Кто-то способен умножать в уме пятизначные числа. Другой с трудом подсчитывает сдачу в магазине, но может из мусора собрать машину Апокалипсиса. Третьему по силам вывести общую формулу всего — если, конечно, с него снимут смирительную рубашку. А иногда рождаются люди, способные за чашкой чая написать теорию оптики, в обед разработать методы интегрального исчисления, а перед сном набросать законы гравитации — и все это в эпоху, когда на площадях еще иногда жгли ведьм, а знаменитые ученые всерьез интересовались оккультизмом…
Трудно знать многое, все знать невозможно. Но делать великие открытия в абсолютно разных областях фундаментальных знаний и определять облик науки на сотни лет вперед — это почти что чудо. На свете было немного людей, чьи портреты одновременно висят в школьных кабинетах математики, физики, астрономии и культурологии. И, пожалуй, главным «мессией от науки» был сэр Исаак Ньютон.
В 2005 году Лондонское королевское общество провело голосование по кандидатуре самого влиятельного физика в истории планеты. Ньютон был сочтен более значимым, чем Эйнштейн.
Неразговорчивый и одинокий
В апреле 1642 года зажиточный, но совершенно безграмотный фермер Исаак Ньютон из маленькой деревеньки Вулсторп женился на хорошо образованной 19-летней Анне Эйскоу из деревни Маркет Овертон. Счастье молодых длилось недолго. В октябре муж умер. А аккурат на Рождество, 25 декабря, Анна родила мальчика. Его назвали в честь отца — Исааком. Эти обстоятельства определили участь научного прогресса, ведь будь Исаак старший жив, он наверняка воспитал бы сына-фермера.
Поместье Ньютонов, Вулсторп
Малыш родился недоношенным. По воспоминаниям матери, ребенок был так мал, что мог поместиться в чашку на четверть кварты. Все ожидали, что он не проживет и суток. Однако, несмотря на это, Исаак вырос здоровым и дожил до 84 лет.
Через три года Анна вышла замуж за богатого викария Барнаби Смита, которому к тому времени исполнилось 63 года. Она оставила сына своим родителям и переехала к преподобному. Второй брак матери «подарил» Ньютону двух сводных сестер и одного сводного брата (Мэри, Бенджамина и Анну). Надо сказать, что отношения у них были хорошие — добившись успеха, Исаак всегда помогал сводным родственникам.
Некоторые исследователи полагают, что юный Ньютон страдал от аутизма. Он мало говорил (качество, сохранявшееся на протяжении всей его жизни) и так сильно погружался в свои мысли, что забывал принимать пищу. До семи лет его часто «заклинивало» на повторении одних и тех же предложений, что, естественно, не добавляло странному мальчику друзей.
Необычайные таланты Исаака впервые проявились на практической почве. Он мастерил игрушки, миниатюрные ветряные мельницы, воздушных змеев (запускал с ними фонари и распространял по округе слух о комете), сделал каменные солнечные часы для своего дома, а также измерял силу ветра, прыгая по его направлению и против.
В 1652 году Ньютона послали учиться в школу Грэнтхэма. Этот городок был всего в 5 милях от его дома, но Исаак предпочел покинуть родные стены и поселился у грэнтхэмского аптекаря — мистера Кларка.
Школа в Грэнтхэме сохранилась до сих пор
В 1656 году викарий умирает, и вдова Смит возвращается в родовое имение. Нельзя сказать, что Исаак был рад ей. В возрасте 19 лет он составил перечень своих былых юношеских грехов, где, в частности, указал намерение сжечь дом викария вместе со своей нерадивой матерью. Анна запоздало решила принять участие в воспитании первенца и решила, что сын пойдет по стопам отца. Исаака забрали из школы, и некоторое время он усердно вскапывал поля графства Линкольншир.
Приобщение к земле длилось недолго. Стараниями преподобного Вильяма Эйскоу (брата матери Ньютона и пастора соседней деревни) английское земледелие лишилось очередного плохого работника. Дядя заметил научные успехи юноши и уговорил Анну послать сына в университет.
Одинокий и гениальный
Первое время Ньютон был субсайзером — а проще говоря, оплачивал учебу работой по хозяйству. Весной 1664 года он был зачислен в Тринити-колледж стипендиатом. Это открыло ему доступ к огромной библиотеке Кембриджа. Молодой человек жадно глотал труды Архимеда, Аристотеля, Платона, Коперника, Кеплера, Галилея и Декарта — тех самых гигантов, на плечах которых, по его собственным словам, он стоял в дальнейшем.
Про его отношения с однокурсниками сохранилось мало сведений. Можно предположить, что замкнутый Ньютон, попавший в цитадель столь обожаемой им науки, избегал разгульной студенческой жизни. Известно, что однажды он поменял комнату из-за «буйства» соседа и поселился рядом с тихим Джоном Уилкинсом.
Тринити-колледж
Увлекшись оптикой, Ньютон посвящал немало времени наблюдению атмосферных явлений — в частности, гало (кольцо вокруг Солнца).
Исааку хватило года, чтобы набраться базовых знаний в математике, физике и оптике. В июле 1665 года Лондон поразила страшная эпидемия чумы. Количество жертв было так велико, что руководство университета распустило студентов по домам (на протяжении двух следующих лет Кембридж закрывался и открывался несколько раз).
Ньютон взял «творческий отпуск» и вернулся в родной Вулсторп. Спокойствие деревенской жизни благоприятно сказывалось на Исааке. Шумные студенты не отвлекали его от книг, поэтому уже в январе 1665 года он защитился на бакалавра, а в 1668 стал магистром.
Это покажется странным, но Ньютон сделал основные открытия, еще будучи учеником Кембриджа. Он не кричал «Эврика!» на каждом углу и не стремился популяризовать свои достижения, так что мировую известность Исаак получил лишь в зрелом возрасте.
К 23 годам молодой человек освоил методы дифференциального и интегрального исчисления, вывел формулу бинома Ньютона, сформулировал основную теорему анализа (позже названную «формулой Ньютона-Лейбница), открыл закон всемирного тяготения и доказал, что белый цвет — смесь цветов.
Столовая Тринити-колледжа. За одним из этих столов обедал Ньютон
Все это делалось с помощью кратких заметок в дневниках. Судя по ним, мысли Ньютона свободно перескакивали от оптики к математике и наоборот. Деревенская тишина предоставляла ему неограниченное количество времени для размышлений. Сам он объяснял успех тем, что размышлял постоянно.
В 1669 году чума отступила. Кембридж вновь ожил, и Ньютона назначили профессором математики. В то время под математическими науками подразумевались также геометрия, астрономия, география и оптика, однако лекции Ньютона считались скучными и не пользовались спросом у студентов — зачастую ему приходилось выступать перед пустыми скамьями.
Полет яблока
Общепринятая (и наиболее правдоподобная) версия гласит, что летом 1666 года Ньютон, бродивший по саду своего поместья в Вулсторпе в очередном интеллектуальном трансе, увидел, как с дерева падает спелое яблоко. По другой, более анекдотичной легенде яблоко упало ему на голову. Так или иначе, Ньютон задумался: а что если сила тяготения действует не только на объекты близ Земли, но и гораздо дальше нее — например, на Луну и другие небесные тела?
Когда однажды, в думу погружен,
Увидел Ньютон яблока паденье,
Он вывел притяжения закон
Из этого простого наблюденья.
Впервые от Адамовых времен
О яблоке разумное сужденье
С паденьем и с законом тайных сил
Ум смертного логично согласил.
Джордж Гордон Байрон «Дон Жуан»
Каменное яблоко у ног статуи Ньютона (Оксфордский музей естественной истории)
Ранее священнослужители предлагали альтернативную «теорию гравитации» — мол, человека тянут к земле его грехи. Покаявшись, можно попасть на небо, в рай, а грешник, соответственно, проваливается под землю — в ад.
Однако в 17 веке церковь уже отказалась от главных методов конкуренции с наукой — пыток и костров, поэтому ученые смело выдвигали альтернативные версии. Декарт писал, что тяготение — результат вихрей в эфире, а Кеплер полагал, что оно распространяется только в плоскости эклиптики.
Ньютон связал закон тяготения (силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния) и объяснил природу движения планет. До появления теории относительности никаких поправок к этой модели не было. Знаменитый мысленный эксперимент Ньютона с пушкой (если поставить ее на высочайшую гору, нацелить горизонтально и выстрелить ядро с определенной скоростью, оно будет вращаться вокруг Земли подобно Луне) фактически заложил первый камень в фундамент космонавтики.
Также ученый объяснил приливы притяжением Луны и, имея данные о высоте прибывающей воды, рассчитал массу спутника нашей планеты.
Ньютон связал закон тяготения (силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния) и объяснил природу движения планет. До появления теории относительности никаких поправок к этой модели не было. Знаменитый мысленный эксперимент Ньютона с пушкой (если поставить ее на высочайшую гору, нацелить горизонтально и выстрелить ядро с определенной скоростью, оно будет вращаться вокруг Земли подобно Луне) фактически заложил первый камень в фундамент космонавтики.
Также ученый объяснил приливы притяжением Луны и, имея данные о высоте прибывающей воды, рассчитал массу спутника нашей планеты.
Свет разума
В декабре 1671 года Ньютон стал кандидатом в члены Королевского научного общества, основанного десятью годами раньше. Это была элитная организация гениев, масонов и алхимиков, интересовавшихся всеми видами знаний, в том числе и оккультными.
Здание Королевского общества
В январе 1672 Исаак прочитал перед членами общества доклад об оптике и продемонстрировал построенный им зеркальный телескоп. Используемые ранее телескопы-рефракторы давали заметную хроматическую аберрацию. Рефлектор же был лишен этих недостатков (зеркальные телескопы применяются до сих пор).
По итогам доклада Ньютон немедленно был принят в общество. Ему это польстило и он решил поделиться с коллегами неким «великим философским открытием». Им оказалась теория света: белый цвет состоит из всего спектра цветов, а предметы кажутся цветными лишь потому, что они поглощают некоторые цвета лучше, чем другие.
Чтобы понять важность этого открытия нужно знать, что единой оптической теории в то время еще не было. Кто-то полагал, что цвета получаются из смешения света и тьмы в разных пропорциях, Декарт считал, что цвета создаются разными скоростями вращения световых частиц. С помощью стеклянной призмы Ньютон доказал членам общества, что белый свет не первичен, а состоит из базовых (неразлагаемых на другие компоненты) цветов под разными углами преломления.
Ньютон очень болезненно относился к критике. Его оптические изыскания подвергались нападкам Роберта Гука. По легенде, в 1689 году раздраженный Ньютон поклялся прекратить исследования до тех пор, пока его оппонент не умрет. Это произошло в 1703 году.
Титульный лист первого издания «Оптики» (1704)
Год спустя вышла фундаментальная монография Ньютона «Оптика», в которой, помимо революционных выкладок по дисперсии, интерференции, дифракции и поляризации света, утверждалось, что свет состоит из мельчайших частиц — корпускул. Эта ошибка еще долгое время жила благодаря авторитету Ньютона.
Бремя славы
Как уже отмечалось ранее, Ньютон неохотно публиковал свои работы, предпочитая обсуждать те или иные проблемы в переписке с коллегами. В 1682 году около Земли прошла комета Галлея, что вызвало всплеск интереса к взаимодействию небесных тел.
Сам Галлей долго уговаривал Ньютона обобщить и опубликовать все его исследования по физике в единый труд. Решающим аргументом стали деньги. Ньютон испытывал затруднения с финансами, в связи с чем его даже освободили от членских взносов в Королевское общество. Финансированием издания Magnum Opus Ньютона занялся Галлей.
Работа вышла в 1686 году под названием «Математические начала натуральной философии» (то есть физики). Книга, детально описывающая — не больше, ни меньше — базовые законы природы, была распродана за 4 года и выдержала 3 переиздания еще при жизни автора.
Вся ученая Европа стояла на ушах. Некоторые исследователи буквально поклонялись Ньютону, другие называли его шарлатаном. Невидимое и нематериальное тяготение представлялось чем-то вроде магии, а сам Ньютон не мог объяснить его происхождение (и даже допускал, что гравитация имеет сверхъестественную природу).
Портрет Ньютона работы Келлера
Ньютон моментально стал национальным героем. Ритм жизни ускорился в несколько раз. В 1689 его избирают членом Парламента, однако все, что осталось от его депутатства — письменные жалобы на сквозняки в зале заседания. Известнейший художник страны — сэр Годфри Келлер — рисует первый портрет Ньютона.
Тогда же Исаак знакомится с 25-летним швейцарским математиком Николасом де Дюлье. Между ними завязываются тесные отношения. Многие отмечали, что, пожалуй, даже слишком тесные. Романтически настроенный Ньютон попытался обеспечить себе и своему другу будущее, добиваясь правительственной должности. Но в «черном» 1691 году его постигла целая череда несчастий.
Умер его старый друг — профессор Барбингтон. Сводная сестра Анна лишилась мужа и осталась без средств к существованию. В доме Исаака произошел пожар, уничтоживший черновые наброски «Математических начал», что лишило Ньютона аргументов в споре о приоритете в открытиях (в то время ученые активно переписывались, делились идеями и многие теории разрабатывались, по сути, коллективно).
Наконец, юный де Дюлье сбегает от Ньютона в Швейцарию (якобы из-за дурного климата Англии). Эти потрясения были так сильны, что у Исаака наступило временное умопомешательство.
В 1695 году канцлер казначейства Чарльз Монтегю, бывший студент Ньютона, пригласил ученого на должность смотрителя монетного двора с годовым жалованьем в 600 фунтов. Ньютон, хандривший из-за отсутствия материального признания его заслуг, согласился переехать в Лондон.
Математик Николас де Дюлье, самый близкий друг Ньютона
В то время страна была наводнена фальшивыми монетами. Монтегю задумал полную перечеканку всей наличности и рассчитывал на познания Ньютона в металлургии и механике. Исаак показал себя отличным администратором и, невзирая на забастовки и доносы, наладил ускоренный выпуск новых денег. За это его сделали директором монетного двора с годовым окладом около 1500 фунтов.
Дела шли в гору. В 1699 году Ньютона сделали членом Французской академии наук, а в 1703 году он был избран Президентом Лондонской королевской академии (по поводу чего Исаак подарил ученым новый прибор — солнечную печь, плавившую металлы с помощью системы линз). Его переизбирали на эту должность каждый год в течении последующих 25 лет — рекорд общества, продержавшийся три столетия. А в 1705 королева Анна возводит его в рыцарское достоинство.
Наука чудес
Ньютон вошел в историю как физик и математик. Однако эти науки занимали лишь около половины его кругозора. Помимо этого, великий рационалист увлекался… алхимией и теологией. О его мистических взглядах известно немногое. Ньютон никогда не объявлял себя сторонником той или иной веры.
Он верил в Бога, но, как следует из его трактата «Историческое прослеживание двух знаменитых искажений Священного Писания», отрицал Троицу — хотя учился в колледже святой Троицы. Можно предположить, что взгляды Ньютона были близки к арианству (древнейшее христианское учение, согласно которому Христа сотворил Бог, и, соответственно, они не были равны друг другу).
Столь радикальные взгляды не раз создавали ему проблемы. До 19 века в Кембридж могли поступать только верующие мужчины, «женатые на науке» (дававшие обет безбрачия — последнее отчасти объясняет, почему у Ньютона никогда не было жены и потомков). Но для занятия должности профессора требовалось принять сан. Ньютону было сделано исключение — причем разрешение на занятие должности пришлось выхлопотать у самого короля.
Письмо Ньютона князю Меньшикову (1714) с согласием принять его в члены Королевского общества
Ньютон написал «Хронологию древних царств» и комментарий на Апокалипсис. В конце 17 века он попытался найти в Библии «тайный код» и извлечь с его помощью научную информацию. Ученый рассчитал, что конец света наступит не ранее 2060 года.
Мистицизм Ньютона помог ему открыть законы тяготения. Он легко принял за основу теорию взаимодействия двух тел в вакууме без всяких посредников, хотя тогда это считалось чем-то вроде магического телекинеза.
Ньютон увлекался алхимией. В Лондоне у него была крупная лаборатория, где производились поиски философского камня. Тогда это запрещалось по двум причинам: во-первых, шарлатаны выманивали на «исследования» много денег у своих покровителей, а во-вторых, власти теоретически допускали возможность получения бесплатного золота и боялись девальвации фунта. К тому же вряд ли кому понравилось бы, что хранитель монетного двора ищет способы превращать медь в золото. Именно поэтому Ньютон «алхимичил» тайком.
В 1936 году на аукционе Сотбис были проданы чудом сохранившиеся алхимические заметки Ньютона. Как и все другие алхимики, Исаак пользовался путаным языком. Исследования карт Таро, иероглифов и растений сопровождались странными стихами.
Также ученый пытался воссоздать план Храма Соломона, считая, что в нем зашифрована вся история иудеев. Занимался он и альтернативной хронологией, меняя даты и очередность исторических событий. Согласно его расчетам, мифический остров Огигия был Атлантидой, так как на нем жила нимфа Калипсо — мать Атланта.
Бюст Ньютона из слоновой кости, сделанный с натуры Ле Маршаном
Вопреки распространенному (не без помощи «Кода да Винчи») мнению, ни одно обстоятельство жизни Ньютона не говорит о том, что он был масоном или Грандмастером Приората Сиона. Однажды члены Королевского общества прямым текстом обвинили его в принадлежности к розенкрейцерам, однако это осталось недоказанным.
После смерти Ньютона в его библиотеке нашли 169 книг по алхимии (вероятно, крупнейшее алхимическое собрание того времени) и несколько книг о розенкрейцерах, исписанных заметками на полях.
В 1725 году Ньютон простудился и был вынужден поселиться в Кенсингтоне — пригороде Лондона. Последние годы своей жизни он редко выходил на улицу. 28 февраля 1727 года Ньютон отправился в Лондон, чтобы, как обычно, заседать на собрании Королевского общества. 4 марта у него случилось обострение мочекаменной болезни. Ученого доставили домой. 84-летний старик мучился еще две недели. 18 марта у него начался бред. 20 марта в час ночи он умер.
Сэра Исаака Ньютона похоронили в Вестминстерском аббатстве. Вольтер, присутствовавший на погребении, отметил, что так хоронили лишь королей. Доходило до того, что некоторые скорбящие предлагали «обнулить» календарь на 1642 году и сделать поместье Ньютона в Вулсторпе святилищем.
Могила Ньютона в Вестминстерском аббатстве
В отличие от Эйнштейна, Ньютон не перевернул представление людей о мире, но лишь обобщил его, используя свой острый ум и способность работать над проблемой по 20 часов в сутки. Однако в ту эпоху не было других ученых, способных переработать результаты многолетней научной переписки с коллегами и, руководствуясь гениальной интуицией, привести их к общему знаменателю.
Если бы не Ньютон, научно-техническая революция 19 века и космические полеты 20-го случились бы гораздо позже. Сам же он считал себя мальчиком, стоящим у бескрайнего океана истины и подбиравшим на берегу цветные камушки с ракушками.
Источник