Глава 5

Оптика

Великое соперничество между Ньютоном и Гуком в области оптики началось 6 февраля 1672 г., когда на заседании Королевского общества был зачитан мемуар Ньютона “Новая теория света и цветов”. Однако корни этого спора лежали значительно глубже. Гук и Ньютон начали интересоваться вопросами оптики в начале 60-х годов, и их интересы в этом направлении, как и многих исследователей света XVII в., оказались весьма подобными..

Оптика и механика были двумя важнейшими направлениями физики XVII в., физики в нашем понимании, так как к физике тогда относили все то, что позже по-. лучило наименование “естественной истории”. Природа света, причины образования цветов и создание новых оптических приборов для исследования окружающего мира — вот те вопросы оптики, которым посвятили свои исследования многие гениальные умы XVII в.

Первой значительной работой XVII в. по оптике стали “Дополнения к Вителло” (1604 г.) Кеплера, в которых излагались основы геометрической оптики, разъяснялся механизм зрения, а также рассматривались некоторые прикладные вопросы оптики. В следующей своей работе “Диоптрике”, опубликованной в 1611 г., Кеплер расширил свою общую теорию действия линз и их систем, раскрыв различные варианты зрительных труб (с выпуклым окуляром — кеплерову трубу, трубу Галилея с вогнутым окуляром и различные зрительные трубы с тремя линзами). В 1613 г. первую кеплерову трубу изготовил Шейнер (1575—1650), а к 40-м годам она вытеснила менее удобную голландскую (трубу Галилея).

Другим значительным открытием оптики XVII в. был закон преломления, сформулированный в 1621 г. В. Снел-лиусом (1591—1626). Несколько позже это открытие повторил Декарт, который в своей “Диоптрике” (1627) указал также на некоторые его применения, в частности при расчете линз. С помощью закона преломления он пояснил явление радуги и по-новому подошел к природе света: по его мнению, цвет — это физиологическое явление, поясняемое различными ощущениями, вызываемыми движениями частиц света.

Ньютон занялся исследованиями в области оптики около 1662 г. Вначале это были экспериментальные работы по улучшению телескопов и изготовлению несферических стекол, затем он занялся постройкой отражательного телескопа.

“В результате упорного труда и опытов над изготовлением сплавов и над полировкой металлических поверхностей Ньютону в 1668 г. удалось построить первую модель телескопа — рефлектора длиною всего в 15 см и с зеркалом в 25 мм в диаметре. Этот телескоп-лилипут действовал, однако, не хуже длинных рефлекторов того времени, в него можно было видеть спутники Юпитера. Однако вследствие несовершенства сплава, из которого было изготовлено зеркало, и неудовлетворительной полировки изображения были тусклыми и размытыми.

В 1671 г. Ньютон успел построить второй прибор больших размеров и лучшего качества” Этот телескоп он представил в Королевское общество, где его осмотрели Гук, Рен и другие ученые; И января 1672 г. Ньютон был избран в члены Общества.

Первой публикацией Гука, имевшей отношение р; оптике, была его знаменитая “Микрография” (1665), которую Ньютон прочел весьма внимательно, о чем свидетельствует 71 замечание на 7 листах, сделанное им при чтении книги 2. Не говоря уже о том, что большая часть содержания книги представляет собой результат оптических экспериментов, в ней содержались также теоретические рассуждения Гука о сущности света. Здесь он впервые развил свою теорию цветов.

Рассуждения Гука начинаются описанием экспериментов с тонкими пластинками. Он определил, что цветовые эффекты появляются в чешуйках слюды лишь в тех случаях, когда толщина этих чешуек очень мала. Он па-чал затем эксперименты с тонкими слоями воздуха между двумя стеклянными пластинками и убедился, что в этом случае также можно наблюдать цветовые эффекты, причем цвета меняются, если уменьшать толщину воздушного слоя, плотнее прижимая одну пластинку к другой. Он решил, что цвета в тонких пластинках появляются в результате отражения света от тыльной стороны пластинки совместно с его отражением от фронтальной стороны. Для него остался неуясненным процесс этого взаимодействия отраженных лучей. Однако, предложив гипотезу о сильной передней части света и слабой, возникающей в результате торможения света в среде, Гук объяснил образование цветов соотношением этих двух частей.

Гук произвел также следующий эксперимент: он прижимал к плоскому стеклу линзу и наблюдал возникающие при этом кольца, позже названные кольцами Ньютона. Он исследовал игру цветов, возникающую при закалке стали: по его мнению, эти цвета образовывали тончайшие слои окислившейся стали. Отсюда он вывел заключение, что твердость закаленной стали зависит от чешуек окислившейся стали, проникшей в ее поры. Естественно, что это не является первым наброском современной теории термической обработки железоуглеродистых сплавов, но, во всяком случае Гук был первым ученым, указавшим на то, что изменение свойств металлов в результате тепловой обработки зависит от чисто физических и структурных явлений. Сам Гук подчеркивает, что “те металлы, которые не способны окисляться, не приобретают повышения твердости при их закалке в воде, как, например, серебро, золото и др.”.

Общая теория света у Гука — это волновая теория. Гук считает, что свет образуется в результате очень быстрых колебательных движений с очень малой амплитудой, происходящих в светящемся теле. При этом последнее не обязательно должно быть нагретым, оно может быть и холодным, ибо гниющее мясо или дерево также могут светиться, оставаясь холодными. Свет переносится эфиром — всепроникающей прозрачной однородной средой. В свободном эфире “сферическая пульсация” распространяется под прямым углом к направлению светового луча. При распространении в преломляющей среде изменяется направление распространения света, “сферическая пульсация” приобретает трехгранную форму. В таком изменении формы колебаний можно уже усмотреть и предполагаемую поперечность колебаний, и поляризующую способность преломляющей среды.

В 1665 г. вышла в свет посмертная работа Франческо Гримальди (1618—1663) “Физико-математический трактат о свете, цветах и радуге”, в котором был описан новый тип отклонения света, названный Гримальди дифракцией. Он нашел, что если в пучке света, проходящего через маленькое отверстие, поместить предмет, то его тень на белом экране получится шире геометрической, и, кроме того, она оказывается окрашенной цветными полосами, красными с внешней стороны и синими — с внутренней. Гримальди пояснял это явление тем, что препятствие, помещенное на пути светового пучка, порождает в световом флюиде волны, отклоняющиеся за отверстием.

Гук провел исследование этого явления в 1672 г., по-видимому, не будучи осведомленным о работе Гримальди. Частичным доказательством этого служит и тот факт, что в приведенных опытах с тонкими пластинками он уже вплотную подошел и к явлению рефракции. Гук говорит о новом свойстве света, которое до него (как он думал) не наблюдалось никем из исследователей оптических явлений. В своем эксперименте он описывает как отклонение светового луча, так и получающиеся в результате последнего цветовые явления. Аналогию он находит с аффектом распространения звука в покоящейся среде.

Гук наблюдал явление дифракции света при прохождении его около бритвы.

6 февраля 1672 г. на заседании Королевского общества был доложен мемуар Ньютона “Новая теория света и цветов”. Основываясь на многочисленных опытах, Ньютон высказал в нем следующие положения:

  1. Световые лучи различаются по их способности показывать ту или иную особую окраску точно так же, как они различаются по степени преломляемости. Цвета не являются, как думают обыкновенно, видоизменениями света, претерпеваемыми им при преломлении или отражении от естественных тел, но суть первоначальные, прирожденные свойства света. Некоторые лучи способны производить красный цвет и никакого другого, другие желтый и никакого другого, третьи зеленый и никакого иного и т. д.
  2. К одной и той же степени преломляемости всегда относится один и тот же цвет и обратно.
  3. Насколько я мог открыть, вид окраски и степень, преломляемости, свойственные какому-либо роду лучей, не могут быть изменены ни преломлением, ни отражени ем от тел, ни какой-либо иной причиной...
  4. Изменения цвета могут кажущимся образом происходить, когда имеется какая-либо смесь лучей различных родов. В таких смесях нельзя отличить отдельных слагающих; они, влияя друг па друга, образуют среднюю окраску...
  5. Поэтому мы должны различать два рода цветов: одни первоначальные и простые, другие же сложенные из них. Первоначальные или первичные, цвета суть красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый, пурпур, так же, как оранжевый, индиго и неопределенное множество промежуточных оттенков.
  6. Точно такие же по виду цвета, как и простые, могут быть получены смешением: ибо смесь желтого с синим дает зеленый, красного с желтым — оранжевый, оранжевого и желтовато-зеленого — желтый. Только те цвета, которые в спектре находятся на далеком расстоянии друг от друга, не дают промежуточных цветов: оранжевый и индиго не дают промежуточного зеленого, глубоко красный и зеленый не дают желтого.
  7. Наиболее удивительная и чудесная смесь цветов — белый цвет. Не существует такого сорта лучей, который в отдельности мог бы вызвать белый цвет: он всегда сложен и для получения его требуются все вышеупомянутые цвета в правильных пропорциях...
  8. В этом причина того, почему свет обычно имеет белую окраску; ибо свет — запутанная смесь лучей всех видов и цветов, выбрасываемых из различных частей светящихся тел. Подобная сложная смесь кажется белой, когда ингредиенты находятся в правильной пропорции; если, однако, имеет преимущество один цвет, то свет склоняется в сторону соответствующей окраски, как, например, в синем пламени серы, желтом пламени свечи и в различных окрасках неподвижных звезд.
  9. Отсюда становится очевидным, как цвета возникают в призме.
  10. Отсюда же ясно, почему появляются цвета радуги в падающих дождевых каплях.
  11. Странные явления, наблюдаемые в вытяжках нефритового дерева, в золотой фольге и в кусках окрашенных стекол, заключающиеся в том, что они кажутся окрашенными по-разному в различных положениях, перестают быть загадочными; эти вещества отражают свет одного рода и пропускают свет другого рода, как можно легко наблюдать, если освещать эти тела однородным простым светом в темной комнате...
  12. Отсюда же ясна причина того поразительного опыта, о котором м-р Гук сообщает в своей “Микрографии”. Если поставить один за другим два прозрачных сосуда с двумя прозрачными жидкостями, синей и красной, то вместе они кажутся совершенно непрозрачными. Один сосуд пропускает только красные, другой только синие лучи, потому через оба вместе не могут пройти никакие лучи.
  13. Я... закончу общим заключением, что цвета естественных тел происходят только от различной способности тел отражать одни виды света в ином количестве, чем другие. И это я доказал, отбрасывая простые цвета на тела в темной комнате.

После этого нельзя больше спорить о том, существуют ли цвета в темноте и являются ли они свойствами тел, которые мы видим, или же свет, может быть, является телом.

... Мы видели, что причина цветов находится не в телах, а в свете, поэтому у нас имеется прочное основание считать свет субстанцией... Не так легко, однако, с несомненностью и полно определить, что такое свет, почему он преломляется и каким^ способом или действием он вызывает в нашей душе представление цветов; я не хочу здесь смешивать домыслов с достоверностью” 3.

Теория Ньютона повергла Королевское общество в некоторое смятение: все изложенное, в особенности предположение о телесности света, казалось странным и недостоверным. Кроме того, для Королевского общества Ньютон был тогда всего лишь начинающим провинциальным ученым, известным лишь в связи с предложенной им моделью телескопа. Было вынесено решение выразить Ньютону благодарность и просить его согласия на публикацию для того, чтобы “обезопасить его от претензий других лиц”. Приказано, чтобы епископ Сэлисбьюри, м-р Бойль и м-р Гук внимательно прочитали и обсудили работу и доложили о своем мнении Обществу4.

На заседании 15 февраля 1672 г. были зачитаны “размышления м-ра Гука относительно сообщения м-ра Ньютона о свете и цветах”. Собрание выразило благодарность Гуку за его “остроумные рассуждения. Было приказано, чтобы рукопись Гука была зарегистрирована и копия ее сообщена Ньютону. Указано было также, что статья Гука не должна быть опубликована вместе со статьей Ньютона, „ибо м-р Ньютон мог бы оценить как неуважение такую быструю публикацию возражений на его доклад, после того как ему так много аплодировали на заседании Об щества всего за несколько дней до этого"” 5.

Возражения Гука так и не были опубликованы при его жизни, и впервые их включили в 4-томную “Историю Королевского общества” Берча в 1756—1757 гг. В своих возражениях Гук признает корректность экспериментальных результатов Ньютона, причем указывает, что и сам он выполнил сотни подобных экспериментов и получил такие же результаты. Однако он возражает против выводов Ньютона, указывая при этом, что его собственная теория значительно лучше поясняет результаты экспериментов.

Ньютон, как это понял Гук, считал, что белый свет является гетерогенной смесью различных и отдельных корпускул, которые в этой смеси и производят определенное зрительное впечатление на наше восприятие. Гук видит в этом “излишнее усложнение” и предлагает Обществу краткий очерк своей собственной теории. Затем он рассматривает утверждение Ньютона о разложении белого света призмой с последующим восстановлением другой призмой белого луча. Доказывает ли это то, что свет по своей сущности является разнородным? Гук думает, что это явление можно объяснить иначе, предполагая, что простое перазлагаемое волновое движение, составляющее, по его теории, белый свет, разлагается лишь первой призмой, производя таким образом цвета. Это разложение аннулируется второй призмой. Гук возражает против утверждения Ньютона о том, что он “видел”, как цвета, исходящие из выпуклой линзы, сливаются в белый свет. Гук предлагает еще две теории, которые, по его мнению, могли бы точно так же пояснить наблюдаемые явления, как и теория Ньютона. В одной из них проводится аналогия с пигментами: белый цвет производится из различных цветов так же, как различные краски составляются путем комбинирования отдельных красителей. Иначе говоря, может ли быть, что белый цвет является комбинацией цветов, каждый из которых сохраняет при этом свой действительный цвет? Гук считает, что подобная теория не найдет практического подтверждения. По его словам, он был бы рад услышать “о таком случае, при котором все разноцветные тела мира, смешанные вместе, составили бы белое тело”. Он не видел ничего подобного и надеется, что никогда не увидит.

Однако есть другая возможность. Может быть, белый свет является смесью разнородных элементов, которые в смеси теряют свои специфические качества цветов. В этом случае цвета должны бы потенциально присутствовать в белом свете. Иначе говоря, каждому цвету должно соответствовать свое собственное колебание; при соединении колебания, присущие конкретным цветам, объединятся в едином колебательном движении. В этом случае колебания, соответствующие белому свету,— результаты многих различных колебаний, а функция призмы заключается в разделении и в возвращении к первоначальному состоянию этих частных колебаний — воспроизведении цветового спектра.

Гук заключает обзор теорий объяснения спектра нро-стейшей собственной теорией: следует постулировать, что белому свету соответствует равномерное колебательное движение, а его видоизменения при прохождении через призму и дают цвета. Гук считает, что признать наличие цветов в белом свете равнозначно признанию того, что вся музыка уже содержится в воздухе, проходящем через органные трубы, или что все звуки содержатся в ненатянутой струне 6.

Интересно отметить, что Гук чрезвычайно близко подошел к формулировке волновой теории света, но не завершил ее. Однако он считается и считался предшественником Гюйгенса в этой области. В начале своего “Трактата о свете” (написанного в 1678 г. и опубликованного в 1690 г.) Гюйгенс ссылается на Гука как на одного из тех ученых, которые начали рассматривать свет как волновое движение. Возможно, что благодаря упрощающей склонности своего ума Гук был совершенно удовлетворен своей несложной, хотя и не совсем ясной волновой теорией. Он не видел необходимости в усложнении этой теории и поэтому и не развил ее далее 7.

Ответ Ньютона на замечания Гука был частично зачитан на заседании 12 июня 1672 г. Он был “написан с большим полемическим мастерством, и Ньютону пришлось высказаться по очень важным вопросам. Он сумел использовать все малообоснованные положения Гука и искусно обойти существенное. Ньютон высказывает свое отношение к волновой теории света, подчеркивая ее преимущества и указывая одновременно основной, по его мнению, недостаток. Тут же впервые им дается эскиз компромиссной теории, соединяющей достоинства корпускулярной и волновой теории” 8.

Ньютон отметил сперва, что его заключение о телесности света является не определенным, а вероятным. Затем он заявил: “Справедливо, что я заключаю из моей теории о телесности света, но я делаю это без всякой абсолютной определенности, что и указывается словом ,,может быть". Это заключение в крайнем случае только очень вероятное следствие моей доктрины, а не основная предпосылка.

...Положим также, что я упорно настаиваю на этой гипотезе; и в этом случае я все же не понимаю, почему мой противник так возражает против нее: эта гипотеза значительно ближе к его собственной, чем он думает.

Колебания эфира одинаково полезны и нужны и в той и в другой. Ибо, если мы предположим, что световые лучи состоят из маленьких частиц, выбрасываемых по всем направлениям светящимся телом, то эти частицы, попадая на преломляющие или отражающие поверхности, должны возбудить в эфире колебания столь же неизбежно, как камень, брошенный в воду...

Колеблющиеся частицы светящегося тела возбуждают в зависимости от различных величин, формы и движений колебания различной глубины или толщины. Если такие колебания, не разделяясь, проходят через среду в наш глаз, то они возбуждают ощущение белого света, если же каким-либо способом они отделяются друг от друга соответственно их неравным величинам, то они вызывают ощущение различных цветов; самые большие колебания вызовут ощущение красного, самые малые, или короткие, глубокий фиолетовый, промежуточные же колебания вызовут промежуточные цвета. Естественно предположить, что наибольшие колебания наиболее приспособлены для преодоления сопротивления преломляющих поверхностей; поэтому они проходят с наименьшим преломлением. Таким образом, из гипотезы само собой вытекает различное преломление различных цветов...

Согласно этой гипотезе ясно без дальнейшего, что только от толщины тонкой прозрачной пленки или мыльного пузыря будет зависеть то, отразится ли колебание от задней поверхности пленки или пройдет наружу, так что соответственно различным толщинам пленки будут пропускаться или отражаться различные цвета. Колебания, вызывающие синий и фиолетовый цвета, короче тех, которые вызывают красный или желтый; поэтому они и отразятся при меньшей толщине пленки и т. д. ...

Мне кажется, что все это — ясные первоначальные и необходимые следствия гипотезы, и они столь же хорошо согласуются с моей теорией, что если мой противник счи-) тает их верными, то он не должен бояться крушения своей ^ гипотезы. Я не знаю, однако, каким образом он может защищать свою гипотезу против других затруднений. По моему мнению, невозможно его основное положение о том, * что волны или колебания какой-либо жидкости распространяются по прямым линиям, не загибаясь и не распространяясь по тем направлениям в покоящейся среде, которой они ограничены. Или я глубоко заблуждаюсь, или I опыт и наблюдение приводят к обратному выводу” 9. ""

Тем временем Гук начал серию экспериментов с призмами, разлагая солнечный луч и вновь получая с помощью второй призмы белый свет. 24 апреля 1672 г. он показал эти эксперименты на заседании Общества, а затем повторил эксперименты Ньютона (15 мая), что и просил зафиксировать в протоколах Общества. 22 мая Гук ставит “новые эксперименты с двумя призмами, такие, о которых м-р Ньютон рассказал в своем докладе относительно света и цветов”, считая, что “эти эксперименты не являются неоспоримыми относительно доказательства того, что свет состоит из различных субстанций или различных частиц, как это было предположено” 10.

Уже после получения щхтированного выше ответа Ньютона на заседании 19 июня был заслушан доклад Гука о некоторых экспериментах относительно преломления лучей и цветов, текст которого “кажется на первый взгляд особенно подтверждающим теорию м-ра Ньютона о цветах и свете; однако я думаю, что описанный эксперимент не является решающим, что я и показываю”. Гук обещал затем выполнить еще больше экспериментов подобного характера “для дальнейшей проверки доктрины м-ра Ньютона о свете и цветах” и.

Так началось научное столкновение между Ньютоном и Гуком, длившееся без малого 30 лет. Сошлись два ученых, которые до того времени находились как бы в разных плоскостях. На одной стороне — упорный и настойчивый Ньютон, не терпевший возражений и преуспевший во всех областях своей деятельности: в физике, математике, механике, астрономии и богословии (фиаско он потерпел лишь в своих занятиях алхимией). На другой — энциклопедист Гук, человек колоссальных знаний, переполненный новыми идеями, с которыми он сам никак не мог справиться, не всегда по “легкомысленному отношению”, как полагают некоторые биографы Ньютона, но большей частью по своей колоссальной занятости: ведь то, что выполнял один Гук, по современной мерке потребовало бы интенсивной работы целого института!

“Ньютон, очевидно, был одновременно и прав, и неправ, и даже отчасти нечестен, ибо никто, ни даже Гук не выступал с какой-либо гипотезой, не сопровождая ее хотя бы в уме словами “возможно” или “может быть”. Вот именно за это сам Ньютон упрекал тех, которые пользовались гипотезами. Нельзя, следовательно, отрицать,— и в этом несомненно прав Гук,— что в сообщении Ньютона Королевскому обществу он в действительности предложил гипотезу — материальность света. Но Ньютон также и прав в том смысле, что хотя он и предполагает материальность световых лучей, он не использовал это предположение в качестве основания своей теории, не так как Декарт, который построил свою оптику на заранее представленных себе и, более того, несовместимых гипотезах, и как сам Гук, который основал свою оптику на ложной гипотезе и наполнил свою “Микрографию” любого типа гипотезами в зависимости от его очередных потребностей” 12. К такому выводу приходит Койре.

Однако следует признать, что теория Ньютона не могла пояснить некоторые эксперименты, на основе которых Гук строил свою теорию. В частности, она не поясняла ни явления дифракции, ни появления цветов в тонких листках слюды — оба явления, описанные Гуком в “Микрографии”. Не могла она пояснить и цветов, появлявшихся при сжатии стеклянных пластинок, именно тех явлений, которые Гук рассмотрел в своих апрельских и июньских экспериментах. Кстати, при проведении экспериментов 19 июня он описал явление, которое носит название “колец Ньютона”. Весьма возможно, что Ньютон заимствовал у него описание этого эксперимента и использовал его для разработки новой теории, способной пояснить эксперименты Гука.

Но не только Гук выступил против теории света и цветов, предложенной Ньютоном. Ее оспорил Гюйгенс, против нее высказались и некоторые ученые меньшего ранга. Ньютон отвечал сперва своим критикам, но затем этот спор ему надоел, и свое негодование он перенес на Королевское общество, откуда спор взял свое начало. В письме Ольденбургу 8 марта 1673 г. он писал, что просит исключить его из членов Общества, ибо живет слишком далеко от Лондона и не может присутствовать на его заседаниях. Ольденбург ответил ему письмом, в котором пробовал переубедить его, писал о любви и уважении, которое испытывают к нему все члены Общества, и извинялся за недостаточную вежливость, проявленную одним сочленом. Это не удовлетворило Ньютона, и в следующем письме он сообщил, что решил больше не заниматься философскими вопросами.

Однако вопрос остался неразрешенным, и в 1674 г. в спор ввязалась группа английских иезуитов из Льежа: Френсис Холл, по прозвищу “Линус”, затем Джон Гэско-инз и Энтони Люкас. Возражения иезуитов, зачастую имевшие вздорный характер, через Ольденбурга передавались Ньютону, что отнюдь не успокаивало его.

Гук не оставлял своих занятий оптикой. Так, на заседании Общества 5 февраля 1674 г. он продемонстрировал свой новый телескоп отражательного типа, который “отличался от телескопа м-ра Ньютона”. Затем 11 марта Гук излагает свои мысли по поводу природы света: “Свет является колебательным движением или дрожанием среды, которое производится подобным же движением светящегося тела подобным путем, как звук обычно поясняется дрожащим движением среды, производимым дрожащим же движением звучащего тела. И подобно тому, как в звуке производятся различные гармоники с помощью пропорциональных колебаний, так и в свете производятся различные любопытные и приятные цвета вследствие пропорциональных и гармонических смешанных колебательных движений; первые ошущаются ухом, а вторые — глазом”. Гук хотел иметь “готовым к следующему заседанию приборы, необходимые для воспроизведения экспериментов м-ра Ньютона, на которые он прежде ссылался, для выявления справедливости его новой теории света и цветов, в особенности по поводу письма Френсиса Линуса (25 февраля 1675 г.), в котором содержались утверждения, прямо противоположные тем, которые высказал м-р Ньютон” 13.

На заседании 18 марта Гук прочитал доклад о природе и свойствах света.

Ньютон приезжал в Лондон редко, но Гук был в курсе его визитов. В своем дневнике он отмечает, что 18 февраля 1675 г. в Лондоне был Ньютон из Кембриджа, затем через несколько дней отмечает, что встретил Ньютона у д-ра Даниэля Уистлерана, профессора геометрии в Грешемовском колледже. 17 марта он записывает: “Ньютон уехал из города”. Но когда Гук организовал внутри Общества секретный клуб, “коробочку в коробочке”, для предварительного разбора научных тем, первой темой, которая обсуждалась там, была ньютонова теория света.

9 декабря 1675 г. Ньютон прислал в Королевское общество свою “Гипотезу, поясняющую свойства света”. Этот обширный мемуар, который читался па нескольких заседаниях Общества, был в сущности обусловлен последними опытами Гука. Ньютон просил при этом не публиковать этот мемуар в “Philosophical Transactions”.

“В тексте самого мемуара Ньютон неоднократно и настойчиво подчеркивает, что считает предлагаемую гипотезу для себя необязательной. Основные черты этой гипотезы Ньютон уже приводил в своем ответе на возражения Гука ... Снова выдвигалось компромиссное предположение, в котором сливаются преимущества волновой и эмиссионной теории. Световые частицы возбуждают колебания в эфире, находящемся в веществе и около него. Ньютон довольно подробно развивает свое представление об эфире: “Мы предполагаем, что эфир подобен воздуху, только более тонок и упруг: он не однороден и состоит из некоторой грубой материи и различных эфирных жидкостей; эта неоднородность следует, по-видимому, из наличия электрических и магнитных истечений и из существования силы тяжести”. Подобным же образом сила притяжения Земли истолковывается постоянной конденсацией некоторой эфирной жидкости на Земле. Возникающие вследствие этого эфирные потоки по направлению к Земле прижимают тела к Земле с силой, пропорциональной поверхности этих тел. “Солнце, подобно Земле, может также всасывать эту субстанцию, сохраняя таким образом способность светиться и препятствуя планетам удаляться от него”. “Эфир, однако, проникает во все тела не беспрепятственно; поэтому в телах он менее плотей, чем в окружающем пространстве, и в одних телах плотнее, чем в других”. Ньютон указывает на возможность объяснения при помощи эфира сцепления, упругости, мускульных движений, отмечая, однако, затруднения в последнем вопросе” i5.

Однако Ньютон не считает, что природу света можно пояснить движением эфира. Он предполагает, что свет — это материальная эманация или движение, или импульс, вызывающий движение. Свет состоит из лучей, отличающихся друг от друга случайными обстоятельствами, величиной, формой или силой. При этом свет отличен от колебаний эфира.

Ньютон поясняет затем кольца, видимые между плотной пластинкой и линзой. В связи с представлением о происхождении цветов тонких пластинок Ньютон предположил, что колебания, возбуждаемые световыми лучами в эфире, распространяются быстрее, чем сами лучи.

Чтение мемуара было начато 9 декабря, а 11 декабря 1675 г. Гук записывает: “М-р Хоскинс здесь в кофейне Джоу, где мы начали новый клуб. М-р Хилл, Хоскинс, Лодовик и я, затем м-р Обри говорил относительно новой гипотезы м-ра Ньютона”. Через две недели, под Новый год, они устроили “„Новый философский клуб" и постановили обязаться между собой не говорить о тех вещах, которые будут обсуждаться, кому бы то ни было и вообще не сообщать о нашем заседании”. Это заседание, в котором принял участие также Кристофер Рен, было посвящено опять-таки “последним статьям м-ра Ньютона”.

Вступительное слово произнес Гук, который указал на свой приоритет: “М-р Ньютон повторил мою гипотезу о пульсации волн”. Гук и сам не умел молчать, по-видимому, этим свойством не отличались и другие участники совещания; во всяком случае, Ньютон быстро узнал о последнем, а возможно, в той версии, которая дошла до него, кое-что было и приукрашено. Ответ Гуку был передан через Ольденбурга. В письме от 10 января на имя последнего Ньютон писал, что сам Гук обязан своими теориями Декарту и другим ученым и что он показал свою неспособность приложить к решению задач оптики точные измерения, что и пришлось сделать ему, Ньютону. Однако Гук сделал шаг к примирению, и, казалось, Ньютон принял его. Так ли это было на самом деле, не ясно. А. Койре считает, что попытка примирения была искренней. Но есть и другие мнения. “Обмен письмами между Гуком и Ньютоном в конце января — начале февраля 1676 г. интерпретировался как попытка к примирению с обеих сторон и есть заметное движение в этом направлении”. Эти прекрасные письма, “наполненные добрым чувством и возвышенными принципами”, как описывает викторианец сер Дэвид Брыостер, были значительно лучше поняты после того, как их в XX в. прокомментировали Моур и Койре. “Дальнейшее исследование переписки выявляет, что в ней спрятано больше яда, чем они предполагали. Здесь проявились два бывших деревенских мальчишки, а теперь гениальные люди на высоте своей мощи, обезьянничающие манеры придворной эпохи Реставрации: они льстят друг другу, перехваливают, шаркают и кланяются, снимая свои научные шляпы с перьями широкими жестами. Но одновременно, несмотря на все их заявления о глубоком уважении друг друга и о чрезвычайной преданности к раскрытию правды, они не могут удержаться от щипков и пренебрежительных замечаний. Гук и Ньютон были щедры на заявления о мирных намерениях, об их отвращении к публичным диспутам, которые неизменно ухудшают личные взаимоотношения, об их предпочтении секретной корреспонденции, в которую не смогут вмешаться третьи лица для поджигания ссоры” 16.

Но несмотря на это взаимно благожелательное отношение, в письмах продолжается и отстаивание собственной правоты. Так, Гук, ссылаясь на свой общепризнанный приоритет в области теории света и цветов, указывает, что Ньютон только закончил ту картину, которую он, Гук, начал, но не мог закончить по недостатку времени. Ньютон был, по словам Гука, идеальным лицом для пополнения и улучшения того, что он, Гук, сделал еще в молодости и что завершил бы и сам, если бы “это разрешили его иные трудные занятия”. Это было намеком на то, что младший на семь лет Ньютон был всего лишь последователем Гука.

В ответе Ньютона от 6 февраля 1676 г. имеется знаменитая фраза: “Если я видел дальше, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов”. Едва ли эти слова не содержали в себе намека на малый рост и искривленность Гука, которого можно было назвать гигантом разве только в насмешку.

Так завершилась первая фаза спора между Гуком и Ньютоном. Ответ на утверждение Ньютона о том, что белый свет является механической смесью простых цветов, слагающихся в нечто целое только в глазу, зависит, как это показал С. И. Вавилов, от того, какое предположение сделать относительно природы света. “В восьмидесятых годах прошлого века почти одновременно появились работы Гуи, Рэлея, Шустера и др., показавших, что белый свет с точки зрения волновой теории с одинаковым правом можно рассматривать либо как сумму простых гармонических колебаний (цвета спектра), либо как сложное движение, которое призмой-“анализатором” разлагается на гармонические колебания. В то время... рациональнее было думать, что белый свет Солнца и других источников является естественным "шумом", а не искусственным созвучием чистых "тонов", а стало быть, Гук был ближе к истине, чем Ньютон.

Но с тех пор как выяснилась квантовая природа света, воззрение Ньютона получило снова некоторые права на существование... то, что называется белым светом или непрерывным спектром, в действительности есть статистическое среднее прерывных спектров, состав которых беспорядочно меняется во времени" ".

Гук не оставил своих занятий по оптике. Он провел еще ряд экспериментов, изобрел несколько оптических приборов, а в 1684 г. изобрел и представил Королевскому обществу первую в мире систему оптического телеграфа.

1 Вавилов С. И. Исаак Ньютон: Науч. биогр. и ст. М.: Изд-во ЛН СССР, 1961, с. 35.
2 Keynes G. A Bibliography of Dr. Robert Hooke. Oxford, 1960, p. 97-108. Appendix IV.
3 Цит. по кн.: Вавилов С. И. Исаак Ньютон, с. 46-48.
4 Gunther R. Т. Early Science in Oxford. Oxford, 1930, vol. 6, p. 387-388.
5 Ibid., i). 388.
6 Ibid., p. 388-389.
7 Centore F. F. Robert Hooke's contributions to mechanics. The Hague, 1970, p. 79.
8
Вавилов С. И. Исаак Ньютон, с. 61.
9 Там же, с. 62-64.
10 Birch Th. The History of the Royal Society оГ London. L., 1756, vol. 3, p. 50.
11 Ibid., p. 52-54.
Koyre A. Newtonian Studies. L., 1965, p. 45.
13 Birch Th. The History of the Royal Society of London, p. 193-194 .
14 Manuel F. E. A portrait of Isaac Newton. Cambridge (Mass.), 1968, p. 142.
15 Вавилов С. И. Исаак Ньютон, с. 67-6
16 Manuel F. E. A portrait of Isaac Newton, p. 143.
17 Вавилов С. И. Исаак Ньютон, с. 61—62.

 

назад вперед

 

Сайт ПДСНПСР. Если ты патриот России - жми сюда!


Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 18.11.2017 - 23:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
05.10.2017 - 11:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 15:26: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 05:02: Беседка - Chatter -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 18:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вазгена Авагяна - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:24: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 05:48: Беседка - Chatter -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 19:04: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Апериодическая комета C/2014 Q2 Lovejoy - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 14:57: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
01.10.2017 - 13:58: Беседка - Chatter -> ЭПИСТОЛЯРНАЯ ФИЗИКА - Карим_Хайдаров.
01.10.2017 - 07:23: СОВЕСТЬ - Conscience -> НАСАтые астропиндосы - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution