Мальчик на берегу океана

«1) Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

2) Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

3) Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе говоря, взаимодействия двух сил друг на друга равны и направлены в противоположные стороны».

После этого автор приступает к решению задач о движении материальных точек и твердых тел. Но прежде вводится особая глава — о том, каким образом он будет доказывать свои теоремы. Здесь надо сделать одно замечание.

Казалось бы, тут для Ньютона самое время воспользоваться своим математическим изобретением — методом флюксий. Однако флюксионное (иначе диференциальное) исчисление в «Началах» практически не использовано. О нем лишь вскользь упомянуто в одном месте второй книги. Вместо флюксий автор применяет громоздкий геометрический метод пределов, да и вообще все доказательства в его произведении изложены не алгебраически, а геометрически. Некоторые биографы Ньютона объясняют это тем, что он не хотел усложнять и без того трудную книгу новым, никому еще не известным математическим аппаратом.

В первой книге «Начал» движение тел рассматривается так, как если бы оно происходило в пустоте. Во второй книге действие переносится в сопротивляющуюся среду — решаются гидродинамические задачи, рассмотрено волновое и вихревое движения. Здесь уже становится явным спор с Декартом. Опровергается основной тезис картезианской физики о том, что все виды движения можно свести к вихрям текучей материи, будто бы заполняющей мировое пространство.

Третья книга называется «О системе мира».

ШАРНИР И РЫЧАГ ВСЕЛЕННОЙ

Впервые мысль о том, что предметы падают на землю под действием той же силы, которая удерживает на околоземной орбите Луну, и что именно эта сила сообщает Луне центростремительное ускорение, возникла у Ньютона, как мы знаем, еще в юности. В расчетах силы притяжения можно исходить из того, что вся масса Земли сосредоточена как бы в ее центре, то есть заменить сферу точкой, — это он понял, по-видимому, тогда же. Но первоначальные расчеты не подтвердили гипотезу Ньютона: данные о размерах Земли, которыми он воспользовался (окружность и расстояние от поверхности до центра), были неправильны. В результате мир узнал о законе всемирного тяготения на двадцать лет позже.

Лишь в семидесятых годах француз Пикар заново измерил величину градуса земного меридиана. Рассказывают, что, узнав об этом (в начале 80-х годов), Ньютон тотчас принялся вычислять центростремительное ускорение Луны и так волновался, что никак не мог выполнить нескольких простых арифметических действий. Как бы то ни было, величина, найденная Пикаром, оказалась именно такой, какая была нужна для подтверждения его гипотезы. Доказательство тождества между силой тяготения и силой тяжести на Земле приведено в третьей книге «Начал». Это — решающий момент во всей теории всемирного тяготения, и сам Ньютон считал его своим главным достижением.

Но дальше идет еще более сильное доказательство, из которого следует, что гравитация — это основной закон мироздания, ось, на которой держится Вселенная.

Вы помните, что задача, которую поставил перед друзьями сэр Кристофер Рэн во время встречи в кабачке, сводилась к тому, чтобы доказать, что из закона тяготения с необходимостью вытекает эллиптическая форма планетных орбит. В «Началах» задача решается наоборот— каким должен быть закон взаимодействия планеты и Солнца, если известно (из астрономических наблюдений), что планета движется по эллипсу. И оказывается, что не только эллиптическая траектория орбит, но все три закона Кеплера — лишь следствия закона всемирного тяготения.

К «Системе мира» примыкает «Общее поучение», где говорится, что «изящнейшее соединение Солнца, планет и комет не может произойти иначе, как по намерению и по власти могущественного и премудрого существа». Творение Ньютона завершается, в духе его времени, похвалой Всевышнему. А в заключение сказано, что хотя автор выводит все небесные явления из силы тяготения, сущность самого тяготения он не обсуждает. Наблюдения над явлениями природы позволяют усмотреть в них присутствие этой силы, но из них невозможно понять причину тяготения. Гипотез же, говорит Ньютон, я не измышляю.

Часть четвертая ВЕЛЬМОЖА

«БУДЬТЕ МУЖЕСТВЕННЫ»

1687