Прямоходящие мыслители. Путь человека от обитания на деревьях до постижения миро устройства
Шрифт:
В своих алхимических изысканиях Ньютон, сохраняя тщательность научного подхода, провел великое множество продуманных экспериментов с подробнейшими описаниями. Будущий автор «Принципов», часто именуемых величайшей книгой в истории науки, провел многие годы, исписывая тетради лабораторными наблюдениями вроде вот таких: «Растворить летучего зеленого льва в центральной соли Венеры, перегнать. Полученный спирит есть зеленый лев кровь зеленого льва Венеры, Вавилонский Дракон, убивающий все своим ядом, но, побежденный смягчением Горлиц Дианы, есть Узы Меркурия» [208] .
208
Westfall, Never at Rest,
Начиная карьеру в науке, я поклонялся ее героям, Ньютонам и Эйнштейнам – и историческим, и современным гениям вроде Фейнмана. Вступать в поле, на котором родились все эти великие, – дело для юного ученого требовательное. Я ощутил это давление величия, когда получил место в Калтехе [209] . Похоже я себя чувствовал накануне первого дня в старшей школе, когда боялся идти на занятие по физкультуре и особенно мыться потом в душе на глазах у других пацанов. В теоретической физике оголяешься – не физически, но интеллектуально, и все на тебя смотрят – и выносят суждения.
209
Я написал об этом периоде своей жизни мемуары, см. Leonard Mlodinow, Feynman's Rainbow: A Search for Beauty in Physics and in Life (New York: Vintage, 2011). [Рус. изд.: Млодинов, Леонард. «Радуга Фейнмана». М.; Livebook, 2014. Пер. Ш. Мартыновой. – Примеч. перев.]
Об этих неуверенностях редко говорят, ими редко делятся, и все же они обычны. Любому физику приходится искать собственный способ преодолевать это напряжение, но, чтобы достичь успеха, одного последствия следует избегать каждому: боязни ошибиться. Томасу Эдисону часто приписывают совет: «Чтобы вышел отличный замысел, плодите их обильно». И, разумеется, любой новатор проходит гораздо больше тупиков, нежели достославных бульваров, и потому бояться ошибиться поворотом означает наверняка никогда не прийти в какое-нибудь интересное место. И потому я в те свои времена был бы рад услышать обо всех Ньютоновых заблуждениях и впустую потраченных годах.
Тем, кому утешительно знать, что люди блистательно правые тоже иногда ошибаются, сообщаем: даже гений, подобный Ньютону, может заблуждаться. Да, он догадался, что тепло есть результат движения крошечных частиц, из которых, как он считал, состоит вся материя, но он же, подумав, что заболел туберкулезом, прописал себе «лекарство» из скипидара, розовой воды, пчелиного воска и оливкового масла. (Это снадобье считалось целительным и при болезнях грудей, и от укуса бешеной собаки.) Да, он изобрел математический анализ, но полагал, что поэтажный план затерянного храма царя Соломона в Иерусалиме скрывает математические подсказки касательно конца света.
Почему Ньютон так сильно отклонился от курса? Если присмотреться к обстоятельствам жизни ученого, один фактор бросается в глаза: его обособленность. В точности так же, как интеллектуальная обособленность привела к скверному положению в науке в средневековом арабском мире, она же, судя по всему, препятствовала и Ньютону, хотя в его случае уединение он предпочел для себя сам, поскольку свои религиозные и алхимические взгляды держал при себе, не желая подвергаться риску осмеяния или даже запретов, какие могли возникнуть, откройся он для интеллектуального обсуждения. Не было «хорошего» и «плохого» Ньютона [210] , рационального и иррационального, писал оксфордский философ У. Х. Ньютон-Смит. Ньютон заблуждался, потому что не открыл свои взгляды для обсуждения и критики «общественному форуму», а это – одна из важнейших «норм института науки».
210
Newton-Smith, «Science, Rationality, and Newton», стр. 32–33.
Ньютон, на дух не выносивший критики, в той же мере не торопился делиться своими революционными исследованиями, которые проводил в области физики движения в чумные годы. Пробыв на посту Лукасовского профессора пятнадцать лет, он все еще не опубликовал и не закончил эту свою работу. В итоге в 1684 году, когда ему уже был сорок один, этот маниакально прилежный гений имел на руках лишь ворох разрозненных заметок и статей по алхимии и религии, труд, состоявший из неоконченных математических выкладок, и теорию движения, все еще путаную и неполную. Ньютон произвел подробнейшие исследования в нескольких областях, но не пришел ни к какому твердому выводу, оставив свои соображения в математике и физике в состоянии, подобном пересыщенным солевым растворам, – переполненными содержанием, но не кристаллизовавшимися.
Вот к чему пришел в те годы Ньютон. Историк Уэстфолл говорит: «Умри Ньютон в 1684 году и оставь по себе свои записи, о существовании этого гения мы бы узнали из них. Но не славили бы его как человека, придавшего форму современному интеллекту, а в лучшем случае поминали парой абзацев, скорбя по его неспособности довести замыслы до полноты воплощения» [211] .
Что судьба Ньютона сложилась иначе – заслуга не сознательного решения ученого закончить и издать свой труд. Напротив, в 1684 году ход научной истории изменила почти случайная встреча, разговор с коллегой, подарившим необходимые соображения и стимулы, которых Ньютону не хватало. Не будь этой встречи, история науки, да и нынешний мир, были бы совсем другими – и вряд ли лучше.
211
Westfall, Never at Pest, стр. 407.
Семя, выросшее в величайшее достижение науки из всех, какие видел мир, проросло после встречи Ньютона с коллегой, заезжавшим в Кембридж жарким поздним летом.
В январе того судьбоносного года астроном Эдмунд Галлей – тот самый, имени которого комета, – присутствовал на заседании Королевского общества в Лондоне, влиятельного ученого сообщества, посвященного науке, где обсуждал с двумя своими коллегами горячую тему дня. Несколькими десятилетиями ранее, применив данные невероятной точности, собранные датским аристократом Тихо Браге [Тио Бра] (1546–1601), Иоганн [Йоханнес] Кеплер открыл три закона, описывающие, похоже, орбиты планет. Он заявил, что орбиты планет эллиптичны, что Солнце размещается в одном из двух фокусов эллипса, и сформулировал определенные правила, которым эти орбиты подчиняются: к примеру, что квадрат времени, потребный для совершения полного цикла по орбите, пропорционален кубу среднего расстояния до Солнца. В некотором смысле эти законы – красивые и компактные описания того, как планеты движутся в пространстве, однако в ином смысле – порожние наблюдения, случайно совпавшие утверждения, не проливавшие никакого света на то, почему именно по таким орбитам движутся планеты.
Галлей и двое его коллег заподозрили, что законы Кеплера отражают некую глубинную истину. В частности, они предположили, что все законы Кеплера вытекают из допущения, что Солнце притягивает к себе любую планету с силой, ослабевающей пропорционально квадрату расстояния до этой планеты, то есть в согласии с математической формулировкой, именуемой «законом обратных квадратов».
То, что сила, исходящая во все стороны от удаленного тела, подобного Солнцу, должна уменьшаться пропорционально квадрату расстояния от этого тела, можно доказать геометрически. Вообразите исполинскую сферу – до того большую, что Солнце будет всего лишь точкой в центре. Все точки поверхности этой сферы равноудалены от Солнца, следовательно, в отсутствие других причин считать иначе, можно предположить, что физическое влияние Солнца – по сути, «силовое поле» – должно быть распределено равномерно по всей поверхности сферы.
Теперь представим сферу, скажем, вдвое больше. Законы геометрии говорят нам, что увеличение радиуса сферы вдвое дает вчетверо большую поверхность, а значит, теперь сила притяжения солнца будет распределена по поверхности в четыре раза большей. В таком случае разумно считать, что в любой точке большей сферы притяжение Солнца составит одну четвертую от значения для исходной сферы. Вот так работает закон обратных квадратов: чем дальше от источника силы, тем слабее притяжение – в обратной пропорции к квадрату расстояния.