Читаем Люди и формулы (Новеллы об ученых) онлайн бесплатно

Вольт, ампер, фарада, менделевий, курчатовий… Как часто встречаемся мы с этими понятиями. Встречаемся, иногда не задумываясь, что за каждым из них стоит человек. Сохранивши в себе память о людях, имена эти вошли в таблицы как наименования различных физических величин, именами их названы теории, гипотезы, формулы, эксперименты, которые стали классическими.

Об этих людях рассказывает книга.

Ньютон — имя человека, который вывел и сформулировал закон всемирного тяготения, который открыл, что свет — это волны; который построил удивительнейшие телескопы. Без этого имени нет физики.

А когда это имя пишут с маленькой буквы, оно становится названием единицы измерения силы в абсолютной системе механических единиц: это сила, сообщающая массе в один килограмм ускорение в один метр в секунду за секунду.

Будь возможность измерить силу человеческого гения, ее тоже можно было бы назвать ньютоном.

…Он похоронен в пышной гробнице Вестминстерского аббатства, в английском национальном пантеоне. Ваятель высек его из белого мрамора, полулежащим, в свободно ниспадающих одеждах, опирающимся на толстые тома своих трудов. На лице его — печать глубокой задумчивости, даже некой отрешенности, которой художники прошлого часто наделяли великих мира сего, и которая, как им, наверное, казалось, отличает великих от всех прочих смертных.

Ньютон был великим, был смертным и был обыкновенным. Обыкновенным — в жизни. Он знал радость и отчаяние, знал, что это такое — испытать боль разочарования, когда успех казался и близким, и доступным. Он ощутил силу власти и успел познать славу живого гения. В его долгой жизни было все.

В детстве это был хилый мальчик, застенчивый и скрытный, который шумным играм своих сверстников предпочитал спокойную тишину одиночества. Наверное, это не стоит считать первым проявлением его незаурядности, — такая черта в характере свойственна многим мальчишкам, растущим без отца. Исаак Ньютон — отец Исаака Ньютона умер еще до рождения своего сына. Отец был мелким землевладельцем, и после его смерти мать Ньютона едва-едва сводила концы с концами. Когда сыну исполнилось три года, она вышла замуж за священника — человека состоятельного, так что, наверное, уже здесь надо искать зачатки склонности к богословию, которую Ньютон не утратил до последних дней своей жизни. Впрочем, в те годы, наверное, и не могло быть иначе. Но Варнава Смит — так звали отчима, не ограничился образованием своего приемного сына, полученным в сельской школе, и отдал его учиться в Грантем — близлежащий небольшой городок, где двенадцатилетний мальчик поселился на квартире городского аптекаря Кларка. В этой семье Ньютон обрел своего первого друга. Им стала падчерица аптекаря — мисс Сторн. Возможно, их объединило то, что ни он, ни она не знали отца, возможно, что-то другое, но подругу своего детства Ньютон не забывал до конца жизни. Они иногда виделись. И человек, которым гордилась вся Англия и который жил ее государственными интересами, всегда помнил своего первого друга и часто помогал ей.

Итак, Грантем. Первый город на жизненной дороге Ньютона.

Он невелик, этот городок, но в нем все было не так, как в родной деревеньке Вулсторп. Мощеные улицы, длинные, ровные ряды старых домов с каминными трубами, быстрые экипажи, высекающие искры из гладких камней мостовых коваными ободьями. И люди — тоже быстрые, подвижные, совсем не такие, как у него дома.

Мальчишка из деревни мог бы стать в городской школе объектом постоянных шуток, которые не всегда просто отделить от издевательств, но не таков Ньютон. Он был слаб — это верно, и не мог отколотить всякого обидчика, но он был самолюбив, горд и не прощал обиды. Он быстро понял, что если не может выделиться силой, то может стать лучшим в учении. Он медленно, но упорно стал добиваться этой цели. И вот деревенский мальчишка, застенчивый и не слишком-то общительный, из средних учеников вышел в ряд лучших. Пусть теперь попробуют взяться за старое его обидчики…

И все-таки главную зависть его товарищей вызвал вовсе не быстрый взлет Ньютона, а те игрушки, которые он мастерил. Впрочем, среди игрушек были такие, которые могли сослужить и добрую службу. Он сделал маленькую мельницу, на которой можно было смолоть горсть зерна, эту мельницу приводила в движение усердная мышь. Он смастерил солнечные часы, а потом и водяные. Он клеил воздушные змеи, на которые с завистью смотрели мальчишки всего города. Ньютон прикреплял к ним небольшие фонарики и запускал поздно вечером, и эти змеи безмолвно скользили над крышами, бросая таинственные желтые отсветы…

А в школе? В школе учили другому. Главный предмет — священное писание, библейская история. Языки — латынь и греческий. Арифметика — самые элементарные знания. Геометрия Евклида, которую он так полюбил впоследствии, — тоже лишь самые общие знания. Физику не изучали. Ее тогда еще не было. Как не было еще и великих законов Ньютона. Открыть их и сформулировать должен был этот худой, сосредоточенный мальчишка со сжатыми губами и крупным носом.

Непонятно, как до нашего времени сохранилась школьная тетрадь Ньютона.

Кто бы мог подумать, что хозяин этой тетради станет одним из величайших ученых всех времен…

Но это была не обычная школьная тетрадь. Ее страницы пестрели химическими формулами, рецептами, всякими шифрованными записями. Ньютон мальчишкой увлекался алхимией, и такие «секретные» записи, прячущие смысл самого главного, алхимики сделали своим вторым языком. А увлечение Ньютона алхимией вряд ли было случайным: в Грантеме он жил в семье аптекаря, а лаборатория аптекаря более трехсот лет назад была очень похожа на лаборатории таинственных и, как тогда казалось, всемогущих алхимиков.

Но вот сделан и второй шаг в жизни: школа Грантема позади. Директор школы произносит речь, восхваляющую Ньютона, его способности — то, что при нем было всегда, и его характер — то, что он сам воспитал в себе за годы, проведенные в стенах грантемской школы. Ньютон все-таки многое узнал и многому научился. Он стал понимать, что все в жизни дается трудом и свое «я» надо научиться отстаивать, как бы это порой ни было трудно.

В это время семья его вновь осталась без кормильца — отчим умер, и пятнадцатилетнему Ньютону пришлось вернуться в Вулсторп, чтобы помочь матери вести хозяйство. Его тянули книги, математика, его влекла бездонная пучина космоса, в которой по неведомым еще законам перемещались светила и планеты, а вместо этого ему приходилось ехать на базар в Грантем, чтоб выручить гроши за те продукты, что им дала земля…

В жизни многих великих людей встречается кто-то, кто первый обращает внимание на талант и помогает ему. Такой человек был и у Ньютона. Его дядя, некто Эйскоу, окончивший в свое время Кембридж, увидел однажды, как его племянник, вместо того, чтоб торговаться на базаре, погрузился в решение какой-то математической задачи. Эйскоу убедил мать Ньютона, что ее сыну необходимо постигать науку дальше.

Ньютон вновь у своего старого учителя в грантемской школе, вновь углубился в книги, оставив с радостью заботы по хозяйству. Он был готов ко всему, лишь бы вернуться в мир дерзких мыслей, формул, который уже приоткрылся перед ним. Конечно же, он и думать тогда не мог, что дверь университета, за порог которого он готовился ступить, вновь откроется перед ним лишь через тридцать пять лет после того, как он его закончит.

Тридцать пять лет… Почти полжизни. Но за эти годы Ньютон стал сэром Исааком Ньютоном и совершил все то великое, что должен быть совершить.

В Кембриджский университет Ньютон поступил в 1661 году.

Университетский Тринити-колледж, где учился Ньютон, был точной микрокопией общества тогдашней Англии. Там, как полагалось, были курсы и факультеты, но были еще и классовые ступени, перешагнуть через которые студенты не могли. Их было много — этих невидимых барьеров и ступеней, и будущий великий физик встал на низшую из них.

Всех студентов этой группы, а их было, в общем-то, немного, называли «субсайзерами». Они не платили за учебу, но в их обязанности входило обслуживать богатых студентов — «коммонеров» и «пенсионеров». Многие из этих «пенсионеров», наверное, хвастались потом, что сапоги им чистил Ньютон. Но кто теперь вспомнит этих беззаботных весельчаков, хотя Ньютон и чистил им сапоги?

Теперь… Теперь Ньютона нет. А тогда его унизительное положение стоило ему дорого. Можно представить, как мучился самолюбивый юноша, когда ему приходилось быть слугой юнцов только потому, что у их отцов деньги были, а у него, чье имя вскоре станет гордостью страны, не было ни денег, ни отца.

Ньютон пришел в науку, когда интерес к ней стал не только всеобщим, не только новой чертой времени, не только исторически сложившейся необходимостью, но даже модой. Известный английский историк Маколей писал о том времени: «Для изящного джентльмена было почти необходимостью уметь поговорить о воздушных насосах и телескопах, даже знатные дамы по временам считали приличным выказывать любовь к знанию. Они приезжали в каретах шестернею смотреть диковины Грешем-колледжа и испускали крики восторга, видя, что магнит действительно притягивает иголку и что микроскоп показывает муху с воробья». В истории можно найти много таких периодов, когда люди делали для себя словно бы новое открытие науки. Вот в один из таких периодов и пришел в университет Исаак Ньютон. Разница между ним и многими другими людьми была лишь в том, что для него наука не была модой. Наука для него — вода, воздух, пища.

Сохранилась и студенческая тетрадь Ньютона. В ней уже нет шифровок алхимика, зато есть записи о системе мира, как ее дал Коперник. Есть чертежи, свидетельствующие о том, что тот, кто их чертил, знал геометрию Евклида, Декарта, астрономию. Наконец-то Ньютон добрался до той сокровищницы, в которую человечество множество веков откладывало все лучшее, что ему удалось достичь в науке. В ней было место, пока еще не занятое, — для Ньютона.

Через три года после поступления в университет Ньютон на старшем курсе. Теперь он не субсайзер. Теперь у него есть звание «действительный студент», еще через год он бакалавр. Профессор Исаак Барроу, выступая перед студентами, публично объявил его «мужем славным и выдающихся знаний». Начался крутой восходящий путь Ньютона.

На города старой Англии надвинулась грозная эпидемия чумы, и многие горожане кинулись в деревни искать спасения. Ньютон вернулся в родной Вулсторп, и здесь, на земле, где родился и вырос, пришел к своим великим открытиям. Они давно зрели в нем, но, видимо, нужно было вернуться на землю отцов, чтобы все мысли обрели ясность, законченность.

Это не легенда: яблоко действительно навело Ньютона на мысль о существовании закона тяготения. Уже будучи глубоким стариком, он рассказывал своему приятелю, что, когда увидел падение яблока, подумал: почему оно всегда падает отвесно? Почему не в сторону, а всегда — к центру Земли? Если падение это всегда одинаково, то, значит, должна существовать какая-то постоянная сила, вызывающая это падение. И эта сила должна быть сосредоточена в центре планеты. Но если одна материя притягивает другую, в их взаимоотношении должна быть и пропорциональная зависимость. Значит, не только Земля притягивает к себе яблоко, но и яблоко — Землю.

И он пишет: «В том же году я начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны… Я вывел, что силы, удерживающие планеты на их орбитах, должны быть в обратном отношении квадратов их расстояний от центров, вокруг коих они вращаются. Отсюда я сравнил силу, требующуюся для удержания Луны на ее орбите, с силой тяжести на поверхности Земли и нашел, что они почти отвечают друг другу. Все это происходило в два чумных года, 1665-м и 1666-м, ибо в это время я был в расцвете моих изобретательских сил и думал о математике и философии больше, чем когда-либо после».

Но он не спешил. Ему незнаком был этот зуд нетерпения, который заставлял многих до него и после поспешно объявлять миру о сделанном открытии, а позже конфузливо сообщать о том, что наблюдения не подтвердились. Нет, Ньютон не таков. Он чувствовал необходимость проверить и перепроверить. Вновь и вновь он погружался в расчеты, а миллионы людей, не зная еще, что свершилось великое открытие, по-прежнему смотрели на падение яблока, не подозревая о тайне всего мироздания, которое оно несло в себе.

Ньютону было около двадцати семи лет, когда его учитель — профессор Барроу уступил ему место на кафедре. Исаак Ньютон стал профессором Кембриджского университета.

Кафедра Ньютона — так стала она называться с тех пор. Профессор Барроу читал на ней богословие и математику, и, судя по всему, одно с другим уживалось отлично, а Ньютон начал читать оптику, науку конкретную, точную. Это было начало новой эпохи в науке.

В оптику он пришел не случайно. В те времена почти каждому, кто посвящал себя астрономии, прежде всего нужно было сделать самому телескоп. Ньютон сам шлифовал стекла для своих телескопов, все время экспериментируя, отыскивая наиболее удобную форму. Астрономические трубы второй половины XVII века были сколь огромны, столь и неудобны: длина некоторых доходила до тридцати метров, а увеличение, которое они давали, оказывалось вовсе не таким, как можно было бы ожидать. И все из-за несовершенства стекол, из-за сферической и хроматической аберрации.