В погоне за Солнцем (другой перевод)
Шрифт:
Много лет спустя он расскажет как минимум четырем разным людям, что его вдохновило яблоко в собственном саду. Что, если сила, заставляющая плод падать с дерева, не ограничивается каким-то расстоянием, а распространяется от Земли дальше и дальше? Ньютон никогда не писал о каких-то вспышках прозрения, только “я начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны” как о силе, действие которой всегда направлено от центра Земли [273] .
Через неполных два года Кембридж вновь открылся, и Ньютон, вернувшись, сразу сделал несколько важных открытий о природе света. Платон думал о зрении как о результате действия частиц, вылетающих из глаз смотрящего; но где находилась суть света, внутри или снаружи наблюдателя? Аристотель понимал, что свет был необходимым условием существования цвета, а Птолемей экспериментировал с углами преломления – но откуда брался цвет, не был ли он даром Солнца?
273
История о яблоке возникла из серии “рассказов современников”, первым из которых оказался “Опыт об эпической поэзии” Вольтера. “[Ньютон] прогуливался по своему саду и, увидев плод, падающий с дерева, погрузился в глубокие размышления” (пер.
На этот раз вдохновение приняло форму не яблока, а орнамента. В нескольких милях от города на берегу реки Кэм располагалась деревня Стербридж Коммон, где каждый год проводилась большая ярмарка. На ярмарке у местного шлифовальщика линз Ньютон приобрел призму, простой треугольный брусок стекла, по форме напоминающий нынешнюю шоколадку “Тоблерон”. Вернувшись домой, он установил призму – когда луч Солнца падал на нее, возникали разные цвета. Меняет ли стекло свет или же солнечный свет содержит разные цвета, которые призма лишь разделяет? Ньютон знал, что телескоп производит радужный эффект вокруг любого объекта наблюдения, потому что край линзы является призмой. Но ему казалось неубедительным объяснять это тем, что белый свет по мере прохождения через линзу темнел в тонких местах и становился красным и еще больше темнел в толстых местах, становясь синим. Ньютон поставил эксперимент, в котором тонкий солнечный луч падал на призму, что делало разделение света еще более четким. Ньютон писал: “Поначалу это было очень приятным развлечением – наблюдать производимые таким образом живые и интенсивные цвета; но немного спустя, занявшись более тщательным их рассмотрением, я с удивлением обнаружил у них продолговатую форму, каковая, согласно признанному закону рефракции, должна быть круговой. Я также заметил… что свет с одного края изображения подвергается воздействию рефракции сравнительно сильнее, чем свет с другого края” [274] .
274
См.: David Whitehouse, The Sun: A Biography. West Sussex: Wiley, 2005. Р. 71–72.
Разные цвета преломлялись разным образом и в порядке радуги – призма отклоняла их по разным направлениям, что значило, что солнечный луч может разлагаться на составляющие. Ньютон идентифицировал красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, голубой и фиолетовый цвета. Голубой не является отдельным цветом, как и оранжевый, но Ньютон пал жертвой нумерологии и руководствовался в своих наблюдениях магической цифрой семь [275] .
Ньютон, использующий призму для разложения белого света в спектр, как его представил французский художник XIX века (Image Select / Art Resource, N. Y.)
275
См.: R. L. Gregory, Eye and Brain: The Psychology of Seeing. London: Weidenfeld, 1966. Р. 16.
На следующем этапе нужно было выделить из белого один сплошной цвет и пропустить его через вторую призму. Ньютон поставил одну призму за другой и вращал первую таким образом, чтобы направлять по очереди синий, красный и другие цвета на вторую призму. Он обнаружил, что вторая призма уже не создает новых цветов и вообще никак не изменяет входящий в нее луч. “Свет состоит из по-разному преломляемых лучей”, – отмечал он. Таким образом, цвет оказывался не модификацией света, а его основным свойством: белый свет, который считался лишенным окраски, в действительности содержал все доступные глазу цвета.
Декарт считал, что цвет “возникает” в результате вращения крошечных частиц, из которых состоят лучи света. Идея Ньютона была в том, что наблюдаемые нами цвета разделяются в процессе прохода сквозь объекты, а не создаются самими объектами. Он отвергал мысль Декарта, утверждая, что, например, нарциссы не являются по своей сути желтыми, а радуга есть лишь совокупность водяных капель, собирающихся в атмосфере во время дождя и выполняющих функции призмы. Цвета радуги (и вообще чего бы то ни было) являются функцией того, каким образом наши глаза обрабатывают отдельные длины световых волн.
С точки зрения культуры Ньютон по меньшей мере ступал на опасную дорогу. Радуги были природным образом тесно связаны с солнцем [276] . Греки считали их тропинками, протоптанными посланцами между землей и небесами. Войска инков поднимали радужные полотнища, североамериканские индейцы считали, что мертвые живут в Стране радуг, мятежные немецкие крестьяне XVI века маршировали под радужным знаменем, эмблемой апокалиптической надежды. И вдруг величественная небесная арка превращается в какой-то побочный эффект дождевых капель! [277] Спустя столетие представители романтизма были поражены этим снижением статуса, а в 1817 году Китс обвинил Ньютона в том, что он фактически уничтожил поэзию радуги, сведя ее к призме. Но, несмотря на это, великий поэт все равно пил за здоровье великого ученого [278] .
276
Элиаде М. Очерки сравнительного религиоведения. М.: Ладомир, 2000. Пер. Г. С. Старостина. С. 130. Из многочисленных мнемонических стишков для запоминания цветов радуги мой фаворит этот: Richard Of York Gained Battles In Vain (русскоязычный вариант – Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан. – Прим. перев.)
277
Радужный флаг остается символом прогрессивных веяний, среди них – движение за права гомосексуальных меньшинств, у которых разные цвета символизируют разнообразие, а “Встречи племен радуги” (или просто “Радуги”) – это традиционные собрания хиппи, которые собираются на общественной территории для продвижения идей мира и общественного согласия. Единственная радуга с предположительно дурными свойствами связана с Луной – так называемая лунная радуга, которая появляется в дождливые лунные ночи, всегда с противоположной от Луны стороны. Как правило, она тусклее дневной и у нее почти неразличимы цвета. Моряки верят, что она предвещает смерть на корабле.
278
См.: Gerald Weissmann, Wordsworth at the Barbican, Hospital Practice (1987) 22:84, цит. в: Raymond Tallis, Newton’s Sleep. Р. 21. Оригинальный источник – дневники Бенджамина Хейдона.
Ньютон с головой ушел в исследования, у которых не было почти никаких ограничений. В одном опыте он столько, сколько позволяли глаза, смотрел на отражение солнца в зеркале, периодически отходя в темный угол комнаты, чтобы увидеть, какой именно формы и цвета пятна плавают перед глазами в темноте. Он многократно повторял этот опыт, пока, опасаясь нанести себе непоправимый вред, не заперся в затемненной комнате, чтобы восстановить зрение. На это ушло целых три дня. Во время другого опыта, направленного на доказательство того, что цветовое восприятие зависит от нажима на зрительный нерв, Ньютон просовывал штопальную иглу себе в глазницу, пока не касался задней стенки, бесстрастно отмечая “белые, темные и разноцветные круги”, возникающие в процессе тыканья иглой. Он никогда не ограничивался одним любопытством, одержимость была его второй натурой.
Поскольку световые лучи разных цветов различаются также своей преломляемостью, Ньютон сделал вывод, что нечеткость изображения, формирующегося линзой телескопа, происходит из-за того, что лучи разных цветов фокусируются в разных точках. Одна линза, вероятно, не может производить четкое изображение, поскольку телескоп-рефрактор, подобно призме, расщепляет белый свет на отдельные цвета, окружающие изображения звезд и планет фальшивыми оттенками. Так он изобрел первый работающий телескоп-рефлектор (известный сегодня как телескоп системы Ньютона). Самостоятельно отшлифовав зеркала (не самое благодарное дело: в 1677 году великий голландский философ Спиноза умер всего в сорок четыре года – его легкие были испорчены вдыханием годами стеклянной пыли от шлифования линз), Ньютон собрал превосходный инструмент с увеличенным зеркалом, правда, шириной всего лишь в дюйм. Потом он отлил двухдюймовое зеркало и поместил его в сферическое закругление в конце трубы, где под углом в 45° оно ловило отраженные лучи и передавало изображение на выпуклую линзу окуляра, через который наблюдатель смотрел на звезды. В 1671 году Ньютон отправил этот небольшой, всего 6 дюймов в длину, инструмент в Королевское общество, где тот произвел настоящий фурор среди двух с небольшим сотен членов общества. Этот результат сподвиг ученого на публикацию труда “О цвете”, который позднее расширился и превратился в “Оптику” (1704). В этом сочинении Ньютон развернуто излагал свои теории и заканчивал ставшим знаменитым набором риторических “вопросов”, разъясняющим его размышления о природе физического мира. Согласно предсказанию Ньютона, ответы на эти вопросы появятся только у грядущих поколений [279] .
279
Ньютон не был одинок в своих размышлениях. Еще в IV веке н. э. китайский философ Гэ Хун писал: “Человеческий глаз слеп к цветам, а зрачок близорук, поэтому небеса кажутся нам темно-синими. Так и желтые горы при взгляде сбоку на большом расстоянии кажутся синими” (см.: Joseph Needham, Science and Civilization in China. Vol. 3 (Cambridge: Cambridge University Press, 1959. Р. 219). Только в 1870 году британский физик Джон Тиндаль обнаружил, что синий свет рассеивается лучше, чем красный, что и объясняет такую окраску ясного неба. В 1810 году Гете – помимо своего литературного гения довольно значительный ученый – опубликовал 1400-страничный трактат, озаглавленный Z"ur Farbenlehre (“Учение о цвете”), где он переформулировал определения Ньютона. Ньютон воспринимал цвет как физический механизм: свет отражается от объекта и попадает в наш глаз. Гете же предполагал, что ощущение цвета, достигающее нашего мозга, обусловлено также устройством зрения и тем, как наш разум обрабатывает информацию. Он утверждал: то, что мы видим, зависит от наблюдаемого объекта, освещения и не в последнюю очередь – от нашего восприятия.
Нарциссизм: оно думает, что весь мир вращается вокруг него
Впрочем, несмотря на знаменитую эпиграмму Александра Поупа: “Был этот мир глубокой тьмой окутан. / Да будет свет! И вот явился Ньютон”, – некоторые представители академического мира были не в таком восторге от его достижений. Многие коллеги Ньютона по прочтении трактата “О цвете” отнеслись крайне скептически к той идее, что свет состоит из крошечных частиц, возбуждающих движение в эфире. Глубоко оскорбленный этим приемом (как и многими другими случаями) Ньютон вступил в ожесточенный спор, беспрестанно требуя удовлетворения за реальные или воображаемые проявления неуважения, все более свирепо отвечая на любую критику, зачастую нанося личные оскорбления и отказываясь снисходить к тем, кого он считал “трещотками от математики” (и кем они в сравнении с ним, безусловно, являлись).
Самым стойким из его врагов был Роберт Гук, главный помощник Кристофера Рена при восстановлении Лондона после пожара 1666 года, куратор экспериментов при Королевском обществе. Начало их соперничества относится к 1672 году, когда Гук впервые раскритиковал Ньютоновы теории света, утверждая, что они не подкреплены достаточными доказательствами. Гук занимал важные посты и был уважаем за свои работы и изобретения – в числе прочего он усовершенствовал барометр и разнообразные термометры, создал анемометр (измеряющий скорость ветра), исследовал ультрафиолет и природу эластичности, продемонстрировал жизненную необходимость воздуха для людей и животных. Он много писал о природе света в Micrographia (1665) – большом труде, подробно повествующем о другом его изобретении, составном микроскопе.