Нераскрытые тайны природы

Однако Ньютону удалось продвинуться гораздо дальше. После окончания Кембриджского университета в 1665 г. (Ньютону было тогда 23 года) ему пришлось из-за эпидемии чумы на два года вернуться домой в Линкольншир. Там он сделал открытие, равного которому в истории науки не было вплоть до гениального научного подвига Эйнштейна (1905 г.). Открытия Ньютона были связаны с созданием дифференциального и интегрального исчислений, разложением при помощи призмы белого света на отдельные компоненты и, что стало вершиной его творчества, формулировкой трех основных законов механики и закона всемирного тяготения.

Однако прошел 21 год, прежде чем он опубликовал законы механики и всемирного тяготения. Прежде всего Ньютон напечатал свои работы по математике, поскольку выяснилось, что открытие дифференциального и интегрального исчислений оспаривается немецким математиком Готфридом Лейбницем. Ньютон подозревал, что Лейбниц похитил его идеи, хотя на самом деле оба ученых пришли к одинаковым выводам совершенно независимо и почти одновременно. В науке это происходит довольно часто и свидетельствует о том, что «пришло время таких открытий». Однако болезненно подозрительный Ньютон после этого двадцать лет скрывал свои работы по механике и гравитации. После долгих уговоров его друг Эдмунд Галлей, носивший звание Королевского астронома, сумел убедить Ньютона, что рано или поздно кто-нибудь все равно узнает о его работах. Галлей не только помог Ньютону в работе над рукописью книги «Principia Mathematica», опубликованной в 1687 г., но и оплатил ее издание, хотя не был особо богатым человеком. Его великодушие было вознаграждено сторицей. Используя ньютоновский закон всемирного тяготения, Галлей сумел рассчитать эллиптическую орбиту большой кометы, которой было присвоено его имя, и предсказать 76-летний цикл ее появлений на небосклоне.

Ньютон определил гравитацию как силу притяжения между любыми обладающими массой телами, которая возрастает с увеличением их массы, а также при их сближении. Строго говоря, гравитационная сила пропорциональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Мяч, подброшенный в воздух, возвращается на Землю, поскольку она обладает значительно большей массой. Если мяч подбросить на очень большую высоту, то он будет падать гораздо дольше. При этом необходимо четко различать понятия массы и веса тел. Масса космонавта на Луне остается такой же, как и на Земле, однако гравитационное притяжение Луны, которое определяет вес космонавта на Луне, составляет лишь одну шестую от земного. Сила притяжения изменяется вследствие изменения отношения массы тел (космонавт/Земля и космонавт/Луна), однако гравитационное взаимодействие определяется тем же самым единым законом всемирного тяготения.

^{Одна из наиболее известных гравюр знаменитого английского философа, художника и поэта Уильяма Блейка, посвященная Ньютону. Блейку были чужды ньютоновские представления о механистической вселенной и строгой причинности законов природы, однако он понимал величие идей Ньютона и попытался выразить на гравюре одиночество гения. (Lutheran Church in America, Glen Foerd at Torresdale, Philadelphia.)}

^[8]

Сейчас нам трудно представить себе в полном объеме воздействие идей Ньютона на его современников и на дальнейшее развитие всей науки. В качестве сравнения напомню любителям кино, как режиссер Жан-Люк Годар в 1960 г., при работе над фильмом «На последнем дыхании» применил революционный приём монтажа, названный впоследствии «качающимся кадром». Сейчас этот метод стал одним из самых распространенных, однако у видевших его впервые знатоков кино от волнения буквально перехватывало дыхание. Точно такой же эффект произвели законы Ньютона. Они раскрепостили сознание современников, и поразили их своей смелостью, простотой и ясностью. Ньютону удалось связать такие, казалось бы, далекие друг от друга процессы, как падение яблока и вращение Луны вокруг Земли. Он показал, что движение подходящего типа и направления может уравновесить или даже преодолеть силу тяжести. Законы Ньютона объяснили, почему Луна остается на своей орбите и не падает на Землю, позволили рассчитать траекторию полета на Луну космического аппарата «Аполло-11» и преодолеть силы земного притяжения.