Почему Ньютон так сильно отклонился от курса? Если присмотреться к обстоятельствам жизни ученого, один фактор бросается в глаза: его обособленность. В точности так же, как интеллектуальная обособленность привела к скверному положению в науке в средневековом арабском мире, она же, судя по всему, препятствовала и Ньютону, хотя в его случае уединение он предпочел для себя сам, поскольку свои религиозные и алхимические взгляды держал при себе, не желая подвергаться риску осмеяния или даже запретов, какие могли возникнуть, откройся он для интеллектуального обсуждения. Не было «хорошего» и «плохого» Ньютона[206], рационального и иррационального, писал оксфордский философ У. Х. Ньютон-Смит. Ньютон заблуждался, потому что не открыл свои взгляды для обсуждения и критики «общественному форуму», а это – одна из важнейших «норм института науки».
Ньютон, на дух не выносивший критики, в той же мере не торопился делиться своими революционными исследованиями, которые проводил в области
физики движения в чумные годы. Пробыв на посту Лукасовского профессора пятнадцать лет, он все еще не опубликовал и не закончил эту свою работу. В итоге в 1684 году, когда ему уже был сорок один, этот маниакально прилежный гений имел на руках лишь ворох разрозненных заметок и статей по алхимии и религии, труд, состоявший из неоконченных математических выкладок, и теорию движения, все еще путаную и неполную. Ньютон произвел подробнейшие исследования в нескольких областях, но не пришел ни к какому твердому выводу, оставив свои соображения в математике и физике в состоянии, подобном пересыщенным солевым растворам, – переполненными содержанием, но не кристаллизовавшимися.
Вот к чему пришел в те годы Ньютон. Историк Уэстфолл говорит: «Умри Ньютон в 1684 году и оставь по себе свои записи, о существовании этого гения мы бы узнали из них. Но не славили бы его как человека, придавшего форму современному интеллекту, а в лучшем случае поминали парой абзацев, скорбя по его неспособности довести замыслы до полноты воплощения»[207].
Что судьба Ньютона сложилась иначе – заслуга не сознательного решения ученого закончить и издать свой труд. Напротив, в 1684 году ход научной истории изменила почти случайная встреча, разговор с коллегой, подарившим необходимые соображения и стимулы, которых Ньютону не хватало. Не будь этой встречи, история науки, да и нынешний мир, были бы совсем другими – и вряд ли лучше.
* * *
Семя, выросшее в величайшее достижение науки из всех, какие видел мир, проросло после встречи Ньютона с коллегой, заезжавшим в Кембридж жарким поздним летом.
В январе того судьбоносного года астроном Эдмунд Галлей – тот самый, имени которого комета, – присутствовал на заседании Королевского общества в Лондоне, влиятельного ученого сообщества, посвященного науке, где обсуждал с двумя своими коллегами горячую тему дня. Несколькими десятилетиями ранее, применив данные невероятной точности, собранные датским аристократом Тихо Браге [Тио Бра] (1546–1601), Иоганн [Йоханнес] Кеплер открыл три закона, описывающие, похоже, орбиты планет. Он заявил, что орбиты планет эллиптичны, что Солнце размещается в одном из двух фокусов эллипса, и сформулировал определенные правила, которым эти орбиты подчиняются: к примеру, что квадрат времени, потребный для совершения полного цикла по орбите, пропорционален кубу среднего расстояния до Солнца. В некотором смысле эти законы – красивые и компактные описания того, как планеты движутся в пространстве, однако в ином смысле – порожние наблюдения, случайно совпавшие утверждения, не проливавшие никакого света на то, почему именно по таким орбитам движутся планеты.
Галлей и двое его коллег заподозрили, что законы Кеплера отражают некую глубинную истину. В частности, они предположили, что все законы Кеплера вытекают из допущения, что Солнце притягивает к себе любую планету с силой, ослабевающей пропорционально квадрату расстояния до этой планеты, то есть в согласии с математической формулировкой, именуемой «законом обратных квадратов».
То, что сила, исходящая во все стороны от удаленного тела, подобного Солнцу, должна уменьшаться пропорционально квадрату расстояния от этого тела, можно доказать геометрически. Вообразите исполинскую сферу – до того большую, что Солнце будет всего лишь точкой в центре. Все точки поверхности этой сферы равноудалены от Солнца, следовательно, в отсутствие других причин считать иначе, можно предположить, что физическое влияние Солнца – по сути, «силовое поле» – должно быть распределено равномерно по всей поверхности сферы.
Теперь представим сферу, скажем, вдвое больше. Законы геометрии говорят нам, что увеличение радиуса сферы вдвое дает вчетверо большую поверхность, а значит, теперь сила притяжения солнца будет распределена по поверхности в четыре раза большей. В таком случае разумно считать, что в любой точке большей сферы притяжение Солнца составит одну четвертую от значения для исходной сферы. Вот так работает закон обратных квадратов: чем дальше от источника силы, тем слабее притяжение – в обратной пропорции к квадрату расстояния.
Галлей и его коллеги предположили, что за законами Кеплера стоит закон обратных квадратов, но могли ли они это доказать? Один, Роберт Гук, сказал, что может. Второй, Кристофер Рен, которого мы ныне лучше всего знаем по архитектурным работам, был в те времена еще и известным астрономом, и он предложил Гуку награду в обмен на доказательство. Гук отказался. Он был знаменит противоречивостью, но объявленные им основания отказа выглядели сомнительно: он сказал, что не раскроет доказательства, чтобы другие, не сумев с ним справиться, оценили всю сложность задачи. Быть может, Гук и впрямь справился. Быть может, он и дирижабль, на котором можно долететь до Венеры, изобрел. В любом случае доказательства он так никогда никому и не показал.
Через семь месяцев после того разговора Галлей, оказавшись в Кембридже, решил заглянуть к профессору-отшельнику Ньютону. Как и Гук, Ньютон сказал, что проделал работу, доказывающую предположение Галлея. Как и Гук, он его не предъявил. Порылся в каких-то бумагах, доказательства не нашел, но пообещал еще поискать и погодя Галлею прислать. Прошло несколько месяцев, но Галлей так ничего не получил. Интересно, что он себе думал. Вот просит он двух умных взрослых людей решить задачку, один говорит: «Ответ знаю, но не скажу!», а второй, по сути: «Мою домашку съела собака». Награда по-прежнему оставалась у Рена.
Ньютон все же откопал доказательство, однако, всмотревшись в него еще раз, обнаружил ошибку. Однако не сдался – он переработал свои соображения и в конце концов добился успеха. Тем ноябрем он отправил Галлею трактат на девяти страницах, доказывающий, что все три закона Кеплера – действительно математические следствия закона обратных квадратов. Он назвал свой краткий труд «De Motu Corporum in Gyrum» («О движении тел по орбите»).
Галлей пришел в восторг. Он увидел в подходе Ньютона революцию и захотел, чтобы Королевское общество опубликовало эту работу. Однако Ньютон отклонил предложение. «Я занялся этим предметом, – сказал он, – и рад был бы разобраться до основания и лишь потом издавать свои записи»[208]. Ньютон «рад был бы разобраться»? То, что далее последовало, превратилось в титанический подвиг, приведший, быть может, к самому значительному интеллектуальному прозрению за всю историю, а сказанные в начале этого похода слова – самое грандиозное в истории преуменьшение значимости. Ньютон разберется с этой задачей «до основания», доказав, что фундаментальная основа устройства планетарных орбит – всеобщая теория движения и силы, применимая к любым телам, и небесным, и земным.
В последующие полтора года Ньютон занимался исключительно составлением трактата, который превратится в «Математические принципы». Он сделался машиной физики. Он всегда, чем-нибудь увлекшись, забывал о еде и даже о сне. Говорят, его кот растолстел, доедая пищу, которую Ньютон оставлял недоеденной на подносе, а старый сосед по жилищу в колледже сообщал, что нередко заставал Ньютона утром на том же месте, что и накануне вечером: великий затворник продолжал работать над той же задачей. Но на сей раз Ньютон пошел еще дальше. Он отказался от практически всех человеческих связей. Редко покидал комнату, а когда изредка все же наведывался в трапезную колледжа, перекусывал быстро и немного, стоя, после чего стремительно возвращался к себе.
Наконец-то Ньютон закрыл свою алхимическую лабораторию и отложил теологические изыскания. Лекции он читать продолжал, раз требовалось, однако получались они до странности смутные и путаные. Позднее стало понятно почему: Ньютон попросту являлся на занятия и читал черновики «Принципов».