10 гениев науки
Шрифт:
В 1669 году Исаак Барроу принял решение оставить Лукасовскую кафедру: ему была предложена должность придворного капеллана. Кафедру унаследовал Ньютон. Впоследствии эта кафедра стала почетной. В разные времена ее занимали ведущие ученые Англии.
Никаких интересных сведений о бытовой стороне жизни Ньютона в Кембридже нет. Он был довольно бережлив и тратил солидные суммы только на книги и научные инструменты. Время от времени принимал участие в студенческих развлечениях: застольях, игре в карты. Но делал это, по всей видимости, неохотно, больше для того, чтобы поддерживать отношения с однокашниками и не особенно выделяться.
Хорошо характеризует самого ученого и его взгляды одно из писем Ньютона, написанное в 1670 году. Это письмо он отправил своему коллеге по Кембриджу Астону, который, кстати, впоследствии стал секретарем Лондонского Королевского общества.
«Сэр,
В письме Вашем Вы позволяете мне не стесняясь высказать мое суждение о том, что может быть для Вас полезным в путешествии, поэтому я делаю это значительно свободнее, чем было бы прилично в ином случае. Я изложу сначала некоторые общие правила, из которых многое, думаю, Вам уже известно; но если хотя бы некоторые из них были для Вас новы, то они искупят остальное; если же окажется известным все, то буду наказан больше я, писавший письмо, чем Вы, его читающий.
Когда Вы будете в новом для Вас обществе, то: 1) наблюдайте нравы; 2) приноравливайтесь к ним, и Ваши отношения будут более свободны и откровенны; 3) в разговорах задавайте вопросы и выражайте сомнения, не высказывая решительных утверждений и не затевая споров; дело путешественника учиться, а не учить. Кроме того, это убедит Ваших знакомых в том, что Вы питаете к ним большое уважение, и расположит к большей сообщительности в отношении нового для Вас. Ничто не приводит так быстро к забвению приличий и ссорам, как решительность утверждения. Вы мало или ничего не выиграете, если будете казаться умнее или менее невежественным, чем общество, в котором Вы находитесь; 4) реже осуждайте вещи, как бы плохи они ни были, или делайте это умеренно из опасения неожиданно отказаться неприятным образом от своего мнения. Безопаснее хвалить вещь более того, чего она заслуживает, чем осуждать ее по заслугам, ибо похвалы не часто встречают противоречие или по крайней мере не воспринимаются столь болезненно людьми иначе думающими, как осуждения; легче всего приобрести расположение людей кажущимся одобрением и похвалой того, что им нравится. Остерегайся только делать это путем сравнения; 5) если Вы будете оскорблены, то в чужой стороне лучше смолчать или свернуть на шутку, хоть бы и с некоторым бесчестием, чем стараться отомстить; ибо в первом случае Ваша репутация не испортится, когда Вы вернетесь в Англию или попадете в другое общество, не слыхавшее о Вашей ссоре. Во втором случае Вы можете сохранить следы ссоры на всю жизнь, если только вообще выйдете из нее живым. Если же положение будет безвыходным, то, полагаю, лучше всего сдержать свою страсть и язык в пределах умеренного тона, не раздражая противника и его друзей и не доводя дело до новых оскорблений. Одним словом, если разум будет господствовать над страстью, то он и настороженность станут Вашими лучшими защитниками. Примите к сведению, что оправдание в таком роде, например: «Он вел себя столь вызывающе, что я не мог сдержаться», понятны друзьям, но не имеют значения для посторонних, обнаруживая только слабость путешественника.»
Далее Ньютон дает общие и конкретные рекомендации по поводу того, что следует изучить во время путешествия. Он рекомендует изучать политическую и экономическую обстановку в различных странах, традиции, искусство, корабельные механизмы и способы управления кораблями, природные ресурсы стран и способы их добывания. Конкретные указания содержат много нелепых, с точки зрения современного человека, советов. Например, ученый пишет:
«Не существуют ли в Венгрии, Словакии, Богемии, около города Эйла, или в Богемских горах, вблизи Силезии, золотоносные реки; может быть, золото растворено в какой-нибудь едкой воде, вроде царской водки, и раствор уносится потоком, пробегающим через рудник. Держится ли в тайне или практикуется открыто способ класть ртуть в эти реки, причем ее оставляют там до тех пор, пока она не напитается золотом, после чего ртуть обрабатывается свинцом и золото очищается».
Эти советы, а также тон самого письма некоторые биографы объясняют тем, что Ньютон просто подшучивал над своим респондентом. Однако это мнение мало кто поддерживает. Учитывая политическую обстановку и уровень развития науки на тот момент, можно сказать, что советы Ньютона, касающиеся поведения, весьма мудры, а его рекомендации в области исследований не так наивны.
Профессор Лукасовской кафедры
Дальнейшие
Оптические исследования
Студенческое увлечение Ньютона оптикой перешло в настоящую страсть. Как мы уже писали, еще во время вынужденного, но чрезвычайно плодотворного пребывания в Вулсторпе, он работал над усовершенствованием телескопа.
В рассказе о Галилее мы довольно подробно описали сконструированный им телескоп-рефрактор, действие которого основано на комбинации линз. Открытия, сделанные с помощью телескопа Галилея, привели к тому, что этот прибор стал очень популярен и многие ученые XVII века взялись за его усовершенствование. Однако в мощности линзовых телескопов тех времен был серьезный ограничивающий фактор — так называемая сферическая аберрация — искажение изображения, связанное с тем, что лучи от точечного источника света, находящегося на оптической оси, не собираются в одну точку с лучами, которые проходят не через эту ось, а пересекаются по некоей поверхности. Одним из способов уменьшить сферическую аберрацию было увеличение длины телескопа. Во Франции даже планировалось строительство телескопа длиной более чем 30 метров.
В 1664 году Ньютон тоже заразился крайне распространенной идеей усовершенствования телескопа. Первая его попытка была направлена на создание несферических линз, которые не давали бы описанной выше аберрации. Сейчас существуют сложнейшие технологии изготовления несферических линз. Но в XVII веке эта задача была практически неразрешимой. Тем не менее, Ньютон справился с ней и получил какие-то линзы. Но их качество, по всей видимости, не допускало возможности практического использования. На трудоемкий процесс создания этих линз Ньютон потратил не менее года. В процессе этой работы он также обнаружил, что искажение дает не только и не столько сферическая аберрация, сколько радужное окаймление, появляющееся вокруг изображения точки — так называемая хроматическая аберрация. От типа линзы появление этого окаймления не зависит. Оставалось два пути: устранить хроматическую аберрацию или воспользоваться другим способом получения изображений далеко находящихся предметов. Ньютон пытался двигаться в обоих направлениях, и преуспел во втором.
Уже в 1668 году он создал первый зеркальный телескоп. Идея такого прибора не была новой. Так, есть сведения, что еще в 1626 году телескоп, в основе которого находилось сферическое зеркало, был построен неким Чезаре Караваджи. Однако степень достоверности этой информации проверить невозможно. Занимался созданием такого инструмента и ученик Галилея Бонавентура Кавальери. Кстати, он больше известен своими математическими изысканиями в области бесконечно малых, то есть был одним из предшественников Ньютона в открытии дифференциального и интегрального исчислений.
Кавальери, однако, не смог создать зеркальный телескоп, выигрывающий в качестве у уже существующих оптических. Наконец в 1663 году проект телескопа-рефлектора был создан шотландским математиком и астрономом Грегори. Уже в процессе создания своего телескопа Ньютон обнаружил этот проект Грегори и впоследствии не претендовал на приоритет идеи, оставаясь, тем не менее, создателем первого функционирующего рефлектора.
Схема рефлектора Ньютона
Созданный Ньютоном в 1668 году зеркальный телескоп имел длину всего 15 сантиметров. При этом он был не менее мощным, чем существовавшие в те времена оптические телескопы. Однако добиться хорошей четкости изображения ученый не смог — помешали плохая полировка и несовершенство материалов. Однако модель 1671 года уже была лишена этих недостатков. Этот экземпляр телескопа сохранился и находится в коллекции Лондонского Королевского общества.
Возможно, предшественникам Ньютона, пытавшимся создать хорошо функционирующий рефлектор, не хватило терпения, настойчивости и мастерства — тех качеств, которыми обладал наш герой. Особенно это касается тщательности полировки отражателя. Здесь Ньютон применил новые, разработанные им самим методы и достиг больших успехов, чем лучшие профессионалы-ремесленники того времени. Вот как он описывал некоторые моменты работы над телескопом: