Страницы истории науки и техники

Еще одной руководящей идеей, принадлежащей Ньютону, явился открытый им закон всемирного тяготения — один из универсальных законов природы. Согласно этому закону, все тела[121] независимо от их свойств, а также свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними, т. е.

где F — сила притяжения между телами (на самом деле существуют две силы, каждая из которых приложена к одному из тел; они действуют во встречном направлении, вдоль прямой, соединяющей тела), m₁ и m₂ — массы взаимодействующих тел, r — расстояние между ними, G — так называемая гравитационная постоянная.

В соответствии с законом всемирного тяготения происходит, в частности, падение тел на Землю, движение Луны и планет. Этот закон явился основой создания небесной механики — науки, изучающей движения тел Солнечной системы. Признание справедливости закона всемирного тяготения и его следствия — небесной механики — стало всеобщим, особенно после открытия астрономами в 1845 г. планеты Нептун, само существование которой, ее орбита и ряд характеристик, было предсказано расчетами.

В настоящее время закон всемирного тяготения служит основой для расчета движения искусственных спутников Земли и других искусственных небесных тел.

Природа сил тяготения, равно как и распространения их действия (предполагалось, что распространение тяготения происходит мгновенно), не была объяснена Ньютоном. Эти сложные вопросы получили объяснение только в созданной Эйнштейном теории тяготения.

Из того, что уже сказано о достижениях Ньютона в области механики (в том числе и небесной), об открытых им законах, видно, как много сделал для науки этот гениальный ученый. Сказанное, однако, далеко не исчерпывает областей науки, в которых работал Ньютон, и его выдающихся достижений. Мы еще вернемся к этому вопросу, а пока ознакомимся кратко с жизнью этого великого человека.

Исаак Ньютон родился 4 января 1643 г. в дер. Вулсторп, находящейся в 75 км от Кембриджа, в семье мелкого фермера. Его отец умер еще до рождения сына. В 1661 г., по окончании школы, Ньютон поступил в Кембриджский университет (Тринити-колледж, т. е. Колледж троицы) и окончил его в 1665 г. При содействии известного математика, профессора Барроу, Ньютон занял люкасовскую[122] кафедру Кембридяшкого университета, на которой он работал до 1701 г., хотя лекции читал только до 1696 г.

Самым творческим периодом жизни Ньютона являются 60—80-е годы. За это время он разработал основы дифференциального и интегрального исчислений, провел опыты по разложению света, выполнил важные астрономические исследования, создал основы механики, открыл закон всемирного тяготения.

В 1668 г. Ньютон собственноручно построил зеркальный телескоп. В 1671 г. он построил второй телескоп такого же типа, но больших размеров и более совершенный. Интересно отметить, Ньютон так же, как и Галилей, обязан телескопу первым признанием своих научных заслуг.

В 1687 г. Ньютон опубликовал свой капитальный труд «Математические начала натуральной философии», в предисловии к которому им сказано: «…сочинение это нами предлагается как математические основания физики. Вся трудность физики, как будет видно, состоит в том, чтобы по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить остальные явления… Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы, рассуждая подобным же образом, ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обусловливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел вследствие причин, пока неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются и удаляются друг от друга. Так как эти силы неизвестны, то до сих пор попытки философов объяснить явления природы и оставались бесплодными. Я надеюсь, однако, что или этому способу рассуждения, или другому, более правильному, изложенные здесь основания доставят некоторое освещение»[123].

В 1696 г. Ньютон был назначен смотрителем Монетного двора, а в 1699 г, — его директором — «пост, — пишет Дж. Бернал, — который, по мнению многих, ему очень повезло получить и обязанности по которому он выполнял добросовестно»[124]. Последующие годы Ньютон жил в предместье (а теперь районе) Лондона Кенсингтоне.

В 1672 г. Ньютон был избран членом Лондонского королевского общества, в 1703 г. стал его президентом и оставался им до конца своих дней. В 1699 г. он был избран иностранным членом Парижской академии наук. За заслуги перед наукой в 1705 г. Ньютон был возведен в дворянское достоинство. Умер Ньютон 31 марта 1727 г. в возрасте 84 лет, похоронен в национальном пантеоне — Вестминстерском аббатстве.