50 гениев, которые изменили мир

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[3] 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»:

– закон инерции;

– закон пропорциональности количества движения силе;

– закон равенства действия и противодействия.

В своей книге Ньютон также изложил теорию движения небесных тел, объяснил особенности движения Луны, теорию приливов и отливов; предложил свою теорию формы

Земли. Таким образом, в «Началах» была впервые дана общая схема строгого математического подхода к решению любой конкретной задачи земной или небесной механики. Следует отметить, что математика была для Ньютона главным орудием в физических изысканиях. Ученый неоднократно подчеркивал, что по существу математика является частью естествознания.

Разработка дифференциального и интегрального исчислений явилась важной вехой в развитии математики. Большое значение имели работы Ньютона по алгебре, интерполированию и геометрии. Благодаря ему алгебра окончательно освободилась от геометрической формы; и его определение числа не как собрания единиц, а как отношения длины любого отрезка к отрезку, принятому за единицу, явилось важным этапом в развитии учения о действительном числе.

К 1695 г. Ньютон уже являлся признанным гением, знаменитым ученым, к мнению которого прислушивались не только английские, но и иностранные коллеги.