Ньютон. Закон всемирного тяготения. Самая притягательная сила природы

Коллектив авторов

Кристофер Рен (1632-1723), второй член общества, был в то время настоящей знаменитостью. Прежний глава Королевского общества и профессор савилианской кафедры астрономии в Оксфорде [1 Учреждена, наряду с кафедрой по геометрии, сэром Генри Савилем в Оксфорде в 1619 году на собственные средства. Эти две кафедры были названы савилианскими и получили большую известность. – Примеч. ред.], математик Рен в 1673 году был посвящен в рыцари, вскоре стал членом британского парламента и одним из четырех членов Великой масонской ложи Англии. Он первым рассчитал длину циклоиды – кривой, которая вызывала огромный интерес ученых того времени. Рен остался в истории как архитектор собора Святого Павла и других зданий, построенных или восстановленных после Великого

лондонского пожара.

Эдмунд Галлей был самым молодым из троих. Он родился в 1656 году, был избран членом Королевского общества в 1678-м, после возвращения с острова Святой Елены, где он построил обсерваторию для изучения звезд Южного полушария. Галлей совершал и другие трансатлантические путешествия: так, с 1698 по 1699 год он командовал кораблем Paramour королевского морского флота в экспедиции, посвященной наблюдениям магнитного поля Земли.

ЛОНДОНСКОЕ КОРОЛЕВСКОЕ ОБЩЕСТВО

Королевское общество не было первым научным союзом, созданным в Европе, однако это наиболее старая академия из действующих. Как говорят в самом Королевском обществе, его «происхождение восходит к „незримой коллегии" натурфилософов, которые начали объединяться в середине 1640-х годов, чтобы вести дискуссии и развивать новую философию познания природы и мира через наблюдения и эксперименты, сегодня называемые наукой».

Реверс монеты Королевского общества, на которой можно прочесть Nullius in verba, то есть «Ничьими словами». Девиз подчеркивает важность доказательств, основанных на научных экспериментах, а не только на словах авторитетов.

Место встреч и научный центр

Датой официального основания общества считается 28 ноября 1660 года, когда Кристофер Рен зачитал манифест перед 12 коллегами. Два года спустя они получили государственную поддержку в виде королевской грамоты, подписанной Карлом II, королем Англии. Первым президентом нового объединения стал виконт Уильям Бра- ункер. Королевское общество и другие академии этого рода, созданные во второй половине XVII и начале XVIII века, стали площадкой для научной коммуникации, и это была крайне важная задача в эпоху, когда регулярное почтовое сообщение если и существовало, то было недостаточно ненадежным. В это же время впервые появились и научные журналы, в которых сообщалось об открытиях и прогрессе в той или иной сфере, и этот инструмент распространения знания со временем стал очень важным. В1665 году Королевское общество начало выпускать журнал Philosophical Transactions («Философские труды») – периодическое издание, в котором Ньютон опубликовал свои первые исследования о природе света и цвета. Первые академии – Лондонское королевское общество, Парижская, Берлинская и Петербургская академии наук (упомянем лишь самые главные) – стали локомотивами развития науки в XVIII веке. В это время университеты прежде всего выполняли роль учебных центров и все еще не освободились от груза средневековой схоластики. Однако Ньютон, связанный в течение 30 лет с Кембриджским университетом, был нетипичным ученым – его коллеги чаще стремились к академической деятельности: Гюйгенс и Кассини работали в Парижской академии наук, Эйлер – в Петербургской и Берлинской академиях.

НА ЗЕМЛЕ КАК НА НЕБЕ

Последствия идей Коперника затронули не только

небо, но и землю: принцип движения Земли, помимо классических астрономии и космологии, также разрушил основы аристотелевой физики, которая до того времени была в Европе общепринята. Тела падают вниз, утверждала она, в связи с естественным стремлением предметов, имеющих массу, направляться к центру Вселенной, который, согласно Аристотелю и схоластам, совпадал с центром Земли. Но если Земля движется и не располагается в центре Вселенной, почему предметы падают вниз?

После этих исследований в свет вышла первая магнитная карта с использованием изогонов, которые объединяют точки с одинаковым магнитным склонением. Как и Рен, Галлей стал профессором кафедры астрономии в Оксфорде (с 1703 года), хотя из-за атеизма (не очень-то и скрываемого) получить этот пост ему было непросто. В 1720 году Галлей был назначен королевским астрономом и директором Гринвичской обсерватории, на этом посту он сменил Джона Флемстида (1646-1719). Именем ученого названа комета, орбиту которой он рассчитал. Галлей заявил, что комета появлялась в 1531 и 1607 годах и должна вернуться в 1758-м. Так и произошло, и хотя Галлей, умерший в 1742-м, не смог своими глазами увидеть это событие, его заслуги были признаны, и комета получила свое теперешнее имя.

Расчет орбиты кометы, опубликованный в 1705 году, не был самостоятельной работой Галлея – ему в этом помогло обсуждение проблемы с уже названными учеными, в том числе и памятным вечером 1684 года. Трое членов общества снова и снова возвращались к вопросу о движении планет: как и почему они перемещаются по небу? Проблема превратилась в самый важный вопрос естественной философии с того момента, как Коперник положил на лопатки астрономию, космологию и физику, унаследованные Европой от древних греков.

В поисках ответа на этот вопрос Гук предположил существование силы притяжения со стороны Солнца по отношению к планетам, обратно пропорциональной квадрату расстояния. (К тому же заключению пришел Рен несколькими годами раньше, а также, еще раньше, Галлей.) Отсюда возникает вопрос: как будет выглядеть орбита планеты, на которую распространяется такая центральная сила притяжения? Ответ очень важен: сравнение его с данными наблюдений позволило бы узнать, до какой степени верна изначальная гипотеза. Гук верил, что его закон притяжения согласуется с законами и эллиптическими орбитами, описанными Кеплером, но не знал, как доказать это достаточно убедительным способом. Рен и Галлей были согласны с Гуком – не напрасно они использовали третий закон Кеплера, чтобы сделать вывод о значении силы притяжения, – но и они не знали, как это доказать.

И тут Галлею пришла в голову блестящая идея: чтобы решить задачу, нужно обратиться за советом к ученому из Кембриджа, Лукасовскому профессору Тринити-колледжа и автору спорного труда о природе света и цвета. Этим нелюдимым типом, который славился своей обидчивостью и с которым у самого Гука сложились трудные отношения, был талантливый математик Исаак Ньютон.

СИРОТА В БОЛЬШОЙ СЕМЬЕ

1642 год стал годом смерти Галилея и годом рождения Ньютона, который появился на свет в Рождество в деревне Вул- сторп, графство Линкольншир.

Ньютон был единственным сыном полуграмотного рабочего, который также носил имя Исаак и умер еще до рождения мальчика. Мать Ханна, в девичестве Эйскоу, была из бедной, но образованной семьи. Едва Исааку исполнилось три года, как она вышла замуж во второй раз за строгого англиканского пастора по имени Барнабас Смит. Пастор забрал в свой дом Ханну, но не ее сына, который остался на попечении бабушки со стороны матери. Господину Смиту было около 60, что не помешало ему родить в браке троих детей, пока он не скончался спустя семь лет после свадьбы.