Помоги проекту - поделись книгой:
Но, оглянувшись назад, можете ли вы сказать, что огромный труд, который вы вложили в ваши алхимические опыты, стоил того?
Да, абсолютно. В своей жизни я достиг многого, но, возможно, самым важным было открытие закона всемирного тяготения. Это стало центральной темой моих «Математических начал» и основным законом физики. И как, вы думаете, я пришел к пониманию этого явления? Отнюдь не путем одних только математических выкладок, но путем сочетания многих граней моих знаний. Многие годы алхимических опытов я наблюдал в реторте действие сил притяжения и отталкивания между мельчайшими частицами. Я пришел к выводу, что похожие (но неидентичные) силы могли быть причиной удержания планет на их орбитах.
И разумеется, проведение таких опытов было делом рискованным, так ведь?
И даже очень опасным. Я думаю, что немногие понимают, насколько это было опасно. Занятия алхимией были абсолютно незаконны и карались смертью. Если бы кто-нибудь из моих врагов в научном сообществе узнал о сотой доле моих алхимических опытов, мне пришел бы конец.
Но вы верили, что идете по правильному пути и рискуете не напрасно.
У меня не было выбора. Видите ли, с самых первых дней своей учебы я понял, что я не такой, как все. Я почти всю жизнь знал, что создан Господом для того, чтобы служить более высокой цели. Я не мог не последовать своему призванию — это было бы величайшим грехом.
Так чего именно вы хотели добиться?
Целью любого алхимика является получение философского камня — вещества, которое может превратить любой основной металл в золото. Первым делом я проштудировал главные труды в области алхимии. Я изучал всевозможные источники, происходившие из самых разных мест. С конца 1660-х годов я посещал район Маленькая Британия в Лондоне, где меня снабжал алхимической литературой Уильям Купер, владелец магазина, в котором он держал для особых покупателей многие незаконные и еретические книги. Там я приобрел «Британский алхимический театр» Лазаруса Зетцнера, работы Джорджа Рипли, переводы трудов мага Корнелиуса Агриппы, книги английского алхимика Томаса Вогана и многих других авторов. Затем я начал проводить простые опыты, смешивая реагенты, как рекомендовалось в старинных текстах. Самым важным из этих текстов была «Изумрудная скрижаль», старинный сборник указаний для алхимиков, написанный на заре цивилизации.
Каким же указаниям вы следовали?
Алхимия, по сути, представляет собой набор сложных лабораторных процедур. Постараюсь объяснить их вам шаг за шагом. Сначала я смешиваю три субстанции: металлическую руду, обычно неочищенное железо; другой металл, например ртуть; и какую-нибудь органическую кислоту, обычно лимонную, полученную из фруктов или овощей. Я перемалываю эту смесь — иногда в течение шести месяцев — до полного смешения. Все это время я осторожно нагреваю смесь в реторте. Это опасный процесс из-за того, что смесь часто испускает ядовитые пары и всегда есть риск отравиться парами ртути. Далее я растворяю смесь в кислоте. Я выпариваю и восстанавливаю это вещество с помощью дистилляции. Это наиболее тонкий и длительный процесс, бывало, что я дистиллировал одну смесь в течение года и более. Я всегда поддерживал огонь в моем лабораторном горне, и это привело к серьезному инциденту в 1677 году, когда в помещении начался пожар. Когда я чувствовал, что время пришло, то прекращал процесс дистилляции и запечатывал дистиллят в специальном контейнере, который осторожно нагревал. После охлаждения вещества у меня получался белый плотный остаток. У алхимиков это вещество известно под названием «белый камень».
Это и есть философский камень?
К сожалению, нет. Говорят, что белый камень способен превратить основной металл в серебро, но я никогда этим не занимался.
Вы так и не получили философский камень?
Не получил. Мне однажды удалось получить Regulus martis stellatus, королёк Марса. Этот материал на основе сурьмы представляет собой чудесное кристаллическое вещество, которое смогли получить очень немногие алхимики. Считается, что это последний этап на пути к получению философского камня, но я больше ничего не смог с ним сделать.
И какой вывод вы сделали из всего этого? Вы все еще верите в основные положения алхимии и в то, что потерпели неудачу просто потому, что пошли по неверному пути?
Действительно, я расстался с некоторыми иллюзиями. Я больше не верю в существование философского камня. Если я не смог получить его, то и никто другой не сможет. Думаю, что это просто порождение фантазии первых алхимиков. Однако, как я уже говорил, мои опыты дали мне очень много, и я не смог бы открыть закон всемирного тяготения, если бы не потратил столько сил на создание философского камня.
Я слышал, что в алхимии очень многое зависит от личности ученого и что каждый экспериментатор работает по-своему и преследует разные цели. Это правда?
Да, это так. Алхимия в большей степени искусство, чем набор лабораторных процедур. Большинство алхимиков стремятся получить несметные богатства и власть. Я тоже желал власти, но иной. Я стремился получить философский камень, потому что верил, что он может помочь мне раскрыть тайны микромира. Я верил, что в нем содержится ключ к пониманию того, как могут сочетаться основные элементы материального мира и какие силы действуют между этими частицами.
Николя Фатио де Дюилье, молодой математик и мистик, был одним из немногих, с кем вы поддерживали дружеские отношения. Можно ли сказать, что он серьезно повлиял на ваше представление об оккультном знании?
Фатио был некоторое время моим дорогим другом. Очень умный молодой человек. Да, он повлиял на меня. Как я уже говорил, мой ум открыт всему новому, и я не боюсь ступать на пути, которые редко выбирают другие люди. Фатио был очень сведущим юношей и до нашей встречи много лет интересовался оккультными науками. Он не был ограниченным светским человеком и даже не особенно придерживался строгих моральных ограничений. Он очень многому научил меня. Он был одарен энергией и дерзостью юности и поощрял меня стать еще свободнее в моем стремлении найти окончательные ответы на самые глубокие вопросы.
Не вовлек ли он вас в то, что называется черной магией, чернокнижием?
А вот это, молодой человек, пусть останется между мной, Фатио и Господом нашим. Я уже сказал, что сделаю все, чтобы послужить Божьему Промыслу. И давайте на этом остановимся.
Тайны древних
К 1696 году, к тому времени, когда Исаак Ньютон покинул Кембридж, он уже глубоко освоил алхимию. Но его интерес к оккультным наукам простирался намного дальше. Он серьезно изучал астрологию и живо интересовался нумерологией. Он верил, что древние философы, ассирийские и вавилонские мистики, а также ветхозаветные пророки обладали уникальными знаниями и мудростью, которые представляют огромную ценность в его стремлении раскрыть секреты мироздания. Желая получить доступ к этим знаниям, он самостоятельно изучил древнегреческий и древнееврейский языки, чтобы иметь возможность обращаться к источникам напрямую.
Мы говорили о вашем увлечении алхимией и нетрадиционном отношении к религии. Вы также интересовались утраченными знаниями античного мира, Вавилона и Древнего Египта. Что привело вас к этому и что вы получили от них?
Я начал заниматься этим, когда подверг сомнению некоторые общепринятые положения англиканской религии. Когда я пришел к выводу, что официальный взгляд на Святую Троицу не что иное, как сотворенный человеком догмат, я стал сомневаться и в некоторых других данностях. Я задал себе вопрос: что еще было вычеркнуто из Библии, а что придумано и добавлено? Это привело меня к глубокому изучению древних религий, и я начал понимать, что древние мудрецы еврейских племен и египетских царств знали гораздо больше о мироздании и о том, как оно функционирует, чем люди моего времени. Будучи убежден, что всякое знание ценно и что все тайны должны быть раскрыты, я потратил многие годы на то, чтобы узнать как можно больше о древних науках. Я описал вам две вещи, которые привели меня к открытию закона о всемирном тяготении, — это математика и алхимия. Третьей была мудрость Древнего мира.
Какая именно?
Для меня царь Соломон — главный авторитет в алхимии. Однажды я назвал его величайшим философом в мире. Я провел тысячи часов, стремясь раскрыть тайны его знаний. Я обратил внимание на ветхозаветное описание храма царя Соломона в книге пророка Иезекииля. И изучил это описание на трех языках. Первоначальный храм был построен около 1000 года до Рождества Христова на месте, которое и сейчас священно для иудеев. Храм царя Соломона — наивысший священный символ мудрости и веры, такой же почитаемый, как пирамиды и Стоунхендж для других цивилизаций. Моей целью было создать архитектурный план храма, потому что я верю, что Соломон зашифровал в нем мудрость древних, лежащую в основе Ветхого Завета. Я также пришел к выводу, что, используя этот план в качестве ключа, я мог бы предсказать будущие события путем анализа текста Библии. Архитектурный план представляет собой некую матрицу, потому что его размеры и геометрия дают ключи к шкале времен и высказываниям великих библейских пророков, особенно Иезекииля и Даниила. Согласование архитектурного плана с моим толкованием Писания позволило мне детально представить хронологию прошлого и будущего. Например, я смог установить даты таких событий, как второе пришествие Христа и день Страшного суда.
Но какое отношение все это имеет к науке?
Я как раз подхожу к этому. Конфигурация храма царя Соломона помогла мне создать представление о тяготении. Я описал древний храм в одной из своих тетрадей, упомянув «огонь для жертвоприношений, что горел постоянно в центре священного места», и представил себе центр храма, где горит пламя, вокруг которого собираются верующие. Я назвал эту композицию пританеем (
Но как? Я не вижу здесь никакой связи.
Разве это не очевидно? Я просто видел лучи света, исходящие наружу от огня в центре храма, и вдруг представил их как силу, влекущую учеников по направлению к этому центру. Теперь видите явную параллель между Солнечной системой и храмом? Ученики представляют собой планеты, а храмовый огонь, который я называю «огнем в центре мира», представляет собой Солнце. В сочетании с действием сил, которые я наблюдал в реторте, и моими математическими вычислениями этот образ подал мне идею о существовании невидимой силы, действующей между всеми предметами и уменьшающейся при удалении предметов друг от друга.
Тяготение и движение
Работа Ньютона с описанием трех законов движения была лишь одним из этапов на пути к построению математической модели тяготения. Сочетание алхимии, древних религий и математики помогло ученому создать математический аппарат для описания самого явления тяготения, но не механизма того, как оно действует. Это неудивительно, потому что даже сегодня физики не могут дать определенных ответов на фундаментальные вопросы: почему материя и тяготение взаимодействуют именно так, как это происходит? Существует ли среда, в которой распространяется тяготение? А если такая среда есть, то что она из себя представляет, какова ее природа?
Важнейшей частью «Математических начал» является ваше описание трех законов движения. Можете их объяснить?
В первом законе говорится, что любое тело, находящееся в состоянии равномерного прямолинейного движения, будет сохранять это состояние, если на него не воздействуют внешние силы. Другими словами, все физические тела обладают инерцией, или естественной тенденцией к движению. Поэтому, чтобы остановить это движение или отклонить тело с прямолинейного пути, необходимо приложить некую силу. Великий Галилей был первым, кто описал это явление научными терминами.
Что именно обнаружил Галилей?
Он осознал базовое явление — инерцию. Но не сформулировал экспериментального закона, описывающего, как соотносятся между собой сила и инерция.
А что говорит второй закон?
Он говорит, что если вы приложите силу к движущемуся телу, то его движение ускорится. Иными словами, скорость изменится под воздействием силы, причем движение тела ускорится в том направлении, куда вы его толкаете. Кроме того, это ускорение прямо пропорционально приложенной силе. Например, если вы толкаете тело, заставляя его ускорить движение, а затем толкнете, скажем, в три раза сильнее, ускорение увеличится в три раза. В то же время это ускорение обратно пропорционально массе тела. То есть, если вы с одинаковой силой толкнете два тела, но масса одного из них вдвое больше массы другого, его ускорение будет вдвое меньше, чем у другого.
По-видимому, можно использовать разработанное вами исчисление для расчета ускорения тела. Можете ли вы вкратце объяснить сущность этого исчисления?
Ненавижу объяснять математику профанам, которые все равно ничего не поймут. Ну, хорошо, раз уж вы хотите знать. Существуют два вида исчисления — дифференциальное и интегральное. Каждое из них представляет собой способ манипуляции алгебраическими формулами. Предположим, у нас есть формула, описывающая скорость тела, ну, скажем, одного из пушечных ядер Галилея в свободном падении с вершины Пизанской башни. Мы можем вывести ускорение, испытываемое телом, совершив над формулой математическое действие, называемое дифференцированием. Подобным же образом, если у вас есть формула, описывающая ускорение тела, вы можете определить его скорость в любой данный момент, применив к формуле другой математический процесс, обратный дифференцированию и называемый интегрированием. Дифференцирование и интегрирование алгебраических формул — две стороны одной монеты.
Самым важным является ваш второй закон, правильно?
Да они для меня все одинаковы. Но, по-моему, второй закон важнее для практического применения. Он устанавливает прямую математическую зависимость между силой и движением, что дает возможность инженерам применять эту математику для создания лучших, более эффективных машин и механизмов, а также помогает им понять, каким образом сила преобразуется в движение. В этом суть инженерного дела.
Ну что ж, понятно. А третий закон?
Для каждого действия существует равное ему противодействие. Это самое легко наблюдаемое явление. Именно это происходит, когда, например, вы делаете шаг из лодки на берег реки. Как только вы ступаете на берег, лодка двигается от вас в обратном направлении.
Мы с вами здесь довольно пространно говорили об алхимии и оккультизме, но в опубликованной научной работе вы не могли даже намекнуть на это. Можете объяснить, каким образом вам удалось включить алхимические идеи в ваш лаконичный и универсальный закон о всемирном тяготении?
Я все время мысленно обращался к храму царя Соломона и пританею. Кроме того, я понимал, что явление инерции означает, что Луна вечно двигалась бы по прямой линии, если бы на нее не действовала некая сила. Луна должна притягиваться к Земле, как ученики тянутся к огню. Должен быть совершенный баланс — тяготение и инерция должны уравновешивать друг друга, чтобы Луна вращалась вокруг Земли. Хорошая аналогия — представьте, что вы вращаете вокруг головы камень на веревке. Ясно же, что камень и не падает вам обратно на голову, и не улетает. И чем длиннее веревка, тем больше времени нужно камню, чтобы облететь вашу голову. Этот принцип просто восхитил меня, и я немедленно попытался сформулировать закон, чтобы рассчитать, какие силы там действуют.
Получилось?
После многих часов, потраченных на опыты и расчеты. Со временем я пришел к выводу, что существует строгое математическое отношение между расстоянием между двумя телами и силой притяжения, которая удерживает одно тело на орбите вокруг другого.
Закон обратных квадратов?
Правильно. Я смог очень точно показать, что сила тяготения уменьшается с увеличением расстояния согласно этой формуле. Закон обратных квадратов — это простое математическое отношение, которое показывает, что сила притяжения между двумя телами пропорциональна обратному квадрату расстояния между ними. Итак, представьте две планеты, А и Б. Если планета А вращается вокруг Солнца на некотором расстоянии, то на планету Б (с такой же массой), которая вращается на вдвое большем расстоянии, будет действовать сила тяготения, составляющая одну четверть от силы тяготения, действующей на планету А. А если взять планету В с той же массой, которая вращается на расстоянии в три раза большем, чем А, то действующая на нее сила притяжения будет составлять всего одну девятую от силы притяжения для планеты А.
Было еще одно соображение, которое помогло мне сформулировать этот закон. Луна вращается вокруг Земли, причем, разумеется, ни размеры Луны, ни размеры Земли не меняются. Кроме того, расстояние между ними остается примерно одним и тем же, так как орбита Луны близка к кругу. Я знал точное время одного оборота Луны вокруг Земли, и оно тоже не меняется. Я назвал силу, которая уравновешивает инерцию и удерживает Луну на орбите, тяготением. Эта же сила определяет время, за которое Луна делает один оборот вокруг Земли. Итак, зная этот временной интервал, я смог применить закон обратных квадратов, чтобы рассчитать силу притяжения Земли на данном расстоянии от Луны.
Это замечательно работает для системы из двух тел, вдали от влияния другой материи. Но ведь все планеты Солнечной системы влияют друг на друга?
Ну да, в какой-то степени. Возьмем для примера планету А, обращающуюся вокруг Солнца. Если вторая планета Б находится на большом расстоянии от планеты А и дальше от Солнца, чем планета А, она будет оказывать некоторое влияние на орбиту А, по которой А вращается вокруг Солнца, но это влияние сильно уменьшится с расстоянием. Этот феномен известен как возмущение орбиты, и, чтобы получить сверхточное описание орбиты планеты А вокруг Солнца, нужно принять во внимание влияние планеты Б. Эта загадка известна как задача трех тел, и она до сих пор не имеет математического решения. Очевидно, что чем больше планет находится по соседству с планетой А и Солнцем, тем сложнее становится эта задача и точно решить ее невозможно.
Итак, вернемся к тому, как вы создавали закон всемирного тяготения. Во-первых, изучение разных влияний привело вас к пониманию того, что некая сила уравновешивает инерцию. Затем вы смогли продемонстрировать, что эта сила прекрасно соответствует закону обратных квадратов. Следующим шагом стала бы попытка объяснить, как именно действует эта сила.
Разумеется, но эта работа не приблизила меня к пониманию того, как действует тяготение. В какой среде действует эта сила? Как вообще могут два тела, разделенные расстоянием, влиять друг на друга? Я пришел к выводу, что сила, удерживающая планеты на их орбитах, относится к тем же силам, которые действуют в реторте, притягивая и отталкивая мельчайшие частицы материи. Я знал, что в природе существует сила, которая соединяет вместе некоторые металлы, когда их помещают близко друг от друга, а также сила, которая присоединяет кусочки бумаги к янтарной палочке, которую потерли о кусочек меха. Я делал эти опыты и видел действие этих сил, так же как видел, как Луна вращается по орбите вокруг Земли.
То есть вы хотите сказать, что в природе на самом деле действует только одна сила?
Нет, я этого вовсе не говорил. Я верю, что есть несколько разных видов этой силы, но они взаимосвязаны и действуют в одной общей среде.
А вы пришли к какому-нибудь заключению о природе этой среды?
Да. Я понял, что тяготение является всемирной силой. Есть какой-то основной способ, в рамках которого эта сила может действовать в пустом пространстве. Я верю, что она действует посредством духа Иисуса Христа. Бог один, нет никакой Троицы. Он не за пределами Вселенной, но ее часть и объединитель. Однако каким же образом Он удерживает планеты в движении и заставляет двигаться частицы? Он использует тяготение и другие мистические силы, но как? Я долгое время задавался этим вопросом. Я молил Бога открыть мне это. А потом, в момент божественного вдохновения, мне пришло озарение. Бог использует тело, сущность, дух Христа как среду для этих сил. Сын Божий однажды был явлен во плоти, но Он бессмертен, Он чистый дух, и Он может принимать любую форму. Он может управлять атомами Вселенной. Он может направлять планеты по их путям и заставлять солнца гореть яростным пламенем. Разумеется, я не мог опубликовать эту гипотезу, но это лучшее объяснение, которое я могу дать.
Это очень дерзновенное объяснение. И, насколько я понимаю, его невозможно доказать?
Я представляю себе, сколько людей сочтет такое соображение дерзновенным. И конечно, оно не может быть доказано. Но ведь ни один физик не может доказать свои собственные гипотезы по этому вопросу, не так ли? Если когда-нибудь найдут лучшее объяснение, я, разумеется, рассмотрю его самым внимательным образом. А до того времени удовлетворюсь моей собственной гипотезой.
О природе света
В некоторых ранних исследованиях Ньютон изучал свойства света. Для своих опытов и наблюдений он создал несколько практичных инструментов, например замечательный телескоп-рефлектор. Для объяснения природы и поведения света Ньютон применил тот же математический аппарат, который использовал для объяснения сил, управляющих движением и тяготением. Эта работа дала ему возможность открыть несколько универсальных законов, которые он подробно описал в своем втором капитальном труде «Оптика» (Opticks), опубликованном в 1704 году.
Когда вы впервые заинтересовались изучением света?
Впервые мой интерес к этому предмету появился при ознакомлении с теориями Декарта о природе света в книгах, имевшихся у аптекаря Кларка. Декарт верил, что свет представляет собой некое «давление», передаваемое в прозрачной среде, которую он назвал эфиром. Он полагал, что зрение — результат этого давления, воздействующего на зрительный нерв. Он также думал, что цвет создается пучками света в виде вращающихся сфер. Разумеется, когда я впервые читал это, я понятия не имел, верны ли эти гипотезы. Декарт был великим мыслителем, но проводил мало опытов, и я знаю, что его теории о природе света и способе его передачи не могли быть получены экспериментальным путем. Так что для меня эти сведения не были достаточно эмпирическими.
Итак, какова же была основная теория света в 1660-х и 1670-х годах? Было ли мнение Декарта признано учеными?
Тогда существовали по меньшей мере две разные модели. Некоторые экспериментаторы считали, что свет подобен волне, исходящей от вибрирующей скрипичной струны или туго натянутой веревки после легкого удара по ней. Другие придерживались мнения, что свет состоит из пучков, которые каким-то образом передаются в пространстве. Я был более склонен верить первой модели, но так и не смог доказать ее правильность.
Поделиться книгой: