Чем мир держится?

И все-таки, несмотря на все победы, на законе всемирного тяготения лежала мрачная тень — с самого момента его рождения. Этой тенью, даже проклятием, висевшим над новым законом, было вытекающее из закона мгновенное дальнодействие. Сила тяготения мгновенно, с бесконечной скоростью передавалась на любые расстояния; при этом было совершенно неясно, как она преодолевает пространство. Сила передается телу воздействием на него другого тела — это положение было аксиомой для Галилея, на него опираются законы механики самого Ньютона, а вот закон всемирного тяготения Ньютона выкидывает прочь эту аксиому!

Для самого Ньютона это было драмой, которую можно назвать «трагедией дальнодействия».

В первом издании «Математических начал» он был настолько осторожен, что заявлял: все происходит так, как будто все тела взаимно притягиваются строго по формуле его закона. Такая осторожность, наверное, прежде всего диктовалась тем, что Ньютон делал фантастических масштабов обобщения, подчинял одним и тем же закономерностям явления на Земле и в космосе. Но немалую роль в обращении к сослагательному наклонению должно было сыграть и отсутствие представления о механизме тяготения.

Ко второму изданию, благо его отделяли от первого двадцать семь лет, взгляды Ньютона окончательно сложились, и «как будто» в применении к закону всемирного тяготения исчезло из его труда. Что касается «причины тяготения», механизма его, то Котс, редактор этого издания, писал в своем предисловии: «Причины идут неразрывною цепью от сложнейших к простейшим, и когда достигли до причины самой простой, то далее идти некуда. Поэтому простейшей причине нельзя дать механического объяснения, ибо если бы такое существовало, то эта причина не была бы простейшей».

Убедительное разъяснение. С точки зрения самого Котса, во всяком случае. Было ли оно убедительным для Ньютона? Вот что писал великий физик в 1693 году, через шесть лет после первого издания «Начал» и за два десятилетия до появления нового издания книги с предисловием Котса: «Мнение, что тяготение есть основное свойство, присущее материи, что любое тело может действовать на другие тела на расстоянии через пустое пространство без посредства чего-либо, что могло бы перенести действие и силу от одного тела к другому, — такое мнение мне кажется полным абсурдом, и я уверен, что ни один человек, способный рассуждать о философских вопросах, не может прийти к нему. Тяжесть есть следствие какой-то причины, действующей непрестанно по известному закону…»

Переменил ли ученый свое мнение за следующие два десятилетия?

До сих пор биографы Ньютона по-разному отвечают на вопрос, почему он согласился с публикацией предисловия Котса. Иногда считают возможным, например, что Ньютон, увлекавшийся метафизикой, на протяжении какого-то времени склонялся к ответу, совсем странному, на взгляд нынешнего (да и тогдашнего уже) физика. Приведенная выше цитата (из письма к Бентли, филологу, директору того Тринити-колледжа в Кембриджском университете, где сам Ньютон был профессором) может быть продолжена: «…решение вопроса о том, материальна ли эта причина (тяготения) или не материальна, я оставляю моим читателям».

Известно увлечение Ньютона во второй половине жизни богословскими проблемами. Таким неожиданным отклонениям можно огорчаться, удивляться же им, наверное, нельзя. Естественно, что каждый создатель нового физического учения принадлежит к более ранней эпохе, чем люди, воспитанные на его учении. Ученикам Ньютона бог, во всяком случае бог, деятельно участвующий в формировании мира, не требовался. Когда Наполеон спросил Лапласа о роли бога в разработанной им системе мироздания, великий математик и астроном ответил: «Ваше величество, у меня не было нужды в этой гипотезе».

Впрочем, и для Ньютона «личное вмешательство» высших сил в механизм тяготения тоже не могло быть в конечном счете обязательным и серьезным. Еще до первого издания «Начал» он искал решения проблемы и, как ему на время показалось, нашел. В 1679 году в письме Роберту Бойлю, тогдашнему президенту Лондонского Королевского общества, было впервые выдвинуто предположение об эфире, некоем вездесущем тонком веществе, имеющем разную плотность. Чем ближе то или иное тело к центру тяготения, тем более «тонкие» частицы эфира заполняют поры тела, вытесняя частицы более грубые. Насыщение частицами эфира и есть механизм, заставляющий тело падать на Землю.

В первое издание «Начал» эти предположения не попали. Но они появились во втором издании другой работы Ньютона — «Оптики».