Небесный механик

НАУКА И ЯБЛОКО

Подготовившись в Грэнтэме, Ньютон в 1661 году поступит в университет в городе Кембридже. Был он в это время девятнадцатилетним юношей среднего роста с белокурыми волосами и приветливым лицом.

Тогда в английском университете для бедняков существовала унизительная должность: в их обязанности входило прислуживать богатым студентам. Но это не могло остановить Исаака, с радостью он пошел бы на что угодно, лишь бы это дало ему возможность без помехи отдаться учебе.

Ньютона по справедливости можно назвать самоучкой. С детства он до всего доходил сам. В университете он тоже скоро понял, что лекции профессоров дадут ему слишком мало, и стал заниматься самостоятельно, доставая себе нужные книги. Скоро на экзаменах он начал ставить в тупик своих преподавателей приобретенными вне всякой программы познаниями и математическими открытиями.

Ньютон не просто читал книги, а долго и глубоко размышлял над ними.

В 1665 году, спасаясь от чумы, Ньютон должен был вернуться на некоторое время на родину — в Вульстроп. Здесь он облюбовал яблоню в своем дворе, под которой просиживал часами в глубокой задумчивости. Однажды перед ним сорвалось с ветки и упало на землю яблоко. Ньютон вздрогнул, внимательно посмотрел на яблоко и уже не мог отвести от него глаз.

Он задумался над тем, почему вообще падают предметы, какая сила тянет их именно вниз, а не заставляет, ну хотя бы висеть в воздухе.

Так просидел он несколько часов, не двигаясь. Мать, не раз проходившая мимо, с удивлением заглядывала ему в глаза, думая, что он заснул. Наконец, обеспокоенная странным выражением его лица, она тихо позвала:

— Исаак!

Но сын не откликался, продолжая сосредоточенно смотреть перед собою и беззвучно шевеля губами.

Генриета положила ему руку на плечо и сказала громче:

— Дружок, пора идти кушать.

Исаак медленно перевел взгляд на мать, как будто с усилием отрываясь от чего-то. Потом глаза его заблестели, он встал и, крепко обняв удивленную женщину, расцеловал ее.

В этот момент у него родилась гениальная мысль о том, что земля притягивает к себе все предметы, как притянула она сейчас упавшее яблоко. Эта мысль впоследствии привела за собой другую — о том, что земля в свою очередь, как и звезды или планеты, притягивается солнцем и поэтому в своем бесконечном движении не летит куда-то в пустоту, а совершает вокруг него правильный кругооборот.

Это открытие Ньютона было величайшим откровением для всего человечества.

Еще за сто лет до Ньютона другой знаменитый ученый, Николай Коперник, привел в великое смущение весь ученый мир, заявив, что земля совсем не стоит неподвижно на одном месте, как все думали в то время, а беспрерывно вращается вокруг солнца.

Прошло некоторое время, и ни у кого уже не оставалось сомнения в том, что это так. И Коперник и другие ученые с неопровержимою ясностью доказали эту новую для человечества истину.

Но после этого люди стали ломать себе голову над другой великой загадкой: какая же сила удерживает небесные тела в небе? Почему все они — и земля, и луна, и бесчисленные звезды — планеты — плавно кружатся в своем бесконечном хороводе, не сталкиваясь друг с другом и не уносясь в неведомое пространство?

Сто лет бились ученые над разрешением этих вопросов.

И вот Ньютон на них ответил.

Почему яблоко падает на землю? Почему камень, как высоко его ни забросить, все равно упадет на землю? Потому что они обладают тяжестью. А что такое тяжесть? Это оказывается притяжение землею. Земля притягивает все предметы, ну вот как магнит притягивает железо, и поэтому они падают на нее.

Всё это знали уже и до Ньютона, но дальше этого пойти не могли.

Ньютон сделал великий шаг вперед.

Если все притягивается землею, то значит, и луна притягивается ею, — рассуждал он. — Но если это так, то почему же луна в таком случае не падает на землю? А потому, что луна тоже не стоит неподвижно на месте, она движется. У земли хватает силы только на то, чтобы притянуть ее и заставить ходить вокруг себя, а не позволить унестись в мировое пространство. А еще потому, что луна тоже в свою очередь притягивает землю, а все вместе — и земля, и луна, и звезды — притягиваются еще и солнцем. Но этого мало, все небесные тела кроме того взаимно притягивают друг друга и своим притяжением действуют на солнце.

Так получается великое мировое равновесие. Благодаря этому равновесию каждое небесное тело находит свое место у солнца и в могучем рое носится со всеми другими телами вокруг пылающего светила без риска сшибиться с каким-либо из них.

Эти замечательные мысли не сразу пришли в голову Ньютону. Он долго и упорно размышлял, переходя от одной догадки к другой, пока не приблизился к такому выводу. Чтобы этот вывод сделался неоспоримым, его нужно было доказать математически точными сложными вычислениями. Ньютон принялся за этот громадный, кропотливый труд, переводя на бумагу в бесчисленные ряды цифр движения небесных светил.

И вот, когда эта работа уже подходила к концу, Ньютон увидел, что цифры неизбежно скажут то, что раньше сложилось у него в голове. Это до такой степени радостно взволновало его, что он не мог сам закончить вычислений, а попросил одного из друзей сделать это за него.

Еще бы не взволноваться!

Ньютон открыл всемирный закон. Закон, которому подчиняются и солнце, и земля, и луна, и звезды. Он назвал его законом всемирного тяготения.

Теперь наука о небе — астрономия — стала на правильный путь.

Ньютон объяснил небесную механику — как движутся небесные тела, в какой зависимости они находятся друг от друга, как устроено все небо.