Джордано
Бруно(1548-17 февраля 1600)
Джорда́но Бру́но — итальянский монах-доминиканец, философ и поэт, представитель пантеизма. Будучи католическим монахом,
Джордано Бруно развивал неоплатонизм в духе возрожденческого натурализма, пытался дать в этом ключе
философскую интерпретацию учения Коперника. Бруно высказывал ряд догадок,
опередивших эпоху и обоснованных лишь
последующими астрономическими открытиями: о том, что звёзды —
это далёкие солнца, о существовании неизвестных
в его время планет в пределах нашей Солнечной системы, о том, что во Вселенной существует бесчисленное количество
тел, подобных нашему Солнцу. Бруно не
первый задумывался о множественности
миров и бесконечности Вселенной: до него
такие идеи выдвигались античными атомистами, эпикурейцами, Николаем Кузанским. Был осуждён католической церковью как еретик и приговорён светским судом
Рима к смертной казни через сожжение. В 1889 году, спустя почти три столетия,
на месте казни Джордано Бруно был воздвигнут
памятник в его честь. В философских работах
Бруно содержатся как логические рассуждения,
так и мистические элементы. Большое влияние
на Бруно имели атомистические представления
поэмы Лукреция О природе вещей, идеи Платона, сочинение Николая Кузанского Об учёном незнании. Среди других влияний можно
упомянуть Альберта Великого, Фому Аквинского, Аверроэса, Дунса Скота, Бернардино Телезио, Ибн Гебироля, Давида Динанского, Хасдая Крескаса. В своих произведениях Бруно
часто обращался к имени Гермеса Трисмегиста. Представление о Бруно как
о герметике и «ренессансном маге» содержится
в работе Фрэнсис Йейтс Джордано Бруно и
герметическая традиция, впервые опубликованной в
1964 году. В более поздних исследованиях
этот тезис подвергался критике[7], хотя определённое влияние
герметизма на Бруно не отрицается. Джордано
долгое время жил и работал в Лондоне,
а также два года трудился наборщиком
в Оксфорде, и мог общаться с людьми, близкими
к У. Шекспиру, или же с самим драматургом.
Это нашло отражение в двух произведениях
последнего: «Буря» (речи Просперо) и «Бесплодные усилия
любви». Бруно посвящён ряд музыкальных
произведений, в частности, песня «Еретик»
группы «Легион». О Джордано Бруно в Италии
снят фильм «Джордано Бруно» (Giordano Bruno, 1973), а в СССР в 1955 году — фильм
«Костёр бессмертия» (в роли Джордано
Бруно — Владимир Дружников). В 1988 году композитор Лора Квинт написала рок-оперу «Джордано». В главной роли — Валерий Леонтьев. В честь Джордано Бруно был
назван один из лунных кратеров.
Николай Коперник(19
февраля 1473-24 мая 1543)
Никола́й Копе́рник — польский астроном, математик, механик, экономист, каноник эпохи Ренессанса. Наиболее известен как авторгелиоцентрической
системы мира, положившей начало первой научной революции. Родился в Торуни в купеческой семье, рано лишился
родителей. Торунь вошла в состав Польшивсего за несколько лет до рождения
Коперника, до этого же город носил имя Торн и был частьюПруссии, принадлежавшей Тевтонскому Ордену. Вопрос об этнической принадлежности
Коперника до сих пор остаётся предметом
(довольно-таки бесперспективной) дискуссии.[1] Мать его была немкой[2] (Barbara Watzenrode[3]), национальность отца неясна,
однако известно, что он был уроженцем Кракова. Тем самым, этнически Коперник
был немцем или наполовину немцем, хотя
сам он, возможно, считал себя поляком
(по территориально-политической принадлежности).
Писал он на латинском и немецком, ни одного
документа на польском языке, написанного
его рукой, не обнаружено; после ранней
смерти отца он воспитывался в немецкой
семье матери и дяди. Никколо Комнено Попадополи
распространил недоказанную — и, по мнению
современных историков, им же самим выдуманную —
историю о том, что Коперник якобы записался
в Падуанском университетеполяком[4]. Надо отметить, что понятие
национальности в те годы было гораздо
более размыто, чем в наши дни, и часть
историков предлагает считать Коперника
поляком и немцем одновременно[5][6]. В семье Коперника, кроме Николая,
были ещё трое детей: Андрей, впоследствии каноник в Вармии, и две сестры: Барбара и Катерина.
Барбара ушла в монастырь, а Катерина вышла
замуж и родила пятерых детей, к которым
Николай Коперник был очень привязан и
заботился о них до конца своей жизни.
Размышляя о Птолемеевой системе
мира, Коперник поражался её сложности
и искусственности, и, изучая сочинения
древних философов, особенно Никиты Сиракузского и Филолая, он пришёл к выводу, что не
Земля, а Солнце должно быть неподвижным
центром Вселенной[17]. Исходя из этого предположения,
Коперник весьма просто объяснил всю кажущуюся
запутанность движений планет, но, не зная
ещё истинных путей планет и считая их
окружностями, он был вынужден сохранить эпициклы и деференты древних для объяснения неравномерности
движений. Создавая свою гелиоцентрическую
систему, Коперник опирался на математический
и кинематический аппарат теории Птолемея,
на полученные последним конкретные геометрические
и числовые закономерности. Так, в модели
Птолемея все планеты подчинялись общему
(хотя и непонятному в рамках геоцентризма)
закону: радиус-вектор любой планеты в
эпицикле всегда совпадал с радиус-вектором Земля — Солнце, а движение по эпициклу для
верхних планет (Марс, Юпитер, Сатурн) и по деференту для нижних
(Меркурий, Венера) происходило с единым для всех
планет годичным периодом. В модели Коперника
данный закон получил простое и логичное
объяснение[18]. Главное и почти единственное
сочинение Коперника, плод более чем 40-летней
его работы, — «О вращении
небесных сфер» (лат. De revolutionibus orbium coelestium). Сочинение издано в Нюрнберге в 1543 году; оно печаталось под наблюдением
лучшего ученика Коперника,Ретика. Гелиоцентрическая
система в варианте Коперника может
быть сформулирована в семи утверждениях:
- орбиты и небесные сферы не имеют общего центра;
- центр Земли — не центр Вселенной, но только центр масс и орбиты Луны;
- все планеты движутся по орбитам, центром которых является Солнце, и поэтому Солнце является центром мира;
- расстояние между Землёй и Солнцем очень мало по сравнению с расстоянием между Землёй и неподвижными звёздами;
- суточное движение Солнца — воображаемо, и вызвано эффектом вращения Земли, которая поворачивается один раз за 24 часа вокруг своей оси, которая всегда остаётся параллельной самой себе;
- Земля (вместе с Луной, как и другие планеты), обращается вокруг Солнца, и поэтому те перемещения, которые, как кажется, делает Солнце (суточное движение, а также годичное движение, когда Солнце перемещается по Зодиаку) — не более чем эффект движения Земли;
- это движение Земли и других планет объясняет их расположение и конкретные характеристики движения планет.
Эти утверждения полностью
противоречили господствовавшей на
тот момент геоцентрической
системе. Хотя, с современной точки
зрения, модель Коперника недостаточно
радикальна. Все орбиты в ней круговые,
движение по ним равномерное, так что эпициклысохранялись (хотя их стало
меньше, чем у Птолемея). Механизм, обеспечивавший
движение планет, также оставлен прежним —
вращение сфер, к которым планеты прикреплены.
На границу мира Коперник поместил сферу
неподвижных звёзд. Строго говоря, модель
Коперника даже не была гелиоцентрической,
так как Солнце он расположил не в центре
планетных сфер.
Коперник первым обратил
внимание на закономерность, известную
как Закон Коперника
— Грешема (независимо обнаружен также
английским банкиром Томасом Грешемом). Согласно этому принципу,
более устойчивые по своему курсу деньги
(например, золотые) будут вытесняться
из обращения, так как люди будут накапливать
в них сбережения, а в реальном обороте
будут участвовать «худшие» (например,
медные) деньги. Следует заметить, что
такой эффект наблюдается только в том
случае, если государство установило фиксированный
курс обмена золота к меди (или серебру).
В условиях действительно свободного
обмена золота на медь (серебро) и обратно
никакие деньги не являются «хорошими»
или «плохими» и вследствие этого не вытесняются
с рынка одни другими.
Галилео Галилей(15
февраля 1564-8 января 1642)
Галиле́о Галилей— итальянский физик, механик, астроном,философ и математик, оказавший значительное влияние
на науку своего времени. Он первым использовал телескоп для наблюдениянебесных тел[1] и сделал ряд выдающихся астрономических
открытий. Галилей — основатель экспериментальной
физики. Своими экспериментами он
убедительно опроверг умозрительную метафизику Аристотеля и заложил фундамент классической механики[2]. При жизни был известен как
активный сторонник гелиоцентрической
системы мира, что привело Галилея к серьёзному конфликту скатолической церковью. Галилей родился в 1564 году в итальянском городе Пиза, в семье родовитого, но обедневшего дворянина Винченцо Галилея, видного теоретика музыки
и лютниста[3]. Полное имя Галилео Галилея:
Галилео ди Винченцо Бонайути де Галилей
(итал. Galileo di Vincenzo Bonaiuti
de' Galilei). Представители рода Галилеев
упоминаются в документах с XIV века. Несколько
его прямых предков были приорами (членами правящего совета) Флорентийской республики, а прапрадед Галилея, известный
врач, тоже носивший имя Галилео, в 1445 году был избран главой республики[4]. В семье Винченцо Галилея и
Джулии Амманнати было шестеро детей,
но выжить удалось четверым: Галилео (старшему
из детей), дочерям Вирджинии, Ливии и младшему
сыну Микеланджело, который в дальнейшем
тоже приобрел известность как композитор-лютнист.
В 1572 году Винченцо переехал во Флоренцию, столицу Тосканского герцогства. Правящая там династия Медичи была известна широким и постоянным
покровительством искусству и наукам.
О детстве Галилея известно немного. С
ранних лет мальчика влекло к искусству;
через всю жизнь он пронёс любовь к музыке и рисованию, которыми владел в совершенстве.
В зрелые годы лучшие художники Флоренции — Чиголи, Бронзино и др. — советовались с ним о
вопросах перспективы и композиции; Чиголи даже утверждал,
что именно Галилею он обязан своей славой[5]. По сочинениям Галилея можно
сделать также вывод о наличии у него замечательного
литературного таланта. Начальное образование
Галилей получил в расположенном неподалёку
монастыре Валломброза. Мальчик очень
любил учиться и стал одним из лучших учеников
в классе. Он взвешивал возможность стать
священником, но отец был против. В 1581 году 17-летний Галилей по настоянию
отца поступил в Пизанский университет изучать медицину. В университете Галилей посещал
также лекции по геометрии (ранее он с математикой был
совершенно не знаком) и настолько увлёкся
этой наукой, что отец стал опасаться,
как бы это не помешало изучению медицины[3]. Галилей пробыл студентом
неполных три года; за это время он успел
основательно ознакомиться с сочинениями
античных философов и математиков и заработал
среди преподавателей репутацию неукротимого
спорщика. Уже тогда он считал себя вправе
иметь собственное мнение по всем научным
вопросам, не считаясь с традиционными
авторитетами[6]. Вероятно, в эти годы он познакомился
с теорией Коперника[7]. Астрономические проблемы
тогда живо обсуждались, особенно в связи
с только что проведённой календарной реформой. В 1623 году выходит книга Галилея «Пробирных
дел мастер» (итал. Il Saggiatore); это памфлет, направленный
против иезуитов, в котором Галилей излагает
свою ошибочную теорию комет (он полагал,
чтокометы — не космические тела, а оптические
явления в атмосфере Земли). Позиция иезуитов (и Аристотеля)
в данном случае была ближе к истине: кометы —
внеземные объекты. Эта ошибка не помешала,
однако, Галилею изложить и остроумно
аргументировать свой научный метод, из
которого выросло механистическое мировоззрение последующих веков[37]. В том же 1623 году новым Папой,
под именем Урбан VIII, был избран Маттео Барберини,
давний знакомый и друг Галилея. В апреле 1624 года Галилей поехал в Рим, надеясь
добиться отмены эдикта 1616-го года. Он
принят со всеми почестями, награждён
подарками и лестными словами, однако
в главном вопросе ничего не добился. Эдикт
был отменён только два столетия спустя,
в 1818 году. Урбан VIII особо похвалил книгу
«Пробирных дел мастер» и запретил иезуитам
продолжать полемику с Галилеем[38]. В 1624 году Галилей опубликовал «Письма к Инголи»;
это ответ на анти-коперниканский трактат
богослова Франческо Инголи[39]. Галилей сразу оговаривает,
что не собирается защищать коперниканство,
а желает всего лишь показать, что у него
имеются прочные научные основания. Этот
приём он использовал позже и в своей главной
книге, «Диалог о двух системах
мира»; часть текста «Писем к Инголи»
была просто перенесена в «Диалог». В своём
рассмотрении Галилей приравнивает звёзды
к Солнцу, указывает на колоссальное расстояние
до них, говорит о бесконечности Вселенной.
Он даже позволил себе опасную фразу: «Если
какая-либо точка мира может быть названа
его [мира] центром, то это центр обращений
небесных тел; а в нём, как известно всякому,
кто разбирается в этих вопросах, находится
Солнце, а не Земля». Он заявил также, что
планеты и Луна, подобно Земле, притягивают
находящиеся на них тела[40]. Но главная научная ценность
этого сочинения — закладка основ новой,
неаристотелевской механики, развёрнутая
12 лет спустя в последнем сочинении Галилея «Беседы и математические
доказательства двух новых наук».
Уже в «Письмах к Инголи» Галилей ясно
формулирует принцип относительности для равномерного движения:
В современной терминологии, Галилей провозгласил
однородность пространства (отсутствие
центра мира) и равноправие инерциальных систем
отсчёта. Следует отметить важный анти-аристотелевский
момент: аргументация Галилея неявно предполагает,
что результаты земных опытов можно переносить
на небесные тела, то есть законы на Земле
и на небе одни и те же. В конце своей книги
Галилей, с явной иронией, выражает надежду,
что его сочинение поможет Инголи заменить
его возражения против коперниканства
на другие, более соответствующие науке.
Хотя в древней Греции были замечательные
инженеры (Архимед, Герон и другие), сама идея экспериментального
метода познания, который должен дополнять
и подтверждатьдедуктивно-умозрительные построения,
была чужда аристократическому духу античной
физики. В Европе ещё в XIII веке Роберт Гроссетест и Роджер Бэкон призвали к созданию экспериментальной
науки, которая на математическом языке
сможет описать природные явления, однако
до Галилея в реализации этой идеи не было
существенного продвижения: научные методы
мало отличались от теологических, и ответы
на научные вопросы по-прежнему искали
в книгах древних авторитетов[66]. Научная революция в физике
начинается с Галилея[67]. В отношении философии природы
Галилей был убеждённым рационалистом. Он считал, что законы природы
постижимы для человеческого разума. В
«Диалоге о двух системах мира» он писал[68]:
Физика и механика в те годы изучались
по сочинениям Аристотеля, которые содержали метафизические
рассуждения о «первопричинах» природных
процессов. В частности, Аристотель утверждал[76]:
- Скорость падения пропорциональна весу тела.
- Движение происходит, пока действует «побудительная причина» (сила), и в отсутствие силы прекращается.
Находясь в Падуанском университете,
Галилей изучал инерцию и свободное падение тел. В частности, он заметил,
что ускорение свободного падения не зависит от веса тела, таким образом
опровергнув первое утверждение Аристотеля.
В своей последней книге Галилей сформулировал
правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально
времени, а путь — пропорционально квадрату
времени[77]. В соответствии со своим научным
методом он тут же привёл опытные данные,
подтверждающие открытые им законы. Более
того, Галилей рассмотрел (в 4-й день «Бесед»)
и обобщённую задачу: исследовать поведение
падающего тела с ненулевой горизонтальной
начальной скоростью. Он совершенно правильно
предположил, что полёт такого тела будет
представлять собойсуперпозицию (наложение) двух «простых движений»:
равномерного горизонтального движения
по инерции и равноускоренного вертикального
падения. Галилей доказал, что указанное,
а также любое брошенное под углом к горизонту
тело летит по параболе[77]. В истории науки это первая
решённая задача динамики. В заключение исследования
Галилей доказал, что максимальная дальность
полёта брошенного тела достигается для
угла броска 45° (ранее это предположение
высказал Тарталья, который, однако, не смог его
строго обосновать[78]). На основе своей модели Галилей
(ещё в Венеции) составил первые артиллерийские
таблицы[79]. Галилей опроверг и второй
из приведённых законов Аристотеля, сформулировав
первый закон механики (закон инерции): при отсутствии внешних сил
тело либо покоится, либо равномерно движется.
То, что мы называем инерцией, Галилей
поэтически назвал «неистребимо запечатлённое
движение». Правда, он допускал свободное
движение не только по прямой, но и по окружности
(видимо, из астрономических соображений)[80] [81]. Правильную формулировку закона
позднее дали Декарт и Ньютон; тем не менее общепризнанно,
что само понятие «движение по инерции»
впервые введено Галилеем, и первый закон
механики по справедливости носит его
имя[82]. Галилей является одним из
основоположников принципа относительности в классической механике, ставшего в слегка уточнённом виде одним
из краеугольных камней современной трактовки
этой науки[83] и названного позже в его честь.
В «Диалоге о двух системах мира» Галилей
сформулировал принцип относительности
следующим образом[84]: В 1609 году Галилей самостоятельно построил
свой первый телескоп с выпуклым объективом и вогнутым окуляром. Труба давала приблизительно
трёхкратное увеличение[92]. Вскоре ему удалось построить
телескоп, дающий увеличение в 32 раза.
Отметим, что терминтелескоп ввёл
в науку именно Галилей (сам термин предложил
ему Федерико Чези, основатель «Академии деи Линчеи»)[93]. Ряд телескопических открытий
Галилея способствовали утверждению гелиоцентрической системы
мира, которую Галилей активно пропагандировал,
и опровержению взглядов геоцентристов Аристотеля и Птолемея. Первые телескопические наблюдения
небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года[1][94]. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный
рельеф — покрыта горами и кратерами. Известный
с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания
на наш естественный спутник солнечного
света, отражённого Землёй. Всё это опровергало
учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»:
Земля стала телом принципиально той же
природы, что и небесные светила, а это,
в свою очередь, служило косвенным доводом
в пользу системы Коперника: если другие
планеты движутся, то естественно предположить,
что движется и Земля. Галилей обнаружил
также либрацию Луны и довольно точно оценил
высоту лунных гор[95]. У Юпитера обнаружились собственные луны — четыре спутника. Тем самым
Галилей опроверг один из доводов противников
гелиоцентризма: Земля не может вращаться
вокруг Солнца, поскольку вокруг неё самой
вращается Луна. Ведь Юпитер заведомо
должен был вращаться либо вокруг Земли
(как в геоцентрической системе), либо вокруг Солнца (как вгелиоцентрической). Полтора года наблюдений позволили
Галилею оценить период обращения этих
спутников (1612), хотя приемлемая точность
оценки была достигнута только в эпоху Ньютона. Галилей предложил использовать
наблюдения затмений спутников Юпитера
для решения важнейшей проблемы определения долготы на море[96]. Сам он не смог разработать
реализацию подобного подхода, хотя работал
над ней до конца жизни; первым успеха
добился Кассини (1681), однако из-за трудностей наблюдений
на море метод Галилея применялся в основном
сухопутными экспедициями, а после изобретения
морского хронометра (середина XVIII века) проблема была закрыта. Галилей
открыл также (независимо от Иоганна Фабрициуса и Хэрриота) солнечные пятна. Существование пятен и их постоянная
изменчивость опровергали тезис Аристотеля
о совершенстве небес (в отличие от «подлунного
мира»)[31]. По результатам их наблюдений
Галилей сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси,
оценил период этого вращения и положение
оси Солнца. К теории вероятностей относится его исследование об исходах
при бросании игральных костей. В его «Рассуждении
об игре в кости» («Considerazione sopra il giuoco dei
dadi», время написания неизвестно, опубликовано
в 1718 году) проведён довольно полный
анализ этой задачи. В «Беседах о двух
новых науках» он сформулировал «парадокс Галилея»: натуральных чисел столько
же, сколько их квадратов, хотя бо́льшая
часть чисел не являются квадратами[103]. Это подтолкнуло в дальнейшем
к исследованию природы бесконечных множеств
и их классификации; завершился процесс
созданием теории множеств.
Исаак Ньютон(25 декабря 1642-20
марта 1727)
Исаа́к— английский физик,математик, механик и астроном, один из создателей классической
физики. Автор фундаментального труда
«Математические
начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного
тяготения и три закона механики, ставшие основой классической
механики. Разработал дифференциальное
и интегральное исчисления, теорию цвета и многие другие математические
и физические теории. Исаак Ньютон, сын
мелкого, но зажиточного фермера Исаака
Ньютона (1606—1642), родился в деревне Вулсторп
(англ. Woolsthorpe, графствоЛинкольншир), в канун гражданской войны. Отец Ньютона не дожил до рождения
сына. Мальчик родился преждевременно,
был болезненным, поэтому его долго не
решались крестить. И всё же он выжил, был
крещён (1 января[K 2]), и назван Исааком в честь покойного
отца. Факт рождения под Рождество Ньютон считал особым знаком
судьбы[1]. Несмотря на слабое здоровье
в младенчестве, он прожил 84 года. Ньютон
искренне считал, что его род восходит
к шотландским дворянам XV века, однако
историки обнаружили, что в 1524 году его
предки были бедными крестьянами[2]. К концу XVI века семья разбогатела
и перешла в разряд йоменов (землевладельцев). Отец Ньютона
оставил в наследство крупную по тем временам
сумму в 500 фунтов стерлингов и несколько
сот акров плодородной земли, занятой
полями и лесами[1]. В январе 1646 года мать Ньютона,
Анна Эйскоу (англ. Hannah Ayscough)[K 3] (1623—1679) вновь вышла замуж. От
нового мужа, 63-летнего вдовца, у неё было
трое детей, и она стала уделять мало внимания
Исааку. Покровителем мальчика стал его
дядя по матери, Уильям Эйскоу. В детстве
Ньютон, по отзывам современников, был
молчалив, замкнут и обособлен, любил читать
и мастерить технические игрушки: солнечные
и водяные часы, мельницу и т. п. Всю жизнь
он чувствовал себя одиноким[3]. Отчим умер в 1653 году, часть
его наследства перешла к матери Ньютона
и была сразу же оформлена ею на Исаака.
Мать вернулась домой, однако основное
внимание уделяла троим младшим детям
и обширному хозяйству; Исаак по-прежнему
был предоставлен сам себе. В 1655 году 12-летнего
Ньютона отдали учиться в расположенную
неподалёку школу в Грэнтеме, где он жил в доме аптекаря
Кларка. Вскоре мальчик показал незаурядные
способности, однако в 1659 году мать Анна вернула его в поместье
и попыталась возложить на 16-летнего сына
часть дел по управлению хозяйством. Попытка
не имела успеха — Исаак предпочитал всем
другим занятиям чтение книг, стихосложение
и особенно конструирование различных
механизмов. В это время к Анне обратился
Стокс, школьный учитель Ньютона, и начал
уговаривать её продолжить обучение необычайно
одарённого сына; к этой просьбе присоединились
дядя Уильям и грэнтемский знакомый Исаака
(родственник аптекаря Кларка) Хэмфри
Бабингтон, член Кембриджского Тринити-колледжа. Объединёнными усилиями они,
в конце концов, добились своего. В 1661 году
Ньютон успешно окончил школу и отправился
продолжать образование в Кембриджский университет. В марте-июне 1666 года Ньютон
посетил Кембридж. Однако летом новая
волна чумы вынудила его вновь уехать
домой. Наконец, в начале 1667 года эпидемия
утихла, и в апреле Ньютон возвратился
в Кембридж. 1 октября он был избран членом
Тринити-колледжа, а в 1668 году сталмагистром. Ему выделили просторную отдельную
комнату для жилья, назначили оклад (2 фунта
в год) и передали группу студентов, с которыми
он несколько часов в неделю добросовестно
занимался стандартными учебными предметами.
Впрочем, ни тогда, ни позже Ньютон не прославился
как преподаватель, его лекции посещались
плохо[18]. Упрочив своё положение, Ньютон
совершил путешествие в Лондон, где незадолго
до того, в 1660 году, было создано Лондонское королевское
общество — авторитетная организация
видных научных деятелей, одна из первых
Академий наук. Печатным органом Королевского
общества был журнал «Философские труды»
(англ. Philosophical Transactions). В 1669 году в Европе стали появляться
математические работы, использующие
разложения в бесконечные ряды. Хотя по
глубине эти открытия не шли ни в какое
сравнение с ньютоновскими, Барроу настоял
на том, чтобы его ученик зафиксировал
свой приоритет в этом вопросе. Ньютон
написал краткий, но достаточно полный
конспект этой части своих открытий, который
назвал «Анализ с помощью уравнений с
бесконечным числом членов». Барроу переслал
этот трактат в Лондон. Ньютон просил Барроу
не раскрывать имя автора работы[19] (но тот всё же проговорился).
«Анализ» распространился среди специалистов
и получил некоторую известность в Англии
и за её пределами[20]. В этом же году Барроу принял
приглашение короля стать придворным капелланом и оставил преподавание. 29 октября 1669 года 26-летний Ньютон был избран
его преемником, профессором математики
и оптики Тринити-колледжа, с высоким окладом
100 фунтов в год. Барроу оставил Ньютону
обширную алхимическую лабораторию; в
этот период Ньютон всерьёз увлёкся алхимией,
провёл массу химических опытов[21]. Одновременно Ньютон продолжил
эксперименты по оптике и теории цвета.
Ньютон исследовалсферическую и хроматическую аберрации. Чтобы свести их к минимуму,
он построил смешанный телескоп-рефлектор: линза и вогнутое сферическое
зеркало, которое сделал и отполировал
сам. Проект такого телескопа впервые
предложил Джеймс Грегори (1663), однако этот замысел так
и не был реализован. Первая конструкция
Ньютона (1668) оказалась неудачной, но уже
следующая, с более тщательно отполированным
зеркалом, несмотря на небольшие размеры,
давала 40-кратное увеличение превосходного
качества[9]. Слухи о новом инструменте
быстро дошли до Лондона, и Ньютона пригласили
показать своё изобретение научной общественности.
В конце 1671 — начале 1672 года прошла демонстрация
рефлектора перед королём, а затем — в
Королевском обществе. Аппарат вызвал
всеобщие восторженные отзывы. Вероятно,
сыграла свою роль и практическая важность
изобретения: астрономические наблюдения
служили для точного определения времени,
что в свою очередь было необходимо для
навигации на море. Ньютон стал знаменит
и в январе 1672 года был избран членом Королевского общества. Позднее усовершенствованные
рефлекторы стали основными инструментами
астрономов, с их помощью были открыты планета Уран, иные галактики, красное смещение. Как физический, так и математический
уровень труда Ньютона совершенно несопоставимы
с работами его предшественников[27]. В нём отсутствует аристотелева или декартова метафизика, с её туманными
рассуждениями и неясно сформулированными,
часто надуманными «первопричинами» природных
явлений. Ньютон, например, не провозглашает,
что в природе действует закон тяготения,
он строго доказываетэтот
факт, исходя из наблюдаемой картины движения
планет и их спутников. Метод Ньютона —
создание модели явления, «не измышляя гипотез»,
а потом уже, если данных достаточно, поиск
его причин. Такой подход, начало которому
было положено Галилеем, означал конец старой физики.
Качественное описание природы уступило
место количественному — значительную
часть книги занимают расчёты, чертежи
и таблицы. В своей книге Ньютон ясно определил
базовые понятия механики, причём ввёл
несколько новых, включая такие важнейшие
физические величины, как масса, внешняя сила и количество движения. Сформулированы три закона механики. Приведён строгий вывод из
закона тяготения всех трёх законов Кеплера. Отметим, что были описаны
и неизвестные Кеплеру гиперболические и параболические орбиты небесных тел. Истинность гелиоцентрической
системы Коперника Ньютон прямо не обсуждает,
но подразумевает; он даже оценивает отклонение
Солнца от центра масс Солнечной системы[28]. Другими словами, Солнце в
системе Ньютона, в отличие от кеплеровской,
не покоится, а подчиняется общим законам
движения. В общую систему включены и кометы,
вид орбит которых вызывал тогда большие
разногласия. Слабым местом теории тяготения
Ньютона, по мнению многих учёных того
времени, было отсутствие объяснения природы
этой силы. Ньютон изложил только математический
аппарат, оставив открытыми вопросы о
причине тяготения и его материальном
носителе. Для научной общественности,
воспитанной на философии Декарта, это был непривычный и вызывающий
подход[27], и лишь триумфальный успех небесной механики в XVIII веке заставил физиков
временно примириться с ньютоновской
теорией. Физические основы тяготения
прояснились только спустя более чем два
века, с появлением Общей теории относительности. Математический аппарат и
общую структуру книги Ньютон построил
максимально близкими к тогдашнему стандарту
научной строгости —«Началам» Евклида. Математический анализ он сознательно почти нигде
не использовал — применение новых, непривычных
методов поставило бы под угрозу доверие
к изложенным результатам. Эта осторожность,
однако, обесценила ньютоновский метод
изложения для следующих поколений читателей.
Книга Ньютона была первой работой по
новой физике и одновременно одним из
последних серьёзных трудов, использующих
старые методы математического исследования.
Все последователи Ньютона уже использовали
созданные им мощные методы математического
анализа. Крупнейшими непосредственными
продолжателями дела Ньютона стали Д’Аламбер, Эйлер, Лаплас, Клеро и Лагранж. При жизни автора книга выдержала
три издания, причём при каждом переиздании
автор вносил в книгу существенные дополнения
и уточнения[29].