Люди и формулы (Новеллы об ученых) - Репин Леонид (читать книги бесплатно полные версии .txt) 📗
Тридцать пять лет… Почти полжизни. Но за эти годы Ньютон стал сэром Исааком Ньютоном и совершил все то великое, что должен быть совершить.
В Кембриджский университет Ньютон поступил в 1661 году.
Университетский Тринити-колледж, где учился Ньютон, был точной микрокопией общества тогдашней Англии. Там, как полагалось, были курсы и факультеты, но были еще и классовые ступени, перешагнуть через которые студенты не могли. Их было много — этих невидимых барьеров и ступеней, и будущий великий физик встал на низшую из них.
Всех студентов этой группы, а их было, в общем-то, немного, называли «субсайзерами». Они не платили за учебу, но в их обязанности входило обслуживать богатых студентов — «коммонеров» и «пенсионеров». Многие из этих «пенсионеров», наверное, хвастались потом, что сапоги им чистил Ньютон. Но кто теперь вспомнит этих беззаботных весельчаков, хотя Ньютон и чистил им сапоги?
Теперь… Теперь Ньютона нет. А тогда его унизительное положение стоило ему дорого. Можно представить, как мучился самолюбивый юноша, когда ему приходилось быть слугой юнцов только потому, что у их отцов деньги были, а у него, чье имя вскоре станет гордостью страны, не было ни денег, ни отца.
Ньютон пришел в науку, когда интерес к ней стал не только всеобщим, не только новой чертой времени, не только исторически сложившейся необходимостью, но даже модой. Известный английский историк Маколей писал о том времени: «Для изящного джентльмена было почти необходимостью уметь поговорить о воздушных насосах и телескопах, даже знатные дамы по временам считали приличным выказывать любовь к знанию. Они приезжали в каретах шестернею смотреть диковины Грешем-колледжа и испускали крики восторга, видя, что магнит действительно притягивает иголку и что микроскоп показывает муху с воробья». В истории можно найти много таких периодов, когда люди делали для себя словно бы новое открытие науки. Вот в один из таких периодов и пришел в университет Исаак Ньютон. Разница между ним и многими другими людьми была лишь в том, что для него наука не была модой. Наука для него — вода, воздух, пища.
Сохранилась и студенческая тетрадь Ньютона. В ней уже нет шифровок алхимика, зато есть записи о системе мира, как ее дал Коперник. Есть чертежи, свидетельствующие о том, что тот, кто их чертил, знал геометрию Евклида, Декарта, астрономию. Наконец-то Ньютон добрался до той сокровищницы, в которую человечество множество веков откладывало все лучшее, что ему удалось достичь в науке. В ней было место, пока еще не занятое, — для Ньютона.
Через три года после поступления в университет Ньютон на старшем курсе. Теперь он не субсайзер. Теперь у него есть звание «действительный студент», еще через год он бакалавр. Профессор Исаак Барроу, выступая перед студентами, публично объявил его «мужем славным и выдающихся знаний». Начался крутой восходящий путь Ньютона.
На города старой Англии надвинулась грозная эпидемия чумы, и многие горожане кинулись в деревни искать спасения. Ньютон вернулся в родной Вулсторп, и здесь, на земле, где родился и вырос, пришел к своим великим открытиям. Они давно зрели в нем, но, видимо, нужно было вернуться на землю отцов, чтобы все мысли обрели ясность, законченность.
Это не легенда: яблоко действительно навело Ньютона на мысль о существовании закона тяготения. Уже будучи глубоким стариком, он рассказывал своему приятелю, что, когда увидел падение яблока, подумал: почему оно всегда падает отвесно? Почему не в сторону, а всегда — к центру Земли? Если падение это всегда одинаково, то, значит, должна существовать какая-то постоянная сила, вызывающая это падение. И эта сила должна быть сосредоточена в центре планеты. Но если одна материя притягивает другую, в их взаимоотношении должна быть и пропорциональная зависимость. Значит, не только Земля притягивает к себе яблоко, но и яблоко — Землю.
И он пишет: «В том же году я начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны… Я вывел, что силы, удерживающие планеты на их орбитах, должны быть в обратном отношении квадратов их расстояний от центров, вокруг коих они вращаются. Отсюда я сравнил силу, требующуюся для удержания Луны на ее орбите, с силой тяжести на поверхности Земли и нашел, что они почти отвечают друг другу. Все это происходило в два чумных года, 1665-м и 1666-м, ибо в это время я был в расцвете моих изобретательских сил и думал о математике и философии больше, чем когда-либо после».
Но он не спешил. Ему незнаком был этот зуд нетерпения, который заставлял многих до него и после поспешно объявлять миру о сделанном открытии, а позже конфузливо сообщать о том, что наблюдения не подтвердились. Нет, Ньютон не таков. Он чувствовал необходимость проверить и перепроверить. Вновь и вновь он погружался в расчеты, а миллионы людей, не зная еще, что свершилось великое открытие, по-прежнему смотрели на падение яблока, не подозревая о тайне всего мироздания, которое оно несло в себе.
Ньютону было около двадцати семи лет, когда его учитель — профессор Барроу уступил ему место на кафедре. Исаак Ньютон стал профессором Кембриджского университета.
Кафедра Ньютона — так стала она называться с тех пор. Профессор Барроу читал на ней богословие и математику, и, судя по всему, одно с другим уживалось отлично, а Ньютон начал читать оптику, науку конкретную, точную. Это было начало новой эпохи в науке.
В оптику он пришел не случайно. В те времена почти каждому, кто посвящал себя астрономии, прежде всего нужно было сделать самому телескоп. Ньютон сам шлифовал стекла для своих телескопов, все время экспериментируя, отыскивая наиболее удобную форму. Астрономические трубы второй половины XVII века были сколь огромны, столь и неудобны: длина некоторых доходила до тридцати метров, а увеличение, которое они давали, оказывалось вовсе не таким, как можно было бы ожидать. И все из-за несовершенства стекол, из-за сферической и хроматической аберрации.
Ньютон построил телескоп нового типа — рефлектор. Он использовал комбинацию стеклянных линз и металлического зеркала. Зеркало он изготовил сам, полируя смолой, потом золой, потом тонкой кожей — тоже работа, на которую способен не каждый…
Первый его рефлектор был похож скорее на микроскоп: диаметр всего 2,5 сантиметра, длина — пятнадцать сантиметров. Но зато он давал увеличение в сорок раз! Эффект поразительный. «Через него я видел Юпитер отчетливо круглым с его спутниками и Венеру в виде рога». Следующий телескоп производит уже настоящую сенсацию: Королевское общество выписало его в Лондон, где к нему приложился король, а все члены общества единодушно дали этому инструменту высочайшую оценку.
Ньютона избирают членом Королевского общества.
Но главное в этом «оптическом» периоде жизни, как ни странно, не то, что Ньютон построил телескопы, которых прежде не было. Главное в другом: работая с линзами, он открыл, что свет состоит из лучей различной преломляемости.
Опыт за опытом, шаг за шагом он уверенно продвигался ко второму своему великому открытию: он обнаружил волновое происхождение света и стал человеком, который мог сказать о себе: «Я первым измерил длину световых волн». Результаты, при этом полученные, могут и сейчас, спустя столетия, показаться поразительно точными.
Слава Ньютона не досталась ему легко. Наоборот, она принесла ему и горечь разочарования, и боль обиды. А таких обид на его долю выпало немало. Буквально после каждого открытия Ньютона обвиняли в том, что все это много раньше уже сделано другими и что он просто-напросто воспользовался чужими работами. Он делает в Королевском обществе доклад о своих оптических открытиях, и тут же на него со скрытой джентльменской яростью обрушивается знаменитый Роберт Гук — тот самый Гук, без законов которого сейчас не найти ни одного учебника по сопротивлению материалов. Перед лицом виднейших ученых Англии Гук утверждает: то, о чем говорил Ньютон, уже сделано им, Гуком. Сдержанно, но вполне уверенно его поддерживает другой апостол физики — Христиан Гюйгенс. Гюйгенс, стиль и методы которого всегда так восхищали Ньютона…
