Секреты мироздания
Шрифт:
Грантемская школа, в которой Ньютон проучился в общей сложности почти пять лет, имела немалое значение в освоении латинского языка, математики и богословия, необходимых в то время для поступления в университет. Во главе школы стоял известный педагог Генри Стокс. По рассказам современников, Стокс высоко оценил способности и прилежание мальчика. Именно он уговорил мать Ньютона пойти навстречу желаниям сына и вернуть его в школу, а затем отправить в университет. По окончании школы Стокс провожал Исаака со слезами на глазах и в своей прощальной речи восхвалял его таланты и характер.
К грантемскому периоду, как предполагают биографы, относится единственное романтическое увлечение Ньютона мисс Сторей, воспитанницей аптекаря Кларка, и даже намечался брак. Но впоследствии, когда определилась его университетская деятельность, Ньютон навсегда отказался от намерения жениться, и, по его
Напряженные научные изыскания, «да и самый великий ум Ньютона, — писал французский историк Фонтенель, — не давали ему возможности чувствовать ни пустоты в своей жизни, ни нужды в домашнем обществе. Племянница, которую он выдал замуж, и которая жила у него со своим мужем, заменяла ему место детей и доставила случай для семейных забот».
Уже в раннем детстве у Ньютона проявилась склонность к конструированию, изобретательству, экспериментированию и рисованию. Сохранились рассказы о том, что мальчик любил строить механические игрушки, самокаты, модели водяных мельниц, солнечные и водяные часы, а для участниц детских игр делать маленькие столики, шкафчики и другие поделки. Любил заниматься воздушными змеями и запускал их иногда ночью с бумажными цветными фонариками, распространяя в шутку слух о новой комете.
По словам Ньютона, первый физический опыт был произведен им в 1658 г.: желая определить силу ветра во время бури, измерил дальность своего прыжка по направлению и против ветра. «…Раннее мастерское владение сэром Исааком Ньютоном механическими приспособлениями и его мастерство в рисовании и проектировании, — писал доктор Стэкли в своем труде о Ньютоне (1752), — сослужили ему хорошую службу в его экспериментальном пути в философии [в естественных науках] и подготовили прочный фундамент для развития его пытливого ума…»
5 июня 1661 г. Исаак Ньютон был принят в Тринити-колледж (коллегия Троицы) Кембриджского университета в качестве субсайзера (так назывались бедные студенты, выполнявшие для заработка обязанности слуг в колледже). Характерной особенностью для английских университетов, и в частности для наиболее знаменитого из них — Кембриджского, было предоставление широкой инициативы самому студенту, а также неразделимое смешение учебных и ученых функций. С кафедр студентам передавалось наследие старой науки, но с тех же кафедр это старое порой беспощадно разрушалось и создавалась новая наука, а ученик превращался в оппонента и сам начинал учить.
Согласно запискам Ньютона, первые годы учебы протекали обычно: в течение двух лет он изучал арифметику, геометрию по Евклиду, тригонометрию, богословские науки и древние языки (латинский, в меньшей степени греческий и еврейский), к этому же времени относится его знакомство с системой Коперника и оптикой.
Учителем, оказавшим большое влияние на Ньютона, был Исаак Барроу (1630–1677) — молодой профессор лукасовской кафедры.
Превосходные знания древних языков и математики позволили Барроу сделать блестящие переводы античных геометров — Архимеда, Евклида, Аполлония. Но главные заслуги Барроу относятся к области математики: разработанный им новый метод нахождения касательных к кривым стал важным этапом в развитии исчисления бесконечно малых. Ранняя смерть Барроу огорчила многих ученых, знавших его. Ньютон в старости говорил, что наибольшую боль смерть учителя и коллеги причинила, конечно, ему.
По окончании университета в 1665 г. Ньютон получает ученую степень бакалавра, и очень скоро, в 1668 г., он становится «мастером искусств» (магистром). Через год Барроу передает ему почетную лукасовскую кафедру, и Ньютон в возрасте 27 лет становится профессором Кембриджского университета. Эту должность он занимал до 1701 г.
В 1665–1667 гг. Ньютон во время страшной эпидемии чумы находился в своей родной деревне Вулсторп. Эти годы были наиболее продуктивными в научном творчестве ученого. В деревенской тиши, вдали от многолюдного колледжа он с головой погрузился в осуществление своих
Многим кажется непостижимым тот факт, что основные идеи и результаты в математике, механике и физике получены Ньютоном за два года (1665–1666), которые он провел в Вулсторпе. По собственному признанию Ньютона, в эти годы он «был на высшей точке своей изобретательности и размышлял о математике и философии (физике) больше, чем когда-либо позже». Но в этом нет ничего удивительного: ведь гений продолжает и завершает ту творческую работу, над которой он с полной отдачей трудился в предыдущем рождении. Университетская жизнь Ньютона началась в те годы, когда ученый мир Европы все еще находился под впечатлением астрономических открытий, сделанных Галилеем в 1609–1610 гг. при помощи созданного им телескопа. До Галилея наука в основном описывала явления и делала попытки их объяснить. Галилей впервые показал, что наука способна открывать новые, совершенно неожиданные тайны природы. Он сделал это при помощи телескопа с выпуклой и вогнутой линзами. Однако попытки Галилея и его учеников улучшить возможности телескопа путем совершенствования стеклянных объективов к существенным результатам не привели. В 1664 г. Ньютон-студент приступает к работе по улучшению телескопа. Он, по его словам, занялся собственноручным изготовлением несферических стекол, поскольку шаровые линзы из-за сферической аберрации и радужного окаймления не давали качественного изображения. Вскоре Ньютон прекратил эту трудную работу. Он приходит к выводу, что «стекла, коим дали бы фигуры наилучшие, какие для этой цели можно придумать, не будут действовать и вдвое лучше сферических зеркал, полированных с той же точностью» («Лекции по оптике», 1669). Этот вывод определил два направления деятельности Ньютона в этой области: одно — исследование причин хроматической аберрации, другое — работа над телескопом с отражающим сферическим зеркалом. Несомненно, что мысль о возможности построения такого телескопа возникла у Ньютона вполне самостоятельно. Как видно из переписки Галилея, отражательные телескопы неоднократно обсуждались им с учениками и друзьями, но попытки создать такой прибор к положительным результатам не привели. Только в 1668 г., благодаря упорному труду и многочисленным опытам по изготовлению сплавов и полировке металлических поверхностей, Ньютону удалось построить первый телескоп-рефлектор длиной всего 15 см.
К 1671 г. Ньютон построил второй телескоп, больших размеров и лучшего качества. В письме к секретарю Королевского общества Ольденбургу Ньютон писал следующие слова, живо воскрешающие перед нами образ Ньютона-химика и металлурга: «Сначала я расплавил одну медь, затем положил туда мышьяк и, сплавив несколько, размешал все вместе, остерегаясь вдыхать ядовитый дым. Затем добавил олова и снова, после очень быстрого расплавления его, все перемешал. После этого сразу все вылил».
Впоследствии Ньютон подробно описал разработанный им способ полировки металла для зеркал в своей «Оптике». Осенью 1671 г. Ньютон послал свой телескоп на усмотрение короля и членов недавно утвержденного Королевского общества. Инструмент получил высокую оценку, и 11 января 1671 г. Исаак Ньютон был избран членом Общества. Следует отметить, что Королевское общество в Лондоне — это одно из самых известных научных обществ в мире, продолжающее интенсивную работу и в наши дни.
Членами Общества тогда были такие блестящие ученые, как: Барроу, Бойль, Грегори, астроном Гевелиус, Гук, Гюйгенс, философ Локк, математик Уоллис, архитектор Рен и др. Общество послужило образцом для большинства научных академий, учреждение которых стало в конце XVII и XVIII вв. «хорошим тоном» в Европе. Основанная в 1724 г. Санкт-Петербургская Императорская Академия наук явилась своего рода отзвуком на возникновение Королевского общества. С 30 ноября 1703 г. и до конца своей жизни Ньютон был президентом этого Общества.