Читать онлайн «Гении, изменившие мир». Страница 102

Он с увлечением принялся за учебу: штудировал Библию, грамматику, геометрию, древнюю историю, древнегреческий язык, много читал, постоянно делая пометки в своих записных книжках, в которых было много рисунков, набросков телескопов, оптических экспериментов, алхимических символов, подробностей анатомического строения человека и животных. Огромное впечатление в то время произвела на Ньютона книга Дж. Уилкинса «Математическая магия». Он жадно искал другие сочинения писателя. Следующей стала книга «Открытие нового мира на Луне», направленная на защиту Коперниковой системы.

Большой интерес проявлял Ньютон и к вопросам, связанным с созданием универсального языка и новой фонетической системы, различными системами стенографии, передачей информации посредством секретных шифров. Кроме того, Исаак предпринял попытку создать полную классификацию вещей и понятий — и даже составил каталог, разделенный на 16 рубрик. В блокнотах, которые Ньютон именовал «Садом», можно встретить и другие записи: проект реформы фонетической системы, первые черновики полного словаря английского языка, вечный календарь, астрономические таблицы, решения несложных геометрических задач. Многие записи указывают на то, что в это время Ньютон окончательно понял: знание — реальная и необоримая сила, которая дает власть над вещами и людьми. Отныне его целью стало овладение знаниями и познание истины.

В 1661 г. Исаак поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета. Несмотря на то что Ньютон принадлежал к состоятельной семье, в учебное заведение его зачислили как «сабсайзера» — беднейшего студента, получавшего право на учебу прислуживая. Через некоторое время он стал «сайзером», однако это ничего не изменило в его положении «отверженного». Впрочем, сложившаяся ситуация сыграла весьма положительную роль в его судьбе. В отличие от других студентов, прожигающих жизнь в многочисленных тавернах, Исаак усердно учился. В 1664 г. он стал «сколером» (школяром) и впервые получил стипендию. Ньютон с головой ушел в учебу и часто проводил за письменным столом ночи напролет, забывая о сне и еде. В его кембриджских блокнотах появился анализ теории Декарта — в молодом ученом проснулась страсть к математике. Исаак постоянно экспериментировал с кривыми, осями и центрами, постепенно приходя к все новым и новым открытиям. Крупнейшим достижением Ньютона в 1664–1665 гг. стала разработка биномиального разложения для какого угодно целого положительного показателя.

Молодой ученый сразу же нашел применение своему открытию: записал ряды для выражения сегмента и сектора круга, синуса, арксинуса, логарифмической функции. С помощью рядов Ньютон мог теперь изучать свойства функций, делать приближенные вычисления. Следует отметить, что в алгебре ряды были не менее важны, чем десятичные дроби в арифметике.

В 1665 г. Ньютон получил ученую степень бакалавра. Его влекли новые горизонты, неведомые тайны, и он чувствовал себя способным решить проблемы, которые веками волновали человечество.

Последующие два года, во время эпидемии чумы, Ньютон находился в Вулсторпе. Это время стало наиболее продуктивным в его научном творчестве: именно тогда сложились те идеи, которые впоследствии привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, к изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.); здесь Ньютон провел опыты над разложением света и открыл закон всемирного тяготения. Надо сказать, мысли о том, что у материи существует некоторая притягательная сила, сосредоточенная в центре Земли, давно посещали ученого. Яблоко, упавшее на его глазах в траву (а не на голову, как гласит легенда), заставило его задуматься над увиденным, как он задумывался над всем, что его окружало. В результате Исаак вывел закон, который вовсе не снизошел на ученого как некое божественное озарение. Чтобы прийти к нему, Ньютону необходимо было смести завалы старой аристотелевской философии, принять философию «механическую», а затем в чем-то отвергнуть и ее, сделать правильные умозаключения из сопоставления земных и небесных движений, разработать теорию и неоднократно подтвердить ее совпадением рассчитанных и реальных небесных явлений. В то же время ученому необходимо было противостоять неизбежной критике картезианцев и других философов-современников.

В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а спустя год он получил должность профессора почетной лукасианской физико-математической кафедры. Молодой ученый усердно готовился к лекциям. Их основной темой стали многочисленные опыты ученого в области оптики. Он трудился над изготовлением и усовершенствованием зеркального телескопа. В 1671 г. ему удалось создать новую модель — больших размеров и лучшего качества. Демонстрация телескопа произвела на современников такое сильное впечатление, что в 1672 г. Ньютон был избран в Лондонское королевское общество. Новые звания улучшили и материальное положение ученого, что, в свою очередь, способствовало развитию его таланта. Исаак мог позволить себе покупать интересующие его книги, инструменты, ставить необходимые опыты.

В работе «Новая теория света и цветов» (1672 г.) Ньютон высказал свои взгляды о «телесности света» (корпускулярную теорию света). Эта работа вызвала бурную полемику среди ученых. Отвечая на их возражения, Ньютон выдвинул гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления о свете. Затем он развил ее в сочинении «Теория света и цветов», в котором описал опыт с кольцами Ньютона[4] и установил периодичность света. Многолетние оптические исследования Ньютона нашли отражение в его фундаментальном труде «Оптика», увидевшем свет в 1704 г. К этому времени он уже являлся президентом Лондонского королевского общества.

В «Оптике» наряду с опытами по дисперсии и дифракции света Ньютон, по существу, первым измерил длину световой волны. Труд завершался специальным приложением — «Вопросами», где Ньютон высказал свои взгляды на многие физические явления. В частности, излагая здесь свои мысли о строении вещества, он ввел понятие не только атома, но и молекулы.

В 1687 г. произошло одно из главных событий в жизни Ньютона. Его книга «Математические начала натуральной философии» (кратко «Начала»), ставшая вершиной творчества ученого, была представлена Королевскому обществу. В ней он обобщил результаты, полученные его предшественниками (Г. Галилеем, И. Кеплером, Р. Декартом, Р. Гуком), и свои собственные исследования и впервые создал единую стройную систему земной и небесной механики, которая легла в основу всей классической физики. Кроме того, Ньютон впервые рассмотрел основной метод феноменологического описания любого физического воздействия посредством силы. Затем он сформулировал три свои знаменитые «аксиомы, или законы движения»: