Помоги проекту - поделись книгой:
Thomas Levenson
Newton
the Counterfeiter
The Unknown Detective Career of the World's Greatest Scientist
Томас Левенсон
Ньютон и
фальшивомонетчик
О том, как величайший ученый стал сыщиком
Посвящается Генри, который добавил годы к письму и радость к годам (как его дедушка однажды написал в подобной ситуации), и Кате, с вечной преданностью
С. Филонович. Предисловие к русскому изданию
Имя Исаака Ньютона известно даже людям, весьма далеким от науки. В нашем сознании великий англичанин прочно ассоциируется с математикой, астрономией и механикой. Выражение "это же не бином Ньютона" используется тогда, когда говорящий хочет подчеркнуть простоту вопроса. Одним словом, по общему мнению, для понимания Ньютона требуются незаурядные умственные усилия.
Сомневаться в интеллектуальном величии Ньютона, конечно же, нет причин. Уже несколько столетий люди пытаются проникнуть в суть процесса генерации нового знания, мастером которого был создатель классической механики. Научное творчество Ньютона изучено, вероятно, полнее, чем творчество любого другого ученого. Все началось с математики и физики, затем был изучен вклад Ньютона в теологию, затем — в алхимию.
Однако Ньютон как человек все еще остается энигмой, то есть чем-то таинственным и поэтому привлекательным. Затворнический образ жизни, характерный для многих десятилетий жизни ученого, затрудняет объяснение истоков его размышлений о природе и препятствует ясному пониманию того, каким образом Ньютону удалось добиться блестящих успехов в деятельности, весьма далекой от науки, которой он занялся во второй половине жизни.
Именно этой проблеме посвящена книга, которую вы держите в руках. Ее автор, Томас Левенсон, детально исследует один из эпизодов деятельности Ньютона, связанной с Монетным двором. О том, что Ньютон после завершения активной научной работы проявил себя на новом поприще в качестве руководителя Монетного двора, известно давно. Соответствующие главы есть и в научной биографии ученого, подготовленной выдающимся советским физиком С. И. Вавиловым, и в ее научно-популярной версии В. Карцева, вышедшей в серии "Жизнь замечательных людей". Однако масштаб свершений Ньютона в этой области, на мой взгляд, явно недооценен. И поэтому появление книги "Ньютон и фальшивомонетчик" можно только приветствовать.
В наши дни в России, пережившей и переживающей масштабные социально-экономические трансформации, часто можно услышать, что особенно больших успехов в бизнесе и менеджменте добиваются те, кто получил в советские времена естественно-научное образование. Иными словами, оказывается, что физика — чуть ли не оптимальный путь в бизнес. Большинству людей это представляется особенностью нашего времени. История, рассказанная Левенсоном, показывает, что влияние естественно-научного мышления на практическую деятельность (не только техническое творчество!) возникло гораздо раньше.
Мне кажется, что знакомство с книгой Левенсона помогает понять, в чем состоит суть рационального мышления. Ньютон, ставший одним из создателей современного естествознания, верил в Бога. Но эта вера порождала убеждение, что мир функционирует на основе законов, установленных Богом, которые человек может познать. Более того, как и многие другие ученые-естественники, Ньютон, по-видимому, считал познание законов природы формой познания Бога и служения ему. Столкнувшись с реалиями, весьма далекими от науки, Ньютон сохранил убеждение в принципиальной познаваемости происходящего и применил навыки аналитического мышления для решения конкретной задачи — борьбы с фальшивомонетничеством, разрушавшим не только финансовую систему Англии, но и всю ее экономику.
В книге Левенсона читатель найдет интересную информацию о первых этапах введения бумажных денег, которые в конечном итоге заменили драгоценные металлы как средство платежей. Из описания экономической ситуации в Англии в последние годы XVII века становится ясно, что безрассудная политика, разрушающая экономику и порождающая финансовые пирамиды, уходит своими корнями в далекое прошлое.
Не менее интересны и юридические аспекты деятельности Ньютона, описанные в книге. С одной стороны, во времена Ньютона уже были запрещены пытки и существовала судебная система, которая препятствовала осуждению даже очевидных преступников, если их вина не была отчетливо доказана; действовал суд присяжных. В частности, Ньютону не удалось добиться осуждения одного из самых опасных фальшивомонетчиков с первой попытки. С другой стороны, еще не заработал принцип презумпции невиновности и для убеждения присяжных широко использовались приемы манипуляции. Вникая в подробности судопроизводства Англии конца XVII века, понимаешь, какой большой путь еще предстояло пройти для построения современного цивилизованного общества и сколько еще предстоит сделать в этом отношении в России.
Небезынтересна книга Левенсона и для воссоздания психологического портрета Ньютона. Как и любой гений, Ньютон был сложной личностью. Его отношения с матерью, с учителями, с коллегами по "научному цеху", с коллегами по работе в Монетном дворе были далеки от идиллических. Многие биографы Ньютона "прощают" ему некоторые неблаговидные поступки на том основании, что гению многое позволено. Некоторой идеализацией страдают и те части книги Левенсона, которые посвящены научной деятельности Ньютона. При описании приемов работы Ньютона как борца с экономическими преступлениями автор становится более объективным, признавая, в частности, что Ньютон иногда использовал приемы следствия, сомнительные с точки зрения современной морали. Эти детали делают психологический портрет Ньютона более реалистическим. Однако замечу, что применительно к выражению "психологический портрет" в данном случае эпитет "объективный" совершенно не годится: нормы морали, формы делового оборота, система взаимоотношений между представителями разных социальных слоев в конце XVII века и сегодня разнятся весьма существенно. Поэтому вряд ли стоит подходить к оценке конкретных поступков Ньютона, используя современную мораль. В этом отношении чтение книги может быть неплохим упражнением для развития способности смотреть на события и факты с необычной точки зрения, с точки зрения человека эпохи Ньютона.
Таким образом, книга Левенсона предназначена читателям, желающим расширить свои представления о Ньютоне и его эпохе, познакомиться с малоизвестной областью его деятельности, а также поразмышлять о путях развития общества.
Пролог. И вот явился Ньютон
В начале февраля 1699 года правительственный чиновник среднего ранга оказался в тихом уголке паба "Собака". Он был одет надлежащим образом. За почти три года работы он усвоил, что не стоит одеваться как для Королевского научного общества, когда нужно проскользнуть незамеченным по Холборну или Вестминстеру.
Паб показался ему подходящим местом для приватной беседы. Как бы ни был велик Лондон, порой он мог быть очень маленьким городом. Люди, занятые одним ремеслом, законным или нет, обычно знали друг друга.
Человек, которого он ждал, вошел. Сопровождающие его должны были держаться позади, следя за своим подопечным на расстоянии. Вошедший знал правила, как и следовало ожидать, учитывая его текущий адрес: тюрьма Ньюгейт.
Арестант сел и начал свой рассказ.
По его словам, он сблизился с одним человеком, который любил поговорить. Тот человек был осторожен и достаточно умен, чтобы не доверяться собеседнику полностью, что было вполне естественно — ведь все, кто его окружал, как и он, ожидали суда. Но после недель и месяцев, проведенных в камере в созерцании одних и тех же лиц, монотонность тюремной жизни надоела ему, а кроме разговоров заняться было нечем.
По мере того как чиновник слушал, нетерпение его росло. Что сказал сокамерник? Есть ли у осведомителя что-нибудь действительно стоящее?
Нет, не совсем… возможно. Существует инструмент, выгравированные пластины, вы знаете об этом?
Чиновник знал.
Они спрятаны, сказал осведомитель; однако для того его и поместили в камеру — чтобы узнал не только что пластины спрятаны, но и где.
Не было необходимости напоминать арестанту, что его жизнь и смерть в руках этого чиновника.
Пластины спрятаны, продолжал осведомитель, в стене или в щелях в одном из зданий, где Уильям Чалонер в последний раз изготавливал поддельные деньги.
В каком?
Неизвестно, но Чалонер сказал, что "их никто не стал бы искать в таком заброшенном месте"[1].
Детектив с трудом сдерживал раздражение. Он и так понимал, что Чалонер не дурак. Теперь ему нужно было что-то более определенное.
Тюремщики поняли намек. Пришло время возвращать обвиняемого в Ньюгейт с наказом добыть более подробные сведения.
Когда они ушли, чиновник тоже покинул паб. Он отправился назад, в центр города, войдя в лондонский Тауэр через главные западные ворота.
Он повернул налево и оказался в черте Королевского монетного двора. Там он возвратился к своей обычной рутине — принялся опрашивать другого свидетеля, перечитывать записи допросов, проверять признания, которые надлежало подписать.
Это входило в его служебные обязанности — выстроить цепь неопровержимых доказательств, достаточных, чтобы повесить Уильяма Чалонера.[2] Его — или любого другого фальшивомонетчика, которого обнаружит Исаак Ньютон, смотритель Королевского монетного двора.
Исаак Ньютон? Основатель современной науки, человек, признаваемый его (да и нашими) современниками величайшим натурфилософом, которого видел мир? Что общего имеет тот, кто привнес порядок в космос, с преступлением и наказанием, с пестрым, беспорядочным миром лондонских питейных заведений и сомнительных квартир, фальшивых денег и еще более фальшивой веры?
Первый этап карьеры Исаака Ньютона — тот, о котором помнит большинство людей, — продлился тридцать пять лет. Все это время он был, казалось, неразрывно связан с кембриджским Тринити-колледжем — сначала как студент, затем как член колледжа и, наконец, как профессор Лукасовской кафедры математики. Но в 1696 году Ньютон прибыл в Лондон, чтобы занять пост смотрителя Королевского монетного двора. По закону и традиции вступавший на эту должность был обязан охранять от посягательств королевскую монету, а значит, должен был остановить или арестовать любого, кто осмелится обрезать или подделывать ее. По сути, это сделало Ньютона полицейским — или, скорее, расследователем преступлений, детективом и обвинителем одновременно.
Трудно представить себе более странного кандидата на такую работу. Ньютон и в народной памяти, и в агиографии его собственного времени рук не пачкал. Он не столько жил, сколько мыслил, и думы его витали в сферах, недостижимых для обычных умов. Александр Поуп выразил представление современников о нем в известном двустишии:
Ньютон жил вне страстей и хаоса повседневного быта — по крайней мере так считалось. Для своих преемников он очень скоро стал святым в реформированной Церкви Разума. Неслучайно Бенджамин Франклин, в 1766 году посетивший Лондон, заказал свой портрет, где он сидит за столом, погруженный в научные изыскания, а бюст Ньютона[3] наблюдает за ним.
И все же, несмотря на отсутствие у Ньютона подготовки или явного интереса к управлению людьми или вещами, его работа в качестве смотрителя Монетного двора была крайне успешной. За четыре года он выследил, арестовал и предал суду множество фальшивомонетчиков и подделывателей. Он умел — или, скорее, очень быстро научился — запутывать своих врагов в тщательно сотканных сетях свидетельств, неосторожных бесед и предательств. Преступный мир Лондона никогда прежде не имел дела с таким противником и по большей части был совершенно не готов к борьбе с самым дисциплинированным умом Европы.
По большей части, но не весь. В Уильяме Чалонере Ньютон нашел противника, способного бросить вызов его незаурядному интеллекту. Чалонер не был мелкой сошкой. Ему приписывали производство тридцати тысяч фальшивых фунтов, что было огромным состоянием — целых четыре миллиона фунтов[4] в сегодняшней валюте. Он был настолько грамотен, что писал брошюры, посвященные финансам и ремеслу изготовления монет, обращенные к Парламенту, и настолько хитер, что избегал суда в течение как минимум шести лет своей впечатляющей преступной карьеры. Он не прощал промахов, на его совести было не меньше двух смертей, и от каждой из них он получил прибыль. Но главным его качеством была невероятная смелость. Он обвинял нового смотрителя в некомпетентности и даже в мошенничестве при управлении Монетным двором. Они схлестнулись, и сражение бушевало более двух лет. Ньютон сделал из своего преследования Чалонера шедевр эмпирического исследования. И в этом он проявил себя со стороны, не столь известной нам, оказавшись более последовательным, более человечным, чем Ньютон агиографий, — это был человек, который не только осуществлял преобразование идей, названное научной революцией, но изо дня в день вместе со своими современниками проживал, продумывал, пропускал эти идеи через себя.
Эта трансформация касалась Ньютона и происходила внутри него. Чтобы положить на лопатки печально известного Чалонера, нужны были совершенно особые мыслительные навыки. Таким образом, рождение детектива, возможно, самого необычного в истории, может быть датировано тем днем, когда молодой человек вышел из ворот маленького города в Линкольншире, чтобы продолжить свое образование.
Часть первая. Школа мысли
Глава 1. Кроме Бога
4 июня 1661, Кембридж. Башня Большой церкви Святой Марии ловила последние отблески дневного света, когда молодой человек преступил границы города. Он проделал путь в шестьдесят миль, почти наверняка пешком (среди его расходов, которые он тщательно учитывал, нет счетов за наем лошадей). Дорога из сельского Линкольншира до университета заняла три дня. Стены колледжей бросали тень на улицы Тримпингтон и Кингсвей, но в этот поздний час Тринити-колледж был закрыт для посетителей.
Юноша переночевал в гостинице и на следующее утро заплатил восемь пенсов за поездку в колледж.[5] Несколько минут спустя он прошел под готической аркой Больших ворот Тринити и представился чиновникам колледжа. Обычный экзамен не занял много времени. В отчетах колледжа Святой и Неделимой Троицы от 5 июня 1661 года записано, что некий Исаак Ньютон принят в его члены.[6]
На сторонний взгляд, в поступлении Ньютона в Тринити-колледж не было ничего необычного: типичная история, способный деревенский парнишка поступает в университет с целью улучшить свое положение в обществе. Во многом это верно: девятнадцатилетний Ньютон и вправду вырос в деревне, но к тому времени, когда он ступил на Большой двор Тринити-колледжа, было уже совершенно ясно, что он не создан для сельской жизни. И он оказался студентом, каких этот колледж до тех пор не знал.
Поначалу ничто не обещало ему большого будущего. На Рождество 1642 года Анна Ньютон родила сына — настолько недоношенного, что повитуха вспоминала: при рождении он мог вместиться в кувшин объемом в кварту (примерно 946,35 миллилитра). Семья ждала неделю, прежде чем окрестить его именем его отца, умершего тремя месяцами ранее.
Но по крайней мере младенец Исаак не был беден. Его отец оставил приличные земельные владения, включая ферму, хозяин которой носил гордый титул лорда поместья Вулсторп. На тот момент, однако, наследство перешло матери маленького Исаака, которая вскоре снова вступила в брак. У второго мужа Анны, местного священника по имени Барнабас Смит, был церковный приход, значительное состояние и редкая энергия для человека шестидесяти трех лет; за следующие восемь лет он произвел со своей новой женой троих детей. По-видимому, для малыша Исаака не нашлось места в столь деятельном браке. Ему не исполнилось и трех лет, когда он был предоставлен заботам бабушки.
Маленькому Ньютону ничего не оставалось, кроме как научиться жить в своем внутреннем мире. Попытка психоанализа через столетия — сомнительное занятие, но документы свидетельствуют о том, что, быть может за одним исключением, взрослый Ньютон никогда не позволял себе эмоциональной зависимости от другого человека.[7] Как бы там ни было, полученное воспитание не сделало невосприимчивым его ум. Двенадцати лет он покинул дом и отправился в торговый город Грэнтем, находящийся в нескольких милях, чтобы начать учебу в грамматической школе. Почти сразу стало очевидно, что ум его иного порядка, чем ум его одноклассников. Основной учебный план — латынь и богословие — едва ли представлял для него трудность. Современники вспоминали, что, если иногда "какие-либо глупые мальчишки оказывались выше него в списке", он просто прилагал небольшое усилие, "и таковы были его способности, что он вскоре мог опередить их, как только пожелает".
В промежутках между этими усилиями Ньютон предавался своим любимым занятиям. Он рисовал, жадно, с фантазией — стены съемной комнаты были увешаны изображениями "птиц, животных, людей и кораблей", включая копии портретов короля Карла I и Джона Донна.[8] Он был увлечен механическими изобретениями и ловко управлялся с инструментами. Он построил водяную мельницу для собственного удовольствия и смастерил кукольную мебель для дочки квартирного хозяина. Его зачаровывало время: он спроектировал и построил водяные часы, а также создал солнечные часы, настолько точные, что его семья и соседи доверяли "дискам Исаака"[9] отмерять свои дни.
О первых проблесках нетерпеливого практического ума мы узнаем из горстки анекдотов, собранных вскоре после смерти Ньютона, примерно семьдесят лет спустя после описываемых в них событий. Более подробную картину можно получить из тетрадей, в которых он делал записи; первая из сохранившихся датируется 1659 годом. Мелким почерком (бумага была очень дорогой) Ньютон записывал свои мысли, вопросы и идеи. В самую раннюю тетрадь он заносил методы изготовления чернил и соединения пигментов, включая "цвет для изображения мертвого тела". Он описал, как можно "напоить птицу допьяна" и как сохранить сырое мясо — "погрузив в хорошо закрытый сосуд с винным спиртом" ("… от привкуса которого оно может быть освобождено благодаря воде", обнадеживал постскриптум). Он предлагал проект вечного двигателя наряду с сомнительным средством от чумы: "Примите хорошую дозу порошка из зрелых ягод плюща. А после вышеупомянутого — вытяжку из лошадиного навоза". Он жадно собирал сведения, заполняя страницу за страницей каталогом существительных — их более двух тысяч: "Боль. Апоплексия … Тюфяк. Шило. Уборная … Государственный деятель. Соблазнитель … Стоик. Скептик".
В этой тетради есть и другие списки — фонетическая запись гласных звуков, таблица положений звезд. Факт за фактом, его собственные наблюдения — и выписки из книг; описание "средства против лихорадки" (каковым числится образ Иисуса, дрожащего перед крестом) сменяется астрономическими наблюдениями. На этих страницах проступает ум, который безудержно стремится справиться со
Но шестнадцатилетний Ньютон понятия не имел, как распорядиться этими способностями в своем тогдашнем положении. Его школьная тетрадь для упражнений отмечена печатью истинного страдания. Это уникальный документ, самое чистое выражение отчаяния, когда-либо записанное Ньютоном. Он печалится о "маленьком парне; моя помощь мала". Он спрашивает: "Для какого занятия он годен? Какая польза от него?" — и не находит ответа. Он жалуется: "Никто не понимает меня", — и затем, наконец, совсем падает духом: "Что со мной станется? Я с этим покончу. Я не могу удержаться от слез. Я не знаю, что делать".[11]
Ньютон плакал, но его мать требовала, чтобы он исполнил свой долг. Если Исаак получил все что мог от своих учителей, то пришло время вернуться домой и заняться тем, что должно стать делом его жизни, — ухаживать за овцами и выращивать зерно.
Приведем запись, из которой следует, что фермер из Исаака Ньютона был никудышный. Он попросту отказывался играть эту роль. Когда его вместе со слугой послали на рынок, они оставили лошадей в "Голове сарацина" в Грэнтеме, и Ньютон тут же исчез — помчался к тайнику с книгами в доме своего прежнего хозяина. В другой раз "он остановился на пути между домом и Грэнтемом, улегся под изгородью и принялся наблюдать, как люди идут в город и занимаются своим делами". Дома он уделял не больше внимания своим обязанностям. Вместо этого он "изобретал водные колеса и дамбы", проводил "много других экспериментов по гидродинамике и зачастую так увлекался, что забывал про обед".[12] Когда мать давала ему поручения — наблюдать за овцами "или выполнять любой другой деревенский труд", — Ньютон чаще всего оставлял ее просьбы без внимания. Скорее "его главная радость состояла в том, чтобы сидеть под деревом с книгой в руках". Тем временем отара разбредалась, а свиньи зарывались в соседское зерно.[13]
Попытки Анны приучить Ньютона к сельским тяготам продлились девять месяцев. Своим спасением он был обязан двум мужчинам: собственному дяде, священнику и выпускнику Кембриджа, и своему бывшему учителю, Уильяму Стоуксу, который умолял мать Ньютона послать юношу в университет. Анна смягчилась только тогда, когда Стоукс пообещал внести плату в размере сорока шиллингов, которую взимали с мальчиков, родившихся более чем за милю от Кембриджа.[14]
Ньютон не стал задерживаться дома. Хотя занятия начинались только в сентябре, он уехал из Вулсторпа 2 июня 1661 года. Он почти ничего не взял с собой и по прибытии разжился умывальником, ночным горшком, бутылкой в кварту и "чернилами, чтобы наполнить ее".[15] Вооруженный таким образом, Исаак Ньютон поселился в Тринити-колледже, где ему предстояло провести тридцать пять лет.
В Кембридже Ньютону выпала печальная участь оказаться бедняком, чем он был обязан Анне: та вновь выразила презрение к книжной учености и ограничила его пособие в университете до десяти фунтов в год. Этого не хватало на пищу, жилье и плату тьюторам, поэтому Ньютон поступил в Тринити-колледж в качестве субсайзера — так в Кембридже именовались студенты, которые оплачивали учебу, выполняя поручения тех, кто побогаче. Ньютон, только что прибывший с процветающей фермы, где у него были собственные слуги, теперь должен был ждать, пока сокурсники встанут из-за стола, есть то, что они не доели, таскать дрова для их камина и опустошать горшки с их мочой.
Ньютон не был самым несчастным среди своих товарищей-сайзеров. Его десятифунтовая стипендия кое-что значила, как и родство с одним из старших членов колледжа. По крайней мере некоторые радости жизни были ему доступны. Среди его расходов наряду с основными продуктами — молоком и сыром, маслом и пивом[16] — встречаются вишня и мармелад. Но в первые годы, проведенные в колледже, Ньютон находился в самом низу иерархии — стоял, в то время как другие сидели, будучи человеком без какого-либо социального статуса.[17] В студенческой жизни он почти не участвовал. Вся его корреспонденция содержит только одно письмо товарищу по колледжу,[18] написанное в 1669 году, спустя пять лет после того, как он получил степень бакалавра искусств. Как установил Ричард Уэстфол, главный биограф Ньютона, даже когда Ньютон стал безусловно самым знаменитым из своего поколения в Кембридже, ни один из его однокурсников[19] не сообщил о своем знакомстве с ним.
Нет никаких прямых свидетельств о том, что чувствовал Ньютон, будучи столь одиноким. Но он оставил явный намек. В тетради, заполненной отчетами о расходах и заметками о геометрии, в 1662 году появляется своего рода бухгалтерская книга грехов, где перечисляются большие и малые прегрешения, одно за другим, — счет долгового бремени перед неумолимым божественным банкиром.
Он делал зло своим ближним: "Украл вишни у Эдварда Сторера и отрицал, что сделал это"; "Украл у своей матери коробку слив и сахара"; "Называл Дороти Роуз клячей". Он выказывал серьезную склонность к насилию: "Ударил кулаком свою сестру", "Ударил многих", "Желал смерти некоторым и надеялся на это" — и, остро реагируя на повторный брак матери, "угрожал моему отцу и матери Смит сжечь их и их дом".
Он дважды признавался в обжорстве и однажды — в том, что "пытался обмануть при помощи медной полукроны"; задним числом это можно назвать серьезным признанием из уст того, кто станет бичом фальшивомонетчиков. Он признавался в преступлениях против Бога — от мелких проступков ("разбрызгивал воду в Твой день" или "пек пироги в воскресенье ночью") до суровых прегрешений ("не стал ближе к Тебе в своей вере", "не любил Тебя ради Тебя самого", "боялся людей больше, чем Тебя").
Под номером двадцать в перечне из пятидесяти восьми грехов он признал себя виновным в самом тяжком прегрешении — "стремлении к деньгам, учению и удовольствиям большем, чем к Тебе".[20] Со дня искушения деньги и чувственные удовольствия были приманками Сатаны для набожных людей. Но для Ньютона истинная опасность происходила из ловушки, в которую попалась Ева, — идолопоклоннической любви к знаниям. Тринити-колледж открыл Ньютону мир идей, прежде недоступный, и он погрузился в него столь решительно и столь глубоко, что это, по-видимому отклоняло его ум и сердце от Бога.
Тем не менее даже в Кембридже Ньютону пришлось искать собственный путь. Он быстро понял, что традиционный университетский учебный план, в центре которого стоял незыблемый авторитет Аристотеля, — пустая трата времени. Из его заметок, сделанных во время чтения, следует, что ни один из обязательных текстов мыслителя он не прочел полностью. Вместо этого Ньютон стремился овладеть новым знанием, которое просачивалось в Кембридж, пробивая броню древних авторитетов. Он делал это главным образом самостоятельно — другого выхода не было, поскольку вскоре он превзошел всех, кроме одного или двух профессоров, которые еще могли его чему-то научить.
Он начал с изучения геометрии Евклида, но при первом же прочтении нашел его положения "столь легкими для понимания, что он задавался вопросом, как кому-либо может прийти охота писать какие-либо доказательства для них".[21] Затем, уделив еще некоторое время математике, он открыл для себя механистическую философию, предлагавшую понимать весь материальный мир как проявления материи в движении. Это была спорная мысль, главным образом потому, что она, как казалось, по крайней мере некоторым, умаляла значение Бога в повседневной жизни. Но, несмотря на это, Декарт, Галилей и многие другие продемонстрировали эффективность нового подхода столь убедительно, что механистическое мировоззрение нашло дорогу к немногим восприимчивым умам, которые можно было отыскать в университете Кембриджа, в этом болоте европейской интеллектуальной жизни.
В первом порыве овладеть всем европейским знанием о том, как действует материальный мир, проявилась легендарная способность Ньютона к исследованию. Сон стал для него необязательным. Джон Викинс, который приехал в Кембридж спустя восемнадцать месяцев после Ньютона, вспоминал, что, когда Ньютон был погружен в работу, он попросту обходился без сна. Пища была лишь топливом или досадной необходимостью отвлечься от работы. Позднее Ньютон рассказывал племяннице, что его кошка растолстела, поедая то, что забывал съесть он сам.[22]
В 1664 году, после двух трудных лет, Ньютон сделал паузу, чтобы подвести итог своих штудий в документе, который он скромно назвал Quaestiones quaedam Philosophicae ("Некоторые философские вопросы"). Он начал с вопроса о том, что является первой, или самой основной, формой материи, и в подробном анализе доказывал, что это должны были быть простые неделимые сущности, именуемые атомами. Он поставил вопросы об истинном значении положения небесных тел, их места в пространстве и времени и их движения. Он проверял на прочность Декарта, ставшего на время его учителем, и бросал вызов его теории света, его физике, его идеям о вихрях. Он стремился понять, как работают чувства. Он купил призму на ярмарке в Сторбридже в 1663 году и теперь описывал свои первые оптические эксперименты, ставшие отправной точкой в исследовании света и цвета. Он задавался вопросом о движении и о том, почему падающее тело падает, хотя у него еще не было ясного представления о свойстве, именуемом силой тяготения. Он пытался понять, что значит жить в истинно механистической вселенной, где вся природа, кроме ума и духа, составляет грандиозную сложную машину, и содрогался при мысли о том, какова судьба Бога в таком космосе. Он писал, что "это противоречие — говорить, что первая материя зависит от некоего другого субъекта". Затем добавил: "Кроме Бога",[23] — и вычеркнул эти два слова.
Никаких определенных ответов он не давал. Это была работа ученика, только осваивающего инструментарий. Но в ней содержались зачатки программы, которая приведет Ньютона к его собственным открытиям и изобретению метода, который могли использовать другие, чтобы открыть еще больше. И хотя ньютонов синтез будет завершен лишь спустя десятилетия,
В своем стремлении к знанию Ньютон был поистине бесстрашен. Чтобы узнать, можно ли заставить глаз видеть то, чего нет, он смотрел прямо на солнце одним глазом столько, сколько мог вынести боль, а затем отмечал, сколько нужно времени, чтобы освободить взгляд от "сильного фантазма" этого образа. Приблизительно через год, желая понять, как воздействует форма оптической системы на восприятие цвета, он вставил бодкин (игла с концом в виде шарика и длинным ушком для продевания ленточек) "между глазом и костью как можно ближе к задней стороне глаза". Затем, "нажимая на свой глаз ее концом (чтобы сделать искривление … в моем глазу)", он увидел несколько "белых, темных и цветных кругов", которые становились более отчетливыми, когда он потирал глаз концом иглы.[24] К этому описанию Ньютон заботливо добавил рисунок эксперимента, показывая, как игла искажала форму глаза. Невозможно смотреть на иллюстрацию без дрожи, но Ньютон ни слова не говорит о боли или чувстве опасности. У него был вопрос — и способ ответить на него. Следующий шаг был очевиден.
Он двигался дальше: размышлял о природе воздуха, задавался вопросом, может ли огонь гореть в вакууме, делал заметки о движении комет, раздумывал о тайне памяти и странных, парадоксальных отношениях души и мозга. Но, как бы ни захватывал его вихрь новых мыслей и идей, ему приходилось преодолевать обычные трудности университетской жизни. Весной 1664 года ему предстоял экзамен для студентов Кембриджа, определявший, станет ли он одним из схолархов Тринити-коледжа. Если Ньютон сдаст его, то прекратит быть сайзером, колледж заплатит за его содержание и назначит ему небольшую стипендию на четыре года, отделяющие его от степени магистра искусств. Если потерпит неудачу — вернется на ферму.
Ньютон прошел испытание и 28 апреля 1664 года получил стипендию. Но спустя несколько месяцев он был вынужден прервать обучение в колледже. В начале 1665 года в доках вдоль Темзы появились крысы, скорее всего — из Голландии: они могли приплыть на кораблях, перевозивших пленных англо-голландских войн или контрабандный хлопок с континента. Крысы несли через Северное море свой собственный груз — блох, а блохи в свою очередь переправляли в Англию бактерию
Сначала болезнь распространялась медленно и была всего лишь тревожным фоном. Первый смертельный случай датируется 12 апреля — тело поспешно похоронили в тот же день в Ковент-Гарден. Сэмюель Пипс отметил "большие страхи перед болезнью"[25] в дневниковой записи от 30 апреля. Но большая морская победа над голландцами при Лоустофте отвлекла внимание — как его, так и многих других. Затем в начале июня Пипс оказался "совершенно против своей воли" в Друрилейн, где он увидел "два или три здания, отмеченные красным крестом на дверях и надписью: "Да помилует нас Бог".
В тот день Пипс купил рулон жевательного табака, "чтобы отвлечься от мрачных предчувствий".[26] Но эпидемия усиливалась, и никакое количество никотина не могло сдержать панику. За неделю в Лондоне умерла тысяча человек, за следующую — две, а к сентябрю количество умерших достигало тысячи
Самое понятие похорон разрушилось под весом трупов. Лучшее, что можно было сделать, — это распорядиться о захоронении в братских могилах. Даниэль Дефо описал это так: телега с трупами въезжает на кладбище и останавливается у широкой ямы. Следом за ней идет некий человек, провожая останки родных. Затем, "как только телега подъехала, тела стали без разбору сбрасывать в яму, что было для него неожиданностью, — писал Дефо, — ведь он надеялся, что каждого пристойно опустят в могилу". Вместо этого свалили "шестнадцать-семнадцать трупов; одни — закутанные в полотняные простыни, другие — в лохмотья, некоторые были почти голые или так небрежно укутаны, что покровы слетели, когда их бросали из телеги, и теперь они лежали в яме совершенно нагими; но дело было не столько в непристойности их вида, а в том, сколько мертвецов свалено вместе в братскую могилу". Тут царила демократия, поскольку"… без разбору богачи и бедняки лежали рядом; другого способа хоронить не было — да и не могло быть, так как невозможно было заготовить гробы для стольких людей, сраженных внезапной напастью"[27] (цит. по: Дефо Д.
Те, кто мог, уносили ноги изо всех сил, но и болезнь не отставала, и страх чумы добирался все дальше и дальше. Кембридж быстро опустел и в разгар лета 1665 года был уже городом-призраком. Ярмарка в Сторбридже — самая большая в Англии — была отменена. В Большой церкви Святой Марии прекратили читать проповеди, и 7 августа Тринити-колледж признал очевидное, разрешив выдать стипендии "всем студентам и ученым, которые уезжают в деревню по случаю чумы".[28]
Ньютон к тому времени давно уехал — прежде чем стали платить августовскую стипендию. Он укрылся в уединенном Вулсторпе, где можно было не опасаться случайного столкновения с чумной крысой или больным человеком. Исаак как будто не заметил, как все переменилось. Теперь никто не пытался заставить блудного сына встать за плуг. В последние месяцы перед отъездом из Кембриджа ум Ньютона почти всецело был занят математикой. И теперь в родной тиши он продолжил развивать алгебраический подход, который совершит настоящую революцию в математическом понимании изменений во времени. Позднее, также во время чумы, он сделает первые шаги к своей теории тяготения и тем самым — к пониманию того, что управляет движением в космосе.
Эпидемия ширилась все лето и осень, унося десятки тысяч английских подданных. Исаак Ньютон уделил этому мало внимания. Он был занят.
Глава 2. Во цвете лет
Чума 1665 года свирепствовала всю осень. В декабре на всем юге Англии установился сильный мороз. Сэмюель Пипс писал, что крепкий мороз "дает нам надежду на чудесное избавление от чумы".[29] Но болезнь не отступала — умирало до тысячи трехсот лондонцев в неделю, — и благоразумные люди по возможности избегали толпы.
Исаак Ньютон был благоразумен. Он благополучно отметил свой двадцать третий день рождения в то Рождество дома, вдали от зараженных городов. Он остался там и после Нового года, работая, по его собственным словам, с таким напряжением, которого никогда более не достигал. "В те дни, — вспоминал он через пятьдесят лет, — я был во цвете лет и обдумывал математику и философию[30] более страстно, чем когда-либо после".
Первой шла математика — Ньютон продолжал занятия, начатые в Кембридже до вынужденного отъезда. Из странного понятия неисчислимого,[31] в формах как неисчислимо большого, так и неисчислимо малого, зарождались важные идеи. Ньютон позднее назвал главное открытие этого первого чумного года "методом производных". Теперь мы называем это в развитой форме математическим анализом, и он остается важнейшим инструментом, при помощи которого анализируют изменения во времени.
Эту работу он завершил уже не в полной изоляции. В разгар его размышлений о бесконечно малых величинах эпидемия на востоке Англии, казалось, стала утихать. К марту в Кембриджтауне не было смертельных случаев чумы уже целых шесть недель. Университет открылся вновь, и Ньютон вернулся в Тринити-колледж.[32] Однако в июне болезнь вспыхнула снова, и, услышав вести о новых смертях, Ньютон опять сбежал домой в Вулсторп. Вернувшись на ферму, он перенес свое внимание с математики на вопрос о силе тяготения.
У этого слова уже появилось множество значений. Оно могло использоваться по отношению как к материальному, так и к духовному: в государственных делах была своя сила тяготения, и, если о национальном лидере говорили, что он обладает весом —
Теперь, в вынужденном уединении, Ньютон сделал еще одну попытку. Согласно легенде, главная идея пришла к нему в ослепляющей вспышке прозрения. Он вспоминал (или, возможно, придумал спустя десятилетия, в приступе ностальгии), как однажды летом 1666 года сидел в саду в Вулсторпе, находясь "в умозрительном настроении". Его взору предстала яблоня его детства, отягощенная плодами.[34] Яблоко упало. Это захватило его внимание. Почему яблоко всегда должно падать перпендикулярно Земле, спросил он себя. Почему не вбок или вверх, но непременно к центру Земли?
Действительно, почему? Миф, который дошел до нашего времени, известен всем: Ньютон в то же мгновение совершил мыслительный скачок, который впоследствии привел его к окончательной победе, к его теории всемирного тяготения. Материальные объекты привлекают к себе другие материальные объекты пропорционально массе каждого тела; это притяжение направлено к центру данной массы, а силу "подобную этой мы называем силой тяготения … простирающейся по всей Вселенной".[35]
Такова история яблока, которое один исследователь назвал самым важным со времен Евы. Эта история замечательна тем, что имеет фактическую основу. Дерево существовало на самом деле. После смерти Ньютона жителям Вулсторпа оно было известно соседям как дерево сэра Исаака, и они предпринимали все усилия, чтобы сохранить его, поддерживая ослабевающие ветви, пока в 1819 году его не сломала буря. Фрагмент этого дерева[36] оказался в Королевском астрономическом обществе, а ветви были привиты к молодым деревьям, которые в свой час принесли собственные плоды. В 1943 году, на званом обеде в клубе Королевского общества, один из его членов достал из своего кармана два больших яблока сорта Цвет Кента, популярного в 1600-х. Это были, как объяснил владелец, плоды одной из прививок от того самого дерева в Вулсторпе. Так что само по себе яблоко Ньютона вовсе не сказка:[37] оно было завязью в цветке, оно созревало и почти триста лет спустя его еще можно было попробовать и вкусить того знания, которому дало начало знаменитое падение.
Но каким бы невероятным ни было озарение того чумного лета, полной теории тяготения оно не содержало. Падение яблока разве что подтолкнуло Ньютона к тому, чтобы сделать первый шаг в куда более долгих, трудных и в конечном счете намного более впечатляющих умственных исканиях, которые привели ученого от неоформленных идей к законченной динамической космологии, теории, которая распространяется на всю Вселенную.
Тот первый шаг вынужденно основывался на тех познаниях, которыми на тот момент обладал и сам Ньютон, и другие европейские натурфилософы. Ранее, в сезон чумы, Ньютон изучал то, как объект, перемещающийся по окружности, вырывается прочь, устремляясь от центра, — явление, хорошо знакомое любому ребенку, раскручивающему камень с помощью пращи. Поначалу потерпев неудачу, он нашел формулу, при помощи которой можно измерить эту
Он сделал это, проверив свою новую математическую интерпретацию кругового движения на революционном утверждении, что Земля не является неподвижным центром вращения вселенной. Одно из самых убедительных возражений против гелиоцентрической системы Коперника гласило, что, если бы Земля действительно вращалась и вокруг Солнца, и к тому же вокруг своей оси, то эти вращения произвели бы такую центробежную силу, что человечество и вообще все, что существует на поверхности танцующей планеты, улетели бы в пустоту. Благодаря своему озарению Ньютон понял, что его формула позволяет определить величину этой силы на поверхности вращающейся Земли.
Для начала он использовал грубую оценку размера Земли — число, уточненное за предыдущие два столетия европейских морских исследований. Имея эти данные, он сумел получить величину центробежного ускорения на земной поверхности. Затем он приступил к вычислению притяжения к поверхности Земли, вызванного тем, что он назвал силой тяготения, во многом в современном смысле этого слова. Галилей уже наблюдал за ускорением падающих тел, но Ньютон полностью доверял лишь тем измерениям, которые делал сам, и потому выполнил собственное исследование падающих объектов, изучая движение маятника. Сравнивая полученные цифры, он обнаружил, что действие силы тяготения, тянущей нас вниз, примерно в триста раз сильнее, чем центробежная сила,[39] побуждающая нас унестись в космос.
Это блестящее исследование поставило бы Ньютона в авангард европейской натурфилософии, если бы он кому-нибудь о нем рассказал. Более того, он обнаружил, что может распространить свои рассуждения и на движение самой солнечной системы. Что требуется, например, чтобы Луна твердо придерживалась своего регулярного пути вокруг Земли? Ньютон понимал, что это такая сила, которая противостоит центробежному стремлению Луны отойти, отлететь, покинуть своего земного властелина. Он понимал, что на определенном расстоянии эти силы должны уравновеситься, заставляя Луну постоянно вращаться по своей почти круговой орбите вокруг центра Земли — источника того все еще загадочного действия, которое будет названо силой тяготения.[40]
Загадочного, но измеримого. Чтобы измерить его, следовало сделать последний большой шаг и создать математическую формулу, описывающую силу того, что соединяет Землю и Луну, через расстояние между этими двумя телами. Ньютон нашел вдохновение в третьем законе Кеплера о движении планет — законе, который связывает время, необходимое, чтобы планета замкнула свою орбиту, с расстоянием от нее до Солнца. Анализируя этот закон, Ньютон сделал вывод, что (как он позже выразился) "силы, которые удерживают планеты на их орбитах, должны быть обратны квадрату расстояния от центров, вокруг которых они вращаются". То есть сила тяжести обратно пропорциональна квадрату расстояния между любыми двумя объектами.
После этого для вычисления орбиты Луны оставалось лишь подставить числа. Здесь Ньютон столкнулся с проблемой. Благодаря экспериментам с маятником ему удалось довольно точно измерить один важный показатель — силу тяжести у поверхности Земли. Но ему еще нужно было узнать расстояние между Луной и Землей, что подразумевало знание размера Земли. Этого Ньютон не мог вычислить сам, поэтому он использовал расчеты мореплавателей, предполагавших, что один градус окружности Земли равен "шестидесяти мерным милям".[41] Это было неверное измерение, довольно сильно отличающееся от точного числа, составляющего немногим более шестидесяти девяти миль. Ошибка возрастала в процессе вычисления, и Ньютону никак не удавалось рассчитать движение Луны. У него были некоторые предположения относительно того, почему это случилось, но это были лишь общие идеи, и он пока не знал, как их привести их в соответствие со строгими требованиями математики.
Этой неудачи было достаточно, чтобы побудить Ньютона идти дальше. Появлялись новые идеи. Следующей была оптика, серия исследований природы света, которые принесут ему первое, противоречивое столкновение со славой в начале 1670-х. Занявшись этим, Ньютон на время оставил вопрос о движении Луны.
Но, если его "годы чудес", как их теперь называют, и не завершились созданием законченной системы, к концу своего вынужденного уединения он ясно понял, что любая новая физическая система выстоит лишь в том случае, если она "подчинит движение числу".[42] Результатом попытки проанализировать гравитационное взаимодействие Земли и Луны стала четкая установка: любое утверждение об отношениях, любое предположение о связи между явлениями должны были быть проверены строгим математическим описанием.
Поделиться книгой: