2

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Исаак Ньютон родился на рождество 1642 г. в Вулсторпе, небольшом поместье в Линкольншире, неподалеку от деревни Костелворт. Его отец умер за три месяца до его появления на свет, а сам он родился чрезвычайно слабым и болезненным ребенком. Относительная скудность сведений о раннем периоде его жизни породила множество легенд, в чем, однако, не было недостатка и позднее. Принято, например, считать, что Ньютон провел свои детские и юные годы в бедности. На самом деле его родители, хотя и были простыми иоменами — земледельцами, были отнюдь не бедными людьми. Прадед Ньютона был самым богатым иоменом в округе, имел прибыльною ферму и большое стадо овец, а дед прибавил к семейному владению еще и поместье, что давало еще и некоторые социальные привилегии.

ИСААК НЬЮТОН

Когда в 1639 г. отец Ньютона, будучи старшим сыном в семье, унаследовал Вулсторп, он стал весьма обеспеченным человеком. К несчастью, он умер всего три года спустя:  забота о маленьком сыне и управление хозяйством легли теперь на плечи его вдовы Ханны Эйскоу, которая происходила из более образованной семьи, чем муж (отец Ньютона не умел писать), и, кроме того, также владела значительным состоянием. Р. Уэстфолл в своей энциклопедической биографии Ньютона приводит данные, говорящие о том, что на самом деле Ханна Эйскоу была очень богатым человеком даже по сравнению с верхушкой аристократии — ее годовой доход превышал 700 фунтов стерлингов, что для того времени было чрезвычайно высокой суммой [2, с. 72—73].

Однако каковы бы ни были доходы его родителей, наиболее вероятной и естественной перспективой для молодого Ньютона оставалось фермерство, занятие сельским хозяйством. Поначалу ничто не предвещало в нем будущего великого ученого. Он выглядел самым заурядным ребенком, к тому же еще и со скверным характером. С пяти лет он посещал сельскую школу в Скиллингтоне и Стоуке (это были так называемые dame schools — школы для маленьких детей, где преподавание осуществлялось женщинами), а когда ему исполнилось 12 лет, его мать, наконец, решила дать сыну приличное образование и послала его в среднюю школу (grammar school) в Грантеме, городке, находившемся в 10 км от Вулсторпа. Эта школа, существовавшая около 300 лет и носившая имя короля Эдуарда VI, имела солидную репутацию, в ней учились многие известные англичане и среди них Генри Мор, знаменитый кембриджский платоник, один из немногих мыслителей, оказавших существенное влияние на формирование мировоззрения Ньютона впоследствии.

Чему и как учили в этой школе, остается для нас неизвестным, определенно лишь можно сказать, что основными предметами были латынь и Библия. В старших классах изучались начатки древнегреческого, но ни математика, ни физика не входили тогда в программу средних школ. Сейчас невозможно себе представить, что человек, окончивший школу в Грантеме и не имевший даже элементарного математического образования, четыре года спустя смог прийти к идее нового анализа, открыв тем самым новую эпоху в математике.

В Грантеме Ньютон рос «здравомыслящим, молчаливым, рассудительным юношей», большую часть времени проводил в одиночестве и среди своих сверстников предпочитал общество девочек. Легенда связывает его имя с именем некоей миссис Сторер, воспитанницей аптекаря Кларка, в доме которого Ньютон жил в Грантеме. Считается, что юношеская дружба (миссис Сторер была моложе Ньютона на несколько лет) перешла позднее в более серьезное увлечение. Однако сам Ньютон упоминает о миссис Сторер лишь как о своем друге в период жизни в Грантеме, а весь последующий роман является, по-видимому, плодом воображения самой миссис Сторер, единственно из записок которой об этом и стало известно. Как бы то ни было, она осталась единственной женщиной, отношение к которой со стороны Ньютона дало повод к романтическим толкам.

В Грантеме Ньютон также вначале ничем не выделялся, первое время он был в числе самых плохих учеников, но со временем он мало-помалу стал выправляться и в нем начинает просыпаться интерес к учению и техническому творчеству. Он увлекается механическими моделями, и спустя полвека еще многие в Грантеме вспоминали «его странные изобретения и необычную склонность к механическим конструкциям» [2, с. 60]. Ньютон строил модели водяных и ветряных мельниц, придумывал хитроумные мышеловки, запускал змеев с фонарем на хвосте, наконец, построил четырехколесную повозку, приводимую в движение седоком вручную с помощью кривошипного механизма.

Другим его увлечением были солнечные часы. Его комната и другие помещения в доме аптекаря Кларка были заставлены солнечными часами различной конструкции, с ними были связаны его первые научные наблюдения. Ньютон завел журнал, куда регулярно заносил показания своих инструментов, так что со временем он мог по солнечным часам определять дни равноденствий и солнцестояний и даже дни месяцев. Джон Кондуитт, родственник и биограф Ньютона, говорит, что солнечные часы остались его страстью на всю жизнь — он привык наблюдать за тенями в каждой комнате, которую когда-либо занимал, и если его спрашивали, который час, он смотрел на положение теней, а не на часы. В период грантемской школы у него обнаружились способности к рисованию. Чаще всего он рисовал птиц, корабли и деревья, известны также портреты Джона Донна и короля Карла I, что выдает его тогдашние политические симпатии. К концу его учебы в Грантеме на стенах его комнаты появились, кроме того, и чертежи — кружки и треугольники, которые, как справедливо замечает Уэстфолл, больше говорят нам о Ньютоне, которого мы знаем, чем все другие рисунки, вместе взятые.

Когда Ньютону исполнилось 17 лет, его мать решила, что ему пора кончать учение — настало время заниматься настоящим делом. Она взяла его из грантемской школы с намерением сделать из него фермера. Отчаянию Ньютона не было границ, и девять месяцев, проведенных в материнском доме, обернулись для него сплошным кошмаром. Фрэнк Мэнюэл в своей книге о Ньютоне пытается объяснить его поведение следствием ревности к матери и желания ей отомстить. Действительно, отношения между матерью и сыном были далеко не идеальными, но вряд ли можно утверждать, что Ханна не любила сына. Конечно, она была жадновата и думала в первую очередь о себе. Когда Ньютону было три года, она вышла замуж за священника Барнабаса Смита, который требовал, чтобы все внимание супруги было сосредоточено на нем одном. Второе замужество сделало Ханну еще более богатой, но оно же лишило Ньютона матери. Позднее двадцатилетний Ньютон составил список своих грехов, совершенных в детстве и юности; к этому периоду относится такая запись: «Угрожал моему отцу и матери Смитам сжечь их вместе с домом» [2, с. 53]. Но когда Ньютон в 1659 г. возвратился в Вулсторп, ревность к матери и жажда мести значительно поутихли. Ненавистный Барнабас Смит уже шесть лет как умер, и теперь Ньютона тревожило и раздражало другое, а именно невозможность продолжать учебу и необходимость заниматься делом, к которому у него не было ни малейшей склонности.

К счастью, брат Ханны, преподобный Уильям Эйскоу уговорил ее послать сына обратно для подготовки в университет. Неспособность Ньютона к занятию сельским хозяйством была слишком очевидна, к тому же за него настойчиво хлопотал его учитель Стоке — вероятно, решило дело то обстоятельство, что Стоке предложил прижимистой Ханне не только оплатить пребывание Ньютона в школе, но и поселить его в своем доме. В конце концов осенью 1660 г., когда в результате реставрации Стюартов Карл II взошел на английский престол, Исаак Ньютон возвратился в Грантем, чтобы окончательно посвятить себя науке.

Всего несколько месяцев Ньютон провел в Грантеме, прежде чем отправиться в Кембридж. Рассказывают, что когда пришло время уезжать, Стоке поставил Ньютона перед учениками и произнес в честь его похвальную речь со слезами на глазах. Вероятно, никто из учеников не понял, по какой причине их учитель так взволнован, но чувства Стокса были столь неподдельны и заразительны, что многие ученики тоже плакали.

Тринити-колледж

4 июня 1661 г. Ньютон приехал в Кембридж. Это событие означало крутой поворот во всей его жизни. Мерой контраста его прежней жизни с тем, что его ожидало, может служить разница между провинциальным Грантемом (не говоря уже о Вулсторпе) и блестящим Кембриджем, поистине интеллектуальным центром страны. К моменту реставрации Стюартов Кембридж превратился в оплот английского пуританства, превзойдя более древний Оксфорд как по численности населения, так и по интеллектуальному влиянию. В это время город насчитывал более 3000 жителей, причем половину составляли студенты и преподаватели университета. Кембриджский университет состоял из нескольких колледжей, из которых наиболее значительным был колледж Святой и Нераздельной Троицы, основанный Генрихом VIII в 1546 г. 5 июня 1661 г. самый знаменитый колледж, сам того не ведая принял в свое лоно самого знаменитого своего студента.

Колледж Св. Троицы или, пользуясь общепринятым названием его в нашей литературе, Тринити-колледж имел довольно сложную иерархическую структуру. В нем было около 250 студентов, 60 с лишним членов колледжа (fellows) и от 3 до 5 профессоров (Regius Professors — так назывались профессора, кафедры которых были учреждены королем). Членами колледжа были люди, уже окончившие университет и, как правило, получившие степень магистра. Студенты же подразделялись на ряд категорий соответственно своему состоянию. На вершине социальной лестницы находились члены общины, не состоящие на содержании у колледжа (fellow-commoners), т. е. очень богатые студенты, которые за высокую плату получали ряд привилегий, например право обедать за особым столом, находящимся на возвышении, и т. п. Затем шли пенсионеры (pensioners) — наиболее обширная группа студентов, состоящая из просто богатых людей. Наконец, социальное дно составляли так называемые сайзеры — просто сайзеры (sizars) и сабсайзеры (subsizars), различия между этими категориями почти не существовало. Происхождение слова «сайзер» неясно, но смысл его университетский устав передает предельно четко: «бедные студенты» — scholares pauperes, qui nominetur Sizatores. В их обязанность входило прислуживать более богатым — будить их по утрам, чистить их одежду, прислуживать за столом. Но, несмотря на свое униженное положение, может быть, именно вследствие этого, сайзеры учились лучше всех — между 1635 и 1700 гг. университет закончили 82% из числа сайзеров и только 72% пенсионеров и 49% членов общины.

Ньютон был принят сабсайзером. Почему он, будучи сыном весьма обеспеченных родителей, попал в число студентов-бедняков, непонятно. Скорее всего, здесь снова сказалась жадность его матери, которая присылала ему ежегодно 10 фунтов — большую по тем временам сумму, хотя и недостаточную, чтобы стать пенсионером. Для сравнения укажем, что после того как Ньютон в 1664 г. получил стипендию от колледжа и перестал быть сайзером, положенное ему годовое содержание едва превышало 2 фунта. Подчиненное положение Ньютона в колледже усиливало его стремление к одиночеству; в Кембридже у него не было друзей, он жил, учился и работал почти в полной изоляции, общаясь разве только лишь со своим профессором-наставником. В английских университетах и по сей день существует система персональной опеки студентов, эту роль выполняют специальные наставники, или по-английски тьюторы. Тьютором Ньютона в Кембридже был профессор греческого языка Бенджамин Пуллейн, причем отношения между учителем и учеником были довольно прохладные, если не сказать натянутые. Полагают, что причина этого состоит в том, что Ньютон считал себя более осведомленным, чем Пуллейн, в некоторых областях — в логике и, возможно, в оптике.

Формально программа Кембриджа времен Ньютона мало чем отличалась от средневековой: превалировало изучение классической филологии и Аристотеля, главным образом его логики, этики и в последнюю очередь философии. Причем изучались не первоисточники, а учебники, написанные, как правило, в том же XVII в.: логика Сандерсона, этика Евстахия, риторика Воссиуса, философия Сталя и, наконец, аристотелевская физика изучалась по книге Магируса «Перипатетическая физиология». Ньютон так и не прочел ни одной из этих книг до конца, а что касается Магируса, то, обнаружив в ней расхождения с астрономическими данными Галилея и Озу, он отложил ее в сторону и никогда к ней больше не возвращался.

Но наряду с традиционной программой в Кембридже было заметно влияние новых идей — сочинения Кеплера, Галилея и Декарта мало-помалу распространялись среди университетских профессоров и студентов, хотя позиции аристотелизма были еще довольно прочными. «Но как невозможно представить научную революцию без связи со средневековой философией, также невозможно представить достижения Ньютона без того, чтобы сначала он не разделался с аристотелизмом. Тем не менее научная революция шла полным ходом. Как говорит знакомство Ньютона с книгами Галилея, Ньютон осознал это еще будучи студентом. Поскольку университет с самого начала обусловливал его формирование как натурального философа в рамках аристотелевской системы, он должен был сперва подвести итог предыдущего этапа научной революции, а затем уже восстать против окружавших его ортодоксов. И если он никогда не был способен отделить частные проблемы от общего контекста природы, если представление о природе как об упорядоченной системе его никогда не покидало, то причиной этому была, в частности, его приверженность совершенно иной системе, в истинность которой он с самого начала интуитивно поверил» [2, с. 85].

В отличие от Галилея для Ньютона с первых шагов научной деятельности характерны поиски общих принципов и законов; например, он пытался создать некий универсальный язык, основанный, по его словам, на том, что «природа вещей как таковых является одной и той же у всех наций» [2, с. 88]. Концепция универсального языка была тесно связана с критикой Аристотеля, философия которого не выражала, по мнению многих, истинную суть вещей. Занятия универсальным языком Ньютон начал под влиянием Пуллейна, а также под впечатлением от книги Далгарно «Искусство знаков», опубликованной в 1661 г. Но что он читал помимо филологии и обязательных учебников? Ответ на этот вопрос дают его записи студенческих лет. По ним можно заключить, что он основательно изучал Декарта, читал «Диалог» Галилея (но не «Беседы»), изложение философии Гассенди, Гоббса, Генри Мора и других авторов, среди которых многие отнюдь не были аристотеликами.

Отношение Ньютона к прежней философии выражается девизом, который находится среди его записей того периода: «Amicus Plato, amicus Aristoteles magis arnica Veritas» (Платон мне друг и друг Аристотель, но истина дороже — парафраз высказывания Аристотеля о Платоне). Эти слова служат эпиграфом к серии интереснейших записей, объединенных под названием «Некоторые философские вопросы». Полагают, что записи сделаны не позднее 1664 г. Они содержат 45 разделов, касающихся существа научного представления о мире, сюда входят проблемы природы материи, времени и движения; качеств тел, насильственного движения, оккультных качеств, проблемы природы света, цветов, зрения, человеческих ощущений и т. д. Содержание многих разделов было почерпнуто Ньютоном из книг, но эти записи представляют собой не просто конспект, а критическую переработку прочитанного. Это были именно вопросы относительно фундаментальных проблем мироздания, ответы на которые еще предстояло найти.

Например, в разделе, посвященном природе света, Ньютон писал: «Свет не может быть результатом давления, ибо тогда мы должны были бы видеть ночью так же хорошо или лучше, чем днем» [2, с. 92], а далее следовало объяснение (довольно запутанное), почему это так. Под заголовком «О небесной материи и орбитах» он еще раз указывал на беспомощность картезианской теории света, потому что представление о свете как давлении приводило бы к невозможности наблюдать затмение Солнца, так как твердые тела передают давление столь же хорошо, как и небесная материя. В разделах, посвященных движению, Ньютон критикует аристотелевское объяснение движения брошенного тела и дает свое собственное, напоминающее средневековую теорию импетуса. Он считает, что тело продолжает двигаться после того, как отделяется от бросившей его руки или орудия потому, что обладает «естественной тяжестью» (natural gravity). Этими словами он обозначал то, что позднее получило название инерции. Он полагал тогда, что каждый атом тела обладает врожденной подвижностью, называемой «тяжестью», в результате чего он и движется. Говоря о свойствах света, Ньютон подчеркивает, что свет, исходящий от Солнца, не является однородным, а различные цвета возникают не в результате изменений однородного по структуре света, как тогда полагали, а вследствие разложения многокомпонентной смеси на составляющие.

Вопросы, посвященные движению и свету, занимают в его заметках наибольшее место, что и неудивительно, ибо это были фундаментальные проблемы, в течение многих столетий занимавшие центральное место в дискуссиях о природе и ее законах, а к XVII в. они определяли передний фронт нарождающейся новой науки. Естественно, что впоследствии именно этим проблемам были посвящены главные книги Ньютона— «Начала» и «Оптика».

В своих записях при рассмотрении различных философских проблем Ньютон постоянно ссылается на два механистических подхода к пониманию природы — континуальный, Декарта, и атомистический, Гассенди. Он как бы постоянно взвешивает, определяет, который из них является наиболее соответствующим истине, склоняясь все более и более на сторону атомизма.

Большую роль в формировании мировоззрения молодого Ньютона сыграла философия Генри Мора, в значительной мере под влиянием которого Ньютон стал критически относиться к Декарту, чьи взгляды он первоначально разделял (50 лет спустя Ньютон признавался Конти, что первоначально он был картезианцем [2, с. 89]). В частности, атомистические воззрения Ньютона несомненно формировались под влиянием Мора, но главное состояло в другом. Дело в том, что Мор не был удовлетворен механистической философией Декарта в основном потому, что она, по его мнению, допускала возможность построения картины мира, которая не нуждалась в присутствии Бога. Такой подход он считал неверным и недопустимым и прилагал все усилия к тому, чтобы подчеркнуть необходимость введения Бога в картину мира как фундаментального активного начала мироздания. Здесь Мор в лице Ньютона нашел верного союзника и последователя, как это ясно видно из содержания последних четырех разделов: «О Боге», «О творении», «О душе», «О сне и сновидениях». Впоследствии теологические импликации не переставали играть важную роль в его взглядах на законы природы, что, впрочем, не раз его удерживало от вульгарного механицизма.

Ньютон был самоучкой в философии, а следовательно, и в физике, и его процесс самообразования шел параллельно с рутинным учебным процессом. В первые три года обучения в университете он никак не выделялся среди других студентов, о его занятиях физикой и математикой почти никто не знал, а его академические успехи были вполне ординарными. Тем временем приближалось событие, от которого зависела вся дальнейшая судьба Ньютона, а именно выборы так называемых стипендиатов. Для Ньютона возможность продолжать занятия наукой определялась тем, останется ли он в стенах университета после его окончания или нет. Остаться он мог лишь в том случае, если бы его избрали членом колледжа. В свою очередь, членами колледжа могли стать в будущем лишь только те студенты, которые еще до окончания университета становились стипендиатами колледжа, т. е. начинали получать стипендию, равную нескольким фунтам в год.

Отбор стипендиатов проводился начальством Тринити-колледжа только раз в три-четыре года, и во время пребывания Ньютона в университете такие выборы должны были произойти только один раз — в 1664 г.

Шансы Ньютона стать стипендиатом колледжа были ничтожны — он не был выдающимся студентом в глазах начальства, а его положение сайзера уменьшало и без того малую вероятность. Тем не менее Ньютон был избран стипендиатом. Как это ему удалось — неизвестно. Рассказ самого Ньютона об этом (по словам Кондуитта) только усиливает недоумение:  «Когда он решил стать стипендиатом колледжа, его тьютор послал его к д-ру Барроу, тогдашнему профессору математики, для экзамена, доктор экзаменовал его по Евклиду, которым сэр Исаак пренебрег и знал очень мало или не знал совсем, и не спрашивал его вовсе по декартовской «Геометрии», которую сам знал в совершенстве. Сэр Исаак был слишком скромен, чтобы самому заговорить о ней, а д-р Барроу не мог представить, что кто-либо мог прочесть эту книгу, не ознакомившись предварительно как следует с Евклидом, так что тогда у д-ра Барроу сложилось о нем (Ньютоне) неопределенное мнение, но тем не менее он был сделан стипендиатом колледжа» [2, с. 102].

ИСААК БАРРОУ 

Биографы Ньютона полагают, что у него в Кембридже был влиятельный покровитель, возможно, им был Гэмфри Бебингтон, родственник аптекаря Кларка и дядя миссис Сторер, ставший впоследствии старшим членом (senior fellow), а затем и казначеем колледжа, и его поддержка в деле получения стипендии оказалась решающей. Но возможно, что и сам Ньютон недооценил себя в своем рассказе. Мы уже говорили, что с момента поступления в Кембридж его жизнь кардинально изменилась, а произошло это потому, что он к тому времени окончательно понял свое предназначение, недаром в своем списке грехов он пометил «стремился к учению более, чем к Тебе (т. е. к Богу)» [2, с. 103]. Эта поразительная трансформация, произошедшая в деревенском юноше, внезапно ставшем одержимым страстью к познанию мира, не могла остаться не замеченной профессорами колледжа — Пуллейном и Барроу, которые сами были глубоко преданы науке. Какими бы ни были отношения между Ньютоном и Пуллейном, высокоученым филологом и знатоком греческого языка (он занимал кафедру, первым профессором которой был Эразм Роттердамский), Пуллейн —а не Барроу —был единственным учителем Ньютона-студента, под руководством которого тот сделал свои первые шаги в науке. Поначалу, когда Ньютон занимался филологией, наставления Пуллейна были для него существенны, а когда его интересы сместились в сторону математики и физики, Пуллейн был достаточно тактичным, чтобы не мешать ему заниматься тем, что Ньютон считал нужным.

С Барроу дело обстояло иначе. В 1663 г. на средства некоего Генри Люкаса в Тринити-колледже была, наконец, учреждена кафедра математики. Ее первым профессором стал Исаак Барроу, весьма одаренный 33-летний ученый, знавший математику столь же хорошо, как и древние языки (он в совершенстве знал латынь, греческий и арабский и был до этого профессором греческого языка). До самого последнего времени в литературе и Ньютоне была общепринятой версия, что Ньютон был учеником Барроу и что тот оказал на него существенное влияние. Однако теперь в результате предпринятого в последние годы изучения архивов Ньютона эту версию следует считать несостоятельной. «Хотя отношения Барроу и Ньютона представляют значительный интерес для историка, их характер до сих пор неясен. То, что Ньютон был учеником Барроу по Тринити-колледжу, — миф, и во всей массе сохранившихся бумаг Ньютона, относящихся к первым годам его деятельности, имя Барроу не упоминается. У нас также нет достаточных оснований утверждать, что какие-либо математические или оптические исследования Ньютона в первые годы его деятельности были обязаны личному руководству Барроу» [3, I, с. 475].

Это высказывание Уайтсайда подкрепляется простым сопоставлением дат. Барроу начал читать лекции 14 марта 1664 г., первая встреча с ним Ньютона состоялась, по-видимому, на экзамене в середине апреля 1664 г., а к этому времени Ньютон уже прочел «Геометрию» Декарта и вообще был достаточно искушен в математике, чтобы почувствовать вкус к ее проблемам. Сам Ньютон так писал об этом: «Просматривая записи своих расходов в Кембридже в 1663 и 1664 гг. я нашел, что в 1664 г. незадолго до Рождества я купил «Miscellanies» Схоутена и «Геометрию» Декарта (уже прочитав эту «Геометрию» и «Ключ» Отреда полгода назад), а также одолжил книгу Валлиса и, как следствие, сделал выписки из Схоутена и Валлиса между 1664 и 1665 гг. В это время я нашел метод бесконечных рядов. А летом 1665 г., вынужденный уехать из Кембриджа из-за чумы в Бусби в Линкольншире, я подсчитал площадь гиперболы для 52-х фигур тем же самым методом» [2, с. 98].

С другой стороны, также по свидетельству Ньютона, он присутствовал по крайней мере на двух лекциях Барроу, и вполне вероятно, что именно у Барроу он одолжил книгу Валлиса.

В январе 1665 г. Ньютон окончил университет со степенью бакалавра искусств (Bachelor of Art), но это событие было само по себе незначительным по сравнению с удачей на выборах предыдущего года и его собственными идеями в математике и физике. Теперь, наконец, он мог отдаться целиком научным исследованиям. Что он и сделал. Он работал с такой увлеченностью, что забывал про еду и сон. Утверждают, что его кот сильно растолстел, постоянно доедая за него обед, который оставался нетронутым на подносе.