УВЕРТЮРА

Из бесед Ньютона с Кондуиттом (на склоне лет).

Кондуитт: Не можете ли Вы вспомнить, как изготавливали Ваш телескоп?

Ньютон: Я сделал его сам.

Кондуитт: Где же Вы взяли инструменты для этого?

Ньютон: Я сделал их сам… (смеясь)… если бы я ждал, что кто-то сделает за меня инструменты или ещё что-нибудь, я бы никогда ничего не создал.

…Смельчаки, у которых любопытство пересиливало страх божий, глядя в небо, давно не довольствовались уже глазами. Одним из первых, изучавших небо с помощью телескопа, был Галилей.

— «Мне удалось наконец соорудить столь превосходный инструмент, что в него можно видеть предметы в тысячу раз более крупными и в тридцать раз более близкими, чем простым глазом», — рассказывал Галилей. С помощью на самом деле весьма грубого инструмента Галилей смог тем не менее совершить небесный переворот. Его Вселенная, описанная в «Звёздном вестнике», вышедшем в марте 1610 года, столь же отличалась от Вселенной Коперника, сколь Вселенная Коперника от небесного свода Птолемеева «Альмагеста».

На Луне Галилей обнаружил горные хребты, Юпитера одарил четырьмя спутниками, а Сатурн снабдил «ушами» — так увидел он знаменитые кольца Сатурна. Сколько новых сокровищ звёздного неба подобрал он, прежде невидимых! Млечный Путь распался на мириады звёзд, открыв бездну ещё более глубокую, ещё более жуткую, ещё более немыслимую. Телескоп Галилея метался по звёздному небу, бесполезно пытаясь сосчитать, по его выражению, «звёздные стада».

Невозможно вообразить себе сегодня степень потрясения общества, вызванного открытиями Галилея. Но не успев опомниться, переварить, пережить величие открытий, новую Вселенную, люди — странные создания, любопытство которых превосходит мудрость! — стали строить всё более мощные телескопы, стремясь подобрать ещё не замеченное «рысьеглазым» Галилеем. Лучшие телескопы Галилея имели фокусное расстояние в три фута, а уже через пятьдесят лет французы замахнулись на стофутовый телескоп. Трубы гнулись, дрожали, ломались, не выдерживали таких длин; решили делать «воздушные» телескопы, с фокусным расстоянием в 200 футов, но уже без всяких тубусов и труб, с разделёнными лишь темнотой ночи объективом и окуляром.

Появлялись всё новые телескопы. Кеплер предложил заменить в Галилеевом инструменте вогнутую окулярную линзу выпуклой — это увеличило поле зрения, хотя небо в результате перевернулось. Трубы кеплеровского расчёта быстро вытеснили трубы Галилея: в них можно было получать действительное изображение, использовать нитяное перекрестье для ловли светила и микрометр для определения его положения. Лондонский оптик Джон Ярвелл в лавке, расположенной рядом с собором святого Павла, предлагал телескопы шести различных видов и силы (он же предлагал лупы, зажигательные стёкла, обычные и солнечные очки).

Естественно, подумывали и о вогнутых зеркалах, известных с древности. Уже в 1626 году такой телескоп построил Чезаре Караваджи, занимался этим делом в 1632 году и ученик Галилея Бонавентура Кавальери, знаменитый математик. Он решил, что телескопы-рефлекторы «никогда не дойдут до совершенства труб со стёклами». Математик Джеймс Грегори, устав улучшать линзовый телескоп-рефрактор, отчаявшись получить от оптиков доброкачественные стёкла, а от механиков — прочные трубы, решил сделать зеркальный телескоп-рефлектор. Видя недостатки телескопов, состоявших только из зеркал — многочисленные отражения и, как следствие, неизбежные потери, — Грегори решил не упорствовать в идее «зеркальности», а использовать совместно зеркало и линзу. Новая конструкция описана в книге «Optica promota», изданной в 1669 году в Лондоне. Была даже предпринята попытка построить телескоп Грегори длиной в 6 футов: однако и лучшие лондонские оптики — Рейос и Кок — не смогли отполировать параболического зеркала. Грегори подумывал заказать зеркало голландским мастерам, но не успел осуществить это намерение — он ослеп от наблюдений и вскоре скончался.

Из дневника Ньютона известна точная дата начала его работ в области совершенствования оптических приборов — 25 марта 1666 года. Казалось, самое интересное в науке заключалось тогда в астрономии, но Ньютона звёздные стада Галилея увлекали мало. По причине близорукости сам он редко занимался астрономическими наблюдениями. Но книгу Декарта «Диоптрика» прочёл от корки до корки и хорошо изучил это руководство для оптиков-практиков. По рецепту Декарта он даже построил специальный станок для шлифования линз несферической формы.

Став членом колледжа и профессором, Ньютон не изменил своим привычкам. Он продолжал собственноручно мастерить всевозможные приспособления. Центр его научных интересов, естественно, переместился ближе к оптике, ведь он читал студентам лекционный курс по этому предмету. Собственноручно изготавливая линзы на своём шлифовально-полировочном станке, Ньютон пытался проверить положения оптических трактатов Кеплера и Декарта, придирчиво проверял все принятые ими гипотезы. Он методически, одну за другой испытывал конструкции и схемы различных оптических инструментов. Естественно, он пришёл и к галилеевскому телескопу. Испытывая его, Ньютон постелено пришёл к выводу о том, что этот телескоп действительно обладает серьёзным, неисправимым недостатком, так называемой сферической аберрацией — размыванием изображения при сильном увеличении, принципиальной, как тогда казалось, невозможностью получения резкого изображения сразу всех точек предмета.

Ньютон пытался совершенствовать галилеевский телескоп, подбирая всевозможные радиусы линз, тратя долгие часы на шлифовку всё новых и новых стёкол. Как и Декарт, он пытался использовать параболические и гиперболические поверхности. Делать такие стёкла было очень трудно, гораздо труднее, чем изготавливать обычные сферические чечевицы. Необходимо было, непрерывно вращая рукоятку станка, необычайно твёрдо держать в другой руке шлифовальный инструмент. Нужно было сочетать круговое движение машинки с одновременным продвижением вдоль оси параболы или гиперболы. Делать это следовало необычайно медленно в аккуратно, с тем, чтобы стёкла получились абсолютно гладкими и прозрачными.

Заключительная стадия испытания каждой линзы — проверка её совершенства путём сбора в фокус собираемых лучей. Ньютон подметил, что изображения, даваемые линзами, всякий раз окружены очень тонкой цветной каёмкой. Какие бы усилия ни прилагал он, чтобы прогнать каёмку, она появлялась вновь и вновь. Каёмка была очень слабой, на неё попросту не обращали внимания великие предшественники Ньютона. А он установил, что точно такие же тончайшие цветные ободочки на изображении есть у всех телескопов и всех линз при любой их форме и точности обработки. Ньютон решил, что именно этот дефект наряду со сферической аберрацией затрудняет достижение резкости изображения в линзах и телескопах.

Хроматическая аберрация, как стали впоследствии называть это явление, была открыта Ньютоном случайно, но лишь в том смысле, в каком вообще можно говорить о случайности в научных открытиях. Даже если предположить, что это была случайность, которая могла бы одарить любого, занявшегося подобной работой, и даже если отвлечься от того, что такая случайность прошла мимо «рысьеглазого» Галилея, мудрейшего Декарта, трудолюбивейшего Кеплера, то и тогда заслуга Ньютона весьма велика.

Он извлекает из своего «случайного» открытия всё, что может извлечь мощный гений: систематически и тщательнейшим образом изучает «мелкое» явление, не зная покоя и отдыха до тех пор, пока полностью не вскрывает его причин, пока перед ним не выстраивается цепь новых следствий. И то, что он дошёл до причин этого «малого» явления, привело его к великому прозрению: открытию сложного состава белого цвета. Из изученного явления Ньютон делает и практические выводы. Он решает, что бессмысленно совершенствовать телескопы-рефракторы, увеличивая размеры линз, улучшая их качество и тщательно их полируя. Столь же бесполезно увеличивать размеры тубуса. Никакие ухищрения: новые формы линз и усложнение их поверхностей не могли спасти линзы и телескопы от хроматической аберрации — маленькой цветной каёмочки в изображении.

Ньютон-лектор, вещая в гулкой пустоте аудитории своим немногочисленным слушателям о премудростях оптики, мог с полным основанием говорить так:

— Изучающие диоптрику — науку о линзах — воображают, что зрительные приборы могут быть доведены до любой степени совершенства… Для этой цели придуманы были разные инструменты для притирания стёкол по гиперболическим, а также параболическим фигурам, однако точное изготовление таких фигур до сих пор никому не удавалось. И вот для того, чтобы не тратили далее труд свой на безнадёжное дело, осмеливаюсь я предупредить, что, если бы даже всё происходило удачно, всё же полученное не отвечало бы ожиданиям. Ибо стёкла, коим дали фигуры наилучшие, какие для этой цели можно придумать, не будут действовать и вдвое лучше сферических зеркал, отполированных с той же точностью. Говорю это не для осуждения авторов-оптиков. Однако нечто, и притом очень важное, было оставлено ими для открытия потомкам. Так, я обнаружил в преломлениях некую неправильность, искажающую всё…

Что именно за «неправильность» — Ньютон умалчивал. Он рассказывал студентам многое, но не говорил главного — о цветной каёмочке. Эта каёмочка была его открытием, его собственностью, его богатством. Он хотел заявить о своём открытии лишь тогда, когда его уже невозможно будет смести потоком неизбежной критики.

Ньютон понимал, что цветная каёмочка возникает по той же причине, по которой стеклянная призма даёт цветное пятно. Любая линза уже по своей сущности имеет в разных точках разную толщину, как и призма.

Нужно было избавляться от линз, и Ньютон стал подумывать об изготовлении небольшого вогнутого зеркала, которое имело бы те же оптические характеристики, что и выпуклая линза, но не имело бы её неравномерной толщины. Это зеркало Ньютон решил использовать вместо первой собирающей линзы — объектива обычного телескопа.

Телескоп Ньютона, разумеется, сильно напоминал телескоп Грегори. Но зеркало Грегори было чрезвычайно сложно изготовить — оно было параболическим. Ньютон выбрал более простую сферическую форму. Телескоп Грегори имел в середине зеркала отверстие для наблюдения предметов обычным путём, то есть смотря вперёд, с помощью лучей, отражённых от плоского зеркала, размещённого в середине трубы. Изменение Ньютона было революционным: он поместил на пути лучей от вогнутого зеркала маленькое плоское наклонное зеркало, отражавшее лучи к стенке трубы, — там было проделано отверстие и помещена линза-окуляр. Теперь астроном, чтобы увидеть небо, должен был смотреть не в его сторону, а куда-то вбок и внушать себе, что небо находится именно там, где он его видит.

Ньютон — неизвестному, Трин. — колл., Кембридж

«Сэр… инструмент, который я сделал, был не более 6 дюймов в длину, с апертурой чуть больше дюйма и плоско-выпуклым очковым стеклом толщиной от 1/6 до 1/7 дюйма. И таким образом он увеличивает примерно в 40 раз по диаметру с достаточной чёткостью. Это лучше, чем у шестифутовой трубы. Однако из-за плохих материалов, из-за отсутствия должной полировки он не даёт такого отчётливого изображения, как шестифутовая труба. Думаю, что с его помощью можно открыть столько же, сколько с помощью трёх- или четырехфутовой трубы, особенно если объекты светящиеся. Я видел с помощью её Юпитер, резкий, круглый, и его спутников, и серп Венеры. Итак, сэр, я дал Вам краткое описание этого небольшого инструмента, который, хотя сам по себе удовлетворителен, всё же может быть рассматриваем лишь как модель того, что может быть сделано подобным образом, поскольку я не сомневаюсь, что в своё время этим методом могут быть сделаны и шестифутовые трубы, которые будут действовать, как действовали бы шестидесяти- или стофутовые трубы, сделанные обычным путём… И это, каким бы это утверждение ни показалось парадоксальным, является необходимым следствием экспериментов, которые я проделал и которые касаются природы света…»

«…каким бы это утверждение ни показалось парадоксальным…» Удивительное время! Молодой гений видит очевидный для всех, и в том числе для него, парадокс в том; что практические достижения могут быть плодами научных изысканий! В том, что этот парадокс со временем перестал существовать, большая заслуга Ньютона, заслуга «Ньютоновой революции».

Время Ньютона было удивительным. Многие современные представления тогда только зарождались, многие с тех пор канули в Лету, многие разительно переменились. С тех пор изменилось само представление о науке, о её роли в обществе, изменилось содержание научных понятий, коренным образом изменилась организация науки, формы общения учёных.

Копия письма Ньютона неизвестному адресату была обнаружена в архиве Коллинса. Именно через Коллинса об этом телескопе узнали многие учёные, в том числе члены Королевского общества. Через Коллинса же Ньютону было сообщено о том, что было бы желательно увидеть этот телескоп в Лондоне, и сделан намёк на то, что неплохо было бы подарить телескоп королю.

Но это было невозможно! Телескоп, построенный Ньютоном в 1668 году, оказался весьма несовершенным. Изображения получались тусклыми и размытыми. Чтобы что-нибудь чётко увидеть, приходилось «подгадывать» положение телескопа и глаза. Уже через два-три месяца зеркальная поверхность безнадёжно потускнела. Ньютон решил сделать второй экземпляр, и при этом постараться избежать недостатков первого. Главным было, как понимал Ньютон, обеспечить качество полировки зеркала — требования к полировке, как он выяснил, были гораздо более жёсткими, чем к шлифовке линз. Но и само изготовление зеркала требовало и большого ремесленного мастерства, и громадного трудолюбия, и попутного проведения всё новых и новых исследований.

Ньютон — Ольденбургу

29 сентября 1671 года

«…Сначала я расплавил одну медь, затем положил туда мышьяк и, сплавив, размешал всё вместе, остерегаясь вдыхать ядовитый дым. Затем добавил олова и снова, после очень быстрого его расплавления, всё перемешал. После этого сразу всё вылил…»

Особые трудности вызывала, как говорилось, полировка.

Вот как происходил процесс изготовления зеркала, по описанию его в ньютоновской «Оптике», вышедшей почти через тридцать пять лет. Ньютон сделал две круглые медные пластины, по шесть дюймов в диаметре, одну выпуклую, другую вогнутую, точно притёртые одна к другой. К выпуклой пластине он притирал металл вогнутого зеркала, которое нужно было полировать до тех пор, пока оно не принимало форму пластинки и не было готово к полировке. Затем он покрывал пластину очень тонким слоем смолы, капая расплавленной смолой на металл и нагревая его; чтобы сохранить смолу мягкой, он в это время притирал её смоченной вогнутой пластиной. Потом брал очень тонкую золу, отмытую от больших частиц, и, положив немного на смолу, втирал её вогнутой пластиной до тех пор, пока не прекращался шорох; после этого он две-три минуты быстрыми движениями притирал, сильно прижимая, металл зеркала к смоле. Смолу он присыпал свежей золой, втирая её снова до исчезновения шума и после этого, как и прежде, притирал пластину к зеркалу. Эту работу он повторял до тех пор, пока металл не отполировывался. Напоследок он в течение изрядного времени притирал его со всей силой, при этом часто дыша на смолу, чтобы держать её сырой, не подсыпая уже свежей золы…

Слухи о новом телескопе распространились быстро. Через Коллинса о нём узнали и Гук, и Рен, и Таунлей, и Флемстид, и многие другие старейшины Королевского общества, которые считали, что пора бы им уже его и показать. В конце 1671 года Барроу привёз телескоп в Лондон. На телескопе была многозначительная надпись, сделанная самим Ньютоном: «Первый отражательный телескоп». Этим Ньютон подчёркивал, что он является не столько изобретателем телескопа-рефлектора, сколько изготовителем его действующей модели.

Телескоп был показан и королю, и в Королевском обществе, причём и во дворце, и в Грешем-колледже телескоп произвёл сенсацию. В Королевское общество телескоп попал лишь после того, как король вдоволь насладился им, насмотрелся на звёзды и планеты и полностью его одобрил. В обществе телескоп понравился всем, даже господину Гуку, хотя он тут же стал говорить о том, что ещё в 1664 году сам сделал небольшую трубку — примерно в дюйм длиной, чтобы класть её в кармашек для часов, — которая действовала лучше, чем любой телескоп в 50 футов длиной, сделанный обычным способом.

«Однако Большая чума, — продолжал Гук, — которая случилась тогда, а потом и Большой пожар, после которого мне пришлось вести перестройку города, привели к тому, что мне было недосуг; отдавать же изготавливать его шлифовщикам я не стал, дабы не узнали они моего секрета…»

Телескоп, конструкция которого была до сих пор скрыта Ньютоном под шифрованной анаграммой, вызвал громадный интерес и в одно мгновение вознёс Ньютона в число известных и почитаемых людей. Его кандидатуру тут же выдвинули в Королевское общество. И дело заключалось не только и, может быть, даже не столько в самом Ньютоне, сколько совсем в ином: Англия в те времена стремилась демонстрировать всему миру своё величие, в том числе и научное.

Ольденбург — Ньютону, Лондон

2 января 1672 года

«…Необходимо предпринять некоторые шаги, чтобы защитить это изобретение от узурпации иностранцев…»

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

6 января 1672 года

«Сэр, читая Ваше письмо, я был удивлён, увидев, как много внимания и заботы отдаётся в нём тому, чтобы обеспечить мне собственность на моё изобретение, чему я до сих пор придавал так мало значения. И поскольку Королевскому обществу угодно считать, что оно достойно поддержки, я должен известить, что это потребует гораздо больше усилий от него, чем от меня, поскольку я, не желая сообщать о нём, мог оставить это изобретение в моём личном владении ещё в течение многих лет… И я очень ценю честь, оказанную мне епископом Сарумма, предложившим меня кандидатом, что, как я надеюсь, в дальнейшем позволит мне удостоиться избрания в общество, и, если так, я буду пытаться в дальнейшем доказать свою признательность за это, сообщая обо всём том, что мои слабые и одинокие попытки будут приносить в направлении продвижения ваших философских замыслов.

Остаюсь, сэр, Вашим покорным слугой,

И. Ньютон.»

Предложение о вступлении в общество было для Ньютона чрезвычайно лестно. Оно давало ему возможность войти в число людей, которых он втайне считал наиболее близкими по духу. Ведь в Кембридже он был один, как в пустыне. Здесь же сверкало целое созвездие умов, с которыми он жаждал общаться. То, что его столь легко приняли в этот избранный круг, и то, что телескоп вызвал столь большой энтузиазм, необычайно поразило Ньютона. Следуя весьма строгому настоянию членов Королевского общества, желавшего оградить английский приоритет от иностранных посягательств, он тут же сделал описание инструмента, которое должно было быть немедленно отослано всем видным иностранным учёным.

11 января он был заочно принят в члены Королевского общества. Это произошло на том же заседании, на котором обсуждался телескоп. И если вопрос о приёме изложен в протоколах сухо и кратко, то второй вопрос получил гораздо более широкое освещение.

Из протоколов Королевского общества

«…На заседании было уделено внимание совершенствованию телескопов посредством сокращения их размеров и тому образцу, который был прислан сюда для изучения, был осмотрен королём, а также президентом, сэром Робертом Мореем, сэром Полом Нилом, доктором Кристофером Реном и господином Гуком; все они составили о нём весьма лестное мнение и решили: описание и схема этого прибора должны быть посланы секретарём специальным письмом господину Гюйгенсу в Париж с тем, чтобы сохранить это изобретение за автором, который 6 января 1672 года написал мистеру Ольденбургу из Кембриджа, изменив и расширив описание инструмента, которое было послано ему ранее для просмотра перед тем, как оно могло бы пойти за границу».

Посылая описание телескопа Гюйгенсу, Королевское общество совершило невинный подлог, написав, что описание телескопа было представлено 1 января. Впрочем, опасения были отнюдь не напрасными, поскольку почти одновременно с Ньютоновым телескопом появился и телескоп, построенный французским мастером Кассегреном. Но Кассегрен опоздал.

Да, не случайно, не случайно называли Королевское общество близнецом Королевской компании африканской торговли — оба общества одновременно организовались, объединяли общих членов и равно рьяно защищали интересы нации.

Теперь Ньютону предстояло доказать работоспособность своей конструкции постройкой крупного зеркального телескопа. Общество готово было выделить для этого некоторую сумму.

Памятка Коллинса (на копии письма Ньютона неизвестному адресату)

«…Телескоп, упомянутый здесь, был впоследствии послан в Королевское общество, которое дало мистеру Коку распоряжение сделать подобный, но четырёх футов длины, который и был сделан… Глаз через маленькое отверстие, в котором размещено было плоско-выпуклое стекло, видел на отражающей пластинке объект, увеличенный, как в обычном телескопе сорока и более футов длины, причём без цветового искажения. Зеркало и отражающая пластинка сделаны так, что при нужде их можно вынуть и вытереть. Они ещё не вполне довольны металлом и полировкой отражающей пластинки, но испытывают сейчас «лапис османдиус» — чёрный камень, который привозят с горы Гекла, в Исландии, и другие материалы…»

Королевское общество заказало большой зеркальный телескоп Кристоферу Коку, известному оптику. Сначала речь шла о четырехфутовом телескопе, а потом общество размахнулось и на шестифутовый. Ни тот, ни другой изготовить не удалось из-за несовершенства зеркал. Кок, лучший шлифовальщик Лондона, не смог справиться с задачей, хотя Ньютон постоянно консультировал его. Была последняя надежда — обратиться к Гуку, но тот отказался совершенствовать чужой инструмент. При жизни Ньютона отражательный телескоп так и не был построен. Да и его маленький телескоп быстро испортился — уже в марте 1672 года зеркало начало тускнеть и вскоре совершенно потемнело.

Казалось бы, фиаско с постройкой телескопа должно было бы принести Ньютону глубокое разочарование. Но нет: телескоп и на самом деле стал увертюрой его научной жизни, в которой прозвучали многие основные темы его будущих больших работ. Телескоп привёл его и в Королевское общество — туда, куда он всей душой стремился, где были его единомышленники, где его понимали и ценили, где был его настоящий дом.

 

«ВИРТУОЗЫ»

Возрождение вызвало к жизни новые, неведомые ранее сообщества учёных людей — научные академии. Началось с Италии. Флорентийская «Академия Платона», неаполитанская «Академия тайн природы», римская «Академия Витрувия», римская же «Академия деи Линчей» — «Академия рысьеглазых», членом которой был Галилей, тосканская «Академия деи Чименто» — «Академия опыта», украшением которой стал ученик Галилея Торричелли. Затем последовали Англия, Франция, Россия…

С середины 1640-х годов в Лондоне, а с начала 1650-х — в Оксфорде возникли кружки учёных-любителей, «виртуозов», как они себя называли, регулярно собиравшихся для обсуждения всевозможных научных проблем. Лишь две темы были запрещены: религия и политика. Любители уговорились еженедельно, в определённый день и час, встречаться и обсуждать научные новинки. Как вспоминал один из участников этих встреч, «…мы беседовали о циркуляции крови, о венозных клапанах, о гипотезе Коперника, о природе комет и новых звёзд, о спутниках Юпитера, об овальной форме Сатурна, о пятнах на Солнце…об усовершенствовании телескопа, о взвешивании воздуха…». Этот «невидимый колледж» окончательно оформился 28 ноября 1660 года после лекции Кристофера Рена, профессора астрономии в лондонском Грешем-колледже. Собравшиеся после лекции джентльмены решили создать «Колледж для содействия физико-математическому экспериментальному учению».

В 1662 году король Карл II взял «невидимый» колледж «под своё милостивое покровительство». Возникло лондонское Королевское общество.

Вместе с покровительством короля и новым названием общество получило хартию, герб, жезл и книгу для записи новых членов. В хартии от имени короля было записано: «Мы давно и окончательно решили между собой расширять границы не только империи, но также науки и ремёсел. Поэтому мы одобрительно относимся к любой форме познания, в особенности же к философским исследованиям и, в частности, к таким, которые с помощью экспериментов пытаются сформулировать новую философию или же усовершенствовать старую. И посему, чтобы те исследования, которые до сих пор не могли заблистать ни в одной части мира, смогли бы ярко воссиять у нас и чтобы в будущем образованный мир видел в нас не только защитников веры, но и поклонников и покровителей всякого рода истины…знайте, что мы… постановили… учредить общество, состоящее из президента, совета и членов, которое будет именоваться Королевским обществом». Основные принципы общества, видимо, выработаны Робертом Гуком. Вот что осталось с тех времён в его рукописных заметках:

«Целью и назначением Королевского общества являются:

— дальнейшее познание экспериментальным путём явлений природы, полезных ремёсел, производства, практической механики, двигателей и изобретений (всего того, что не имеет отношения к богословию, метафизике, морали, политике, грамматике, риторике или логике);

— попытка воскресить полезные ремёсла и изобретения, преданные ныне забвению;

— исследование всех естественных, математических и механических систем, теорий, принципов, гипотез, оснований, явлений и экспериментов, упомянутых или введённых в практику любым значительным автором древности или современности, с целью создания законченной и обоснованной философской системы, объясняющей все явления природы и искусства, и составления обоснованного представления о причинах вещей…»

Извещая о создании Королевского общества, известный мемуарист. Дж. Ивлин так описал его задачи: «Улучшать практическое и экспериментальное знание для роста науки и всеобщего блага человечества». Речь, таким образом, шла ни более ни менее как о всеобщем благоденствии!

На гербе общества был начертан девиз, поистине достойный Фомы неверующего: «Nullius in verba» — «Ничто на слово». Этот девиз отражал твёрдое намерение членов общества пестовать критику и скептицизм в обсуждениях, опираться лишь на эксперимент и прочно установленные факты, забыть про догмы и авторитеты. В первое время Роберт Гук — куратор экспериментов — делал более сотни опытов ежегодно. Затем эта цифра вследствие Большой чумы, Большого пожара и других причин стала снижаться и уже к 1670 году упала впятеро. Но не явилось ли одной из причин и то, что покровитель общества хохотал до упаду над участниками заседаний, которые под руководством славного Роберта Бойля пытались взвесить воздух?

В число членов общества вошли первоначально 94 члена-основателя и 21 член совета, все — люди с положением или научными заслугами. Были среди них и наслаждающиеся сочетанием обоих достоинств: математик Уильям виконт Браункер, химик Роберт Бойль, сын одного из богатейших англичан — графа Корка, химик сэр Кенелл Дигби, астроном сэр Пол Нейл; политэконом сэр Уильям Петти, Джон Уилкинс и доктор медицины, личный врач короля Тимоти Кларк.

Среди основателей общества были практически все крупные учёные Лондона, Оксфорда и Кембриджа — Исаак Барроу, Роберт Гук, Джон Валлис, Сет Уорд, Фрэнсис Уиллоуби, Кристофер Рен, а также образованные джентльмены, служащие, врачи, церковнослужители, два мемуариста — Джон Ивлин и Сэмюэль Пепис и даже поэт — Джон Драйден. Был и издатель — Генри Ольденбург, который в 1665 году предложил за свои деньги и под свой интерес выпускать журнал «Philosophical Transactions» — «Философские труды».

Основатели Королевского общества провозгласили приверженность свою экспериментальному методу Фрэнсиса Бэкона. В идеальном университете Бэкона, описанном в «Новой Атлантиде», изучали не Аристотеля и Галена, но Природу во всех её проявлениях. Ничто не миновало внимания «виртуозов» — ни математика, ни натуральная философия, ни химия, ни медицина, ни, наконец, техника и сельское хозяйство. Но не забудем и ненасытный интерес общества к всевозможным курьёзам и чудесам, уродцам и привидениям, демонам и волшебникам, к неоплатонизму и герметизму, к Парацельсу и алхимикам.

Натуральная философия — здесь — ещё вовсе не физика, лучше сказать — это зародыш будущей физики. Но уже обсуждаются по существу и кинематика, и динамика, и звук, и оптика, и теплота, и магнетизм с электричеством.

Тон в обществе задавал, конечно, его единственный неродовитый сочлен (сын провинциального пастора) и единственный оплачиваемый сотрудник Роберт Гук. И, поскольку он был по существу и по преимуществу физиком, добрая треть заседаний была посвящена именно натуральной философии.

Хотя к 1670 году число членов общества возросло до двухсот пятидесяти, регулярно посещали его собрания лишь человек пятьдесят. Исследователь Роберт Франк-младший из Лос-Анджелесского университета в Калифорнии, изучив, кто состоял членом общества, подсчитал, что их средний возраст, составлявший в 1664 году приблизительно сорок пять лет, повысился в 1680 году до пятидесяти. Эти цифры не лишены интереса и смысла. Они означают, что большинство членов общества родились между 1615 и 1630 годами и были молоды в то время, когда на небосклоне науки засверкали имена Гарвея, Галилея и Декарта, когда изобрели хинин и впервые разрезали труп чумного больного, когда природа доверчиво раскрылась вширь и вглубь благодаря телескопу и микроскопу. Они были восприимчивы к новым идеям — и к Декартовым вихрям, и к бойлевскому атомизму. Они взрослели в период социальных, политических и религиозных катаклизмов. Они читали «Новую Атлантиду» Фрэнсиса Бэкона не через скептические старческие очки, а широко раскрытыми глазами питаемых надеждами юношей.

Да, широко распахнутые на мир глаза, неуёмное любопытство и смелость — вот черты членов Королевского общества его первых лет. Чтобы представить себе, из кого тогда состояло общество, можно привести в пример его президента времён ньютоновских «Начал» Сэмюэля Пеписа, известного мемуариста, заполнившего своей автоматической ручкой — одной из первых в мире — тысячи страниц, до сего времени служащих одним из главных источников по интеллектуальной истории Англии.

Он писал книги по садоводству, пытался обогатить английскую флору новыми растениями, привезёнными из Америки и Азии, боролся с лондонским смогом, безнадёжно пытаясь очистить воздух английской столицы. Он не упускал случая побывать на ампутации в парижском госпитале, увидеть собственными глазами пытки в тюрьме Шатле и купить секреты у бродячих фокусников. Он представил обществу описание дромадера, который, по его мнению, был «чудовищным зверем, подобным верблюду, но гораздо больше», и притащил на очередное заседание собственноручно отколотые им от гигантских мегалитических столбов в Стоунхендже куски гранита. И, чтобы уж дать полное представление о научном лице Пеписа, отметим, вскользь, что, хотя он и был магистром искусств Кембриджа, знаний ему определённо не хватало: он для собственного удовольствия разучивал по вечерам таблицу умножения.

Другому знатному «виртуозу», Джону Ивлину, ничего не стоило засунуть руку в пасть льву, чтобы потрогать его язык и убедиться, что он такой же шершавый, как язык кота. Ивлин описал первые эксперименты с напитком из орешка «кола» — будущим «кока-кола» — и помогал создавать плавильную печь новой конструкции. Внимания Ивлина не избежал и милометр — измеритель расстояния, который устанавливался на экипажах, его он усовершенствовал. Он исследовал погремушки виргинских гремучих змей и останки несчастного шестидесятифутового кита, выбросившегося на берег близ Гринвича. Он ввёл в английский обиход коньки — ещё до чумы их испытывали перед восхищённой публикой на замёрзшем озере в Сент-Джеймском парке.

И даже самоё смерть, не боясь её, некоторые члены Королевского общества считали «великим экспериментом». Так её назвал Джон Уилкинс, великий популяризатор науки, любимый автор юноши Ньютона, лёжа на своём смертном ложе и испробуя для лечения по совету Гука и собравшихся у его постели членов Королевского общества «кварту сидра, нагретого раскалёнными докрасна ракушками» и «шпанскую мушку на вены». Интерес к науке в то время бы всеобщим — он отражал большую потребность в ней нового буржуазного общества.

Маколей писал. «Для изящного джентльмена было почти необходимостью уметь поговорить о воздушных насосах и телескопах, даже знатные дамы по временам считали приличным высказывать любовь к знанию. Они приезжали в каретах шестернёю смотреть диковины Грешем-колледжа и испускали крики восторга, видя, что магнит действительно притягивает иголку и что микроскоп показывает муху размером с воробья».

Типичные для общества фигуры Пеписа и Ивлина олицетворяют жадность нового поколения к экспериментальной науке, к знанию, к исследованию мира и природы. Эти счастливцы уже сбросили цепи схоластики, но не познали ещё уз настоящей науки. А уже наступало время — и о нём возвестили и новое буржуазное общество, и новая протестантская религия, и новые страны, и новые корабли, и новые машины в мануфактурах — когда одного лишь отрицания Аристотеля, энтузиазма и любопытства было недостаточно, чтобы познать истинное строение природы. Чтобы на обломках науки средневековья построить науку нового времени, нужны были не только новые факты, не только новые гипотезы и даже не только новый метод. Всё это уже было, теперь стал необходимым их синтез. Кто-то позже назовёт это ньютоновской революцией.

…И вот — явился Ньютон…

 

ОПУС ПЕРВЫЙ

Другая цепь следствий, которая зацепилась за маленькие радужные каёмочки, привела к гораздо более серьёзному результату. Недаром Ньютон в одном из писем в Королевское общество о телескопе делает замечательную приписку:

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

18 января 1672 года

«…Я хотел бы, чтобы в Вашем следующем письме Вы известили меня о том, сколько времени будут ещё продолжаться еженедельные заседания общества, поскольку… я хотел бы, чтобы было заслушано и обсуждено моё сообщение о некотором философском открытии, которое навеяло мне мысль сделать указанный телескоп; я не сомневаюсь, что оно будет воспринято с гораздо большим удовлетворением, чем сообщение об инструменте, поскольку, по моему суждению, это необычайнейшее, если не самое значительное открытие, которое до сих пор было сделано в отношении действий природы.»

Беспокойство, которым пронизано письмо Ньютона, понятно — уже давно прошли слухи, что Королевское общество, прежде собиравшееся всенепременно каждую неделю, стало теперь отходить от этого славного обычая; по многу недель — и зимой, и весной, и ранним летом, как гласят протоколы, «заседаний не было ввиду недостатка собравшихся». О лете и говорить не приходится — с конца июня до середины октября на заседания вообще никто не ходил. Интерес Ньютона к дням следующих встреч легко объясним — он, видимо, спешил.

Как ясно из письма, Ньютон чужд ложной скромности. Он прекрасно понимает существенность своего открытия — этих маленьких радужных каёмочек, которые многие видели, но которым никто не придал значения.

Когда он понял это? Видимо, в разгар чумы, в 1666 году. В тот год он изготовил длинную полоску чёрной бумаги, закрасил одну половину её ярко-красным цветом, другую — ярко-синим, а затем обмотал её несколько раз тонкой нитью очень чёрного шёлка так, что нити на фоне цветных полос казались пересекающими их резкими чёрными линиями.

Затем, ярко осветив бумагу свечой, он с помощью собирательной линзы получил в её фокусе на очень белой бумаге резкое изображение чёрных нитей, пересекающих красную полосу. В это время чёрные линии синей полосы были совершенно не в фокусе, размыты. Если, наоборот, он наводил фокус на чёрные линии синей полосы, ему приходилось для этого пододвигать белую бумагу примерно на дюйм с половиной ближе к линзе. Вывод напрашивался сам собой. Фокусные расстояния линзы для разных цветов различны, а это, по-видимому, делает в принципе невозможным постройку мощного телескопа обычной конструкции с резким изображением. Другой вывод тоже был ясным, тоже напрашивался. Лучи от синей полоски больше преломляются, чем лучи от красной полоски, — это установлено.

Но откуда берутся синий и красный цвета в цветовом пятне, образующемся после преломления солнечного белого цвета призмой? Не состоит ли солнечный свет из смеси различных цветов?

Размышляя об этом, Ньютон перешёл к своим знаменитым опытам с призмой, купленной по случаю на Стурбриджской ярмарке ещё в 1664 году.

Впоследствии, в своём сообщении в Королевском обществе ив «Оптике», вышедшей через тридцать с лишним лет, Ньютон подробнейшим образом рассказывал о своих знаменитых экспериментах. Учитывая уникальность этого описания, знаменующего новый образ и новое понимание науки, приведём его полностью:

«В начале 1666 года, то есть тогда, когда я был занят шлифовкой оптических стёкол несферической формы, я достал треугольную стеклянную призму и решил испытать с её помощью прославленное явление цветов. С этой целью я затемнил свою комнату и проделал в ставнях небольшое отверстие с тем, чтобы через него мог проходить тонкий луч солнечного света. Я поместил призму у места входа света так, чтобы он мог преломляться к противоположной стене. Сначала вид ярких и живых красок, получавшихся при этом, приятно развлёк меня. Но через некоторое время, заставив себя присмотреться к ним более внимательно, я был удивлён их продолговатой формой; в соответствии с известными законами преломления я ожидал бы увидеть их круглыми. По бокам цвета ограничивались прямыми линиями, а на концах затухание света было настолько постепенным, что было трудно точно определить, какова же их форма; она казалась даже полукруглой.

Сравнивая длину этого цветного спектра с его шириной, я выявил, что она примерно в пять раз больше. Диспропорция была столь необычна, что возбудила во мне более чем обычное любопытство, стремление выяснить, что же может быть её причиной. Вряд ли различная толщина стекла или граница света с темнотою могли вызывать подобный световой эффект. И я решил вначале всё же изучить именно эти обстоятельства и попробовал, что произойдёт, если пропускать свет через стёкла различной толщины, или через отверстия различных размеров, или при установлении призмы вне помещения, так, чтобы свет мог преломляться перед тем, как он сужается отверстием. Но я выяснил, что ни одно из этих обстоятельств не является существенным. Картина цветов во всех случаях была той же самой.

Тогда я подумал: не могут ли быть причиной расширения цветов какие-либо несовершенства стекла или другие непредвиденные случайности? Чтобы проверить это, я взял другую призму, подобную первой, и разместил её так, что свет, следуя через обе призмы, мог преломляться противоположными путями, причём вторая призма возвращала свет к тому направлению, от которого первая отклоняла его. И таким образом, думал я, обычные эффекты первой призмы будут разрушены другой, а необычные усилятся за счёт многократности преломлений. Оказалось, однако, что луч, рассеиваемый первой призмой в продолговатую форму, второй призмой приводился в круглую настолько чётко, как если бы он вообще ни через что не проходил. Таким образом, какова бы ни была причина удлинения, оно не является следствием случайных неправильностей.

Далее я перешёл к более практическому рассмотрению того, что может произвести различие угла падения лучей, идущих от различных частей Солнца. И из опыта и расчётов стало мне очевидно, что различие углов падения лучей, идущих от различных частей Солнца, не может вызвать после их пересечения расхождения на угол заметно больший, чем тот, под которым они ранее сходились, величина же этого угла не больше 31–32 минут; поэтому нужно найти иную причину, которая могла бы объяснить появление угла в два градуса сорок девять минут.

Тогда я стал подозревать, не идут ли лучи после прохождения их через призму криволинейно, и не стремятся ли они в соответствии с их большей или меньшей криволинейностью к различным частям стены. Моё подозрение усилилось, когда я припомнил, что часто видел теннисный мяч, который при косом ударе ракеткой описывает подобную кривую линию. Ибо мячу сообщается при этом как круговое, так и поступательное движения. Та сторона мяча, где оба движения согласуются, должна с большей силой давить и толкать прилежащий воздух, чем другая сторона, и, следовательно, будет возбуждать пропорционально большее сопротивление и реакцию воздуха. И по этой самой причине, если бы лучи света были шарообразными телами (гипотеза Декарта) и при их наклонном продвижении из одной среды в другую они приобрели бы круговое движение, они должны были бы испытывать большее сопротивление от омывающего их со всех сторон эфира с той стороны, где движения согласуются, и постепенно отгибались бы в другую сторону. Однако, несмотря на всю правдоподобность этого предположения, я при проверке его не наблюдал никакой кривизны лучей. И кроме того (что было достаточно для моей цели), я наблюдал, что различие между длиной изображения и диаметром отверстия, через которое проходил свет, было пропорционально расстоянию между ними.

Постепенно устраняя эти подозрения, я пришёл наконец к experimentum crucis, который был таков: я взял две доски и поместил одну из них непосредственно за призмой окна, так что свет мог следовать через небольшое отверстие, проделанное в ней для этой цели, и падать на другую доску, которую я разместил на расстоянии примерно 12 футов, причём в ней также было проделано отверстие с тем, чтобы часть свата могла пройти через неё. Затем я разместил за этой второй доской другую призму таким образом, что свет, пройдя через обе эти доски, мог следовать сквозь призму, снова преломляясь в ней, прежде чем он упадёт на стену. Сделав так, я взял первую призму в руку и медленно повёртывал её туда и сюда, примерно вокруг оси, так что разные части изображения, падавшего на вторую доску, могли последовательно проходить через отверстие в ней, и я мог наблюдать, на какое место стены отбрасывает лучи вторая призма. И я увидел посредством изменения этих мест, что свет, стремящийся к тому концу изображения, к которому происходило наибольшее преломление первой призмой, испытывал во второй призме значительно большее преломление, чем свет, направленный к другому концу. И таким образом была открыта истинная причина длины этого изображения, которая не может быть иной, чем то, что свет состоит из лучей различной преломляемости, которые независимо от различия их возникновения падают на различные части стены в соответствии с их степенями преломления…»

Это полнокровное описание, направленное поначалу Ньютоном в Королевское общество и вскоре напечатанное в «Философских трудах» под названием «Письмо г-на Исаака Ньютона, профессора математики Кембриджского университета, содержащее новую теорию света и цветов», является маленьким шедевром нового типа научного исследования, ставшим образцом для многих поколений учёных. Ньютон не придерживается никаких гипотез; мысль чётко регистрирует результаты эксперимента, эксперимент устраняет малейшие сомнения мысли.

На страницах этого краткого мемуара воскресают забытые традиции древних геометров, простота и доказательность Евклида. Каждое предположение тут же сопровождается его экспериментальным изучением. Эксперименты приводят к теоремам, теоремы проверяются опытом, они дают возможность предсказывать будущие явления. Ньютон ничему не верит на слово, строго следуя и девизу Королевского общества «Ничто на слово», и Бэкону, и Декарту, начавшему свою книгу «Начала философии» с призыва всё подвергнуть сомнению.

Гигантское многообразие экспериментального материала, накопленного в оптике до Ньютона, уложилось теперь в скупые и чёткие формулировки. Ньютон сделал действительно крупнейшее открытие. Его выводы весьма многозначительны:

«1. Точно так же, как лучи света различаются по степени их преломления, точно так же они различаются и по их склонности проявлять тот или иной частный цвет. Цвета не являются качествами света, происходящими из-за преломлений или отражений в естественных телах (как обычно считают), но суть естественные и прирождённые качества, различные в различных лучах…

2. Одной и той же степени преломляемости всегда соответствует один и тот же цвет, а одному и тому же цвету всегда соответствует одна и та же степень преломляемости. А связь между цветами и преломляемостью очень точна и чётка: лучи либо точно согласуются в обоих отношениях, либо пропорционально в них же не согласуются.

3. Образцы цвета и степень отклонения, свойственные каждому отдельному сорту лучей, не изменяются ни преломлением, ни отражением от естественных тел, ни любой иной причиной, которую я смог наблюдать».

Ньютон полностью отказался от физиологического критерия восприятия и оценки цветов. Он связал конкретные цвета с конкретным углом преломления и тем самым превратил их оценку из субъективной в научную. Первичный цвет для Ньютона — это тот, который уже не может быть разложен призмой на другие цвета. Ньютон проводил чёткое различие между физиологическим восприятием цвета и его объективными характеристиками. Вспомним его эксперименты с придавливанием глазного яблока, когда перед глазом возникали цветные радужные картины, движущиеся пятна, целые миры, образованные лишь физиологическими ощущениями, не существующие реально. Или взять, например, последействие ретины, когда изображение остаётся на сетчатке ещё некоторое время после того, как глаза закрыты. Или цветовую слепоту — ту, которая не даёт людям возможности правильно оценить цвет того или другого тела. Произвольность этих ощущений привела Ньютона к мысли проводить оценку цветов на твёрдой научной основе, так, чтобы эта оценка могла быть подтверждена и повторена. Здесь-то и лежит основной водораздел между мировоззрением Гука и Ньютона.

Гипотезы Гука и теории Ньютона, несмотря на уверения Ньютона, на самом деле не имели между собой ничего общего. Первые были плодом раскованного ума, иногда чрезвычайно остроумным, чаще — фантазией художника, вторые были строгой реальностью, соком самой жизни. Теории Ньютона делали возможным развитие физики как точной науки. Она стала всё больше приближаться к математике и всё больше отдаляться от философии.

Письмо с описанием экспериментов и выводов, посланное Ньютоном издателю «Философских трудов», должно было перед опубликованием пройти апробацию в Королевском обществе, быть там заслушано и обсуждено. Это и произошло 8 февраля 1672 года.

Решение Королевского общества

«Решено торжественно поблагодарить автора от имени общества за очень талантливое исследование и известить его о том, что общество полагает, что оно весьма подходит, в случае согласия автора, для опубликования, — как с целью более удобного рассмотрения её философами, так и для устранения незначительных недочётов, содержащихся там, так и для защиты автора против возможных неосновательных претензий других лиц. Решено также, чтобы исследование было занесено в регистрационную книгу. Желательно также, чтобы епископ Солсберийский, господин Бойль и господин Гук внимательно ознакомились бы с ним, оценили бы его и дали бы отзыв о нём обществу».

Это была первая научная статья Ньютона. Тот необычный резонанс, который получила столь небольшая по объёму работа, её громадное влияние на судьбу Ньютона и судьбу науки в целом вынуждают наших современников более внимательно отнестись к тому новому, что привнесла она в мир научного исследования.

Эта статья знаменует наступление новой науки — науки нового времени, науки, свободной от беспочвенных гипотез, опирающейся лишь на твёрдо установленные экспериментальные факты и на тесно связанные с ними логические рассуждения. Пристальное наблюдение, чёткая классификация многих разрозненных ранее явлений, нахождение в них общих черт, сути и первопричины, извлечение из них некоторых закономерностей, которые могут дать представление о поведении вещей и явлений в ещё не изученных ситуациях. Наука получает дар предвидения.

Сейчас, в конце XX века, трудно оценить сенсационность и необычность этой маленькой статьи Ньютона. Но самые глубокие умы семнадцатого столетия быстро разглядели в небольшом письме «сумасшедшие идеи», приводящие в конце концов к взрыву устоявшихся и привычных представлений, которые, в свою очередь, лишь недавно одержали верх над аристотелевской метафизикой.

И вызов, содержащийся в этой небольшой статье, был принят. Нужно было поставить на место этого тридцатилетнего, ничем ещё себя не зарекомендовавшего кембриджского профессора. Для противников новой доктрины страшным было лишь одно — она была неуязвима для метафизической критики — критики с общих философских позиций. Ответом на неё могли быть только конкретные факты или конкретные выводы из фактов. Для того чтобы опровергнуть Ньютона, нужно самому придумать эксперименты, самому проделать их, провести критическое сопоставление. А это гораздо труднее, чем измышлять гипотезы.

Но невозможно свести различие лишь к ньютоновским экспериментам, даже столь изощрённым. Наука семнадцатого столетия полна экспериментальных работ — о необходимости их толковали и Гильберт, и Бэкон, и Галилей, а позже и Бургаве, и Нолле. Бесчисленны экспериментальные научные трактаты XVII–XVIII веков по механике, химии, магнетизму и электричеству, авторы которых также избегали гипотез, и накапливали факты, полагая, что наука равна эксперименту. А эксперимент Ньютона органически сочетался с теоретическим объяснением, нахождением универсальных причин, выводом физических закономерностей с предсказанием нового. Это не просто эксперимент, а эксперимент, составляющий неотъемлемую часть ньютоновского метода исследования.

Ньютон стал знаменитостью. Однако известность несла ему не только венец славы, но и терновый венец, о котором он размышлял в детстве. Его радужное настроение сменилось глубокой депрессией. Он старался замкнуться в своей скорлупе, не желая ввязываться в многочисленные споры, на которые его открыто вызывали. Он не был приспособлен для этих ожесточённых баталий, для бесконечных словопрений и фехтования цитатами из классиков. Но его упорно выволакивали каждый раз на свет божий, заставляя снова и снова отражать очередные критические удары.

 

КРИТИКА

Своим решением Королевское общество решило внимательно ознакомиться со статьёй Ньютона и дать на неё отзыв. Отзыв был написан Гуком и оглашён им же на заседании 15 февраля 1672 года. В отзыве, чрезвычайно лестном и превозносящем Ньютона за его великие открытия в области цветов, автору воздаётся глубокое уважение.

«Я изучил исследование господина Ньютона о цветах и преломлении лучей и был немало порадован» — так он начинается. Суть возражений Гука вскрывается позже. Больной чахоткой Гук — в Королевском обществе считали, что он не оправится, — просидел над отзывом несколько часов подряд. Это было для него подвигом усидчивости. В отзыве было высказано чрезвычайно сильное возражение Ньютону, ответить на которое удалось лишь через сотни лет.

Гук напал на весьма узкое место в Ньютоновой теории — утверждение о том, что в луче белого света содержатся все цвета. По мнению Гука, утверждать так равносильно тому, что говорить о наличии всех музыкальных тонов в воздухе органных мехов или струнах смычковых инструментов. Куда проще, считал Гук, объяснить разложение белого цвета в призме искажением в ней простого волнового движения. Он пишет: «Признаюсь, я не вижу ни одного неопровержимого аргумента, который смог бы убедить меня в определённости сказанного. Ибо все эксперименты и наблюдения, которые я проделал до сих пор, и даже те самые эксперименты, о которых пишет он, мне кажется, доказывают одно: белый свет — это не что иное, как импульс или движение, проникающее через однородную и прозрачную среду, и что цвет — это не что иное, как возмущение этого света при передаче импульса другой прозрачной среде, например, при преломлении, что чернота и белизна есть не то иное, как обилие или недостаток невозмущённых лучей света, и что цвета… суть не что иное, как эффект искажённого хода движения, вызванного преломлением. Однако, как бы ни был я убеждён в своей гипотезе (которую я не выдвинул бы без предварительного проведения нескольких сотен экспериментов), я всё же был бы рад получить от господина Ньютона предложение об experimentum crucis, который мог бы отвратить меня от неё. Но то, о чём он пишет, не вызовет поворота в моём понимании, поскольку одно и то же явление может быть объяснено как его гипотезой, так и моей, причём без каких-либо трудностей или особого обучения. Я берусь указать и другие гипотезы, отличные от его и моей, которые будут давать тот же эффект. Не хотел бы быть понятым так, что я выступаю против его теории, поскольку она — лишь гипотеза; я с максимальной готовностью соглашаюсь с ней в каждой её части и считаю её весьма тонкой, остроумной и способной разрешить все явления цветов, но я могу думать о ней только как о гипотезе, отнюдь не столь определённой, как математическое доказательство».

Прослушав отзыв Гука и переслав его Ньютону, общество решило, если Ньютон, конечно, не возражает, напечатать его в «Философских трудах», но сделать это позже, после статьи Ньютона, «поскольку господин Ньютон может счесть неуважением публикацию резкого опровержения его исследования, которое было встречено в обществе столь громкими аплодисментами всего лишь несколько дней назад».

Казалось бы, ничто — ни мемуар Ньютона, ни отзыв Гука, ни реакция Королевского общества — не предвещало бури, которой, возможно, страстно желал бы секретарь общества Ольденбург, давно недолюбливавший Гука и находивший множество способов отравить ему настроение.

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

20 февраля 1672 года

«Сэр, я получил Ваше [письмо] от 19 февраля. Просмотрев замечания Гука по поводу моего исследования, я был обрадован тому, что даже столь проницательный рецензент не смог сказать ничего, что могло бы хоть в какой-то части ослабить его. Поскольку я придерживаюсь пока что прежнего суждения, я не сомневаюсь, что даже при более пристрастном изучении будет с определённостью обнаружена та правда, которую я утверждаю…

В письме монсеньора Гюгениуса (так в латинизированной форме в письме назван Гюйгенс. — В.К.) есть несколько ценных и остроумных замечаний. В том, что он говорит относительно полировки параболических коноидов посредством геометрических правил, я с ним не спорю и отчаиваюсь вместе с ним; но я не сомневаюсь, что это можно до некоторой степени облегчить с помощью совершенных механических устройств. Вот пока всё от Вашего верного слуги

И. Ньютона.»

Как видно из письма, на статью поступил отзыв и от Гюйгенса. Относительно теории цветов Гюйгенс не спорил — она показалась ему «остроумной», хотя, как он говорил, нужно было «ещё посмотреть, как она согласуется с экспериментами». С другой стороны, Гюйгенс, развивавший мысли Декарта по поводу природы света и разработавший вместе с Гуком волновую теорию света, не мог согласиться с Ньютоном, критиковавшим гипотезу двух первичных цветов — красного и синего, с помощью которых якобы можно было создать все остальные. Это основная причина того, что через три месяца его суждения в оценке Ньютоновой работы несколько меняются.

Гюйгенс — Ольденбургу

«…То, что Вы опубликовали в последнем номере «Трудов», во многом усиливает его доктрину цветов. В то же время причина цвета может быть и несколько иной, и мне кажется, что он должен быть удовлетворён тем, что его достижения со временем могут стать гипотезой. Кроме того, если бы то, что лучи света в их первоначальном состоянии были некоторые красными, некоторые синими и так далее, было правдой, то было бы очень трудно объяснить на механических принципах, в чём же состоит это различие цветов».

Гюйгенс необычайно прозорлив — для объяснения потребовались сотни лет.

Ньютон долго обдумывал свой ответ Гуку — почти полгода. Его ответ — образец полемического мастерства. Уходя от главного и фактически неотразимого вопроса Гука, Ньютон сосредоточил внимание на слабых сторонах высказываний самого Гука. Интереснее всего то, что Ньютон вопреки множеству его толкователей совершенно не выступает, как и его учитель Барроу, категорическим сторонником одной из двух альтернативных теорий природы света и вовсе не является убеждённым сторонником корпускулярной гипотезы. Более того, создаётся впечатление, что Ньютон хотел бы создать компромиссную теорию света, примиряющую корпускулярную и волновую гипотезы, устраняющую их недостатки и объединяющую достоинства.

Ответ построен очень продуманно. Ньютон возвращается к теориям Гука несколько раз, причём каждый раз доводы Ньютона становятся всё более и более сокрушительными.

На статью пришли и другие отзывы. Первый печатный отзыв — от иезуита отца Игнациуса Пардиза, профессора натуральной философии в колледже Клермон, в Париже. Он написал письмо прямо в «Философские труды», где оно и было опубликовано. Пардиз говорил, что работа Ньютона опровергает все имеющиеся сегодня гипотезы о природе света, однако он не может понять, как все эти гипотезы могут рухнуть из-за какого-то одного эксперимента с какой-то призмой. Революции в науке, на его взгляд, так не делаются. Теория Ньютона, по его словам, полностью основана на одном эксперименте, в котором лучи входят в тёмную комнату через отверстие в ставне, проходят через призму и затем падают на стену или на бумагу и там не образуют круглой фигуры, как ожидалось бы в соответствии с принятыми правилами отклонения лучей. Пардиз не мог поверить, что с помощью столь простого эксперимента могут обрушиться те законы, которые столь просто утвердились в научных сообществах Франции, Англии, Голландии и Италии. И посему Пардиз дал собственное толкование продолговатой форме изображения в эксперименте Ньютона.

Профессор был весьма точен, осторожен и вежлив в своих критических замечаниях, почти не задел Ньютона, и тот подготовил весьма тщательно продуманный и вежливый ответ. Главный упор Ньютон делал на то, что он не предлагал никаких гипотез о природе света. «Я не могу не считать ошибкой, что достопочтенный отец называет мою теорию гипотезой… она содержит лишь вполне определённые вновь открытые свойства света, которые можно легко доказать и которые, если бы я не считал их правдой, я скорее отбросил бы как бесполезные и пустые спекуляции, чем известил бы о них даже в качестве гипотезы».

Пардиз, прочитав ответ Ньютона и проведя соответствующий эксперимент, понял, что он не вполне точно разобрался в смысле ньютоновской работы. Он прислал извинение, в котором признавал, что experimentum crucis был им не понят, и славил «блестящего Ньютона».

Тем не менее Ньютон решил ещё раз пояснить ему свои эксперименты и изложить во втором письме свой научный метод, который он называл «золотым правилом науки». «Лучшим и наиболее безопасным методом философствования, как мне кажется, — писал он, — должно быть сначала прилежное исследование свойств вещей и установление этих свойств с помощью экспериментов, а затем постепенное продвижение к гипотезам, объясняющим эти свойства. Гипотезы могут быть полезны лишь при объяснении свойств вещей, но нет необходимости взваливать на них обязанности определять эти свойства вне пределов, выявленных экспериментом. Ибо, если бы можно было с помощью гипотез судить об истине и реальности вещей, то мне непонятно, как могла бы быть достигнута какая-либо определённость в любой науке; ведь можно изобрести множество гипотез, объясняющих любые новые трудности… Что касается того, что почтенный отец называет мою доктрину гипотезой, я думаю, это происходит только оттого, что он использует слово, которое первым пришло ему на ум, так как в практике термин «гипотеза» часто присваивается всему тому, что объяснено в философии: причиной того, что я исключаю это слово, было моё желание предотвратить излишнее употребление термина, которое могло бы оказаться пагубным для истинной философии».

К сожалению, далеко не столь благоприятным исходом окончились другие споры Ньютона. И здесь, кроме научной остроты и нового научного содержания, которые несли статьи Ньютона, сыграли свою не последнюю роль личные качества людей, их судьбы, характеры и обстоятельства.

Вяло, с оговорками, но в целом положительно отозвался о статье молодой Флемстид. Поступил положительный отзыв от сэра Роберта Моррея, первого президента Королевского общества, обнаруживший его полное незнакомство с предметом и непонимание его. Прочёл, но не оценил статью проживавший тогда в Париже Готфрид Вильгельм Лейбниц, совсем ещё неизвестный, только пробивающий себе путь в натуральной философии.

Таунлей же признал статью настолько восхитительной, что настоял на публикации её латинского варианта. Джеймс Грегори писал Коллинсу: «Я был крайне поражён опытами мистера Ньютона: они, по всей видимости, вызовут великие перемены во всей системе натуральной философии, если только факты верны, в чём, впрочем, я не сомневаюсь».

Ньютон стал полноправным членом европейского сообщества естествоиспытателей. Уже в начале мая, всего лишь через четыре месяца после того, как он послал свой телескоп в Лондон, он получил двенадцать писем и написал одиннадцать ответов. Все они касались или телескопа или цветов. Его одиночество окончилось, но нельзя сказать, чтобы столь резкая перемена его радовала. Для Ньютона необходимость спорить и доказывать то, что казалось ему очевидным, оборачивалась душевной травмой, приступами беспокойства и отчаяния. Ещё никогда в жизни он не был в центре внимания — столь обострённого и в целом недоброжелательного. Он мечтал о том, чтобы его оставили в покое.

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

1672 год

«…Я не намерен более заниматься философскими предметами. Надеюсь, Вы не поймёте превратно, если увидите, что я перестану делать что бы то ни было в этой области. Думаю, Вы не откажетесь и содействовать моему решению, по возможности устраивая так, чтобы я не получал никаких возражений или касающихся меня философских писем…»

Но теперь это было просто невозможно.

6 октября 1674 года в «Философских трудах» был опубликован отзыв «ученейшего Френсиса Линуса», профессора математики в колледже английских иезуитов в Льеже. Когда-то этот Линус своими возражениями Бойлю по поводу концепции воздушного давления вынудил его провести эксперименты, приведшие к закону Бойля — Мариотта. В его отзыве работа Ньютона разносилась в пух и прах. Автор рецензии утверждал, что он сам тридцать лет проводил подобные эксперименты и действительно обнаруживал овалы, о которых писал Ньютон, но истинной причиной, как считал ученейший иезуит, является вовсе не то, о чём пишет Ньютон, а попросту рассеянный свет, который получается или из-за того, что призма была поставлена слишком далеко от отверстия, или же из-за того, что солнце в момент наблюдения было заслонено облаком и высветило соседние облака. Вот истинная причина овального, а не круглого изображения. «Если бы Ньютон не совершил этих досадных оплошностей, у него получились бы идеальные круги», — писал Линус.

Ольденбург, только и ждавший чего-нибудь «горяченького», тут же переслал письмо Ньютону, настоятельно требуя скорейшего ответа. Разжигая страсти других, он получал громадное удовлетворение. В данном случае переписка вообще была ненужной, поскольку абсурдность выдвинутых обвинений была очевидна.

Ньютон был весьма недоволен Ольденбургом и написал ему довольно сердитое письмо.

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

5 декабря 1674 года

«Сэр, я давно уже решил не заниматься более вопросами усовершенствования философии. И по этой причине я буду настаивать на исключении меня из участия в регулярных философских дискуссиях… Если Вы сочтёте это подходящим, у Вас есть способ избежать позора, навлекаемого на себя Фр. Линусом своими широковещательными заявлениями в печати. Направьте ему пояснение из моего второго ответа Пардизу и скажите ему (но не от моего имени), что эксперимент, как и был описан, был проведён в ясные дни и что призма была размещена рядом с отверстием в окне, так что свет не имел возможности рассеиваться, и что цветные изображения получены не параллельно, как в его предложениях, а поперёк оси призмы.

Ваш покорный слуга

Ис. Ньютон.»

Этот бесплодный спор, затянувшийся на долгие годы — спор выживающего из ума профессора с блестящим молодым Ньютоном, втянутым в этот беспредметный спор людьми, желавшими лишь развлечься за счёт других, — не принёс ничего, кроме больших потерь времени и резкого ухудшения характера Ньютона, который стал ещё более подозрителен, скрытен, молчалив и беспощаден к коллегам. Непререкаемым тоном школьного учителя Линус вещал о якобы полученных им важных научных результатах — и говорил об очевидном. Он ничего не слышал из того, что говорили ему, он ничего не читал. Вместо этого он посылал в «Философские труды» всё новые и новые письма, в которых обвинял Ньютона в беспечности, неаккуратности, неточности экспериментов и неправильной интерпретации результатов. Более абсурдные утверждения трудно себе вообразить. К кому-кому, а к Ньютону они никак не могли относиться. Научная ошибка воспринималась им как тяжкий, смертный грех, как измена высшему своему предназначению. Ошибка могла была быть сделана только по дьявольскому наущению. За неё не было прощения.

Ньютон — Ольденбургу, для Королевского общества, Кембридж

13 ноября 1675 года

«Сэр, когда Вы показали мне второе письмо господина Линуса. я, припоминаю, сказал Вам, что по моему суждению ответ в письменной форме не нужен, поскольку спор идёт не о каких-либо коэффициентах и отношениях, но моей честности по отношению к экспериментам, которую он отвергает… Но это может быть решено не осуждением, а лишь посредством появления нового эксперимента…я же, хотя и не могу представить себе это, всё же подозреваю, что господин Линус не делал никаких экспериментов с тех пор, как познакомился с моей теорией, и находится в плену своих старых заметок и наблюдений, сделанных до того, как он приобрёл какую-либо идею о наблюдении формы цветного изображения. Я бы пожелал ему, таким образом, перед тем как он будет писать любое ответное письмо, попытаться ещё раз проделать эксперимент для своего удовлетворения.»

Линус, однако, не удовлетворился, экспериментов не проводил, а писать продолжал. Лишь смерть этого назойливого критика, умершего от пандемии гриппа, поразившей в то время множество стран и скосившей сотни тысяч людей, главным образом пожилых, помешала дальнейшему развитию событий.

Знамя Линуса подхватил Гасконь, его молодой коллега, человек, не только совершенно не способный к экспериментам, но и не способный, кроме того, к пониманию всего, что сделано другими. Тоном школьного педанта он вновь возглашал о непогрешимости ученейшего Линуса и о его явном превосходстве над молодым выскочкой Ньютоном, покушающимся на мудрость старших.

Третий из той же «команды», иезуит Антуан Лукас, включился в спор уже тогда, когда Ньютон был истощён. Это очень обидно, потому что как раз Лукас оказался весьма проницательным физиком и весьма тонким оппонентом. Он указывал Ньютону на вещи, стоящие внимания. Будь Ньютон потерпеливее на этот раз, он, возможно, пришёл бы к открытию способа борьбы с хроматической аберрацией. Лукас признавал вытянутую форму изображений, но он получил в эксперименте не такое большое удлинение, как у Ньютона, — не 5, а 3,5 — может быть, вследствие того, что использовал другие стёкла. Ньютон обычно использовал полые стеклянные призмы, в которые наливал воду с добавлением различных веществ — например, свинцового сахара — для увеличения коэффициента преломления. Таким образом, расхождение было несущественным. Ньютон, однако, уже потерял терпение и не мог спокойно слышать голосов из Льежа.

Он не выдержал. Он считал, что его открытия всем понятны и ясны, и все тут же должны принять их. Он был не против споров, но полагал, что в споре идей, как в скрещении шпаг, должна была рождаться искра нового знания; здесь же этого явно не происходило. Он слишком сильно превосходил своих соперников, а в некоторых случаях, увлекаясь борьбой, и сам не видел их сильных сторон и здравых мыслей.

(Надо сказать, что многие учёные тех времён, избегая опасной ревности коллег, вообще ничего не выносили на их суд. Галилей скрывал многие свои открытия чуть не до конца дней своих. Он понимал, что чем свежее идея, тем большую критику она вызовет.)

Тем временем пришёл новый отзыв от Гюйгенса. Если раньше теория Ньютона казалась ему «остроумной», а потом стала «возможной», то теперь она «противоречила общепринятым воззрениям». Ньютон на замечания Гюйгенса отвечать не стал. Но в январе 1673 года Гюйгенс прислал Ольденбургу новые, ещё более жёсткие критические замечания. Он настаивал на том, что для объяснения световых явлений достаточно признания двух сортов цветов — жёлтого и синего. Другие цвета образуются их смешением. Из жёлтого и синего можно, например, сделать глубокий красный и ярко-синий цвет.

«Я также не понимаю, — писал Гюйгенс, — почему господин Ньютон не хочет согласиться с двумя цветами: жёлтым и синим, поскольку было бы гораздо проще объяснить различия между этими двумя, чем различия в столь широком разнообразии других цветов. С тех пор, как он выдвинул свою гипотезу, он не смог убедительно показать, в чём состоит природа и различие цветов, он показал только, что, конечно, важно, их различные преломляемости».

Опять механистическая философия! Опять требования яркой, красочной, механически понятной картины, которую не мог предложить ни Ньютон, ни кто-либо другой. Ньютон не стал поначалу отвечать, предположив для самоуспокоения, что письмо Гюйгенса Ольденбургу имело частный характер.

Но в конце концов Ньютон не выдержал — написал письмо Гюйгенсу. Он объяснял, что теория двух цветов не может его удовлетворить, ибо эксперименты показывают, что все другие цвета равноправны с этими двумя и не могут быть получены из красного и синего или жёлтого и синего. Он убеждал Гюйгенса в том, что гипотеза двух цветов нисколько не проще, чем многоцветная гипотеза. Никто ведь не удивляется тому, что волны на море или песчинки на берегу обнаруживают бесконечное разнообразие. Почему же корпускулы светящихся тел должны производить только два сорта лучей?

Ольденбург — Гюйгенсу

7 апреля 1673 года

«Могу уверить Вас, что господин Ньютон — человек весьма порядочный; он также один из тех, кто нелегко откажется от тех вещей, которые считает необходимым высказать».

Гюйгенсу, главе европейских естествоиспытателей, не понравилось обращение с ним как с мальчиком.

Гюйгенс — Ольденбургу

10 июня 1673 года

«…Видя, что он столь ревностно относится к своей доктрине, я не хочу более спорить с ним».

Под занавес он сделал несколько ледяных замечаний и прекратил дальнейшую переписку.

Духовное учёное братство, братство, о котором одиноко мечтал Ньютон в Кембридже, оказалось составленным из врагов, подозрительных и недоброжелательных. Дружная оппозиция статье Ньютона со стороны Гюйгенса, Гука, Пардиза, льежских иезуитов оказалась для Ньютона тяжёлой травмой. Он решил навсегда отказаться от дальнейшей публикации своих работ.

Ньютон — Ольденбургу

8 марта 1673 года

«Сэр, я прошу Вас содействовать тому, чтобы я не состоял далее членом Королевского общества, поскольку, хотя я и ценю этот орган, я всё же вижу, что никак не могу оказаться ему полезным, ибо не могу из-за расстояния принимать участие в его собраниях; я желаю выйти из числа его членов».

А Коллинсу Ньютон разъяснил и истинную причину своего желания покинуть общество, явно рассчитывая на то, что она тут же будет всеобщим достоянием. Он написал, что «желает уйти, ибо стремится исключить прискорбные случаи подобного рода на будущее». В ответ на письмо Ньютона Ольденбург поспешил с уговорами, предложил простить ему задолженность по взносам и уверял во всеобщей к нему любви членов общества и полном их уважении, а также извинился от имени неназванного лица за нарушение корректности.

Ньютон был полностью удовлетворён, обещал в дальнейшем игнорировать неправильные действия, жертвой которых он стал. Но он решил полностью порвать с натуральной философией.

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

18 ноября 1676 года

«Сэр, я обещал послать Вам ответ господину Лукасу в следующий вторник, но я подумал, что вряд ли закончу его к тому сроку, который наметил, ибо к тому времени мне нужно будет изготовить ещё и копию; прошу Вас потерпеть ещё с неделю. Я вижу, что сделался рабом философии. Но как только я покончу с делом господина Лукаса, я решительно скажу ей «прощай» навеки, за исключением того, что я буду делать для своего личного удовольствия, или того, что останется для выхода в свет после моей смерти; ибо я вижу, что человек должен решить или не обнародовать ничего нового, или же сделаться рабом, защищающим это новое.

…Остаюсь, сэр, Вашим покорным слугой. И. Н.».

Он написал ещё два послания Лукасу, причём в один день. Одно — ответ на первое письмо Лукаса, а другое — на его же третье письмо, от февраля 1677 года. Второе письмо Ньютона — письмо отчаявшегося, затравленного человека.

Ньютон — Лукасу

«…Может ли один человек заставить другого ввязаться в диспут? Почему я обязан удовлетворять Вас? Кажется, Вы считаете, что и этого недостаточно — бесконечно предоставлять возражения, покуда Вы не сможете убить меня моей неспособностью ответить на все вопросы или же покуда я не стану достаточно нахален, чтобы не доверять Вашему собственному суждению в выборе наилучшего возражения. Откуда Вам известно, что я не считаю их слишком слабыми для того, чтобы требовать ответа и лишь, уступая Вашей настойчивости, собрался ответить на одно или два из лучших возражений? Откуда Вы знаете, какие иные причины, продиктованные благоразумием, могли заставить меня уклоняться от соревнования с Вами? Но я предпочту не объяснять этих вещей подробнее, поскольку не считаю Вас подходящим для дискуссии субъектом и поэтому намекаю Вам на это только в частном письме… Я надеюсь, Вы поймёте, насколько мало я имею желания разъяснять Ваши труды на публике; пожалуйста, имейте это в виду, если хотите иметь со мной дело в будущем…»

Он решил публично растоптать Лукаса. И несмотря на это, Лукас вновь написал ему! Ньютон не ответил. Потом Обри сообщил, что ещё одно письмо Лукаса дожидается его в Лондоне.

Ньютон — Обри

июнь 1678 года

«Господин Обри, мне известно, что у Вас есть для меня письмо от господина Лукаса. Умоляю, воздержитесь от пересылки мне чего-либо подобного».

На этом окончилась переписка о цветах. Теперь уже никто не мог больше понукать его: Ольденбург умер, переписку с Коллинсом он прекратил навсегда. Гук, избранный после смерти Ольденбурга секретарём общества, был неподходящим кандидатом, чтобы служить передатчиком информации. Ньютон снова оказался в полной изоляции. О глухоте её можно судить хотя бы по тому факту, что он написал письмо — кому бы думали? — своему давнему обидчику Артуру Стореру! И Сторер, живший в Америке, ответил. Он был, видимо, тоже одинок.

Годы, последовавшие за публикацией первой статьи Ньютона, были проведены им в Кембридже. Изредка он наезжал в Лондон, изредка — в Вулсторп. Часть летних каникул 1672 года он провёл в Бедфордшире, откуда тёк ручеёк его доходов в виде земельной ренты, обеспечивающей жалованье лукасианского профессора. Вернувшись в Кембридж, он тут же внезапно уехал в Стоук-парк в графстве Нордхемптоншир, где провёл две недели.

В 1673 году в Тринити из Лондона вернулся Барроу, теперь уже в качестве мастера Тринити-колледжа, и одиночество Ньютона было несколько скрашено. Карл II, указом которого был назначен Барроу, подчеркнул, что этим назначением оказывается честь «лучшему учёному мужу Англии».

Барроу помог Ньютону получить в колледже хорошую комнату на втором этаже, за главными воротами Тринити, имевшую выход по лестничке в собственный дворик.

Ньютон заплатил порядочные деньги, чтобы привести комнату в порядок. Он заказал кузнецу красивые каминные решётки, вызвал маляров, чтобы выкрасили заново стены, выбрал у гардинщиков новые портьеры и покрывала для кровати, уплатил за ледник, за ремонт камина, купил два кресла с ручками, восемь кресел без ручек, шесть стульев, десять подушек, шесть кресел, отделанных русской кожей. Жил он по-прежнему с Викинсом, а после того, как тот стал всё реже и реже появляться в Кембридже, пока не пропал совсем, один.

В августе 1674 года Ньютон отправился в Лондон. Он участвовал в торжествах по случаю назначения юного герцога Монмутского, незаконного сына короля Карла II, канцлером Кембриджского университета. Вице-канцлер и главы колледжей решили, что на церемонии должны присутствовать по шесть представителей самых крупных колледжей и по три — других колледжей. Их красочные мантии должны были украсить процессию, направляющуюся к дому канцлера. С утра в Дерби-хауз собралось чуть не 500 человек. Здесь были и аристократы, и торговые нувориши, и бывшие выпускники университета. В четыре часа было объявлено, что герцог готов принять их. Королевские телохранители расчищали проход через толпы любопытствующих. Шествие начали молодые педели, затем шли университетские служители и доктора — представители факультетов в соответствующей рангу и заслугам форме. На Ньютоне была приличествующая его положению оранжевая просторная мантия и квадратная чёрная шляпа. Герцог принял их у дверей Лестер-хауза, где на ступенях был установлен трон; трон окружали мушкетёры; подходить слишком близко к герцогу было запрещено.

Всё закончилось праздничным обедом в пиршественной зале дворца. В нескольких кратких, но сильных выражениях герцог выразил своё удовлетворение от добровольного волеизъявления университета, которое, как он считал, и совершенно справедливо, отражает и доброе отношение к нему его отца, Карла II. Король выразил своё удовлетворение правильной позицией университета и пожертвовал ему триста фунтов для раздачи служащим…

За обедом новый канцлер вдоволь веселился, но не забывал строго спрашивать вице-канцлера и глав колледжей об исполнении уставов университета. И те отвечали, что уставы, к сожалению, слишком часто нарушаются: студенты любят посещать таверны, а посещать церковную службу не любят. А в кофейных домиках и тавернах Кембриджа можно встретить порой и весьма высокопоставленных университетских особ.

С членами Королевского общества в тот свой приезд в Лондон Ньютон встречаться не пожелал.

Не следует думать, что кембриджская жизнь Ньютона была совсем уж лишена треволнений. Одной из причин чувства неустроенности было то, что в 1675 году наступал крайний срок пребывания Ньютона в качестве члена Тринити-колледжа. Чтобы остаться членом колледжа, он должен был принять священный сан. А это для Ньютона, не верящего в Троицу, было невозможным. Это было невозможно и для Ньютона-учёного, поскольку поворачивало его вплотную к иной стезе — церковной.

Ньютон решил поехать в Лондон и добиться разрешения короля оставаться членом совета колледжа, не принимая сана. Разрешение было получено, что свидетельствует о протекции, которую Ньютон имел при дворе. Видимо, его заступником был Барроу.

В течение этого визита он несколько раз посетил Королевское общество и произвёл на его членов очень глубокое впечатление. Ньютон встретился здесь наконец с Робертом Бойлем, к трудам которого относился с особенным почтением.

На заседании 11 марта 1675 года зачитывался новейший мемуар Бойля, обнаружившего свечение гниющего мяса. Оппонентом выступал Гук. Он по-прежнему не верил в иные, кроме собственной, теории света.

— Свет есть колебательное или дрожательное движение среды, — говорил Гук. — Как в звуке пропорциональные колебания производят различные гармонии, также и в свете посредством смещения пропорциональных и гармоничных движений получаются различные странные и приятные цвета. Одни колебания ощущаются ухом, другие глазом.

Но вот что было интересно: Гук отказался от своей теории двух основных цветов!

По поводу высказываний Гука и говорили между собой знаменитый Бойль и молодая надежда английской науки — Ньютон. Бойль приветствовал остроумные гипотезы Ньютона, но более всего хвалил его за телескоп, за зеркала и линзы, которые тот сделал своими руками.

— Хотя мои условия, — сказал богач Бойль, — слава богу, дают мне возможность проделывать эксперименты руками других людей, я всё же так не поступаю и не уклоняюсь от разрезания собак, волков, рыб и даже крыс и мышей собственными руками. Когда я работаю в своей лаборатории, я не боюсь испачкать рук замазкой или угольным карандашом.

У Ньютона было о чём поговорить с Бойлем. Ведь он, как ему упорно казалось, в своих алхимических опытах уже вплотную подошёл к получению философского камня. А у Бойля была «философская глина» — необходимый для этого компонент. Но он не знал, как отнёсся бы Бойль к такой просьбе, раскрывающей знание его тайных занятий; не знал он и о том, как отнёсся бы Бойль к его тайным занятиям. И разошлись они, как не представленные друг другу члены тайного братства, не поговорив о том, о чём более всего им бы хотелось поговорить.

— И всё-таки, — почти вернувшись, продолжал Бойль, — что стоит за вашими экспериментами по цветам? Как можно было бы, по-вашему, объяснить феномен цветов? Ведь у вас как будто бы нет вообще никакой гипотезы?

— Почему же? — ответствовал Ньютон, слегка задетый тем, что даже Бойль толкует о гипотезах. — Сейчас я пытаюсь поставить капкан на неуловимого зверя — эфир…

Бойль рассмеялся.

— Ну что же, ловите вашего зверя. Хотя в том лесу побывало уже немало других охотников. Гук, например. Да и сам Декарт притаился в кустах!

На следующем заседании, 14 марта, дискуссия о причинах света продолжалась. Гук прочёл мемуар о природе и свойствах света. Теперь он опирался на свои опыты по дифракции. У членов Королевского общества вполне могло сложиться впечатление, что дифракцию открыл именно Гук. Но дифракцию открыл Гримальди, а Гук лишь исследовал её…

Как и Ньютон… Он понял, что отмалчиваться далее нельзя. Наука движется быстро. Всё неизбежно переоткрывается другими. Нужно спешить!

 

ГУК И НЬЮТОН

Хотя Гук был всего лишь на семь лет старше Ньютона, он успел ко времени их знакомства сделать необычайно много. В чём-то его судьба напоминала ньютоновскую. Он родился слабым, болезненным, жил без отца. Никто не ожидал, что он доживёт до зрелых лет. Детство и юность провёл в одиночестве, конструируя всевозможные механические приспособления. Как и Ньютон, он увлекался математической магией, солнечными часами, водяными мельницами. Дом отца — священника на острове Уайт — долго был его единственным пристанищем: из-за слабого здоровья и постоянных головных болей он не смог посещать школу.

Затем он в Лондоне, в знаменитой Вестминстерской школе. Ему повезло — первым его воспитателем стал доктор Бастби, розги которого, выведшие в люди многих великих людей, вошли в фольклор британских университетов.

Всякие занятия перепробовал Гук — мучимый жестокой аллергией на масляные краски, учился у лондонского живописца, имея неразвитый слух, пел в церковном хоре. Наконец он в Оксфорде, сабсайзер, как и Ньютон. Но ещё он и ассистент Уиллиса — одного из будущих основателей Королевского общества. Он познакомился с Джоном Уилкинсом, Уильямом Петти, Кристофером Реном, Робертом Бойлем. Бойль переманил его к себе. Он недавно построил в Оксфорде большую лабораторию. Там Гук вместе с Бойлем занимался усовершенствованием воздушного насоса, изобретённого магдебургским бургомистром Отто фон Герике. Бойль был чрезвычайно строг к себе и доброжелателен к другим. А Гук уже тогда обнаружил худшие стороны своего характера, за глаза обвиняя Бойля в том, что он присваивает многие усовершенствования воздушного насоса, принадлежащие ему, Гуку.

Гук увлекался всем, чем угодно, даже летающими машинами, действующими мускульной силой. Когда он убедился, что человеческие мускулы слишком слабы, чтобы поднять в воздух сколько-нибудь существенный вес, он стал создавать искусственные мускулы.

Там, в оксфордском учёном кружке Гук заинтересовался усовершенствованием часов. И изобрёл невиданное: часы со спиральной пружиной, с балансиром и анкерным механизмом, то есть механические часы сегодняшнего дня. Знакомые Гука настаивали на патентовании; условия патента Гука не удовлетворили, и его изобретение никак не было документально подтверждено. Впоследствии, когда в 1674 году вышла книга «Horologium Oscillatorum» Гюйгенса с описанием часов со спиральной пружиной, Гук утверждал, что секретарь Королевского общества Ольденбург, знавший устройство механизма, сообщил о нём Гюйгенсу. Это и стало началом смертельной вражды между Гуком и Ольденбургом.

Гук был человеком бешеной умственной активности. Он мог свободно рассуждать на любую тему. У него в то же время были и золотые руки, он был способен всё сделать сам, мог самостоятельно провести любой эксперимент. Опыты, которые не получались у самых искусных экспериментаторов, у него проходили с блеском. У него всё работало, всё выходило так, как должно было быть.

Именно этим он снискал к себе глубочайшее уважение членов будущего Королевского общества, и именно этим объясняется их почётное предложение — стать единственным платным сотрудником общества, куратором экспериментов. За казённую квартиру в Грешем-колледже и тридцать фунтов в год он должен был еженедельно показывать в обществе несколько новых экспериментов. Его обязанности были сформулированы так: «Представлять обществу каждый раз, когда оно заседает, три или четыре значительных эксперимента, не ожидая компенсации до тех пор, пока общество само не сочтёт необходимым вознаградить его за труды». (Не забудем, что Гук по социальной табели о рангах того времени был единственным членом Королевского общества, которого нельзя было считать «джентльменом».)

Гук изучал влияние погоды на показания барометра, изобрёл проекционный фонарь, подводный колокол, метод телеграфии, зуборезный станочек для часов. Он открыл вращение Марса и первым обратил внимание на двойные звёзды. Гуку принадлежит идея использовать в качестве нуля температуры точку замерзания воды, которая, как он выяснил, всегда отличается завидным постоянством. Он проверял все сомнительные эксперименты, предлагавшиеся Королевскому обществу, он обеспечил сбор многочисленных фактов и систематизацию явлений, которые потом смогли стать материалом для строительства новой науки. В Королевском обществе он поставил более четырёхсот опытов. И кроме всего прочего, коллекционировал для общества всевозможные редкости и курьёзы, поражавшие его воображение. Он собирал их где только мог, покупал, выменивал, получал в дар, уговаривал подарить или завещать обществу. В музей Королевского общества были, например, доставлены: живородящий страус, растение, выросшее в желудке дрозда, кожа смуглого мавра с седой бородой и волосами; «но более всего достойны описания часы, приводимые в движение магнитом и предназначенные для определения на море расстояний до континентов по долготе».

Пламя лондонского пожара высветило неизвестные ранее стороны его гения. Пожар потребовал вмешательства научных сил. Правительство обратилось в Королевское общество с просьбой разработать план переустройства Лондона, и естественно, в первую очередь эта нелёгкая и почётная задача встала перед Реном и Гуком. Гук был молод, он с необычайным энтузиазмом и энергией взялся за дело. Будучи назначен городским землемером и инспектором строительных работ, он разработал несколько проектов перестройки Лондона, проложив сквозь пепелища и кладбища каминных труб прямые магистрали. Он создал на бумаге Лондон будущего. Этот город был, конечно, невозможен. Широкие проспекты, намеченные им, неизбежно сносили чьи-то дома, вторгались в частные владения, ущемляли чьи-то интересы. К Гуку стала обращаться масса людей, предлагавших взятки. Они были не против магистралей, но хотели бы, чтобы эти магистрали пролегли по другим местам. Гук с негодованием выпроваживал их, но на их место приходили другие визитёры. Гук стал одним из главных архитекторов нового Лондона. Он построил больницу под названием «Бедлам» и королевский лекарский колледж. Он хвастал, что заработал на этом кучу денег, и показывал в доказательство большой кованый сундук.

Гук был весьма общительным человеком, любил проводить время с друзьями в весёлых тавернах (только в его дневниках насчитывается более двухсот их наименований), основывать тайные общества и секретные клубы. Ричард Уоллер предпослал посмертному сборнику научных работ Гука введение, в котором он описал его характер, привычки и внешность. Вот что он пишет: «Что касается его личности, то он отнюдь не был изгоем, хотя был сильно горбат. Я слышал от него и других, что когда-то он был строен — примерно до шестнадцати лет, но с тех пор он стал развиваться неправильно из-за излишнего увлечения гимнастическими упражнениями на турнике… Он остался и низкорослым, хотя, судя по ногам, он должен был бы быть выше среднего роста. Он был активным, неустанным гением, почти до самых своих последних дней спал очень мало, редко ложился спать раньше 3–4 часов утра, притом редко спал в постели; чаще всего он продолжал свои научные изыскания всю ночь, компенсируя это лишь кратким дневным сном. Характер его был меланхоличным, недоверчивым и ревнивым, что с годами становилось всё заметней».

Интеллект невиданной мощи. Благородный характер и романтические порывы, сочетающиеся с подозрительностью, мелочностью, цинизмом, ревностью, обидчивостью. Головные боли, изнуряющие болезни, непрерывный тяжёлый труд. Кто-то сказал, что он жил умирая. Неустроенная семейная жизнь, запутанные любовные истории, всегда заканчивающиеся плачевно, роман с племянницей, угрюмый темперамент, злой язык, нескончаемые обвинения окружающих в том, что они украли у него плоды его труда. И, несмотря на это, — большое уважение, авторитет и, может быть, даже любовь, которыми он пользовался в обществе. Научную работу он, как и Ньютон, рассматривал как своё высшее божественное предназначение. Но бешеная нагрузка Гука в Королевском обществе, неимоверное количество экспериментов, которые приходилось ему подготавливать, не могли позволить ему сосредоточиться на чём-нибудь одном. Он, как бабочка, вынужденно порхал от цветка к цветку, наслаждаясь всё новыми и новыми научными открытиями. Его называли «донжуаном от науки».

Главный труд, который он оставил — «Микрография», — увидел свет в 1665 году. Ньютон приобрёл эту книгу и внимательнейшим образом изучил её, хотя впоследствии, в разгар приоритетных споров, этот факт отрицал.

(Курьёзное свидетельство чтения Ньютоном «Микрографии» — это использование в его первой научной статье понятия experimentum crucis — «решающий эксперимент». Этот термин мог бы показаться знакомым — ещё Ф. Бэкон использовал подобный в «Новой Атлантиде». Но Гук, цитируя Бэкона по памяти, ошибся. Вместо бэконовской instantia crucis — «решающей инстанции», он употребил в сходном смысле словосочетание experimentum crucis — оно-то и перешло в ньютоновскую работу.)

«Микрография» Гука — крупнейшее событие в истории физической оптики. Гук первым изучил цвета тонких плёнок и смог объяснить явления, происходящие в них, с точки зрения своей волновой теории. Он смог объяснить и взаимодействие цветовых волн, он переоткрыл вслед за Гримальди, дифракцию, исследуя искривление света при его прохождении рядом с лезвием бритвы. Построенные им самим микроскопы помогли ему создать приводимые в его «Микрографии» прекрасные иллюстрации строения насекомых и растений. Клеточное строение растений описано им впервые. Его совместная с Гюйгенсом колебательная теория света, по существу — волновая теория, сильно опережала своё время. Должно было пройти по меньшей мере два столетия, чтобы она была оценена по достоинству.

В 1678 году вышла книга «О восстанавливающей силе…», в которую вошли рассуждения Гука, возникшие под впечатлением его многочисленных бесед с известным часовщиком Томасом Тампионом. Здесь дана была, наконец, расшифровка той анаграммы, которую уже в течение трёх лет пытались разгадать коллеги Гука по Королевскому обществу. Три года назад Гук опубликовал странную работу под названием: «Десяток изобретений, которые я намереваюсь опубликовать». Одним из десяти «изобретений» была «Истинная теория упругости и жёсткости». Однако под заголовком было лишь несколько букв, которые можно было бы рассматривать только как заявку на приоритет в том случае, если бы за три года кто-нибудь пришёл бы к тем же, что и Гук, выводам.

Но ненужной оказалась анаграмма, никто за три года не пришёл к тем выводам, и он мог раскрыть свою тайну. Расшифровка анаграммы дала следующий результат: «Каково удлинение, такова и сила». Это как раз то, что вошло теперь в инженерную и строительную практику под названием «закона Гука».

И всё же, несмотря на все эти замечательные заслуги, которые сделали бы честь любому учёному, и даже многим учёным, навсегда внесли бы их имена в пантеон самых великих, Гука практически забыли. Необычайно яркая звезда Ньютона затмила его звезду.

Трудно представить себе двух более различных по научному стилю исследователей, чем Ньютон и Гук. Романтически настроенному, лёгкому на открытия и изменение направления мысли Гуку противостоял несколько медлительный, но пронзительно-зоркий и основательный Ньютон. Ньютоном двигала чистая страсть к познанию, которая не позволяла ему допускать малейших отклонений от научной истины. Любая критика выводила его из себя, повергала его в тревогу и беспокойство, которые он мог погасить лишь яростной атакой на покушающихся. Он готов был испепелить, уничтожить тех, кто мешал пробиться росткам научной истины.

Более чем неудачным сочетанием для этих сторон характера Ньютона были черты личности Гука — ревнивого, обиженного, считающего, что все идеи, которые появляются на горизонте, все эксперименты, выполненные кем-то, были ранее предложены и сделаны им. При этом он часто бывал прав, поскольку проделал собственными руками, как никто, много опытов. Обладая острой наблюдательностью, он обнаружил десятки новых явлений и закономерностей. Не имея, однако, времени остановиться на каждом из них, он шёл всё дальше и дальше, к новым явлениям и новым законам, как беспечный завоеватель, не оставляющий на покорённых землях ни своего флага, ни вооружённых фортов; те, кто шёл за ним, всегда рисковали получить обвинение в плагиате, но и всегда могли его оспорить, поскольку осваивались на новых землях основательнее.

Будущему неизбежному конфликту Ньютона и Гука способствовало и их различное положение: изолированно живущий в научной пустыне Кембриджа, ничем, кроме науки, не озабоченный Ньютон, имеющий возможность погрузиться в самые глубокие слои научного исследования, способный сосредоточиться на любом факте и явлении, покуда они не становились для него кристально ясны, пока он не мог объяснить их с помощью выдвигаемых им обоснованных гипотез, пока он не мог подтвердить свои прогнозы с помощью специально поставленных экспериментов. Всё, что он делал, он делал основательно, точно, раз и навсегда.

С другой стороны, вечно спешащий Гук, в суете изготавливающий всё новые и новые приборы для Королевского общества, подготавливающий в неделю 3–4 новых эксперимента, порой очень сложных, не способный присесть, сосредоточиться или даже собрать свои рассеянные наблюдения в нечто целое, не способный уточнить свои же данные. То, что другие шли по его стопам и, как ему казалось, присваивали себе открытое им, повергало его в неисчислимые страдания. Их слава больно ранила его.

И всё же было между ними сходство, была тоненькая ниточка, которая могла бы их соединить, будь они немножко другими. Это сходство их стремлений создать модель Вселенной, построенной на вполне объяснимых принципах механики, материи и движения, и заменить наконец этой системой систему Аристотеля. Оба они считали целью науки открытие и классификацию явлений, оба они стремились извлечь из науки пользу для практики. У них было много общего и в научном методе. В предисловии к своей «Микрографии», посвящённой Королевскому обществу, Гук заявлял:

«Правила, которые вы предписали себе для развития философии, являются лучшими из всех тех, которым когда-либо следовали. В особенности в том, чтобы избегать догматизации и исключать гипотезы, которые недостаточно обоснованы и не подтверждены опытом. Этот путь кажется наилучшим и должен предохранить как философию, так и естествознание от их прежнего извращения. Так заявляя, я тем самым обвиняю, может быть, и собственный подход к этому сочинению. В нём, может быть, найдутся выражения, которые кажутся более утвердительными, чем позволяют ваши предписания…»

Как характерно признание Гука, проглядывающее в последних строчках отрывка! Оно относится к волновой теории света, которая ничем не могла быть тогда подкреплена и доказана, кроме того, что она не противоречит, как и корпускулярная доктрина Ньютона, некоторым экспериментам… Их спор предстояло разрешить лишь далёким потомкам.

В написанном Гуком продолжении «Новой Атлантиды» Бэкона есть строки о его научном идеале. Он хотел бы сделать как можно больше новых научных открытий с целью их немедленного практического применения. У Ньютона же практические применения открытий всегда были укутаны лёгкой дымкой перспективы. Даже занятия Гука принципом тяготения имели чёткую практическую направленность: с его помощью он хотел решить проблему определения точной долготы на море. Ньютон же, решая загадку тяготения, больше думал о Системе Мира.

Ньютон — упорный труженик — никогда не отвлекался от темы, пока не исчерпывал её до конца. Если он и думал в это время о чём-то другом, он считал это для себя отдохновением, дивертисментом. Ньютон провёл, возможно, лишь пять или шесть экспедиций в страну неведомого, в то время как Гук провёл их многие сотни. Но Ньютон каждый раз возвращался с весьма основательным научным багажом, с коллекциями, законами, картами, шкурами зверей и семенами злаков. Всё доставленное им сохранилось на века. От Гука остался лишь закон Гука. Рукописи Гука после его смерти попали в руки Ричарда Уоллера, который, публикуя их, посвятил их — кому бы? — Исааку Ньютону. После смерти Уоллера остатки рукописей Гука перешли к Уильяму Дерхаму, другу Ньютона, который опубликовал часть их в 1726 году. Большинство бумаг Гука безвозвратно исчезло. Лондон перестроился таким образом, что следов проектировки Гука в его улицах и площадях не осталось. Бедлам, спроектированный им, срыли. Инструменты, которые он своими руками построил для Королевского общества, были или украдены или развалились со временем — ничего не осталось. Не сохранилось ни одного портрета Гука, хотя точно известно, что они существовали. Потеряна его могила, неизвестно даже кладбище, где он похоронен.

Причина столь яростной оппозиции Гука по отношению к статье Ньютона вполне ясна и объяснима: и доктрина Ньютона, и гипотеза Гюйгенса-Гука не могли быть в то время строго доказаны. Корпускулярно-волновой дуализм света — мирное решение споров Гука и Ньютона, принадлежит лишь двадцатому веку. И Гук, и Ньютон были каждый по-своему правы. Но вот оно — отличие таланта от гения: если Гук насмерть стоял на своей волновой гипотезе, то Ньютон признавал и корпускулярную и волновую, надеясь даже создать компромиссную теорию.

Гении видят на сотни лет вперёд.

 

ЭФИР

Бесконечная тяжба с оппонентами выбивала Ньютона из колеи. После первого опыта он не мог больше писать о цветах. Но понимал, что для поддержания своей позиции в Королевском обществе, ему нужно было бы представить туда какой-то новый мемуар. Ньютон стал собирать сохранившиеся наброски. Просмотрев их, он решил кое-что добавить, что заняло несколько дней. Викинса засадил за переписку. В результате появились две работы: «Трактат о наблюдениях», который стал зародышем второй части будущей книги «Оптика», и «Гипотеза, объясняющая свойства света, изложенные в нескольких моих статьях».

В сопроводительном письме Ньютон пытался разъяснить изменение своей позиции.

Ньютон — Ольденбургу

«Сэр, когда-то я обещал никогда не обнародовать гипотез о свете и цветах, боясь, что это послужит средством вовлечения меня в пустые споры; надеюсь, однако, что провозглашённое мною ранее решение не отвечать ни на что, похожее на возражения… всё-таки сможет защитить меня от этой опасности.

…Я счёл, что подобная гипотеза сделает значительно нагляднее тот мемуар, который я Вам обещал; как раз на этой неделе у меня выдалось свободное время, и я не удержался, наскоро собрал свои мысли и добавил гипотезу, не заботясь о том, покажется ли она возможной или невероятной…

…По перечёркиваниям и вставкам между строк Вы можете видеть, что гипотеза набросана наскоро, и я не имел времени её переписать, что заставляет меня оставить за собой право сделать добавления; я хотел бы также, чтобы Вы вернули мне как эту, так и другие статьи по миновании надобности…»

В очередном письме Ольденбургу, поясняющем подробности одного из опытов (стекло при опытах по электричеству должно быть ближе к столу, чем он утверждал ранее), содержится примечательная приписка.

Ньютон — Ольденбургу, Кембридж

14 декабря 1675 года

«…Прошу передать мой почтительный привет г. Бойлю, если Вы его увидите, и поблагодарить его за беседу, которой он меня удостоил этой весной. Моя идея поймать эфир в западню, как ему угодно было выразиться, думается мне, не так смешна, как ему казалось…»

В «Гипотезе» Ньютон впервые делится своими мыслями о внутренней структуре материи и устройстве природы.

Прежде всего он решил показать своему основному оппоненту — Гуку, что корпускулярная доктрина вовсе не противоречит его вибрационной гипотезе. «Гипотеза о телесности света, если бы я предлагал таковую, имеет значительно большее родство с собственной гипотезой оппонента, чем это ему, по-видимому, известно; колебания эфира полезны и необходимы и в той и в другой. Ибо, если предположить, что лучи света являются малыми телами, испускаемыми во все стороны светящими субстанциями, то лучи эти, ударяясь о преломляющую или отражающую поверхность, должны бы возбуждать в эфире колебания столь же необходимо, как камни в воде, когда они в неё брошены».

Речь идёт не более не менее как о компромиссной, корпускулярно-волновой теории света!

«Если бы мне пришлось принять какую-нибудь гипотезу, — продолжает автор, — я выбрал бы эту, но высказанную в более общей форме, без определения того, что такое свет, кроме того, что он есть нечто, способное возбуждать колебания в эфире…» «Я заметил, — пишет далее Ньютон, — что головы некоторых великих виртузов очень склонны к гипотезам… Сам я не буду принимать ни этой, ни какой-либо другой гипотезы… Однако, излагая гипотезу, во избежание многословия и для более удобного представления её, я буду иногда говорить о ней так, как будто бы я её принял и верю в неё».

Какова же эта гипотеза? Прежде всего предполагается, что «существует некая эфирная среда, во многом имеющая то же строение, что и воздух, но значительно разреженнее, тоньше и эластичнее. Немаловажным аргументом существования такой среды является то, что движение маятника в стеклянном сосуде с выкачанным воздухом прекращается почти столь же быстро, как и на открытом воздухе. Нельзя, однако, предполагать, что эта среда есть однородная материя: она складывается частью из основного косного тела эфира, частью из других различных эфирных газов во многом подобно тому, как воздух слагается из косного тела воздуха, перемешанного с различными парами или выдыханиями. В пользу такой разнородности, по-видимому, говорят электрические и магнитные истечения, а также тяготение. Может быть, общий остов природы не что иное, как различные сплетения некоторых эфирных газов или паров, конденсируемых как бы осаждением, подобно тому, как пары сгущаются в воду, или выдыхания в более грубые субстанции, хотя и не столь легко».

В существовании эфирной среды Ньютона убеждает не только неверно истолкованное им затухание колебаний маятника в вакууме — в этом Ньютона убеждают магнитные и электрические явления, оказывается, тоже исследованные им.

Ньютон, признавая эфир, тем не менее категорически отказывается от мнения Гука и Декарта, предполагающих, что колебания эфира — это и есть свет. «Свет не эфир, не его колебательное движение, но нечто иное, распространяющееся от светящихся тел. Желающие могут предполагать его агрегатом различных перипатетических свойств. Другие могут предполагать, что свет — множество невообразимо малых и быстрых корпускул различных размеров… Некоторые просто сочтут это начало духовным, хотя можно указать и механическое начало; но я предпочитаю обойти этот вопрос… Во избежание пререканий и для общности гипотезы пусть каждый останется при своём. Чем бы ни являлся свет, я предполагаю, однако, что он состоит из лучей, отличающихся один от другого по таким случайным признакам, как толщина, форма или сила, подобно тому как отличаются песчинки на берегу, морские волны, лица людей и все другие естественные предметы того же рода. Почти невозможно найти среди вещей одного рода вещи без какого-либо случайного отличия».

Почему же Ньютон отходит от «колебательно-эфирного» направления? Видимо, он слишком категорично разделял природу звука и света. Полагая колебания эфира продольными, как при звуке, он естественно приходит к выводу о том, что, «если бы свет был колебанием эфира, он должен бы всегда сильно расходиться по кривым линиям в тёмную или покоющуюся среду, нарушая все тени и направляясь по кривым порам или проходам, как звук». Ньютона всё же мучают сомнения. Не всё укладывается в его схему. Например, в каждом прозрачном теле, по мнению Ньютона, имеются поры различных размеров, а «…эфир находится в наибольшем разрежении в наименьших порах; поэтому эфир в каждой поре должен обладать различной разреженностью, и свет должен преломляться при переходе из каждой поры в соседнюю, что должно привести к рассеянию и уничтожению прозрачности тела…».

С помощью «гипотезы» Ньютон смог объяснить многие (но не все) явления, связанные с преломлением, отражением, прозрачностью и непрозрачностью тел. Теперь настала пора объяснить цвета. «Тела различных размеров, плотностей или качеств при ударе или другом действии возбуждают звуки различных тонов, а следовательно, и колебания в воздухе различных толщин». Я предполагаю также, что лучи света, ударяясь о жёсткую преломляющую поверхность, возбуждают колебания в эфире. Эти лучи, что бы они собой ни представляли, различаются по величине, напряжению или силе и возбуждают колебания различных толщин… Концы волосков оптического нерва, которыми вымощена или облицована сетчатка, являются преломляющей поверхностью такого рода. Когда лучи ударяются об эти волоски, они должны возбуждать там указанные колебания. Эти колебания (подобно звукам рога или трубы) будут пробегать вдоль водянистых пор или кристаллических сердцевин волосков, через оптические нервы в чувствилище (сам свет сделать этого не может). В чувствилище, предполагаю я, они вызывают чувство различных цветов, соответственно своей толщине и смешению… Возможно, цвета различаются по своим главным степеням: красной, оранжевой, жёлтой, зелёной, синей, индиго и глубоко-фиолетовой на том же основании, как звук в пределах октавы располагается по тонам…»

Ньютону удаётся, используя, по существу, волновую теорию света, объяснить возникновение колец, видимых между пластинкой и плотно прижатой к ней линзой, называемых сегодня «кольцами Ньютона». В своём объяснении Ньютон, по существу, анализирует движение волн в упругой среде, правда, он считает их продольными, подобно звуковым.

Мемуар Ньютона полон намёков — в некоторых фразах явно угадываются идеи, связанные с его будущим законом всемирного тяготения. Здесь есть и распространение законов тяготения на Солнечную систему в целом, и тщательно скрытый, но понятный посвящённым закон обратных квадратов. Касается Ньютон и причин тяготения. Он считает, что оно вызывается непрерывным током эфира к Земле.

Эта статья Ньютона — пир гипотез, во время которого главный герой этого пира то и дело провозглашает себя аскетом и трезвенником. Затея Ньютона, однако, не удалась. Его «ход конём» — засталбливание гипотез при провозглашении полного отказа от них — был легко разгадан. И, следовательно, диспута избежать, конечно, не удалось. Прочитанная статья сразу же вовлекла Ньютона в бешеный водоворот страстей, споров, возражений и обвинений. Статью читали два дня — 9 и 16 октября 1675 года, и затем обсуждали на двух встречах после рождественских каникул, а мемуар «О наблюдениях» обсуждался с 20 января до 10 февраля. Два месяца внимание общества было приковано целиком к Ньютону. Статьи вызвали в Королевском обществе большой переполох. Несмотря на то что Ньютон весьма деликатно обошёлся с Гуком и его гипотезой, Гук никак не был удовлетворён. Он считал, что Ньютон покушается теперь на открытое лично им явление дифракции и на его вибрационную теорию. И это имело самые плачевные последствия.

Новая статья Ньютона опять поступила на отзыв Гуку. Он снова высоко отозвался об экспериментальном мастерстве Ньютона, но не удержался от того, чтобы не присоветовать ему бросить заниматься бесполезными исследованиями и оставить поле экспериментов по цвету тем, кто уже разработал тонкие и удовлетворяющие экспериментам гипотезы. Он рекомендовал Ньютону лучше заняться усовершенствованием телескопа. Это было бы чрезвычайно полезным и важным для общества. В отзыве и явно, и неявно проскальзывала мысль о том, что всё сделанное Ньютоном было ранее проделано им, Гуком.

Из журнала общества

«16 декабря 1675 года продолжалось слушание гипотезы Ньютона… Господин Гук сказал, что всё основное, о чём говорилось, уже содержится в его «Микрографии» и что мистер Ньютон немного продвинулся вперёд только в частностях».

Мемуар Ньютона был отклонён и не рекомендован для публикации.

Отзыв Гука поступил в Совет общества тайно от Ньютона, но Ольденбург тут же сообщил ему, что таковой отзыв имеется, и более того — точно передал его содержание. Предчувствуя добрую ссору, Ольденбург потирал руки. Он советовал Ньютону защищаться. В своём письме Ньютону он нарисовал положение даже несколько более мрачными красками, чем оно было в действительности.

Ньютон не был расположен к спору. Понимая, что Гук разозлился на него в основном за то, что он не принял его гипотезы, Ньютон в своём ответе написал, что гипотеза Гука столь же соответствует ньютоновским экспериментам, сколь и любая другая, и он не может отдать предпочтения ни одной из них. Только поэтому он вынужден отбросить их все.

Нечего и говорить, что о письме Ньютона Ольденбург тут же оповестил Гука. Гук, ознакомившись с ответом, ещё более озлобился. Пользуясь тем, что Ньютон наезжает в Лондон редко и живёт в тиши кембриджского уединения, а он бывает в Королевском обществе каждый день и фактически им управляет, он убеждал членов общества в том, что Ньютон украл все свои идеи из книги «Микрография».

Видя, что общество начинает наводняться чужаками, такими, как Ньютон, Гук решил создать внутри его узкий секретный кружок лиц, с которыми можно было бы проводить в обществе определённую политику. Именно там, на заседании тайного кружка, была без Ньютона обсуждена его теория цветов.

Из дневника Гука

11 декабря 1675 года

«Здесь, в кофейне Джо, мы начали новый клуб. Господин Хилл Хоскинс, Лодовик и я, а также господин Обри рассуждали насчёт новой гипотезы господина Ньютона».

Через две недели кружок превратился в «Новый философский клуб», члены которого обязались «никому не говорить о том, что здесь было раскрыто, никому не говорить о том, что мы вообще имели какую-либо встречу». В клуб вступил и сэр Кристофер Рен, тем самым придав ему большой вес.

Снова и снова члены клуба возвращались к статьям «господина Ньютона». Из дневника Гука: «Обсуждали последние статьи господина Ньютона. Я показал, что господин Ньютон использовал мои гипотезы об импульсах и волнах».

Несмотря на засекреченность нового клуба, Ньютон всё же вскоре узнал о тайном «конклаве» и обвинениях Гука.

Ньютон — Ольденбургу

10 января 1676 года

«Сэр, я Вам обязан за Вашу прямоту, заключающуюся в том, что Вы знакомите меня с инсинуациями мистера Гука… Единственная вещь, которую я написал и о которой он может сказать, что она взята из его гипотезы, — это способность эфира вибрировать… Утверждения о том, что эфирные вибрации — это свет, принадлежит ему, но то, что сам эфир может вибрировать, — это (я полагаю) взято из фонтана, находящегося повыше; то, что эфир — более тонкая материя, чем воздух, и что воздух есть вибрирующая среда, — это известные принципы, которым я и следую. Я бы хотел, чтобы мистер Гук показал мне, что пусть не вся сумма гипотез, которые я выдвинул, есть инсинуация, но хотя бы часть из них взята из его «Микрографии»; но тогда я также ожидаю, что он покажет, что является его личным вкладом… К вещам, которые я заимствовал у Декарта, пожалуйста, добавьте ещё и то, что все части твёрдых тел имеют колебательные движения; иначе он будет говорить, что я взял у него и то, что я говорю о тепле, и то, что он сам заимствовал из Декарта…»

И Ньютон, и Гук видели, что развитие событий приобретает неблагоприятный оборот не только для их личных отношений, но и для развития философии. Гук первым протянул руку дружбы.

Гук — Ньютону

«Мне кажется, что и Ваши и мои работы направлены к одной цели, а именно к раскрытию истины, и я полагаю, что мы должны выслушивать взаимные возражения, пока и поскольку они не переходят в выражение открытой вражды. Наши с Вами головы равно настроены на то, чтобы получать самые точные выводы причин из эксперимента. Если бы, таким образом, Вы выразили бы желание обмениваться со мной соображениями о подобных материях посредством частной переписки, я бы с радостью принял это… Я признаю, что столкновение двух соревнующихся, каждого из которых довольно трудно победить, может произвести свет, даже если их столкнули за уши лоб в лоб чужие руки, чужие инициативы и чужие намерения. Но подобное столкновение скорее произведёт не свет, а нездоровую жару…»

Ньютон — Гуку

«Я ничего более не желаю, чем избежать в вопросах науки всякого дальнейшего состязания, которое может иметь место в печати, и поэтому я с радостью принимаю Ваше предложение о частной переписке. То, что делается перед многими свидетелями, редко оканчивается только поисками истины; а то, что имеет место между друзьями в частном порядке, больше заслуживает названия консультации, чем состязания. И я надеюсь, что именно это и будет между Вами и мной».

Гук — Ньютону

«Я искренне ценю Ваши замечательные умозаключения, я сужу по ним, что Вы пошли в этом деле гораздо дальше, чем я. Считаю, что для исследования этого предмета невозможно было бы найти более подходящего и более способного человека, чем Вы».

Ньютон — Гуку

«Вы переоцениваете мои возможности по исследованию этого предмета…»

Завязалась переписка. Гук пытался убедить Ньютона в том, что многие вещи были сделаны им раньше и были бы доведены до необходимой степени совершенства, если бы не его обременительные обязанности, если бы он только имел на это время. Это была правда, но не в этом была сейчас суть. Суть была в одном — кто прав?

Один из исследователей науки того времени сравнил Гука и Ньютона в этой переписке с двумя деревенскими парнями, неумело размахивающими друг перед другом шляпами с перьями и в поклоне говорящими друг другу комплименты. О, если бы научные споры можно было решить по договорённости! За всем этим внешним политесом стояли и булавочные уколы, и едкие замечания. Гук и Ньютон в принципе не могли примириться, имея на двоих всего одну научную истину.

Во имя возможного примирения Ньютон покривил душой, признав большой вклад Гука в оптику. На самом деле он так отнюдь не считал, и в строках его знаменитого письма от 5 марта 1676 года можно увидеть скрытую издёвку.

Ньютон — Гуку

«То, что сделал Декарт, было хорошим шагом. Вы многое добавили к нему в некоторых отношениях, и особенно, сделав предметом естественнонаучного рассмотрения цвета тонких плёнок. Если я видел дальше, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов».

Последняя фраза, часто цитирующаяся в ньютониане, обычно вырывается из контекста и тем приобретает несколько искажённый смысл.

…Когда-то средневековый учёный монах Бернард Шартрский сравнивал своих современников с карликами, вскарабкавшимися на плечи гигантов. Он говорил, что они видят дальше и больше, чем их предшественники, не потому, что сами имеют больший кругозор, но потому, что вознесены мудрецами древности на высоту их гигантского роста. Взятая в её первоначальном виде и смысле, эта фраза, как видно, имеет апологетический характер, призывает к догматизму. Приглаживая образ Ньютона, многие позднейшие исследователи считали, что фраза о карликах, стоящих на плечах гигантов, у Ньютона означает его уважение и благодарность по отношению к его предшественникам-гигантам. К сожалению, эта черта совершенно не свойственна Ньютону. В этом можно легко убедиться, открыв любую его работу. Если вникнуть в контекст переписки Ньютона и Гука тех времён, фраза никак не может означать того, что за ней обычно видят. В лучшем случае это — двусмысленность. В худшем случае, который многим исследователям представляется наиболее вероятным, эта фраза — издевательская, учитывая малый рост горбуна Гука.

…С 1675 года Ньютон не посылал в Королевское общество ни одной статьи по оптике и по цвету, хотя и продолжал активно заниматься этим. Его интересовали вопросы преломления лучей в тонких пластинках, дифракция, двойное преломление в кристаллах исландского шпата. У него накапливался большой материал, который он никак не мог сейчас опубликовать. Ему мешал Гук, ему мешало непонимание Королевского общества и учёных в других странах. Он должен был ждать.

Ньютон — Ольденбургу

24 октября 1676 года

«…Частые отвлечения от работы, которые сейчас стали происходить из-за разных писем, полных возражений и прочего, сильно мешают мне в работе и заставляют обвинять себя в неблагоразумии, поскольку в охоте за тенью я пожертвовал истинно ценной вещью — своим покоем…»