Лондон 1687 года. На троне Яков II, в воздухе пахнет Славной революцией, а в типографию сдают рукопись, которую поймут от силы шесть человек во всей Европе. Зато эти шестеро потом полтора века будут объяснять остальным, как устроен мир. Книга называется «Математические начала натуральной философии», автор - Исаак Ньютон, чудаковатый профессор из Кембриджа, который больше интересуется алхимией и богословием, чем физикой.
«Начала» - это, без преувеличения, самая важная научная книга из когда-либо написанных. Её сравнивают с Библией и "Божественной комедией", но не за поэзию, а за то, как она перекроила человеческое мышление. До Ньютона небесное и земное существовали в разных мирах. После - всё встало на свои места.
Ньютон строит свой труд как архитектор. Сначала фундамент, потом стены, потом крыша. Всё по Евклиду - строго, логично, без лишних слов.
Книга первая, «О движении тел» - это мир без сопротивления. Идеальные орбиты, математические модели, теоремы о движении под действием центростремительных сил. Ньютон доказывает, что если тело движется по коническому сечению (эллипс, парабола, гипербола), значит на него действует сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния. Здесь же появляется знаменитая теорема о том, что шар притягивает так, будто вся его масса сосредоточена в центре. Без этого считать планетные орбиты было бы невозможно.
Книга вторая, тоже «О движении тел» - про сопротивление среды. Ньютон разбирает, как движутся тела в жидкостях и газах, закладывая основы гидродинамики. Здесь же он разносит в пух и прах теорию вихрей Декарта, которая тогда была мейнстримом. Если бы планеты неслись в эфирном вихре, рассуждает Ньютон, они бы давно остановились. А они не останавливаются. Значит, вихрей нет.
Книга третья, «О системе мира» - ради чего всё затевалось. Ньютон применяет математику к реальности и объясняет всё разом: почему Луна не падает на Землю, почему Юпитер сплюснут у полюсов, почему бывают приливы и отливы, почему кометы ходят по вытянутым орбитам и даже почему земная ось медленно поворачивается (прецессия равноденствий).
В начале книги, после определений, идут три короткие строчки, которые изменили мир:
Закон инерции. Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
Закон силы. Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Закон действия и противодействия. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие .
Ньютон не придумал их с нуля - закон инерции уже был у Галилея и Декарта, третий закон обсуждали Уоллис и Рен. Но Ньютон сделал главное: собрал это в систему. Он показал, что из трёх простых утверждений и одного закона всемирного тяготения выводится буквально всё движение в космосе и на Земле.
Закон тяготения: яблоко и Луна
Центральная идея «Начал» - гравитация работает везде одинаково. Луна падает на Землю точно так же, как яблоко с дерева. Просто яблоко падает быстро, а Луна всё время падает мимо - потому и не сталкивается.
Формула, которую выучил каждый школьник: сила притяжения пропорциональна произведению масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния. Ньютон проверил это на движении Луны, на спутниках Юпитера, на орбитах планет - и везде сошлось.
В третьем издании (1726) Ньютон добавил знаменитые «Правила философствования». Коротко их суть:
Не плоди сущности без надобности (правило I).
Одинаковым явлениям - одинаковые причины (правило II).
Свойства, которые подтверждены опытом и не меняются, можно считать всеобщими (правило III).
В экспериментальной философии нужно держаться того, что выведено из явлений, и не выдумывать гипотез .
Последнее правило - знаменитое Hypotheses non fingo («гипотез не измышляю»). Ньютон не объясняет, почему гравитация работает. Он просто показывает, как она работает. Причину оставляет на потом.
Современники приняли книгу с трудом. Говорят, во всей Европе нашлось не больше шести человек, способных осилить «Начала» . Но эти шестеро (Галлей, Гюйгенс, Лейбниц и другие) поняли: мир перевернулся.
Эдмунд Галлей, который оплатил публикацию книги из своего кармана, написал восторженную рецензию. Самюэль Пипс, президент Королевского общества, поставил свой imprimatur на титульном листе.
После «Начал» Вселенная перестала быть тайной за семью печатями. Она стала механизмом, который можно рассчитать. Ньютон не просто дал формулы - он дал язык, на котором физика говорит до сих пор.
Эйнштейн потом уточнит гравитацию, квантовая механика добавит свои причуды, но классическая механика Ньютона останется фундаментом. Потому что когда скорость маленькая, а масса большая - Ньютон прав, и спорить с ним бесполезно уже 330 лет.
P.S. Говорят, Ньютон написал «Начала» всего за полтора года, когда до него дошло, что Гук вот-вот украдёт его идеи. Так что если хотите совершить научную революцию - иногда полезно немного разозлиться. И не откладывать в долгий ящик.
ОТКРЫТ НАБОР НА КУРС "РОМАН"
СЛЕДУЙТЕ ЗА БЕЛЫМ КРОЛИКОМ!
Ваш М.