Исаак Ньютон: гений или плагиатор? Почему его обвиняли в краже чужих открытий

В школьных учебниках образ Исаака Ньютона выглядит безупречно. Нам показывают благообразного мыслителя в парике, который сидит в тихом саду, наблюдает за падающим яблоком и в одиночку, силой чистого разума, открывает законы Вселенной. В массовом сознании он остался почти святым отцом точных наук — бескорыстным затворником, постигшим устройство мира.

Реальные исторические документы рисуют совершенно другого человека. Исаак Ньютон был подозрительным, мстительным и крайне тяжелым в общении человеком. Он панически боялся критики, годами скрывал свои работы из-за нежелания вступать в научные споры, а когда вступал в них — методично уничтожал оппонентов. Он брал чужие догадки, доводил их до математического совершенства, а затем объявлял их авторов шарлатанами и лжецами, стирая их имена из истории.

Историки науки Джед Бухвальд и Мордехай Файнгольд в своем исследовании The Winding Trail to Newton's Principia Mathematica («Извилистый путь к «Началам» Ньютона») детально восстановили, как создавался главный научный труд XVII века. Их книга показывает не просто историю великих открытий, а жесткую борьбу амбиций, в которой Ньютон сломал существующие правила научной подготовки и утвердил личную монополию на истину.

Правило десяти лет и кембриджский первокурсник

В 1989 году психолог Джон Хейс ввел в научный обиход правило десяти лет. Изучив биографии сотен выдающихся людей, он установил закономерность: даже самым одаренным ученым требуется не менее десятилетия непрерывной учебы и работы в выбранной области, чтобы сделать открытие мирового уровня.

Эта закономерность подтверждается десятками примеров:

• Чарльз Дарвин начал глубоко изучать биологию и геологию в университете в 1828 году, а к идее естественного отбора пришел только в 1838-м.
• Альберт Эйнштейн задумался о поведении светового луча в 1895 году в возрасте шестнадцати лет, а специальную теорию относительности опубликовал в 1905-м.
• Создатель интернета Тим Бернерс-Ли написал первую рабочую программу для хранения данных с гиперссылками в 1980 году, а первый веб-сервер и браузер представил лишь в 1990-м.

Если судить по этим критериям, Ньютон не должен был открыть ничего.

В школьные годы будущий создатель классической механики не проявлял никакого интереса к точным дисциплинам. В архивах школы городка Грэнтэм нет ни одного свидетельства того, что Ньютон выделялся в математике или физике. Семья вообще не собиралась делать из него ученого. В 1661 году родственники отправили девятнадцатилетнего юношу в Тринити-колледж Кембриджского университета с одной практической целью: получить диплом в области гуманитарных наук и принять сан священника англиканской церкви.

В Кембридже Ньютон числился на низшей студенческой ступени — субсайзером. Это означало, что за право учиться он был обязан прислуживать преподавателям и богатым студентам: мыть полы, чистить чужую обувь и носить еду из кухни.

Учебная программа состояла из средневековой схоластики, латыни и текстов Аристотеля. Бухвальд и Файнгольд изучили студенческие тетради Ньютона и выяснили: до самого конца 1664 года он даже поверхностно не касался современной ему физики. Серьезно изучать геометрию Декарта и труды математика Джона Валлиса он начал только на последнем курсе бакалавриата.

Прошло всего несколько месяцев, и летом 1665 года в Англии началась эпидемия бубонной чумы. Лондон вымирал целыми кварталами. Кембридж распустил преподавателей и студентов по домам. Двадцатитрехлетний Ньютон, успевший позаниматься серьезной наукой меньше года, собрал книги и уехал в родовое поместье Вульсторп.

Чумные месяцы в Вульсторпе: что произошло на самом деле

Карантин Ньютона не был непрерывным: он проходил в два этапа из-за повторных вспышек болезни. Сначала ученый провел в поместье период с августа 1665 по март 1666 года, затем ненадолго вернулся в Кембридж, но уже в июне 1666 года снова уехал в Вульсторп и оставался там до весны 1667 года. В общей сложности в сельской изоляции он провел около двадцати месяцев. В истории науки это время называют «годом чудес». Находясь вдали от университетской среды, вчерашний студент выполнил три грандиозные работы:

1. Создал дифференциальное и интегральное исчисление — математический инструмент для описания непрерывного движения и изменения величин.
2. Поставил опыты со стеклянной призмой в темной комнате и доказал, что белый свет — это не единая субстанция, а смесь лучей разного цвета, преломляющихся под разными углами.
3. Рассчитал параметры движения Луны и пришел к выводу, что ее удерживает на орбите та же сила, которая заставляет предметы падать на Землю.

Бывали ли в науке другие столь же стремительные взлеты? Да, но при совершенно других стартовых условиях.

Вернер Гейзенберг создал матричную механику в двадцать три года, потратив на изучение физики всего пять лет. Однако рядом с Гейзенбергом были лучшие ученые планеты: он работал ассистентом у Макса Борна в Гёттингене и регулярно советовался с Нильсом Бором в Копенгагене.

Поль Дирак вывел квантовое уравнение движения электрона в двадцать пять лет, но к этому моменту он уже имел диплом инженера-электрика Бристольского университета и прошел около шести лет углубленной подготовки в области прикладной математики.

У Ньютона не было наставников. Единственным кембриджским профессором, с которым он общался до карантина, был Исаак Барроу, но и тот лишь направлял его чтение. В Вульсторпе Ньютон остался один на один с тетрадями.

Легенду о яблоке рассказал сам ученый в 1726 году, за год до смерти. Он сидел в саду со своим биографом Уильямом Стьюкли и вспоминал, как шестьдесят лет назад смотрел на ветки деревьев. Яблоко сорвалось и упало строго перпендикулярно земле. Ньютон задал себе прямой вопрос: почему траектория движения всегда направлена строго к центру Земли, а не в сторону или вверх?

Его логика развивалась по цепочке:

• Причина движения — это сила притяжения, находящаяся внутри земного шара.
• Если материя способна притягивать другую материю, эта способность должна зависеть от массы. Земля притягивает яблоко, но и яблоко притягивает Землю, просто из-за разницы масс сдвиг планеты невозможно измерить.
• Эта сила не должна исчезать на высоте дерева. Она распространяется дальше. Значит, она доходит до вершины самой высокой горы, а затем — до орбиты Луны.
• Если сила притяжения действует на Луну, то именно она заставляет ее непрерывно поворачивать, не давая улететь по прямой линии в открытый космос.

Бухвальд и Файнгольд признают: этот рассказ логически достоверен. Но историки категорически не согласны с тем, что Ньютон понял все детали взаимного тяготения тел уже в 1665 году. Документы показывают, что в тот момент он лишь нащупал общее направление мысли, а строгие математические доказательства заняли у него еще двадцать лет упорного труда.

Метод Ньютона: факты вместо разговоров

Чтобы понять, как Ньютон добился результата, нужно взглянуть на науку середины XVII века. Европейские университеты в то время были переполнены теориями, которые строились на чистых рассуждениях.

Лидером научной мысли считался Рене Декарт. Картезианцы утверждали: в мире нет пустоты, все заполнено мельчайшими частицами невидимой материи — эфиром. Планеты обращаются вокруг Солнца потому, что их крутят гигантские эфирные вихри. Это звучало наглядно, просто и понятно для любого образованного человека.

Проблема заключалась в том, что теория вихрей не могла предсказать точное положение Марса или Венеры на небе через три месяца. Она ничего не считала. Она только объясняла.

Ньютон пошел иным путем. Изучая его черновики, авторы книги обращают внимание на поразительную особенность: Ньютон мыслил практическими чертежами сил. Он рисовал направления толчков, отклонения от прямых линий, геометрические сдвиги. Он взял строгую геометрию древних греков и приспособил ее для расчета реального физического движения.

Его не интересовало, из каких невидимых частиц состоит эфир и почему тела вообще притягиваются друг к другу. Его интересовал исключительно вопрос величины и направления. Если тело движется с ускорением, значит, к нему приложена сила. Эту силу можно измерить в цифрах и записать уравнением.

Именно тогда Ньютон заложил свой главный рабочий принцип: Hypotheses non fingo — «Гипотез не измышляю». В рукописях своих работ ученый методично зачеркивал латинское слово hypothesis («гипотеза») и заменял его словом lex («закон»).

Смысл этого шага был прост: наука должна описывать явления формулами, которые подтверждаются измерениями. Если уравнение дает возможность с абсолютной точностью предсказать лунное затмение или время падения груза с башни, ученый не обязан выдумывать невидимые механизмы, стоящие за этим процессом. Закон важнее догадки о его причинах.

Роберт Гук и спор за закон

Такой подход вызвал жесткое столкновение с коллегами по Лондонскому королевскому обществу. Главным противником Ньютона стал Роберт Гук — куратор экспериментов Общества (а с 1677 по 1682 год — и его секретарь).

Гук был выдающимся изобретателем, конструктором микроскопов и естествоиспытателем. Но его метод был прямой противоположностью ньютоновскому. Гук фонтанировал десятками блестящих идей одновременно, набрасывал их на бумаге, ставил быстрый эксперимент и переходил к следующей теме, редко доводя расчеты до конца.

В конце 1670-х годов идея о том, что сила тяготения ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния, уже обсуждалась учеными (включая астронома Эдмунда Галлея и архитектора Кристофера Рена). Но именно Гук в письме Ньютону в конце 1679 года сформулировал ее наиболее прямо и предложил применить к расчету планетных орбит. То есть если расстояние между телами увеличить в два раза, сила притяжения уменьшится в четыре раза, если в три раза — в девять раз.

Гук высказал плодотворную мысль. Однако он не владел математическим аппаратом, позволяющим доказать, что из закона обратных квадратов строго следуют эллиптические орбиты планет, открытые Иоганном Кеплером.

Ньютон использовал переписку с Гуком как импульс к работе, заперся в кабинете и решил эту задачу математически. Он связал массу, расстояние, скорость и центростремительное ускорение и на сотнях страниц доказал: закон обратных квадратов — единственная причина, по которой небесные тела движутся именно по коническим сечениям: кругам, эллипсам, параболам и гиперболам.

В 1684 году молодой астроном Эдмунд Галлей приехал в Кембридж и спросил Ньютона: какой будет орбита планеты, если сила притяжения к Солнцу обратно пропорциональна квадрату расстояния? Ньютон немедленно ответил: эллипсом. Галлей поразился: «Откуда вы знаете?» — «Я рассчитал это много лет назад», — сухо сказал Ньютон.

Галлей понял значение сделанной работы и взял на себя все расходы и организационные хлопоты по изданию фундаментального труда Ньютона — «Математических начал натуральной философии».

И тут разразился скандал.

Узнав о готовящейся книге, Роберт Гук потребовал, чтобы Ньютон во всеуслышание упомянул его вклад в предисловии и признал за ним авторство идеи закона обратных квадратов. На заседании Королевского общества в мае 1686 года Гук открыто заявил о приоритете своей догадки.

Реакция Ньютона была беспощадной. Он впал в ярость и написал Галлею ультиматум: он требует остановить подготовку книги. Ньютон заявил, что скорее уничтожит третий том «Начал», в котором излагалась система мира и теория движения планет, чем оставит в предисловии благодарность Гуку.

Галлею потребовались недели дипломатических усилий, чтобы успокоить автора и спасти публикацию. Ньютон согласился напечатать труд, но поступил крайне жестко: он вычеркнул имя Гука из всех мест в третьем томе, где речь шла о приоритете закона тяготения. В итоговом тексте он оставил лишь нейтральное историческое примечание о том, что Гук, Рен и Галлей независимо догадывались о законе обратных квадратов, а также сохранил несколько ссылок на астрономические наблюдения Гука за кометами.

Логика Ньютона была категоричной: высказанная вслух догадка без строгого математического доказательства не имеет научной силы. Человек, который не смог решить уравнения, не имеет права называть себя автором закона.

Вражда продолжалась до самой смерти Гука в марте 1703 года. Сразу после этого Ньютона избрали президентом Королевского общества. Долгое время в литературе тиражировалась легенда о том, что Ньютон лично распорядился сжечь или выбросить единственный прижизненный портрет Гука во время переезда Общества в новое здание на Крейн-корт в 1710 году.

Исторические исследования последних десятилетий (в частности, работы Лизы Джардин) доказали, что уничтожение картины — исторический миф: в официальных инвентарных описях Королевского общества живописный портрет Гука никогда не значился. Однако реальное отношение Ньютона к покойному сопернику от этого не меняется: заняв пост президента, он сделал все, чтобы минимизировать память об экспериментах Гука в Обществе, а ни одного достоверного изображения лица Гука до наших дней действительно не дошло.

Абсолютная власть и война с Лейбницем

Став сначала смотрителем (в 1696 году), а затем полноправным мастером Королевского монетного двора Англии (после унии 1707 года — Великобритании) и президентом Королевского общества, Ньютон окончательно превратился в главного распорядителя английской науки.

На Монетном дворе он проявил довольно жесткие качества. Он лично допрашивал фальшивомонетчиков в лондонских тюрьмах, создал сеть осведомителей в трущобах и добился применения высшей меры наказания для десятков фальшивомонетчиков, включая организатора масштабной сети подделки монет Уильяма Челонера в 1699 году.

Ту же бескомпромиссность он проявил во втором грандиозном научном споре — конфликте с немецким философом и математиком Готфридом Вильгельмом Лейбницем.

Лейбниц независимо от Ньютона создал свою версию дифференциального и интегрального исчисления. Более того, немецкий ученый придумал гораздо более удобную и простую систему обозначений с символами dx и интеграла ∫, которой математики всего мира пользуются до сих пор. Ньютон пользовался системой точек над буквами («флюксий»), которая была значительно менее удобна для сложных аналитических расчетов.

Когда методы Лейбница получили признание в континентальной Европе, сторонники Ньютона, а затем и он сам обвинили немецкого коллегу в плагиате. Ньютон утверждал, что во время визита в Лондон в 1670-х годах Лейбниц видел его неопубликованные рукописи и заимствовал ключевые идеи.

Для формального разрешения спора Королевское общество создало «независимую комиссию». Историки науки доказали, что весь итоговый отчет этой комиссии под названием Commercium Epistolicum (1712), объявивший Лейбница плагиатором, от начала до конца тайно написал сам Ньютон. Затем он анонимно опубликовал в официальном журнале Общества Philosophical Transactions положительную рецензию на этот отчет, подтверждая собственную правоту от третьего лица.

Человек, расколовший эпоху

Альберт Эйнштейн, переписавший ньютоновскую картину мира в начале двадцатого века, относился к создателю «Начал» с глубоким почтением, но никогда не идеализировал его личность. В беседах с историком науки Бернардом Коэном незадолго до смерти Эйнштейн прямо указывал на тяжелое тщеславие и подозрительность Ньютона, определившие его ожесточенную борьбу с Гуком и другими коллегами.

Историк Джейкоб Броновски сформулировал главное отличие фигуры Ньютона от ученых последующих эпох: его поведение полностью исключало равенство. Ньютон строил науку как единоличный правитель. Он требовал от окружающих безоговорочного подчинения фактам и собственным расчетам.

Изучение архивов Бухвальдом и Файнгольдом разрушает романтическую сказку о легких озарениях юного гения. Исаак Ньютон победил свое время не благодаря университетской выучке или благородному характеру.

Его прорыв стал результатом редкого сочетания качеств: феноменальной способности концентрироваться на одной задаче месяцами, полного безразличия к философским авторитетам и жесткого нрава. Он не терпел домыслов, не прощал конкурентов и признавал истинным только то, что выражено языком точных вычислений.

Ньютон избавил науку от умозрительных гипотез, превратив физику в проверяемый инструмент расчетов. Но за этот исторический шаг современникам великого англичанина пришлось заплатить высокую цену.