Неоткрытые открытия, или Кто это придумал

Иногда пути открытий и изобретений к обществу крайне извилисты. Мало кто знает, например, что работы Ньютона в области тяготения стали известны в Европе благодаря Вольтеру, который в последние годы жизни посетил Англию и, вернувшись на материк, пропагандировал новый закон, произведший на него большое впечатление. Он же поведал миру и о знаменитом яблоке, якобы упавшем на голову Ньютона и послужившем поводом к открытию, о котором ему рассказала любимая племянница Ньютона, в семье которой тот жил последние двадцать лет. В связи с этим злой Вольтер ворчал, что своей популярностью и карьерой Ньютон обязан вовсе не научным трудам, а красоте племянницы.

Вернемся же к трем законам Ньютона, которые, как считается, стали фундаментом всей классической механики (они были изложены, как мы помним, в капитальном труде «Математические начала натуральной философии»). Но перед тем вспомним еще раз слова С. И. Вавилова, которые уже приводили в этой книге: «…в ХVII веке никто, кроме Ньютона, этих открытий сделать не мог, но нельзя оспаривать, что программа, план “Начал” был впервые набросаны Гуком».

Итак, первый закон гласит: физическое тело остается в покое или прямолинейно и равномерно движется с постоянной скоростью, если на него не действует никакая сила, то есть если телу не мешать, оно движется по инерции. Инерционные системы иначе называются «галилеевскими», потому что закон инерции — так еще называют первый закон Ньютона — открыл Галилей. Мы уже знаем, что он скатывал по наклонной плоскости шары и убедился: если шару не препятствовать, то, скатившись с некоторым ускорением, шар будет выходить на горизонтальную поверхность и далее катиться по прямой, не меняя уже приобретенной скорости.

Г алилею, правда, так и не удалось сформулировать этот закон. Нигде в своих сочинениях он не написал, что шар будет катиться бесконечно долго, равномерно и прямолинейно. Более того, он считал, что рано или поздно это движение перейдет в круговое, ведь для итальянского физика «инерционным» движением было аристотелевское движение по кругу. Впрочем, сам термин «инерция» был введен не Г алилеем, а Кеплером.

Кеплер думал, что физическое тело активно, а не пассивно сопротивляется действующей на него внешней силе. Другими словами, он представлял себе некую инерционную силу, внутренне присущую телу. Но кто же тогда открыл первый закон?

Авторство следует отдать Рене Декарту. Именно в декартовых «Началах» (1644 г.), а вовсе не в ньютоновых (1686 г.), мы находим чеканную формулировку: «Всякая вещь пребывает в том состоянии, в каком она находится, пока его что-либо не изменит». Правда, этот закон французский мыслитель трактовал шире, чем это предполагается первым законом Ньютона. Декарт писал: «Если некоторая частица материи квадратная, она пребывает квадратной, пока не явится извне нечто, изменяющее ее форму».

Эта формулировка демонстрирует, что Декарт отчетливо понимал суть закона инерции. Но если он сформулировал первый закон, то кто сформулировал второй?

Тоже Декарт! В его трактовке этот закон звучал так: «Всякое движущееся тело стремится продолжить свое движение по прямой». Декарту важно было этим законом подчеркнуть именно прямолинейность движения, хотя она прямо не вытекает из предыдущего закона. В разъяснениях ко второму закону Декарт ссылается на эксперимент с камнем, выпущенным из пращи. Камень раскручивается по окружности, и, казалось бы, если выпустить его из пращи, он продолжит совершать круговые движения. Но это не подтверждается в опыте, говорит Декарт. В точке пространства, где камень высвобождается из пращи, он начинает двигаться по касательной к окружности. Согласитесь, вложенное во второй закон содержание в определенном смысле продолжает логику первого закона.

Но если так, то, возможно, Декарту принадлежит и третий закон? Ответ положительный: да, принадлежит. Он звучит так: «Если движущееся тело встречает другое, более сильное тело, оно ничего не теряет в своем движении; если же оно встречает более слабое, которое оно может подвинуть, то оно теряет столько движения, сколько сообщает». Конечно, привычная нам формулировка третьего закона намного проще и иллюстративнее: сила действия равна силе противодействия; обе силы направлены по одной прямой в противоположные стороны. В формулировке же декартовского закона не ясен сам термин «сильное тело».

Выходит, если открытие первых двух законов движения физических тел следует все же отдать Декарту, то третий закон — целиком заслуга Ньютона?