В МИРЕ НАУКИ
Scientific American · Издание на русском языке
№ 3 · МАРТ 1983 · С. 104–106


Жизнь великого Ньютона

ФИЛИП МОРРИСОН

К выходу книги Ричарда С. Уэстфолла «Ни дня отдыха: биография сэра Исаака Ньютона»
(Never at Rest: A Biography of Sir Isaac Newton, by Richard S. Westfall, Cambridge University Press)


С тех пор как сэр Дэвид Брюстер выпустил в свет «главную биографию» Исаака Ньютона в двух томах, отмеченную викторианской высокопарностью и учёностью, прошло 125 лет. И вот у нас в руках объёмистая, увлекательная книга — результат двадцатилетней работы известного историка науки из Индианы. Это научная биография, представляющая Ньютона прежде всего как учёного и исследователя. Книга вышла на общем фоне возникшего после второй мировой войны широкого интереса к личности Ньютона. За это время издано семь томов его писем, восемь томов математических рукописей, а также ряд ценных книг по конкретным темам, отличающихся богатым документальным материалом, глубиной анализа и новизной.

Белых пятен пока хватает: взять хотя бы объективную оценку профессором Уэстфоллом простого перечня рукописей Ньютона, посвящённых алхимии. Одни только эти труды могли бы составить 6–8 внушительных томов. Большая коллекция рукописей по теологии и истории находится в Иерусалиме, всего же существуют пять крупных собраний его рукописей. Ньютон упорно работал на протяжении всей своей долгой жизни, не давая себе ни дня отдыха. Слова, вынесенные в заглавие книги, принадлежат самому Ньютону и взяты из письма, которое он написал в возрасте 51 года: «Простой механик способен применить на практике всё, чему его научили или чему он был свидетель, однако, совершив ошибку, он не знает, как её выявить и исправить... Зато тот, кому дано рассуждать живо и непредвзято о телах, различных силах и движениях, тот не даст себе ни дня отдыха, пока не преодолеет все препятствия».

В новейших исследованиях наследия Ньютона прослеживаются три основных направления. Большинство авторов пытались понять его метод, гипотезы, мировоззрение. Как он пришёл к той или иной идее? На эти вопросы даёт ответ кропотливое изучение текстов. Мы располагаем двухтомным вариантом его «Начал»*), содержащим разночтения в трёх прижизненных изданиях книги. Здесь мы находим бесконечные споры о приоритете. Второе направление исследований позволило с блеском очертить психологический портрет этого человека — одинокого, одержимого работой, замкнутого, полного страхов, ревнивого, временами деспотичного. Что касается пути, избранного в данном случае, то его можно сравнить с неспешной прогулкой, когда есть время окинуть взглядом пейзаж; здесь Ньютон вписан в контекст своей эпохи. Как тогда относились к его высказываниям? Замерла ли жизнь в Кембридже, когда из-за чумы закрылись колледжи? При таком подходе легенды выглядят менее фантастичными, внутренний мир человека — не столь гиперболизированным, неприкаянная душа — более гармоничной.

Ньютон-школьник надолго всем запомнился благодаря своим «странным изобретениям». Он завалил весь дом солнечными часами собственной конструкции. (Даже будучи в преклонном возрасте, он предпочитал определять время по тени.) Он любил привязывать бумажный фонарик к хвосту воздушного змея, чтобы попугать соседей; он построил модель ветряной мельницы, которая приводилась в движение мышью, бегавшей в колесе, и соорудил маленькую тележку, в которой катался, пользуясь ручным рычагом. Сегодня мы знаем, что многие из этих хитроумных приспособлений Ньютон нашёл в книге Джона Бэйта «Тайны природы и искусства». Этот старинный фолиант давал пищу его богатому воображению, подобно тому как во все времена аналогичные книги пробуждают в юных умах живой интерес к науке.

Ньютон был принят в Тринити-Колледж в 1661 году. К тому времени университеты превратились в доходные предприятия: выпуская учёных-богословов, они стали делить между собой сферы влияния на церковные бенефиции. «Кембриджский университет, подобно Оксфордскому, постепенно превращался в фабрику учёных степеней, и этой фабрикой без зазрения совести пользовался всякий, кому посчастливилось получить туда доступ». Не забудем, однако, что Кембридж был центром английского пуританизма, и после Реставрации ему волей-неволей пришлось продемонстрировать публично, что он изжил грехи прошлого. Почти все, кто стоял во главе колледжей, были смещены; в атмосфере политических интриг освободившиеся должности оказались лакомыми кусками. Что до студентов, то их число резко возросло и достигло уровня эпохи правления Иакова I. Интеллектуальная жизнь находилась практически в застое. Рассказывают, что, когда Ньютон уезжал учиться, просвещённый дядюшка снабдил его учебником логики, поскольку, по его мнению, с него должно начаться преподавание, как начиналось тридцать лет назад, когда дядя сам ходил в студентах. Предсказание сбылось, однако от прежнего горения в Кембридже, который ныне потчевал всех формализованным Аристотелем, ничего, увы, не осталось. Всё свелось к зубрёжке. Диспуты превратились в ритуал, кафедры стали синекурой. Лекции не посещались, да и сами лекторы частенько прогуливали.

Несмотря на закрытие университета сроком на два года в связи с эпидемией чумы, число лиценциатов, по данным статистики, ничуть не уменьшилось. Ньютон же так и не закончил свою выпускную работу; впрочем, это мало кого интересовало. Экзамены для студентов Тринити-Колледжа по-прежнему проводились, но скорее в силу привычки. В 1664 году Ньютону удалось добиться аспирантской стипендии вместо нищенской субсайзерской (самая низкая из стипендий, вынуждавшая бедных стипендиатов идти в лакеи к своим же более зажиточным товарищам). Похоже, тут не обошлось без вмешательства влиятельного покровителя.

Исаак Барроу — один из тех в Тринити-Колледже, кто был в состоянии помогать Ньютону в его научной деятельности. Спустя пять лет, Барроу, характеризуя работу о бесконечных рядах, скажет об её авторе так: «Г-н Ньютон очень молод (второй по возрасту магистр), но исключительно талантлив и сведущ в этой области». В тот год Барроу в пользу молодого Ньютона отказался от хорошо оплачиваемого места, а именно должности руководителя почётной люкасовской кафедры. Сам Барроу добивался и вскоре получил другое назначение: через три года он становится во главе колледжа. Надо полагать, не кто иной, как Барроу добился в 1675 году королевской уступки, благодаря которой люкасовская профессура, начиная с профессора Ньютона, навсегда освобождалась от обязанности принимать духовный сан.

Для Ньютона это требование могло бы стать практически невыполнимым, так как в душе он совершенно отвергал догмат Троицы в том виде, в каком его утверждает англиканская церковь. Отказ же от церковного сана не только стоил бы ему работы, но и сделал бы его открытой мишенью для обвинений в ереси, что в те времена религиозного фанатизма было равносильно гражданской смерти. И тем не менее вследствие имевшего место какого-то недоразумения на устном экзамене в 1664 году у Ньютона сложилось мнение, что Барроу к нему «относился с безразличием». Возможно, Ньютон ошибался. Это нам неизвестно.

Между 1664 и 1667 годами (спустя год после окончания университета) Ньютон открыл для себя и разработал новую аналитическую геометрию Декарта, сформулировал в своих записных книжках положения, которые станут программой всех его будущих экспериментов в области оптики и механики и определят его самостоятельный путь к «решению проблем движения», а также идеи математических расчётов. Уэстфолл расценивает эти три года как чудотворные, а не просто чудесные. Речь не о том, что за 24-летним Ньютоном утвердились «результаты, которые обессмертили его имя в математике, механике или оптике. Он фактически заложил основы всех этих дисциплин». А как насчёт упавшего яблока? Яблоко как будто было, однако мнение, будто он двадцать лет сохранял в тайне идею всемирного тяготения, документально не подтверждается. Другое дело, что у него могло быть интуитивное ощущение, некая смутная догадка о существовании грандиозного всеобщего закона. Всемирное тяготение, прямо скажем, это не то, что открывается в результате мгновенного прозрения, тут требуется «время, чтобы хорошенько поразмыслить».

Перед читателем проходит жизнь человека на фоне широкой панорамы общества. Живя в Лондоне, общепризнанная знаменитость предстаёт перед нами уже не столько оригинальным мыслителем, идёт ли речь о религии или механике, сколько обычным чиновником. Великая революция 1688 года заставила его пересмотреть свои взгляды, он даже подверг испытанию своё общественное имя. Как раз в то время мир познакомился с его «Началами», во многом благодаря усилиям неутомимого Галлея. В книге можно прочесть о племяннице Ньютона, юной красавице редкого ума. (Свифт, ставший её близким другом, однажды написал, что он «любит её больше кого бы то ни было в этой жизни».) Проницательный Вольтер утверждал, что высокий пост достался Ньютону исключительно благодаря чарам его племянницы, покорившей министра Галифакса. «Производные и закон тяготения оказались бы бессильны, не будь прелестной племянницы».

Воистину, Кэтрин Бартон своё завоевала. Как бы там ни было, неподражаемый и скандально известный министр был давно в тесной дружбе с Ньютоном: в свою бытность студентом он, хотя и не проявил талантов к наукам, однако же вместе с Ньютоном и ещё несколькими приятелями учредил Философское общество. Став канцлером казначейства, Галифакс первым делом назначил Ньютона на пост смотрителя Монетного двора, и у нас нет оснований полагать, что здесь какую-то роль сыграла «умница миссис Бартон», которая тогда была совсем ещё девочкой, так как сам Ньютон был вполне подходящим кандидатом на это место и имел все основания получить его.

А вот перед нами постаревший Ньютон, эксперт в Парламенте по вопросам определения долготы. Он не очень верил в возможность создания точных часов, однако указал на все пути определения долготы, которые известны нам сегодня, за исключением разве что инерциальной навигации. Предложенные в те годы сигналы времени были звуковыми и имели ограниченную область распространения.

Ньютон умер в возрасте 86 лет. Пятнадцать лет потратил он на то, чтобы очистить свои труды по теологии, предназначенные для печати, от неканонических утверждений. Перед смертью, однако, он бросил вызов церкви, отказавшись от святого причастия. Похоже, что этого скрытного человека не вполне удовлетворяли его триумфальные достижения. «Он был крайне озабочен тем , каким останется его образ в памяти людей». Никто, за исключением коронованных особ, не позировал так часто художникам. В книге приводится около двадцати его портретов и тридцать рисунков, сделанных самим Ньютоном. (Жаль, нет среди них портрета миссис Бартон.) И всё же этот солидный труд не охватывает драмы во всей её полноте. Ни обилие цитат из Ньютона, ни добросовестные изыскания биографов с их психоаналитическими озарениями не могут до конца прояснить для нас образ этого выдающегося мыслителя — одухотворённого, одержимого и при этом одинокого.

Но ясно одно. Главный итог деятельности Ньютона — это приближение к истине. Его современники-учёные, все как один приверженцы механистической философии, находились в плену общего заблуждения. Ориентация философов-схоластов на оккультизм изжила себя; уже напрашивался вывод, что материя может приводиться в движение лишь путем взаимодействия сталкивающихся друг с другом мельчайших частиц. Когда талантливому Христиану Гюйгенсу сообщили о том, что «Начала» будут в скором времени опубликованы, он сказал: «Пусть себе отвергает Декарта, только бы не подсовывал нам теории о каком-то там притяжении». Однако всё привело к теории притяжения, и именно благодаря ей мы получили знания, широко применяемые без каких-либо изменений на протяжении вот уже 250 лет. Можно предположить, что долгие часы, проведённые Ньютоном у печей, которые он построил своими руками в надежде найти в плавильном тигле таинственную мудрость алхимиков, убедили его в том, что материальный мир устроен намного сложнее по сравнению с наивными моделями континентальных философов. Нельзя было двигаться вперёд, не подвергнув сомнению незыблемые в те времена позиции метафизиков.



В МИРЕ НАУКИ
Scientific American · Издание на русском языке
№ 12 · ДЕКАБРЬ 1987 · С. 118–119


К трёхсотлетию опубликования «Начал» Ньютона

ФИЛИП МОРРИСОН

К выходу книги Дерека Гьётсена «Наследие Ньютона»
(The Newton Handbook, by Derek Gjertsen. Routlege & Kegan Paul)


Пятого июля 1687 года Эдмунд Галлей, секретарь Лондонского королевского общества, занимавшийся также издательским делом, написал из Лондона Исааку Ньютону, профессору Тринити-Колледжа Кембриджского университета, что «его книга наконец вышла из печати». Первое издание «Математических начал натуральной философии» увидело свет, и Галлей был первым его критиком и редактором. Книга была даже отпечатана за его счёт тиражом 300 или 400 экземпляров у двух печатников. Королевскому обществу издание книги было не по карману. Галлей отослал в Кембридж Ньютону 20 экземпляров книги ин-кварто объёмом 511 страниц, чтобы тот «подарил их своим друзьям». Затем Ньютон получил ещё 60 экземпляров, которые он должен был передать книготорговцам на продажу по цене 9 шиллингов за экземпляр.

Отрадно, что трёхсотлетие со дня выхода самой выдающейся книги периода становления современной науки отмечено появлением труда Дерека Гьётсена, историка науки, преподавателя Открытого университета. Рецензируемую книгу можно считать однотомной энциклопедией, посвящённой Ньютону: в неё вошло около 300 статей, освещающих жизнь и деятельность учёного. Одна из самых больших статей объёмом около 50 страниц посвящена «Началам». В ней говорится обо всех изменениях, которые претерпевала эта работа Ньютона, сравниваются три её издания, вышедшие при жизни автора. Предполагается, что цена сохранившегося первого издания книги может составлять на сегодняшний день около 20 000 фунтов. В то же время существует множество её изданий на английском языке, в том числе дешёвых в бумажной обложке. Единственный полный перевод «Начал» был выполнен Эндрю Моттом в 1729 году и с тех пор неоднократно пересматривался и переиздавался.

В течение двух последних десятилетий вышло в свет 7 томов переписки Ньютона, 8 томов его математических работ, а также двухтомное издание «Начал» на латыни. В дополнение к двухтомнику выпущена книга, в которой рассказывается об истории создания и публикации этого труда Ньютона. В этот же период издано несколько биографий Ньютона и посвящённых ему монографий.

В подготовке всех этих публикаций использовался в основном один и тот же источник: собрание рукописей Ньютона, принадлежавшее долгие годы графам Портсмутским. Они приобрели право на документы после того, как родственники покойного учёного перессорились из-за права владения ими. Бо́льшая часть этих рукописей оставалась «непрочитанной, неизученной и никому не известной на протяжении 200 лет». Даже после того как 100 лет назад они поступили в фонд библиотеки Кембриджского университета и были каталогизированы, их прочтение требовало огромного труда. Более половины рукописей (около 3,5 млн. слов), составляют труды по теологии, хронологии и алхимии. Лишь после того как часть рукописей появилась на аукционе в 1936 году, к ним было привлечено внимание научной общественности и началось их тщательное изучение.

Ньютон приступил к работе над написанием «Начал» в 1684 году, после того как его посетил в Кембридже Галлей. Во время этого визита он спросил Ньютона, каковы , по его мнению, будут траектории движения планет, если сила взаимодействия между ними обратно пропорциональна квадрату расстояния. «Я уже рассчитал их», — ответил Ньютон. Вскоре он прислал Галлею краткую статью, содержавшую эти расчёты. В ноябре того же года Галлей вновь посещает Ньютона, чтобы уговорить его написать более полный труд, который собиралось выпустить в свет Королевское общество. К апрелю 1686 года Ньютон послал в Лондон первую часть окончательного варианта своего труда.

Подготовка к публикации третьей части «Начал» доставила Галлею гораздо больше хлопот. В этой части Ньютон предполагал применить свои геометрические теоремы к описанию взаимодействия планет Солнечной системы. В июне 1686 года Галлей приветствовал эту идею, «которая заинтересует не только математиков, но и естествоиспытателей». Однако вскоре Ньютон узнал о том, что Гук настаивал на собственном приоритете (в открытии закона всемирного тяготения. Ред.). Вот выдержка из знаменитого письма Ньютона Галлею: «Я намерен отказаться от написания третьей части. Философия — такая сутяжница, что каждый, кто имеет с ней дело, может оказаться втянутым в судебный процесс». Галлей привёл все возможные доводы, пытаясь убедить Ньютона не отказываться от первоначального замысла. В конце концов ему это удалось: окончательный вариант рукописи он получил в апреле 1687 года.

Однако на этом история создания «Начал» не заканчивается. 29 сентября 1687 года Ньютон в соответствии с установленными правилами сдал в университетскую библиотеку текст ежегодно читаемого им цикла лекций. Скорее всего они не были прочитаны по причине отсутствия слушателей. Человек, служивший в то время его секретарём, вспоминал впоследствии, что «часто Ньютону приходилось ... за неимением слушателей обращаться к стенам». Текст лекций представляет большой интерес. Они впервые были опубликованы на латыни и в английском переводе спустя 40 лет после смерти Ньютона. Содержание этих лекций представляет собой самый ранний вариант третьей части «Начал». Он носит название «Устройство нашего мира» и гораздо более доступен и содержит меньше математических выкладок, чем третья часть «Начал». Сам Ньютон отмечал по этому поводу: «Я действительно написал третью книгу в весьма популярном изложении ... но затем ... я решил ... прибегнуть к форме законов».

Тех, кто знакомится с законом всемирного тяготения, может озадачить тот факт, что гравитационное воздействие обычных предметов друг на друга никак не ощущается в повседневной жизни. Яблоко и Луна тяготеют к центру Земли, однако мы не замечаем воздействия одного яблока на другое. В «популярном варианте» «Начал» Ньютон объяснял это тем, что сила притяжения между двумя предметами настолько мала, что её действие заметно лишь в космических масштабах. (Такое объяснение отсутствует в самих «Началах».) «И даже высочайшая гора» недостаточно велика, чтобы ощущалось её притяжение, хотя Ньютон и приводит вычисления ее гравитационного воздействия.

Через 20 лет после смерти Ньютона Пьер Бугер в Перуанских Андах измерил силу, с которой горная вершина притягивала отвес.

Ньютон всегда утверждал, что ему рано пришла в голову мысль о том, что движением Луны и падающего яблока управляют одни и те же силы, и что он продолжал раздумывать над ней в университетские годы. Однако ещё за 5 лет до первого визита Галлея в Кембридж Ньютон был ещё далёк от того, чтобы окончательно сформулировать закон всемирного тяготения. В этот период Гук направил Ньютону несколько писем, содержащих расчёты планетных орбит и законы действия сил. Все трое, Гук, Галлей и Ньютон, занимались проблемой воздействия силы притяжения на орбиты. В 1680 году появилась яркая комета; астрономы зарегистрировали её приближение к Солнцу, а затем отдаление от Солнца. Ньютон в то время считал, что они имеют дело с двумя кометами, поскольку он полагал, что кометы должны двигаться по прямой. Джон Флемстид придерживался другой точки зрения и сказал об этом Ньютону. Однако лишь в 1685 году Ньютон признал ошибочность своей точки зрения. К этому времени он пришёл к выводу, что кометы тоже подвластны закону всемирного тяготения и изменяют свою траекторию в результате притяжения к Солнцу. Около трети последней части «Начал» посвящено природе комет и их движению.

*) И. Ньютон. Математические начала натуральной философии (серия «Классики науки», перевод с латинского и комментарии А. Н. Крылова, предисловие Л. С. Полака). М., Наука, 1989. 690 с. назад к тексту

журнал "Советское фото" N 1 (1979), фотограф Дмитрий Донской
«Всё эти ньютоновские штучки!»

Hosted by uCoz