Квинтэссенция. Книга первая

Ньютон многократно подчеркивал, что в природе имеется множество непонятных явлений и сформулировал ряд вопросов, указывая ими путь тем, кто интересуется «натуральной философией» (физикой). Приведем здесь один из этих вопросов — указаний.

«Не обладают ли малые частицы тел определенными возможностями, способностями или силами, при посредстве коих они действуют на расстоянии не только на лучи света при отражении, преломлении или огибании их, но также друг на друга, производя при этом значительную часть явлений природы? Ибо хорошо известно, что тела действуют друг на друга при помощи притяжения, тяготения, магнетизма и электричества; эти примеры показывают тенденцию и ход природы и делают вероятным существование других притягательных сил, кроме этих».

Поразительная интуиция… поразительная мощь интеллекта…

Проблема дальнодействия стала водоразделом между двумя направлениями развития науки после смерти Ньютона.

Ньютонианцами, последователями Ньютона, назвали себя те, что выступал за признание дальнодействия, как следствия математической структуры закона тяготения, не включающего время. Они предали забвению указание Ньютона на то, что силы тяготения образуют вокруг всех тел особое состояние — поле тяготения. Они провозгласили высшей целью науки объяснить все явления природы посредством законов механики, ссылаясь на мнение Ньютона: «Было бы желательно вывести из начала механики и остальные явления природы…»

И Эйнштейн, в своем 20 веке, мечтал создать единую теорию полей, теорию, объясняющую все явления природы, теорию, которая была бы понятна даже ребенку…

Время показало, что ньютонианцы не внесли существенного вклада в науку.

Дальнейшее развитие науки связано с именами тех, кто, подобно Ньютону, интуитивно отвергал возможность дальнодействия. Эти ученые, исследуя не изученные ранее явления природы, опирались на научный метод, разработанный Ньютоном: ставить опыты, извлекать из них закономерности (принципы) и выражать их посредством математики, получать из них следствия и проверять их новыми опытами.

Общий уровень науки восемнадцатого века, особенно примитивные возможности экспериментальных исследований, приводили к тому, что в борьбе против признания дальнодействия даже крупные ученые были вынуждены опираться на гипотезу эфира.

Так великий математик и физик Л. Эйлер, работавший с 1727 по 1741 год и с 1766 по 1783 год а Петербургской академии наук, а с 1741 по 1766 год в Берлинской академии наук, был активным противником возможности дальнодействия. Он объясняет тяготение давлением эфира, который по его мнению является особой материальной субстанцией.

По теории Эйлера эфир давит на тела, а его давление различно в различных областях пространства. Причина в том, что эфир увлекается вращением тела, например, вращением Земли. Скорость вращения эфира уменьшается по мере удаления от поверхности вращающегося тела и, в соответствии с законами гидродинамики, давление эфира возрастает при удалении от вращающегося тела. (Законы гидродинамики были установлены швейцарским физиком и математиком Д. Бернулли, работавшим над этой проблемой в Петербурге в 1728–29 годах во время первого петербургского периода деятельности Эйлера). В результате эфир давит на верхнюю поверхность каждого тела сильнее, чем на нижнюю. Разность этих давлений создает силу, направленную к центру Земли. Выбрав подходящий закон изменения давления эфира с расстоянием от Земли можно получить Ньютоновский закон тяготения — силу тяготения, обратно пропорциональную квадрату расстояния от центра Земли.

Эйлер понимает, что гипотезу о существовании эфира нужно согласовать с тем фактом, что он не влияет на орбитальное движения планет. Это кажется ему простой задачей. Он принимает, что упругость эфира в тысячу раз больше упругости воздуха, а его плотность в 400 миллионов раз меньше плотности воздуха. При такой плотности эфира период орбитального движения Земли увеличится на одну секунду за 2720 лет. Проверка столь малой величины была совершенно недоступна астрономам того времени.

Современником и другом Эйлера был последний из ученых — универсалов М. В. Ломоносов. Он тоже неоднократно выступал с опровержением возможности дальнодействия и тоже был вынужден объяснять тяготение при помощи свойств эфира.

Ломоносов считает, что «Тела приводятся в движение только толканием». Он указывает, что это не противоречит взглядам Ньютона, он пишет: «Одну непосредственную (т. е. близкодействующую, Р.Ж.) причину утверждает и сам Невтон, который притягивательной силы не принимал в жизни, по смерти учинился невольный ее предстатель, излишним последователей своих радением» и далее: «Тяжесть покоющегося тела есть не что иное, как задержанное движение». «Притяжение тел к Земле — с его точки зрения, — вызвано толканием со стороны особой «тяготительной материи».

Ломоносов считает эфир тождественным электрической материи и указывает на то, что свет есть колебательное движение эфира.