Ісаак Ньютон: останній із магів
Геній народжується в несприятливих умовах
У сера Ісаака Ньютона, джентльмена і вченого, було дивовижне життя, в якому змішалися наука, пристрасть до істини, образи, честолюбство і, звичайно, яблука.
1642 року, в ніч на Різдво, 25 грудня в селі Вулсторп у Лінкольнширі, в сім’ї дрібного землевласника-йомена Ньютона народилася посмертна дитина. Батько дитини, заможний фермер Ісаак Ньютон, який не вмів навіть написати власного імені, помер за чотири місяці до народження немовляти, і за звичаями того часу дитину назвали на честь батька. Пізніше сер Ісаак Ньютон вважатиме, що дата його народження благословенна і знаменує успіх, який неодмінно чекає на нього в майбутньому. Так і станеться.
Хто б міг, дивлячись на недоношеного і хворобливого малюка, подумати, що народилася людина, яка змінить світогляд усього людства?
Навряд чи його мати, Ганна Ейскоу із зубожілої аристократичної сім’ї, яка переживала горе вдівства, багато міркувала про майбутнє хлопчика: за три роки вона знову вийшла заміж за людину, яка набагато старша за себе (йому було 63); однією з умов шлюбного договору стало розлучення з сином. Маленький Ісаак Ньютон залишився у бабусі у Вулсторпі, а його мати переїхала до будинку нового чоловіка – преподобного Сміта, що відстояв від Вулсторпа на три кілометри.
Вулсторп. Будинок, де народився Ньютон
Дуже скоро в Анни Сміт народилися ще троє дітей, а для первістка часу зовсім не залишилося. У бабусі й дідуся він ріс у достатку, але ранні роки без матері найсильнішим чином змінили хлопчика: він на все життя залишиться недовірливим і підозрілим, буде шукати усамітнення, інколи агресивно захищаючи своє життя й заняття, і ніколи не виявить прихильності до живої істоти.
Самотня дитина зростала мовчазною і замкнутою. Але не неробою: Ісаак полюбив читати і майструвати. Він із дитинства вигадував і конструював – влаштував у Вулсторпі сонячний годинник, майстрував різні дерев’яні механізми…
Коли Ісааку виповнилося 11, вітчим помер, і мати повернулася у Вулсторп – тепер у неї знову було четверо дітей; але треба було займатися господарством, тож старший хлопчик знову опинився наодинці із собою – блукати, читати й займатися наодинці було його звичним проведенням часу.
“Не знаю, як мене сприймає світ, але сам собі я здаюся тільки хлопчиком, що грається на морському березі і розважається тим, що час від часу відшукує камінчик, строкатіший за інші, або гарну мушлю, в той час як великий океан істини розстеляється переді мною недослідженим”. – Ісаак Ньютон.
Хімічні досліди та латинь
У 12 років Ісаака Ньютона прийняли до школи King’s School у сусідньому містечку Грентем. Школа була з історією: заснована 1528 року, вона вже була відома – у ній навчався і викладав богослов і філософ Генрі Мор; саме його учнем був аптекарь Кларк, у будинку якого поселили юного Ньютона.
Тоді ж він завів безліч зошитів: виписував у них найрізноманітніші факти і відомості, розносячи їх за розділами “Мистецтва, ремесла і науки”, “Птахи”, “Одягу”, “Крилатих фраз латиною”, і навіть вів власний список гріхів – справа звична для XVII століття, відомого своєю релігійністю та сумлінністю.
“Що є танці, як не валяння дурня”, – писав Ньютон у своїх щоденниках
А ще він постійно читав – усе на світі, від Піндара до Овідія і популярної на той час книжки “Математична магія” Джона Вілкінса.
Нічний горщик, голка в оці і список завдань
Коли йому виповнилося 16, вчителям стало зрозуміло: у юного Ісаака Ньютона видатні здібності. Однак саме в цей час мати вирішила, що син виріс і здатний узяти на себе управління маєтком. План абсолютно провалився: Ісаака не цікавили ні свинки, ні овечки, ні сади, ні суборенда. Він постійно читав, скрізь і всюди, і слуги в селі почали з цього сміятися: якось Ньютон пішов гуляти, ведучи в поводі коня; вуздечка зісковзнула, Ісаак, так само уважно читаючи, прийшов додому з поводом у руці, але без коня.
Але “заслання в село” досить швидко закінчилося: директор школи Стокс (людство повинно бути йому вдячне) приїхав у село вмовляти Анну повернути Ісаака до школи; вона погодилася, коли джентльмен пообіцяв виплачувати їй по 40 фунтів за кожний рік Ісаака в школі.
Ньютон у молодості.
У 19 років юний Ньютон закінчив школу. На нього чекав Кембридж. Юнак недворянського походження з незнатної сім’ї, він склав вступний іспит з латини і вступив до Трініті-коледжу.
Із собою в нього були нічний горщик, замок для письмового столу, свічки і чорнило
За записами тих років здається, що в коледжі Ньютон займався лихварством – позичав гроші під відсотки.
Ньютон навчався безплатно, але мав працювати в університеті або прислужувати багатим студентам. Як і раніше відлюдькуватий і самотній, навчався він із пристрастю і за три роки, успішно склавши іспити, потрапив у категорію старшокурсників: вони мали стипендію.
1663 року на кафедру математики прийшов новий професор, 34-річний Ісаак Барроу, великий математик, майбутній друг і вчитель Ньютона. Тоді Ньютон відкрив біноміальне розкладання – формулу цілого невід’ємного ступеня суми двох змінних, що має всім відомий вигляд “(ікс плюс ігрек) у ступені”. За цю роботу він отримав звання бакалавра.
Ісаак Барроу.
Один із біографів Ньютона повідомляє: все, що знав Ньютон, він знав завдяки самоосвіті. Це так – але лише частково. На нього вплинули Кеплер, Барроу, Галілей і Декарт. Уже в 22 роки він почав вести список під назвою “Задачі”, які він передбачав розв’язати найближчими роками: це були проблеми математики, оптики і космології.
Одним із “завдань” стала теорія світла. За Декартом, світло – це пульсуючий тиск ефіру, невидимої субстанції, в яку тоді багато хто вірив.
Для перевірки цієї теорії Ньютон ввів собі в око довгу тупу голку “між оком і прилеглою кісткою”
Таким чином він хотів виміряти кривизну сітківки і подивитися на результат. І так було в усьому. Молодий учений віддавався дослідженням як справжній фанатик: для спостереження комети він 1664 року так довго не спав і не їв, що одного разу заснув на ходу і впав. Це був видатний учений, по-справжньому відданий науці – і, здається, саме так він і хотів жити.
Яблуко падає або відлітає
1665 року в Англію прийшла спустошлива чума – перші червоні знаки на будинках у Лондоні з’явилися в січні, у серпні Кембридж розпустив викладачів і студентів по домівках.
Так, у них теж був карантин – Ньютон знову поїхав у село і там на самоті продовжував свої дослідження. Його інтелект був невимірний, як і його посидючість. Ньютон міг займатися одним зі своїх “завдань” з усією ретельністю, поки не досягав проміжного результату, а після цього відкладав подальше рішення на кілька місяців, до чергового ривка. У чумне сидіння він розрахував площу гіперболи, займався розкладанням функцій у ряди; початком матаналізу; сформулював теорему, яку в наші дні називають теоремою Ньютона-Лейбніца; поставив низку дотепних дослідів, які довели, що білий колір є сумішшю кольорів спектра; ну і відкрив одночасно з Лейбніцем диференційне й інтегральне числення.
“У ті дні я був у розквіті винахідницького віку і приділяв математиці всі свої сили”. – Ісаак Ньютон
Але все меркне в порівнянні з яблуком і законом всесвітнього тяжіння. Згідно з легендою, яблуко впало на Ісаака Ньютона у Вулсторпі під час чуми. Але чи було яблуко?
Здається, яблука не було. З листів біографи реконструюють таку картину: Ньютон справді сидів у саду, і йому спало на думку, що сила тяжіння (яка не дає яблуку, яке впало з дерева, полетіти в простір, а тягне до землі) простягається досить далеко, а чому б і не до Місяця? Яблуко нікуди не падало, а просто було частиною роздумів – у притаманних епосі символах на кшталт древа пізнання, Едемського саду чи яблук Гесперид. Ну і взагалі, сад – це так по-англійськи!
Ісаак Ньютон у саду
Це була теорія всесвітнього тяжіння, яка зробить його знаменитим, – щоправда, опублікує він її через 30 років після відкриття.
“Я не бачу нічого бажаного в славі, навіть якби я був здатний заслужити її. Це, можливо, збільшило б число моїх знайомих, але це якраз те, чого я найбільше намагаюся уникати”. – Ісаак Ньютон
Вчений і джентльмен? Незайманий у сніговому савані!
У 1667 році, через два роки після чуми, Ньютон повертається в Кембридж – він тепер викладач, і в нього є студенти (на жаль, як лектор Ньютон ніколи не прославиться: його заняття будуть нудними, складними і незрозумілими).
Його займають винахідництво, конструювання та алхімія. Доскональний і педантичний, Ньютон скупив усі книги з алхімії, які зміг знайти. Він шукає філософський камінь, “еліксир життя” – спосіб перетворювати метали на золото. Йому здається, що це ключ до устрою світу, універсальне знання. Його слуги повідомляють, що він працює цілими днями і ночами безперервно, а вогонь у його лабораторії ніколи не гасне. Один із біографів назве його “останнім із магів”, люблячим усамітнення і таємницю.
У 1669 році 26-річний Ньютон стає професором математики – одним із наймолодших за всю історію університету.
Говорили, що лекції він читає стінам – так мало студентів до нього ходили і так незрозуміло він пояснював. Сучасники згадують, що він ніколи не відпочивав, не прогулювався, не грав у кеглі, не здійснював кінних прогулянок – щоб не втрачати час на заняття наукою. Ніколи Ньютон не мав стосунків ні з жінкою, ні з чоловіком – а тільки з зошитами, плавильним тиглем, призмою і телескопом. Художник і поет Вільям Блейк назвав його “незайманим у сніговому савані”.
“Ньютон” Вільяма Блейка. Вчений зображений як “божественний геометр”.
Але до речі про телескопи: 1671 року Ньютон підніс Карлу II виготовлений ним телескоп, і король рекомендував Ньютона в члени Королівського наукового товариства. У 1672 році він став його членом і швидко прославився.
Репліка другого телескопа-рефлектора Ісаака Ньютона 1672 року.
Шукач мудрості: професор у коконі усамітнення
У лютому 1672 року Ньютон опублікував у Philosophical Transactions опис класичних дослідів із призмами і теорію кольору. Стаття одразу ж викликала заперечення і численні нападки, які очолив Роберт Гук, прихильник хвильової теорії світла. Нерозуміння колег викликало у Ньютона депресію і тривогу.
Ісаак Ньютон проводить експеримент із призмою.
Ворожнеча між винахідливим і не позбавленим інтуїції Гуком і серйозним відлюдником з аналітичним розумом Ньютоном триватиме до смерті суперників. Ньютон не пробачить сучасникам дурних нападок, сумнівів у правильності експериментів. Він знав, що правий, – ображався і обурювався. Поки Ньютона критикували, він ховався на самоті й віддавався заняттям – і роздратовано листувався з Гуком.
А ще Ньютона, глибоко віруючу людину, привабила Біблія. Він вивчив давньоєврейську, щоб вивчати тексти Старого Заповіту, і зробив понад 30 перекладів тексту Біблії. Він реконструював макет храму Соломона і обчислив його параметри – вважаючи, що схема, за якою побудовано храм, символізує устрій Всесвіту; захопившись минулим, він за сонцестояннями розрахував час експедиції аргонавтів.
“Якщо я і бачив далі за інших, так це тому, що стояв на плечах гігантів”. – Ісаак Ньютон, з листування з Робертом Гуком
Не без єхидства Ньютон написав свою знамениту фразу про гігантів Гуку: той був маленького зросту, і постать його була “трохи скорченою”. На що Гук, порушивши попередні домовленості, оприлюднив частину їхнього листування, в якому Ньютон припустився помилки в розрахунках. Це настільки розсердило і роздратувало Ньютона, що він перервав листування і зачинився від світу на шість років: невпевнений у собі та в людській прив’язаності, тільки у самітництві він відчував себе в безпеці. Гука Ньютон до кінця життя вважав своїм особистим ворогом.
“За п’ять років, що я його знаю, сер Ісаак Ньютон засміявся лише одного разу – коли його запитали, яка користь від вивчення Евкліда”. – Гамфрі Ньютон, помічник Ньютона
Навколо Сонця
1682 року світ зі здивуванням стежив за наближенням до Землі комети Галлея. Усі раптом зацікавилися астрономією. Галлей став умовляти Ньютона опублікувати його “загальну теорію руху”, але той відмовився. У 1684, коли Галлей, Гук і Крістофер Рен зрозуміли, що не можуть розрахувати траєкторію руху планет, Ньютон миттєво надіслав розрахунки. Це вразило всіх, і задоволений Ньютон погодився на публікацію.
1686 року перший том “Математичних початків натуральної філософії” вийшов у світ. Це було нове слово в науці, зразок для наслідування. Більше ніякої туманної метафізики: всі математичні розрахунки фізичних явищ були суворими і вірними. Це була нова фізика і нова математика.
Було вперше сформульовано три класичні закони механіки, основу існування Всесвіту, з’явилися поняття ваги і маси
Було викладено закон тяжіння – а ось його фізична природа стане зрозумілою тільки з появою загальної теорії відносності Ейнштейна. Ньютон описав гравітацію математично, першим пов’язавши морські припливи із Сонцем і Місяцем.
Титульний аркуш “Початків” Ньютона.
Грандіозний успіх “Математичних початків” повернув Ньютону віру в себе: він написав кілька праць із математики, продовжував сваритися з Лейбніцем щодо пріоритету у відкритті інтегрального і диференціального числення, а потім раптом зрозумів: наука і Кембридж страшенно йому набридли.
Сищик проти фальшивомонетників
У 1696 році 54-річному Ньютону запропонували очолити англійський Монетний двір і провести грошову реформу. Ньютон перебрався в Лондон і зайнявся поліпшенням англійської монети. Проблема була в тому, що 95% грошей, які перебували в обігу, були фальшивими. Крім того, монети сточували по краях і здобуте срібло пускали в обіг.
Ньютон виявився хорошим адміністратором, владним і рішучим: як алхімік він розбирався в металах, як сищик ганявся за фальшивомонетниками. Уявіть собі найвидатнішого вченого епохи, який став ефективним управлінцем: вигадав спосіб, щоб з монет перестали зрізати краї (саме йому ми зобов’язані появою на монеті гурта з написом, після чого сточувати монети стало неможливо).
Ісаак Ньютон. Портрет пензля Готфріда Кнеллера.
У 1703 році Ньютон став президентом Королівського наукового товариства. У 1704 році нарешті побачила світ його знаменита “Оптика”, у 1705 році королева Анна подарувала йому лицарський титул. Усі пізніші роботи Ньютона присвячені історії та теології.
Символ науки
85-річний сер Ісаак Ньютон помер вранці 20 березня 1727 року і був похований у Вестмінстерському абатстві. Життя його було довгим і наповненим: мабуть, і справді, народитися на Різдво – хороша ознака.
Один з останніх портретів Ньютона. Художник Джеймс Торнхілл.
Цей хлопчик, у дитинстві такий слабкий і хворобливий, у зрілості й старості майже не хворів, до старості зберіг густе кучеряве волосся (хоч і рано посивів) і всі зуби. Ньютон ніколи не носив окулярів, а його зріст називали то “невеликим”, то “цілком помірним” – залежно від того, як ставився до нього оповідач.
Могила Ньютона у Вестмінстерському абатстві.
Ньютона називали генієм, пророком і провидцем. В історії науки він залишився як учений, що змінив наукове дослідження – відтепер це сплав ідеї, розрахунків і логічних доказів. Так і вийшло, що потайний алхімік став символом раціональної науки і самого розуму.
На пам’ятнику Ньютону написано: “Хай зрадіють смертні, що серед них жила така прикраса роду людського”
