Рассмотрим первое следствие этой гипотезы – именно падение тел на землю. Невидимому, нет ничего проще того положения, что вообще все тела падают на землю, однако, например, грекам это положение не казалось верным, потому что они имели случай наблюдать, что пламя, дым, водяные пары поднимаются кверху. На этом основании Аристотель и другие греческие философы предполагали, что некоторые вещи по природе своей тяжелы и стремятся книзу, тогда как другие вещи от природы легки и стремятся кверху. Но Ньютон показал, что это предположение неверно, что нет тел лёгких и тяжёлых по природе, что все тела, и в том числе так называемые лёгкие, стремятся падать на землю: пар, дым хотя и поднимаются вверх, однако вполне подчиняются закону тяготения. Чтобы это было понятно, обратим внимание на следующее. Если мы положим на одну чашку весов фунтовую гирю, а на другую чашку полуфунтовую, то последняя поднимается кверху. Из того, что полуфунтовая гиря поднимается кверху, не следует, что она не подчиняется закону тяготения. Если, далее, мы погрузим в сосуд с водой кусок железа, то он, погружаясь в воду, заставит подняться часть жидкости вверх. Если мы погрузим в воду пробку, то пробка будет стремиться падать вниз, но, подобно только что упомянутой чашке весов, она будет поднята кверху. Из этого не следует, что пробка не стремится вниз; она только выталкивается вверх другим телом, которое стремится вниз с большей силой. Из этих примеров становится ясным, что пламя, пар и т.п. точно так же поднимаются, будучи легче окружающего воздуха. Поэтому Аристотель был не прав, предполагая, что есть тела, которые по своей природе стремятся вверх. На самом деле и эти тела стремятся к земле. Таким образом, если мы предположим, что все тела притягивают друг друга, то из этого предположения должно следовать, что все тела должны падать на землю, и действительно, этот вывод из допущенного предположения согласуется с фактами: все тела стремятся падать на землю.
Рассмотрим второе следствие. Если все тела притягиваются друг другом, то все тела должны притягиваться к Земле. Луна есть тело, и она должна притягиваться к Земле, т.е. падать на Землю. Отчего, же Луна не падает на Землю, а продолжает вращаться вокруг неё? По теории Ньютона, Луна действительно стремится упасть на Землю, потому что если бы этого не было, то она должна была бы полететь благодаря центробежной силе по линии, касательной к орбите. Ньютон при помощи вычисления показал, что если сила тяготения такова, какой он её считает, то Луна должна совершать путь около Земли как раз именно тот, который она в действительности совершает. Он показал
Мы вывели два следствия из гипотезы всеобщего тяготения (падение тел, движение тел), и оказалось, что оба эти следствия соответствуют действительности. Эта гипотеза, следовательно, совершенно согласна с фактами; она объясняет эти последние, а следовательно, доказывается этими последними.
Experimentum crucis
. Иногда случается, что две или даже три совершенно различные гипотезы кажутся согласными с известными фактами, так что мы затрудняемся относительно того, которую из них следует считать истинной. Тогда наша задача сводится к тому, чтобы отыскать такой факт, который находился бы в согласии с одной гипотезой и противоречил бы другой. Нахождение такого факта называется experimentum crucis.Для объяснения движения планет солнечной системы Декарт предполагал, что существует вихрь, который увлекает все планеты вокруг Солнца в одном направлении. Для пояснения этого возьмём стакан с водой, в котором плавают частички пробки, и затем произведём в нём движение, например, помешаем ложкой; тогда в стакане образуется водоворот, и в этом водовороте частички воды и пробки будут двигаться в одном направлении.
Таким же образом, по Декарту, плавают и планеты в мировом пространстве, так как они, будучи раз приведены в движение, движутся в одном и том же направлении. Но ньютоновская гипотеза тяготения объясняла иначе те же самые факты, и было трудно решить, которая из двух гипотез правильнее. Поэтому необходимо было открыть какой-нибудь такой факт, который согласовался бы с одной гипотезой и находился бы в противоречии с другой. Такой факт оказался. Именно Ньютон показал, что движение комет не находится в согласии с теорией Декарта. Кометы движутся не в том направлении, в каком движутся планеты, а проходят через весь круговорот Солнца (рис. 31).
Если бы правильна была гипотеза Декарта, то кометы должны были бы, увлекаемые общим вихрем, двигаться в том же направлении, в каком двигались планеты. Этим фактом опровергалась гипотеза Декарта. Но с гипотезой тяготения движение комет находилось в полном согласии.