открытий: белый свет, или солнечный свет, не является простым или однородным, а представляет собой соединение красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового цветов. Пропустив небольшой луч солнечного света через прозрачную призму, он обнаружил, что, казалось бы, одноцветный свет разделился на все эти цвета радуги; что каждый составляющий цвет выходит из призмы под своим определенным углом или степенью преломления; и что цвета располагаются в ряд полос, образуя непрерывный спектр, с красным на одном конце и фиолетовым на другом. Позднее исследователи показали, что различные вещества при горении дают различные спектры; сравнивая эти спектры с тем, который дает та или иная звезда, можно было в некоторой степени проанализировать ее химические составляющие. Еще более тонкие наблюдения за спектром звезды указывали на приблизительную скорость ее движения к Земле или от нее; из этих расчетов теоретически выводилось расстояние до звезды. Открытие Ньютоном состава света и его преломления в спектре имело, таким образом, почти космические последствия для астрономии.
Едва ли предвидя эти результаты, но чувствуя (как он писал Ольденбургу), что он сделал «самое странное, если не самое значительное открытие, которое до сих пор было сделано в действиях природы». 18 В начале 1672 года Ньютон направил в Королевское общество доклад под названием «Новая теория о свете и цветах». Она была зачитана членам общества 8 февраля и вызвала полемику, которая перекинулась через Ла-Манш на континент. Гук описал в своей «Микрографии» (1664) эксперимент, аналогичный ньютоновскому с призмой; он не вывел из него успешной теории цвета, но почувствовал себя оскорбленным тем, что Ньютон проигнорировал его приоритет, и присоединился к другим членам Общества, критикуя выводы Ньютона. Спор затянулся на три года. «Меня так преследуют, — писал исхудавший Ньютон, — дискуссии, вызванные моей теорией света, что я виню свое собственное безрассудство в том, что расстался с таким существенным благом, как спокойствие, чтобы бежать за тенью». 19 На какое-то время он был склонен «решительно распрощаться с философией навеки, за исключением того, что я делаю для собственного удовлетворения». 20
Еще один спорный момент с Гуком касался среды, через которую передается свет. Гук принял теорию Гюйгенса о том, что свет распространяется по волнам «эфира». Ньютон утверждал, что такая теория не может объяснить, почему свет движется по прямым линиям. Вместо этого он предложил «корпускулярную теорию»: свет возникает в результате испускания светящимся телом бесчисленного множества мельчайших частиц, движущихся по прямым линиям в пустом пространстве со скоростью 190 000 миль в секунду. Он отверг эфир как среду для света, но позже принял его как среду для гравитационной силы.*
Ньютон собрал свои рассуждения о свете в «Оптике» 1704 года. Важно, что она была написана на английском языке (Principia была на латыни) и адресована «читателям, обладающим быстрым умом и пониманием, но еще не сведущим в «Оптике»». В конце книги он перечислил тридцать один вопрос для дальнейшего рассмотрения. Вопрос I пророчески гласил: «Не действуют ли тела на свет на расстоянии и не изгибают ли они своим действием его лучи, и не является ли это действие наиболее сильным на наименьшем расстоянии?»† И вопрос XXX: «Почему природа не может менять тела на свет, а свет на тела?»
III. ГЕНЕАЛОГИЯ ГРАВИТАЦИИ
1666 год стал для Ньютона судьбоносным. В нем началась его работа в области оптики; но также, вспоминал он позднее, в мае «я начал изучать обратный метод флюксий; и в том же году я начал думать о гравитации, распространяющейся на орбиту Луны… сравнив таким образом силу, необходимую для удержания Луны на ее орбите, с силой тяжести на поверхности Земли, и обнаружил, что они довольно близко отвечают друг другу». В те годы я был в расцвете лет». 21
В 1666 году чума добралась до Кембриджа, и ради безопасности Ньютон вернулся в родной Вулстхорп. В этот момент мы натыкаемся на интересную историю. Писал Вольтер в своей «Философии Ньютона» (1738):
Однажды, в 1666 году, Ньютон, уединившийся в деревне, увидев, как с дерева упал какой-то плод, как мне рассказывала его племянница, мадам Кондуит, погрузился в глубокое размышление о причине, которая влечет все тела по линии, которая, если ее продлить, пройдет почти через центр Земли. 22
Это самое старое из известных упоминаний истории о яблоке. Она не встречается ни у ранних биографов Ньютона, ни в его собственном рассказе о том, как он пришел к идее всеобщего тяготения; сейчас ее принято считать легендой. Более вероятна другая история из Вольтера: когда незнакомец спросил Ньютона, как он открыл законы тяготения, тот ответил: «Беспрестанно думая о них». 23 Совершенно очевидно, что к 1666 году Ньютон рассчитал силу притяжения, удерживающую планеты на их орбитах, как изменяющуюся обратно пропорционально квадрату их расстояния от Солнца. 24 Но он так и не смог согласовать эту теорию со своими математическими расчетами. Он отложил ее в сторону и ничего не публиковал о ней в течение следующих восемнадцати лет.
Идея межзвездного притяжения отнюдь не принадлежит Ньютону. Некоторые астрономы XV века считали, что небеса оказывают на Землю силу, подобную силе магнита на железо, и что, поскольку Земля одинаково притягивается со всех сторон, она остается в подвешенном состоянии под действием всех этих сил. 25 Книга Гильберта «De Magnete» (1600) заставила многих задуматься о магнитном влиянии, окружающем каждое тело, а сам он написал в работе, которая будет опубликована (1651) через сорок восемь лет после его смерти:
Сила, исходящая от Луны, достигает Земли, и, подобным образом, магнитное свойство Земли пронизывает область Луны; оба соответствуют и сговариваются совместным действием обоих, в соответствии с пропорцией и соответствием движений; но Земля имеет большее влияние, в результате ее большей массы. 26
Исмаилис Буйяр в своей «Философской астрономии» (1645) утверждал, что взаимное притяжение планет изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. 27 Альфонсо Борелли в «Теории медицейских планет» (1666) утверждал, что «каждая планета и спутник вращаются вокруг некоего главного шара Вселенной как источник добродетели [силы], которая так притягивает и удерживает их, что они ни в коем случае не могут быть отделены от нее, но вынуждены следовать за ней, куда
