Чем мир держится?

Подольный Роман Григорьевич

Этот эксперимент был по меньшей мере втройне историческим. Во-первых, как уже было сказано, закон Ньютона наконец-то довольно точно был проверен на поверхности Земли, а не «на небе», не на наблюдениях за далекими планетами. Во-вторых, были определены средняя плотность и вес нашей планеты. А в-третьих, Кэвендиш попутно, «между делом», определил численное значение коэффициента в формуле закона всемирного тяготения, гравитационной постоянной.

Ученые считали, считали, считали, опираясь на закон всемирного тяготения, и наша Земля обзавелась новыми сестрами, дальними спутницами Солнца, планетами Уран и Нептун, был предсказан Плутон, открытый только в 1930 году. Сотни работ были посвящены тому,

как проявляется закон всемирного тяготения в движении Луны, Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Урана и спутников трех планет, названных здесь последними.

В 1842 году астроном Бессель, наблюдая за самой яркой звездой нашего неба Сириусом, заметил странные колебания в положении ее на небе.

Опираясь на закон всемирного тяготения, Бессель предсказал, что у Сириуса есть невидимый спутник большой массы. Так теоретически открыли двойные звезды: спустя двадцать лет астрономы увидели спутник Сириуса, а сейчас мы знаем, что двойных звезд во Вселенной — большинство.

Гениальный математик и астроном Лаплас преклонялся перед Ньютоном, а закон всемирного тяготения называл совсем коротко: «закон природы». На основе закона Ньютона, одного-единственного — Лаплас верил — будут раскрыты все детали, даже самые сложные, движений планет в Солнечной системе.

Собственные работы Лапласа в астрономии впервые, по мнению специалистов, привели в стройную систему небесную механику. Вряд ли здесь стоит рассказывать об его открытиях, касавшихся закономерностей движения спутников Юпитера, самого Юпитера и Сатурна, Луны, наконец. Лаплас же разработал первую полную теорию приливов и отливов. Особое внимание он обращал на связи между телами Солнечной системы.

А еще до открытия и двойных звезд и новых планет Лаплас после ряда исследований, касавшихся так называемых неравенств в движении Луны, гордо провозгласил, что астроном может, наблюдая одну лишь Луну, «не выходя из своей обсерватории», выяснить, как велика Солнечная система и насколько сильно сжата Земля у полюсов. И все это он говорил, подчеркивая роль во Вселенной своего любимого «закона природы».

Всю жизнь Лаплас словно стремился ограничить себя ролью ученика, применяющего закон, открытый учителем. Между тем на самом деле он во многом пошел дальше Ньютона. А случались у Лапласа озарения, когда он словно прорывался в будущее науки на сотню-полторы лет. По Ньютону, например, тяготение не должно влиять на свет. Лаплас же писал: «Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в двести пятьдесят раз превосходил диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас, следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми».

Ученые видят сейчас в этом предсказание существования «черных дыр» — любимых детищ современных астрофизики и космологии. Подробно о них будет рассказано во второй части книги.

Тем не менее закон всемирного тяготения был для Лапласа эталоном в куда более узком смысле, чем для Ричарда Фейнмана в наши дни: Лаплас, по-видимому, считал, что все или почти все физические законы должны с некоторыми видоизменениями повторять формулу закона Ньютона. В великую «Небесную механику» Лапласа входит глава «О капиллярном действии». Он полагает, что в этом физическом явлении играют решающую роль силы притяжения между молекулами, а отличие этих сил от Ньютоновых сил гравитации в основном то, что они становятся исчезающе малыми при увеличении расстояний между молекулами.

Все области физики должны были строиться по образу и подобию созданной Ньютоном теории тяготения.

И только ли в физике дело обстояло именно таким образом!

Современный английский ученый и историк науки Джон Бернал специально

отметил в своей книге «Наука в истории общества»: «Как ото ни парадоксально… наиболее непосредственное влияние идеи Ньютона оказали в области экономики и политики. Найдя свое применение в философии друга Ньютона — Локка и его последователя Юма, они создали общее чувство скептицизма по отношению к авторитету. Через Вольтера, который первым ознакомил французов с работой Ньютона, они должны были способствовать „просвещению“ и тем самым — идеям французской революции. Они и поныне продолжают оставаться философской базой буржуазного либерализма».

Бернал начинает приведенное рассуждение со слов «как это ни парадоксально». Сегодня в устах физика — да и не только физика — слово «парадокс» и производные от него звучат как комплименты.

Первый научный закон, распространенный на Вселенную и подтвержденный экспериментально, придал особую ценность связанным с ним философским идеям. Ньютон нашел «точку опоры», позицию для создания всеобъемлющей физической картины мироздания. Ученые, занимавшиеся общественными науками, не знали таких твердых законов, с точки зрения которых они могли бы исследовать общество и его историю — эти законы предстояло открыть Марксу и Энгельсу в середине XIX века. А пока что закон всемирного тяготения стал для всех областей знания, в. том числе гуманитарных, идеалом, которому следовало подражать. И порою не только идеалом. Этот закон пытались ввести в качестве основы в науки, к которым он и не мог иметь никакого отношения, — в физиологию, социологию, химию, например.

Франц Антон Месмер, человек трагической судьбы, первый исследователь гипноза (названного им животным магнетизмом), пытался объяснять наблюдавшиеся им факты (и явления, которые, как ему казалось, он наблюдал) законом всемирного тяготения.

Великий французский утопист Фурье называл важнейшую, по его мнению, часть своего учения теорией всеобщего притяжения страстей и считал, что в ее фундаменте лежит теория Ньютона. Другой знаменитый утопист, Сен-Симон, полагал, что следует основать культ Ньютона. Человек, создавший закон всемирного тяготения, становился в глазах своих последователей чуть ли не богом.

Это трудно понять с позиций наших дней, когда учебники переполнены законами, носящими имена великих и менее великих ученых. Но Ньютон принес первые строгие и проверенные опытом законы в мир, где физика явлений представлялась расплывчатой и шаткой. Он дал своей эпохе почувствовать прелесть точного знания, доказал своим последователям самую возможность его достижения.

И все-таки, несмотря на все победы, на законе всемирного тяготения лежала мрачная тень — с самого момента его рождения. Этой тенью, даже проклятием, висевшим над новым законом, было вытекающее из закона мгновенное дальнодействие. Сила тяготения мгновенно, с бесконечной скоростью передавалась на любые расстояния; при этом было совершенно неясно, как она преодолевает пространство. Сила передается телу воздействием на него другого тела — это положение было аксиомой для Галилея, на него опираются законы механики самого Ньютона, а вот закон всемирного тяготения Ньютона выкидывает прочь эту аксиому!

Для самого Ньютона это было драмой, которую можно назвать «трагедией дальнодействия».

В первом издании «Математических начал» он был настолько осторожен, что заявлял: все происходит так, как будто все тела взаимно притягиваются строго по формуле его закона. Такая осторожность, наверное, прежде всего диктовалась тем, что Ньютон делал фантастических масштабов обобщения, подчинял одним и тем же закономерностям явления на Земле и в космосе. Но немалую роль в обращении к сослагательному наклонению должно было сыграть и отсутствие представления о механизме тяготения.