Як ньютон відкрив закон всесвітнього тяжіння
Як Ньютон відкрив закон всесвітнього тяжіння
Величезний зростання числа молодих енергійних працівників, трудяться на науковій ниві, є щасливе наслідок розширення наукових досліджень в нашій країні, що заохочуються і жаданих Федеральним урядом. Виснажені і засмикані наукові керівники кидають цих неофітів напризволяще, і вони часто залишаються без лоцмана, який міг би провести їх серед підводних каменів державного субсидування. На щастя, вони можуть надихатися історією сера Ісаака Ньютона, який відкрив закон всесвітнього тяжіння. Ось як це сталося.
У 1665 році молодий Ньютон став професором математики в Кембриджському університеті - своєї альма-матер. Він був закоханий в роботу, і здатності його як викладача не викликали сумнівів. Однак слід зауважити, що це ні в якій мірі не був людина не від світу цього або ж непрактичний мешканець вежі зі слонової кістки. Його робота в коледжі не обмежувалася тільки аудиторними заняттями: він був діяльним членом Комісії щодо складання розкладу, засідав в управлінні університетського відділення Асоціації Молодих Християн Благородного Походження, трудився в Комітеті Сприяння Декану, в Комісії з публікації та інших та інших комісіях, які були необхідні для належного управління коледжем в далекому XVII столітті. Ретельні історичні дослідження показують, що всього за п'ять років Ньютон засідав в 379 комісіях, які займалися вивченням 7924 проблем університетського життя, з яких вирішена 31 проблема.
Одного разу (а було це в 1680 році) після дуже напруженого дня засідання комісії, призначене на одинадцятій годині вечора - завчасно не було, не зібрав необхідного кворуму, бо один з найстаріших членів комісії раптово помер від нервового виснаження. Щомиті свідомого життя Ньютона було ретельно розплановано, а тут раптом виявилося, що в цей вечір йому нічого робити, так як початок засідання наступної комісії було призначено тільки на північ. Тому він вирішив трохи пройтися. Ця коротенька прогулянка змінила світову історію.
Була осінь. У садах багатьох добрих громадян, що жили по сусідству зі скромним будиночком Ньютона, дерева ломилися під вагою стиглих яблук. Все було готово до збору врожаю. Ньютон побачив, як на землю впало дуже апетитне яблуко. Негайною реакцією Ньютона на цю подію - типовою для людської боку великого генія - було перелізти через садову огорожу і сунути яблуко в кишеню. Відійшовши на пристойну відстань від саду, він з насолодою надкусив соковитий плід.
Ось тут його і осінило. Віз обмірковування, без попередніх логічних міркувань в мозку його сяйнула думка, що падіння яблука і рух планет по своїх орбітах повинні підкорятися одному і тому ж універсального закону. Не встиг він доїсти яблуко і викинути недогризок, як формулювання гіпотези про закон всесвітнього тяжіння була вже готова. До півночі залишалося три хвилини, і Ньютон поспішив на засідання Комісії по боротьбі з Курінням Опіуму Серед Студентів неблагородного походження.
У наступні тижні думки Ньютона все знову і знову поверталися до цієї гіпотези. Рідкісні вільні хвилини між двома засіданнями він присвячував планам її перевірки. Минуло кілька років, протягом яких, як показують ретельні підрахунки, він приділив обмірковування цих планів 63 хвилини 28 секунд. Ньютон зрозумів, що для перевірки його припущення потрібно більше вільного часу, ніж те, на яке він може розраховувати. Адже потрібно визначити з великою точністю довжину одного градуса широти на земній поверхні і винайти диференціальне числення.
Не маючи ще досвіду в таких справах, він вибрав просту процедуру і написав короткий лист з 22 слів королю Карлу, в якому виклав свою гіпотезу і вказав на те, які великі можливості вона обіцяє, якщо підтвердиться. Чи бачив король цей лист - невідомо, цілком можливо, що й не бачив, так як він адже був перевантажений державними проблемами і планами прийдешніх воєн. Однак немає жодного сумніву в тому, що лист, пройшовши по відповідних каналах, побувало у всіх начальників відділів, їх заступників і заступників їх заступників, які мали повну можливість висловити свої міркування і рекомендації.
Показання Ньютона перед ПКЕВІР / кіні слід рекомендувати для прочитання всім молодим вченим, ще не знають, як поводитися, коли прийде їхній час. Коледж проявив делікатність, надавши йому на період засідань Комітету двомісячний відпустку без збереження змісту, а зам декана з науково-дослідної роботи проводив його жартівливим напутнім побажанням не повертатися без «жирного» контракту. Засідання Комітету проходило при відкритих дверях, і публіки набилося досить багато, але згодом виявилося, що більшість присутніх помилилося дверима, прагнучи потрапити на засідання КЕВОРСПВО - Комісії Його Величності по Викриттю Розпусти Серед Представників Вищого Товариства.
Після того як Ньютон був приведений до присяги і урочисто заявив, що він не є членом лояльних Його Величності Опозиції, ніколи не писав аморальних книг, не їздив в Україну і не спокушав молочниць, його попросили коротко викласти суть справи. У блискучій, простий, кристально ясною десятихвилинної промови експромтом, Ньютон виклав закони Кеплера і свою власну гіпотезу, яка народилася при вигляді падаючого яблука. У цей момент один з членів Комітету, імпозантний і динамічний чоловік, справжній чоловік дії, побажав дізнатися, які кошти може запропонувати Ньютон для поліпшення постановки справи по вирощуванню яблук в Англії. Ньютон почав пояснювати, що яблуко не є суттєвою частиною його гіпотези, але був перерваний відразу декількома членами Комітету, які дружно висловилися на підтримку проекту з поліпшення англійських яблук. Обговорення тривало кілька тижнів, протягом яких Ньютон з характерним для нього спокоєм і гідністю сидів і чекав, коли Комітет побажає з ним проконсультуватися. Одного разу він запізнився на кілька хвилин до початку засідання і знайшов двері замкненими. Він обережно постукав, не бажаючи заважати роздумів членів Комітету. Двері прочинилися, і воротар, прошепотів, що місць немає, відправив його назад. Ньютон, який завжди вирізнявся логічністю мислення, прийшов до висновку, що Комітет не потребує більше в його радах, а тому повернувся в свій коледж, де на нього чекала робота в різних комісіях.
Через кілька місяців Ньютон був здивований, отримавши об'ємний пакет з ПКЕВІР / кіні. Відкривши його, він виявив, що вміст складається з численних урядових анкет, в п'яти примірниках кожна. Природна цікавість - головна риса будь-якого істинного вченого - змусило його уважно вивчити ці анкети. Витративши на це вивчення певний час, він зрозумів, що його запрошують подати прохання про укладення контракту на постановку наукового дослідження для з'ясування зв'язку між способом вирощування яблук, їх якістю і швидкістю падіння на землю. Кінцевою метою проекту, як він зрозумів, було виведення сорту яблук, які не тільки мали б хороший смак, але і падали б на землю м'яко, не ушкоджуючи шкірки. Це, звичайно, було не зовсім те, що Ньютон мав на увазі, коли писав лист королю. Але він був людиною практичною і зрозумів, що, працюючи над пропонованої проблемою, зможе попутно перевірити і свою гіпотезу. Так він дотримає інтереси короля і позаймається трошки наукою - за ті ж гроші. Прийнявши таке рішення, Ньютон почав заповнювати анкети без подальших коливань.
Одного разу в 1865 році точний розпорядок дня Ньютона був порушений. У четвер після обіду він готувався прийняти комісію віце-президентів компаній, що входили у фруктовий синдикат, коли прийшло повергшее Ньютона в жах і всю Британію в скорботу звістка про загибель всього складу комісії під час страшного зіткнення поштових диліжансів. У Ньютона, як це вже було одного разу, утворилося нічим не зайняте «вікно», і він прийняв рішення прогулятися. Під час цієї прогулянки йому прийшла (він сам не знає як) думка про новий, абсолютно революційний математичному підході, за допомогою якого можна вирішити задачу про тяжінні поблизу великої сфери. Ньютон зрозумів, що рішення цього завдання дозволить перевірити його гіпотезу з найбільшою точністю, і тут же, не вдаючись ні до чорнила, ні до паперу, в розумі довів, що гіпотеза підтверджується. Легко можна собі уявити, в який захват він прийшов від такого блискучого відкриття.
Надруковано в журналі «The American Scientist», 39, №1 (1951).
Дж.Е. Міллер - завідувач кафедрою метеорології та океанографії Нью-йоркського університету.
Поділіться на сторінці