В 1630 году, уже на первых страницах «Диалога о двух главных системах мира», Галилей писал, что итальянская наука и торговля рискуют потерять лидирующие позиции из-за конкуренции со стороны Северной Европы. Эти слова великого итальянца стали пророческими. Например, общее описание гелиоцентрической системы мира, которое выполнил Коперник, в строгую систему, основанную на трех законах и подкрепленную точными математическими расчетами, превратил немецкий математик, астроном, механик и оптик Иоганн Кеплер.
Во-первых, он доказал, что орбиты планет только условно можно называть окружностями. На самом деле небесные тела перемещаются по эллипсам, в одном из фокусов которых находится Солнце. Во-вторых, Кеплер рассчитал, что ни одна планета не движется с постоянной скоростью. Приближаясь к Солнцу, небесное тело ускоряется, отдаляясь — замедляется. В-третьих, он установил, что период обращения планеты зависит от среднего расстояния между ней и Солнцем: чем ближе планета к светилу, тем короче период ее обращения.
Таково было положение дел в астрономии, когда на Рождество 1642 года появился на свет Исаак Ньютон. Со дня смерти Кеплера прошло 12 лет, со дня смерти Галилея — несколько месяцев. Не только астрономия, вся наука стояла на рубеже великих открытий, которые позволили ученым перейти от описательности к динамичному и точному объяснению причин каждого конкретного явления.
Итак, в 1650 году центр развития цивилизации переместился из Италии в Северную Европу. Причина этого очевидна: проложенные торговые пути, которые стали востребованными после открытия и освоения Америки. Средиземноморье же утратило свои позиции. Одним словом, весь цивилизованный мир переехал на берега Атлантики, как и предупреждал Галилей. Состоятельные купцы и быстро разбогатевшие конкистадоры сформировали новый класс, а значит, начали формироваться новые политические взгляды. В Италии и Средиземноморье по-прежнему сохранялся имперский уклад жизни.
Источником новых идей и принципов стали протестантские мореходные страны Севера — Англия и Нидерланды. Голландцы научились осушать болота и отвоевывать сушу у Северного моря. Англию обуял дух свободы и независимости. В стране в 1640–1660 годах шла трагическая и кровавая гражданская война и буржуазная революция. К 1650 году Англия стала республикой. К власти пришел протектор Оливер Кромвель, который при поддержке таких генералов, как Генри Айртон, освободил от роялистов Линкольншир и взял на себя ответственность за казнь монарха.
В это самое время, в 1642 году, в небольшой деревне Вулсторп в доме своей матери родился Исаак Ньютон. Его отец умер, не дожив до рождения сына несколько месяцев. Мать через некоторое время повторно вышла замуж, в этом ее браке родились дети, и старшего сына она передала на попечение бабушки. Мальчик не стал беспризорником, но все же недополучил материнской любви и заботы, на которую был вправе рассчитывать. Из-за этого всю жизнь Ньютон оставался нелюдимым угрюмым холостяком. Все открытия он совершил в одиночку: ученый боялся, что их могут похитить, так же как в детстве у него увели мать. Наверное, по этой причине Ньютон не вел дневников, и мы ничего не знаем о том, как он учился в школе и университете.
В 1665 году Ньютон завершил учебу в Кембридже, но к полноценной работе приступить не смог и трудился в родной деревне, потому что в течение 1665–1666 годов в крупных городах Англии свирепствовала великая эпидемия чумы. Незадолго до этого его мать, овдовев, вернулась в Вулсторп. Приезд матери придал ученому сил, и он приступил к работе с утроенной энергией. Его настоящей страстью стала математика. Сегодня, когда изучены конспекты Ньютона, стало очевидным, что он был не слишком усидчивым и прилежным учеником: он не стремился заучивать уже существующие формулы, правила и теоремы, а разрабатывал, придумывал и выстраивал свои. В эти годы он совершил первое свое открытие — изобрел флюксии, которые мы сегодня называем производными. Он применял их как своего рода секретный инструмент, обнародовав только результаты. На публичных выступлениях он пользовался принятыми в его время математическими терминами.
Здесь же, в родной деревне, он начал работу над законом всемирного тяготения, и сразу же проверил его, рассчитав движение Луны вокруг Земли. Ночное светило Ньютон сделал главным объектом своих наблюдений и расчетов. Если Луна движется по своей орбите благодаря притяжению Земли, то она должна лететь подобно очень быстро брошенному мячу или яблоку, скорость должна быть достаточно велика, чтобы при движении Луна падала ровно настолько, чтобы ее изгибающаяся траектория оставалась на одном и том же расстоянии от центра Земли. Но какова должна быть в этом случае величина силы притяжения?