Аксиомы движения. Гравитация. Система мира

 

Он начинает с определений: что такое масса, количество движения, инерция, сила, что есть пространство и время. Затем следуют «аксиомы, или законы, движения». Их три.

Если хотите, это тоже намек на Декарта. В его «Началах философии» приведены три закона движения (в том числе закон инерции); однако в том виде, как они были сформулированы Декартом, эти законы сейчас интересны лишь для историка. Вместо них на стенах наших аудиторий, как некие заповеди, начертаны законы движения Исаака Ньютона. Вот как их изложил он сам:

«1) Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

2) Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

3) Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе говоря, взаимодействия двух сил друг на друга равны и направлены в противоположные стороны».

После этого автор приступает к решению задач о движении материальных точек и твердых тел. Но прежде вводится особая глава – о том, каким образом он будет доказывать свои теоремы. Здесь надо сделать одно замечание.

Казалось бы, тут для Ньютона самое время воспользоваться своим математическим изобретением – методом флюксий. Однако флюксионное (иначе диференциальное) исчисление в «Началах» практически не использовано. О нем лишь вскользь упомянуто в одном месте второй книги. Вместо флюксий автор применяет громоздкий геометрический метод пределов, да и вообще все доказательства в его произведении изложены не алгебраически, а геометрически. Некоторые биографы Ньютона объясняют это тем, что он не хотел усложнять и без того трудную книгу новым, никому еще не известным математическим аппаратом.

В первой книге «Начал» движение тел рассматривается так, как если бы оно происходило в пустоте. Во второй книге действие переносится в сопротивляющуюся среду – решаются гидродинамические задачи, рассмотрено волновое и вихревое движения. Здесь уже становится явным спор с Декартом. Опровергается основной тезис картезианской физики о том, что все виды движения можно свести к вихрям текучей материи, будто бы заполняющей мировое пространство.

Третья книга называется «О системе мира».

 

ШАРНИР И РЫЧАГ ВСЕЛЕННОЙ

 

Впервые мысль о том, что предметы падают на землю под действием той же силы, которая удерживает на околоземной орбите Луну, и что именно эта сила сообщает Луне центростремительное ускорение, возникла у Ньютона, как мы знаем, еще в юности. В расчетах силы притяжения можно исходить из того, что вся масса Земли сосредоточена как бы в ее центре, то есть заменить сферу точкой, – это он понял, по‑видимому, тогда же. Но первоначальные расчеты не подтвердили гипотезу Ньютона: данные о размерах Земли, которыми он воспользовался (окружность и расстояние от поверхности до центра), были неправильны. В результате мир узнал о законе всемирного тяготения на двадцать лет позже.

Лишь в семидесятых годах француз Пикар заново измерил величину градуса земного меридиана. Рассказывают, что, узнав об этом (в начале 80‑х годов), Ньютон тотчас принялся вычислять центростремительное ускорение Луны и так волновался, что никак не мог выполнить нескольких простых арифметических действий. Как бы то ни было, величина, найденная Пикаром, оказалась именно такой, какая была нужна для подтверждения его гипотезы. Доказательство тождества между силой тяготения и силой тяжести на Земле приведено в третьей книге «Начал». Это – решающий момент во всей теории всемирного тяготения, и сам Ньютон считал его своим главным достижением.

Но дальше идет еще более сильное доказательство, из которого следует, что гравитация – это основной закон мироздания, ось, на которой держится Вселенная.

Вы помните, что задача, которую поставил перед друзьями сэр Кристофер Рэн во время встречи в кабачке, сводилась к тому, чтобы доказать, что из закона тяготения с необходимостью вытекает эллиптическая форма планетных орбит. В «Началах» задача решается наоборот– каким должен быть закон взаимодействия планеты и Солнца, если известно (из астрономических наблюдений), что планета движется по эллипсу. И оказывается, что не только эллиптическая траектория орбит, но все три закона Кеплера – лишь следствия закона всемирного тяготения.

К «Системе мира» примыкает «Общее поучение», где говорится, что «изящнейшее соединение Солнца, планет и комет не может произойти иначе, как по намерению и по власти могущественного и премудрого существа». Творение Ньютона завершается, в духе его времени, похвалой Всевышнему. А в заключение сказано, что хотя автор выводит все небесные явления из силы тяготения, сущность самого тяготения он не обсуждает. Наблюдения над явлениями природы позволяют усмотреть в них присутствие этой силы, но из них невозможно понять причину тяготения. Гипотез же, говорит Ньютон, я не измышляю.

 

Часть четвертая ВЕЛЬМОЖА

 

«БУДЬТЕ МУЖЕСТВЕННЫ»

 

 

1687

 

Хамфри Ньютон поселился у своего однофамильца «в последний год правления короля Чарлза». В 1685 году Карл Второй, сын обезглавленного отца, легкомысленный щеголь, больше всего на свете любивший покрасоваться на лошади, дамский угодник, но также – не будем забывать этой заслуги – почитатель и опекун наук, не успев состариться, скончался. Ему наследовал его младший брат Иаков (Джеймс) II. Этот правитель еще меньше, чем его брат, был способен извлечь уроки из прошлого. В результате он продержался на троне всего три года.

Это были неуютные годы. Монарх был католиком старого закала и не скрывал этого. Вскоре после его воцарения был подавлен протестантский мятеж в столице. После чего взоры папистов обратились к двум главным очагам крамолы: центрам англиканского вероучения – Оксфорду и Кембриджу.

Главой церковного округа в Оксфорде был назначен человек, не имевший иных заслуг, кроме того, что он был католиком, и послу римского папы обещали, что «то же самое» будет сделано в Кембридже. Другой инцидент произошел в начале 1687 года: королю захотелось, чтобы Кембриджский университет присвоил ученую степень магистра искусств некоему Олбэну Фрэнсису – монаху бенедиктинского ордена. Это значило, что бенедиктинец получит право участвовать в обсуждении университетских дел, будет сидеть за одним столом с профессорами и пр.

Случай сам по себе был незначительный; формальное присуждение ученых званий вельможным персонам и фаворитам короля было довольно обычным делом. Но уступка одному ставленнику папистов грозила вторжением других. Дело было не в монахе, а в общей обстановке. Поднялся ропот; в трапезных, за «высоким столом» вместо ученой беседы обменивались желчными замечаниями о Фрэнсисе и его покровителе. Кое‑кто обратил внимание на то, что студенты расхаживают по улицам городка, опоясанные кто шпагой, кто кинжалом.

Канцлер университета отправился в столицу – хлопотать в высоких кругах, чтобы короля уговорили отказаться от своего намерения. В крайнем случае пусть бенедиктинец под присягой обещает уважать обычаи протестантского университета. Канцлера приняли невежливо, а Фрэнсис, услыхав о присяге, сел на коня и поскакал во дворец жаловаться. Его величество был разгневан. Однако, соблюдая внешнюю законность, повелел Кембриджскому университету прислать своих представителей в Вестминстерский дворец, где заседала высшая церковная комиссия. Она должна была разбирать это дело.

Совет университета выбрал восемь депутатов – и, как ни странно, среди них оказался Ньютон. Странно, потому что до сих пор мы как будто не замечали за нашим героем склонности к общественной работе. Но это лишь означает, что мы его плохо знали. Вся жизнь Исаака Ньютона была связана с колледжем и университетом. И в тревожный час он не мог оставаться в стороне от грозившей университету беды. Перед отъездом депутаты собрались для совещания. Положение было непростым. Назревала открытая ссора с королевским двором, они должны были и ослабить готовящийся удар, и вместе с тем проявить необходимую твердость.

Кто‑то предложил не дразнить гусей: лучше уступить монарху, чем идти на опасное обострение отношений. Делегаты колебались. Но тут поднялся человек, который до этих пор молчал. «Будьте мужественны, – сказал он, – держитесь законов. Каждый порядочный человек обязан по божьим и человеческим установлениям повиноваться монарху, но если его величеству нашептали, чтобы он потребовал такое, что законом не позволено, то никто не обязан расплачиваться за неподчинение произволу».

Это отрывок из одного письма, которое Ньютон написал кому‑то в это время; приблизительно то же сказал он на собрании депутатов. Такова была его позиция в споре Кембриджа с реакционной католической верхушкой.

На другой день все были в Лондоне. Вице‑канцлер университета выступил вперед и, запинаясь от робости, изложил мнение депутатов. Мнение это примерно совпадало с высказыванием Ньютона. Председатель церковной комиссии грозно оборвал оратора. Тогда за спиной старого вице‑канцлера раздались более решительные голоса. Кончилось тем, что паписты пошли на попятный, присуждение степени Олбэну Фрэнсису было отменено. Король получил урок (который, однако, не пошел ему на пользу). Вице‑канцлер получил отставку. Ньютон вернулся в Тринити; это почти совпало с выходом в свет его книги.

 

В ПАЛАТЕ ОБЩИН

 

 

1689

 

Вероятно, благодаря этому успеху он оказался вскоре избранным в депутаты парламента. Университет имел право послать в Палату общин двух представителей. Ньютона избрали незначительным большинством голосов (вторым был некто Роберт Сойер). Сделавшись неожиданно для себя политическим деятелем, он в конце 1688 года вновь оказался в столице.

Между тем декорации переменились – произошла «славная революция». Так назвали ее, наполовину иронически, наполовину всерьез, английские историки, чтобы противопоставить кровавой и героической "4 революции 1649 года. На побережье высадился отряд Вильгельма Оранского, голландского штатгальтера и зятя короля. Неудачливый самодержец спасся бегством во Францию, новым королем стал Вильгельм III, в по‑английски Уильям. И все кончилось к общему удовольствию протестантских священников, новых дворян, торговцев шерстью и владельцев мануфактур.

Громадный, плохо протопленный зал Палаты общин гудел, как улей. В центре возвышалось кресло спикера, перед ним стоял стол, за которым сидели писцы. Справа и слева ступенями поднимались кверху дубовые скамьи, на которых разместились джентльмены в высоких шляпах и просторных черных плащах. Каждый, кто хотел говорить, по знаку спикера спускался вниз, где на свободном пространстве возле стола были проведены по полу две красные полосы, разделяющие две враждебные группировки. Расстояние между ними равнялось длине двух мечей; никто из ораторов не имел права перешагнуть через свою полосу. И одновременно с оратором, говорившим внизу, высказывали свое мнение, бросали язвительные реплики, обменивались новостями, бранились, кричали и топали ногами полсотни сидящих на скамьях; а сверху, с галереи для публики, на них глазели любопытные горожане.

Ньютон аккуратно являлся на все заседания. На него посматривали с интересом. Ученейший профессор, автор книги, о которой все слышали, но которую ни один человек не в состоянии был прочесть, молча входил в зал, занимал место на краю верхней скамьи, внимательно выслушивал ораторов и с загадочно‑непроницаемым видом покидал палату. Никто из государственных мужей ни разу не слыхал, чтобы он выдавил из себя хотя бы одно слово.

И вдруг однажды профессор поднял руку.

Сейчас же все смолкло. Взоры обеих партий, председателя и публики устремились на него. Что скажет прославленный молчальник? О чем возвестит?

Ньютон встал и отыскал глазами пожилого служителя, скромно стоявшего у дверей.

– Сэр, – произнес он, – не могу ли я попросить вас об одном одолжении? Будьте любезны закрыть форточку. Сквозит.

И сел на место. Этим и ограничилось его участие в работе парламента.

– Предание донесло до нас этот анекдот, и мы вправе усомниться в его правдоподобии. Затворник не от мира сего, равнодушный к политике, безразличный даже к судьбе города, чьи интересы он приехал защищать, – полно, так ли он вел себя на самом деле? Однако в документах английской Палаты общин, в протоколах прений имя Ньютона нигде не упомянуто. Он действительно хранил молчание весь свой депутатский спор – если не считать вышеупомянутого эпизода. Остается предположить, что парламентская деятельность, когда он увидел ее вблизи, не показалась ему лучшим способом ведения государственных дел.

Враг католицизма, Ньютон оставался вместе с тем убежденным роялистом.

Впрочем, есть сведения, что его присутствие в палате было не совсем бесполезным. Сохранились письма, посланные из Лондона, в которых он давал кое‑какие советы политического характера университетскому начальству. Так или иначе, но больше его в депутаты уже не выбирали.

Для самого Ньютона тринадцатимесячное пребывание в столице все же не было пустой тратой времени. Изредка его видели на собраниях Королевского общества. Там произошла его встреча с Гюйгенсом. В это время великий голландец гостил в Англии. Оба выступили с докладами, но при этом странным образом поменялись ролями: Гюйгенс изложил свою теорию тяготения, явно устаревшую после публикации «Начал», а Ньютон сделал сообщение на тему, в которой более сведущим был Гюйгенс, – о двойном преломлении света в кристаллах исландского шпата.

Жизнь в большом городе не изменила привычек Ньютона, но сделала его все ж таки более общительным. Близких друзей у него и теперь не было, однако появились добрые знакомые – Сэм Пипс, философ Джон Локк, ученая приятельница Локка леди Мешэм. У кого‑то из них Ньютон повстречался с молодым аристократом Чарлзом Монтэгю, бывшим учеником колледжа Троицы. Некогда Монтэгю собирался стать ученым богословом, потом увлекся литературой, сочинил элегию на смерть Карла II. В бытность Ньютона парламентарием красавец Монтэгю, весь в пене тончайших кружев, выпущенных поверх расшитого серебром камзола, изящный, обходительный и дальновидный, был уже важной птицей при дворе короля Уильяма и метил в министры. Знакомство с Монтэгю впоследствии сыграло важную роль в жизни Ньютона.

Он не знал, что близящееся пятидесятилетие готовит ему неожиданные испытания. Осенью того же 1689 года Исаак получил известие о болезни матери. Он едва успел застать ее в живых; судя по всему, она заразилась брюшным тифом, ухаживая за Бенджаменом – единоутробным братом Ньютона. Смерть матери, последнего близкого человека, была началом в цепи событий, грозных и во многом загадочных, к которым нам предстоит перейти. Но прежде обратимся к документам.

 

ПОЖАР

 

 

Из дневника Авраама де ла Прайм,

студента колледжа св. Иоанна

3 февраля 1692 г. Кембридж.

 

 

«Запишу, что я сегодня слышал. Есть у нас такой мистер Ньютон, я видел его много раз, – член колледжа Троицы, очень известный своей ученостью, математик, философ, богослов и прочее; он уже много лет состоит в Королевском обществе, написал тьму научных книг и трактатов, в том числе трактат о математических началах философии, который принес ему великую славу: он получил, особенно из Ирландии, множество похвальных отзывов и поздравлений. Но из всех книг, которые он написал, была одна о цветах и свете, ради которой он поставил тысячи опытов, потратил двадцать лет труда, и все это обошлось ему в многие сотни фунтов. Так вот, эта книга, о которой он сам был очень высокого мнения, да и другие о ней столько говорили, – эта книга погибла вследствие несчастного случая и потеряна навеки прямо‑таки на другой день после того, как ученый автор почти что ее закончил, а было это так: утром он оставил ее на столе вместе с другими бумагами, а сам пошел в церковь. И от свечи, которую он, к несчастью, забыл потушить, каким‑то образом загорелись его бумаги, сгорела и эта книга, и другие ценные рукописи. Удивительно, что на этом все кончилось, огонь потух; но когда м‑р Ньютон воротился от заутрени и увидел, что произошло, то все думали, что он лишится рассудка: бедняга был так потрясен, что целый месяц не мог прийти в себя. Об этой его теории света и цветов был напечатан длинный отчет в Трудах Королевского общества, который он им послал давно, еще до того, как приключилось с ним это горе…»

 

 

БОЛЕЗНЬ

 

 

Исаак Ньютон – Сэмюелу Пипсу.

Лондон, 13 сентября 1693 г.

 

 

«Сэр, –

В течение некоторого времени после того, как м‑р Миллингтон доставил мне ваше распоряжение, он настойчиво добивался от меня, чтобы я посетил вас, как только приеду в Лондон; я не соглашался, но потом уступил, однако не отдавал себе отчет в том, что я делаю. Я совершенно запутался и до крайности этим удручен; вот уже двенадцать месяцев я не ем и не сплю как следует, и я утратил прежнюю ясность ума. Уверяю вас, я вовсе не стремился добиться от вас каких‑либо выгод для себя и никогда не домогался милостей короля Джеймса, но теперь я так встревожен, что принужден отказаться от чести вашего знакомства и никогда больше не видеть ни вас, ни остальных друзей, лучше будет, если я оставлю вас всех в покое. Прошу извинить меня за то, что я чуть было не напросился к вам в гости, и остаюсь Ваш покорный и преданный слуга

Ис. Ньютон».

 

 

Доктор медицины Миллингтон – С. Пипсу

Кембридж, конец сентября.

 

 

«Сэр, –

Я повидался с мастером Ньютоном. Прежде чем я успел его расспросить, он мне сказал, что он написал вам очень неловкое письмо и ему стыдно. По его словам, он был не в себе, его терзала головная боль и он не спал почти пять суток. Он просит передать вам это вместе со своими извинениями. Теперь он чувствует себя лучше, хотя мне лично кажется, что он пребывает в некоторой меланхолии. Но будем надеяться, что до полного умственного расстройства дело не дойдет…»

 

 

Исаак Ньютон – высокочтимому Джону Локку.

Лондон, 16 сентября.

 

 

«Сэр, –

Полагая, что вы стремились впутать меня в дела с женщинами и другие истории, я был настолько раздражен, что, когда

мне рассказали, что вы больны и уже не поправитесь, я ответил, что хорошо будет, если вы умрете. Я желаю, чтобы вы простили мне мое безжалостное отношение, ибо теперь я удовлетворен тем, что вы поступили правильно, я прошу извинить меня за то, что я плохо о вас думал и за то, что вообразил, что вы подрываете нравственность своей теорией, которую вы изложили в книге об идеях и собираетесь продолжить в другой книге, и за то, что считал вас безбожником и матерьялистом, прошу меня также извинить за то, что я говорил или думал, будто вы намерены втянуть меня в грязное дело. Остаюсь ваш преданный и горемычный слуга

Ис. Ньютон».

 

 

Исаак Ньютон – Джону Локку.

Кембридж, 15 октября.

 

 

«Сэр, –

В прошлую зиму, засыпая слишком часто перед камином, я усвоил нездоровую привычку спать; а летом, вследствие расстройства, принявшего всеобщий характер, совсем выбился из колеи, так что когда я писал к вам, я перед этим не сомкнул глаз целую ночь и еще пять ночей подряд. Помню, что писал вам, но что именно я говорил о вашей книге – совершенно не помню. Если вы будете так добры прислать мне копию этого места из моего письма, я объясню его – если смогу. Остаюсь Вашим преданным слугой.

Ньютон».

 

 

Из дневника кавалера Христиана Гюйгенса, президента Королевской Академии наук.

29 мая 1694 г. Париж.

 

 

«Доктор Колин, шотландец, рассказал мне о том, что славнейший и величайший Исаак Ньютон полтора года тому назад впал в помешательство. Было ли это следствием чрезмерных занятий или потрясения, причиненного пожаром, который уничтожил его химическую лабораторию и некоторые рукописи? Когда он явился к архиепископу Кембриджскому, то, по словам Колина, говорил такие вещи, что они явно свидетельствовали о помрачении ума. Потом его будто бы взяли под опеку друзья, посадили его под замок и силой заставили принимать лекарства. И он уже настолько восстановил здоровье, что начинает снова понимать свою книгу о математических началах философии».

 

 

Хр. Гюйгенс – Готфриду‑Вильгельму Лейбницу.

Париж, 8 июня 1694 г.

 

 

«…Не знаю, сударь, слышали ли вы о несчастье, которое постигло милейшего г‑на Ньютона. У него было умственное помешательство, которое будто бы продолжалось целых восемнадцать месяцев, и, говорят, друзья лечили его какими‑то снадобьями. Теперь он как будто поправляется…»

 

 

ПОПЫТКА РАЗОБРАТЬСЯ

 

…Вернувшись в Кембридж после длительного отсутствия, Ньютон возобновил свои обычные занятия. Он возвратился к прежнему, устоявшемуся за многие годы образу жизни; как всегда, он редко бывал в обществе и мало кого принимал у себя. И долгое время никто не догадывался о том, что с ним творилось.

В эти годы он переписывался с мастером Тринити‑колледжа Ричардом Бентли, точнее, составил по его просьбе четыре богословских мемуара с рассуждениями по поводу своей книги. Ничто в этих обширных письмах не выдает душевного смятения. Ничто не говорит о том, что аналитический дар автора «Начал» оскудел. Рукопись сохранилась. Листы исписаны уверенным, точным, тонким, как проволока, почерком Исаака Ньютона.

Физическое состояние 50‑летнего Ньютона оставалось безупречным. Крепкий и статный, он отнюдь не выглядел стариком. Но он был болен, – болен, как никогда.

О том, что гениальный создатель математической физики был наделен «диким», как у его отца, сумрачным и нелюдимым характером, мы знаем. Ньютон принадлежал к типу людей, которых медики называют аутичными. Сухой и немногословный, казавшийся заносчивым, этот человек сам всю жизнь страдал от своего одиночества. У него не было семьи, такова была традиция колледжа Троицы, но дело было не только в традиции. Два смутных женских образа мелькают в его биографии: мать, к которой Исаак сохранил привязанность до конца ее дней, и мисс Стори, девочка, спутница детства. Через много лет, сделавшись женой какого‑то торговца, она рассказала, что должна была стать невестой Ньютона. Этого не случилось, да и не могло быть.

(Правда, лет через десять после своей болезни, на седьмом десятке, он вознамерился было жениться: сохранилось его письмо с предложением руки некой леди Норрис, пожилой вдове, сочиненное по его просьбе кем‑то другим; проект расстроился.)

Теперь все черты его личности неожиданно и грозно сгустились. Началась бессонница. Потом появились признаки мании преследования: обычная для него подозрительность перешла в болезненный бред. Охваченный необъяснимой тревогой, Ньютон порвал с немногочисленными друзьями. Забился в угол.

Правда, это состояние длилось недолго. Иначе он не сумел бы выполнить поручение Бентли. Но после непродолжительного просветления его разум снова заволокло удушливым дымом. Брызгая пером, он написал искаженным почерком путаное и непонятное письмо к Локку…

Отчего все это произошло?

Прикованный к своей науке, как Прометей к скале, измученный непрестанным трудом, волнениями, которые причинило ему издание «Начал», непривычными для него общественными обязанностями, Ньютон находился на грани нервного истощения. Однажды, это было зимой, он провел всю ночь над рукописями. Ударил колокол. Погруженный в свои мысли, ученый поднялся и вышел, позабыв задуть свечу на столе… Почему бы нам не поверить этому рассказу студента? Однако из дневника Авраама де ля Прайма следует, что пожар в комнате Ньютона случился никак не позднее первых месяцев 1692 года, между тем как первые известные нам симптомы болезни появились лишь осенью. Студент не был лично знаком с Ньютоном, все, что он сообщает, – пересказ каких‑то слухов. Непонятно, кстати, и о какой книге идет речь. Об «Оптике»? Но она не погибла, Ньютон опубликовал ее позднее, да и мы о ней уже упоминали.

Есть и такая версия: уже после смерти сэра Исаака какой‑то человек рассказывал, что в квартире действительно вспыхнуло пламя и виновником несчастья был пес Даймонд. Встав на стол передними лапами, он опрокинул подсвечник на кипу бумаг, исписанных рукою хозяина. Среди них будто бы находился труд по акустике, не уступавший по своим достоинствам трактату об оптике. По другим сведениям, сгорела рукопись по алхимии, и не в комнате, а в лаборатории. Наконец, в одном письме математика Уоллиса к другу говорится, что ходят толки, будто у мистера Ньютона погибло все имущество и все книги.

Первые биографы Ньютона умалчивали об этой полосе его жизни; не исключено, что некоторые материалы были намеренно уничтожены. В общем, до нас дошли лишь отрывочные и глухие упоминания о «черном годе» – психическом недуге, поразившем Ньютона на переломе 1692 года. Документы, которые я собрал и перевел для вас, – вот, собственно, почти все, что известно. Но, как это бывает нередко, то, что казалось причиной болезни (несчастный случай, переутомление, смерть матери), на самом деле было лишь поводом; истинная причина лежала глубже. Особенности личности, наследственность, наконец, переломный возраст – вот где, по всей вероятности; надо искать разгадку.

К концу 1693 года больному стало лучше, но даже спустя полгода Гюйгенс в одном из писем говорил об авторе «Начал» как о человеке, погибшем для науки. Казалось, что разум гения угас навсегда. А вскоре после этого разнесся слух, что Ньютон умер. Всякие известия о нем прекратились.

 

БРАХИСТОХРОН

 

 

1697

 

В XVII веке были в обычае математические состязания. Кто‑нибудь предлагал хитроумную задачу, решение которой он не знал, а если знал, то держал в секрете.

Такую задачу однажды задал ученому миру известный математик Иоганн Бернулли. Летом 1696 года в журнале «Записки лейпцигских ученых» он опубликовал заметку «Новая задача, к разрешению которой приглашаются математики».

Тело, брошенное горизонтально, падает под некоторым углом к поверхности земли. Какой вид будет иметь кривая (линия наибыстрейшего ската, иначе называемая брахистохрон), которую опишет тело? Задача сводится, говоря современным нам языком, к нахождению экстремума некоторой функции и для того времени была весьма трудной.

Бернулли назначил срок до Нового года: если за это время никто не пришлет правильного решения, он обнародует свое собственное.

Ответ прислали трое: Лейбниц, Якоб Бернулли (брат Иоганна) и молодой французский математик маркиз Гийом де Лопиталь. И Якоб Бернулли, и Лопиталь были учениками Лейбница, так что можно сказать, что решение исходило из одного кружка. И не удивительно: задача без труда решалась с помощью дифференциалов, которым Лейбниц обучил своих друзей.

Новый год наступил. Лейбниц предложил продлить срок, чтобы дать время подумать над задачей математикам, которые живут далеко и могли получить лейпцигский журнал с опозданием. Тридцатого января 1697 года президент Лондонского Королевского общества (в то время этот пост занимал Чарлз Монтэгю) получил конверт с сургучной печатью. Там находилось решение задачи о брахистохроне. Выяснилось, что человек, который решил задачу, узнал о ней всего несколько дней назад. Он думал над ней ровно сутки. Искомая кривая – циклоида.

Решение было напечатано в майском номере журнала «Философические Труды». Одновременно в журнале «Записки лейпцигских ученых» опубликовали свое решение Якоб Бернулли, Лопиталь и сам Иоганн Бернулли. Ответ был один и тот же. Имя автора в английском журнале не было обозначено, но как говорил потом Бернулли, он узнал льва по когтям. Это был Ньютон.

 

МОНТЭГЮ

 

В пьесах классического репертуара часто встречается эффектный контраст: после ночной сцены в каком‑нибудь мрачном монастыре действие неожиданно переносится в блистающий огнями дворец. Нечто подобное произошло с Ньютоном. Вскоре после выздоровления в жизни его наступила крутая перемена. Началась другая жизнь, и эта новая жизнь была полна блеска и славы, отмечена преуспеянием и растущим достатком. Но сперва нам придется, отклонившись от темы, поговорить о делах совсем посторонних.

Раскроем «Историю Англии» Томаса Маколея. Речь идет о положении страны в последней трети века:

 

«Ее открытые враги торжествовали на полях многих битв. Ее тайные враги командовали ее флотами и армиями… К опасностям войны и опасностям измены в последнее время прибавилась угроза финансового крушения. Дело в том, что до Карла Второго наша монета чеканилась по способу, сохранившемуся еще от XIV столетия».

 

Способ этот состоял в том, что металл (сплав из 925 частей серебра и 75 частей меди) резали ножницами, расплющивали в кружки и выбивали на них штемпель. Примерно так же изготовлялись и золотые монеты. Получались грубые изделия неодинакового веса, каемок и ободков не было.

Этим пользовались любители наживы. Монету можно было обрезать по краям, обрезок продать. Вдобавок, кроме обрезанных, неполновесных монет, в стране ходило немалое количество и просто фальшивых денег.

В 1662 году решено было заменить ручную чеканку механической. В Тауэре, на Монетном дворе были установлены машины. Расплавленный металл разливали длинными ложками в формы, получались бруски толщиной немного больше диаметра монеты. Эти бруски закладывали в машину, которая представляла собой систему вращающихся чугунных валков. Четыре лошади, ходившие по кругу, крутили валки, бруски раскатывались в полосы, потом другая машина вырезала из полосок кружочки. Их взвешивали; избыток металла удалялся обтачиванием по краям. Третья машина делала ободок. Наконец, кружочек подкладывали под штамповальный станок, рабочие, обливаясь потом, нажимали на тяжелый рычаг, – пресс отчеканивал на монете профиль короля. Вся эта технология была дорогой и громоздкой; производительность Монетного двора не превышала пятнадцати тысяч фунтов серебряной монеты в неделю. С мастеров и рабочих брали клятву хранить способ чеканки в строгой тайне. Но зато новые круглые монеты с четкой печатью и ободком нельзя было ни обрезать, ни подделать, и королевские казначеи надеялись, что теперь эти настоящие деньги постепенно вытеснят старые.

Ничуть не бывало. «Лошади в Тауэре, – рассказывает Маколей, – продолжали ходить по своему кругу, телеги с хорошей монетой одна за другой выезжали из Монетного двора, но ни одна новая монетка не попадала ни в кассу лавочника, ни в кожаный кошель крестьянина, возвращающегося с ярмарки».

Оказывается, мало было наладить выпуск новых монет. Надо было еще изъять из обращения старые. Мошенники прятали полноценные деньги, расплачиваясь неполноценными. Казна выпускала полновесное серебро – кроны, шиллинги, пенсы, – а взамен, собирая налоги с ремесленников и крестьян, получала старые обесценившиеся обрезки.

Чиновники казначейства собрали на двести фунтов стерлингов старых монет и для проверки взвесили их. Получилось 114 тысяч унций (около трех с половиной тонн). А должно было быть 220 тысяч. Половина серебра куда‑то исчезла. Монета, на которой значилось «шиллинг», фактически стоила полшиллинга. Заграничные банкиры отказывались принимать английские деньги. Росли цены. Назревала смута. Нужно было что‑то предпринимать.

Выход нашел лорд‑канцлер казначейства Чарлз Монтэгю. Он предложил одним ударом разрубить гордиев узел. Перелить все монеты – и полноценные, и неполноценные – в совершенно новые, другого образца и с твердым номиналом.

В обсуждении проекта денежной реформы приняли участие видные философы и ученые – среди них Локк, Рэн, Галлей. Запросили мнение Ньютона: его знания в области математики, химии и обработки металлов могли быть полезны. Лорд‑хранитель печати Сомерс разработал секретный план действий. Начиная с такого‑то дня все деньги принимаются только по весу. В течение трех дней владельцы старых монет могут сдать их под квитанцию. Потом по этой квитанции им выдадут новые деньги.

Корона утвердила этот проект, но требовалось согласие парламента. Парламент собрался в ноябре 1695 года. Предложение перечеканить всю монету было встречено в штыки. Проект называли безумным, безбожным, ведь стоит только на один день оставить без денег купцов и лендлордов – и прекратится торговля, обрушится небо, наступит новая революция. Но Монтэгю, заручившись поддержкой двора, стоял на своем. Наконец парламент уступил. Все стихло, как казалось многим, – перед бурей.

Оставалось найти человека, достаточно авторитетного, честного и вместе с тем сведущего в металлургии, который возьмется руководить перечеканкой.

Весной 1696 года Ньютон получил следующее письмо:

 

Канцлер казначейства его величества Чарлз Монтэгю – высокочтимому Исааку Ньютону в его квартире в Тринити.

Лондон, 19 марта

 

 

«Сэр,

Весьма рад, что могу, наконец, дать вам доказательство моей дружбы и того уважения, которое питает к вашим заслугам король. Мистер Овертон, хранитель Минта, получил назначение в таможню, и король обещал мне сделать новым хранителем мистера Ньютона. Должность эта самая подходящая для вас. Это значит быть главным распорядителем Монетного двора. Жалованье – пятьсот или шестьсот фунтов в год, а работа не будет отнимать у вас слишком много времени. Было бы желательно, чтобы вы приступили к ней как можно скорее; а я тем временем позабочусь, чтобы вам выправили надлежащую грамоту… Итак, рассчитываю увидеться с вами в скором времени в городе, дабы привести вас облобызать руку нашему монарху. Думаю, что вы сможете поселиться поблизости от меня. Остаюсь, сэр, покорным слугой.

Ч. Монтэгю».

 

 

МИНТ

 

Минт, или Монетный двор, находился между внутренней и наружной стенами лондонского Тауэра. По обе стороны от узкой булыжной мостовой стояли склады, конюшни, мастерские, каретные сараи и дома должностных лиц. Все это было деревянное, по большей части старое и обветшалое. Толстые брусья подпирали покосившееся двухэтажное жилище инспектора – управляющего делами. Инспектор был подчинен хранителю: его дом, окруженный чахлым садиком, находился напротив башни, носившей название Алмазной. Хранитель подчинялся Мастеру, который жил в городе и непосредственно делами Минта не занимался. Таким образом, фактическим хозяином был хранитель. На ночь дубовые, окованные железом ворота Тауэра запирались на замок, улочку освещали четыре масляных светильника на столбах и караулили сторожа – дремучего вида ребята, которые сами были непрочь поживиться охраняемым добром.

Указ о назначении был подписан; после коротких сборов, во второй половине апреля новый хранитель прибыл в Минт. Хмурый, с поджатыми губами, непроницаемо‑молчаливый, обошел производственные помещения и мастерские. Коротким кивком отвечал кланяющимся полуголым рабочим в кожаных фартуках.

Была ли эта должность в самом деле «самой подходящей» для Ньютона, как уверял его милорд Монтэгю? Само по себе монетное дело ничего сложного и непонятного для него не представляло: Ньютон и сам мог бы поучить других искусству литья, сам умел держать в руках щипцы и молот. Устройство машин ему как механику было ясно. Но руководить производством, распоряжаться людьми?..

Он был немолод. Он чувствовал, что в каком‑то высшем смысле его роль в науке сыграна. Надо было подумать о том, как жить дальше. Не потому ли он принял предложение Монтэгю? И может быть, оттого и напустил на себя особенно суровый вид, чтобы скрыть свою неуверенность.