Исаак Ньютон на службе науке и Англии

Говоря об успехах науки, нередко вспоминают изречение о том, что своими достижениями она обязана тому, что “стояла на плечах гигантов”. Но лишь немногим известно, что слова о том, что кто-то смог “сделать столь много и видеть столь далеко, потому что стоял на плечах гигантов” принадлежат выдающемуся ученому-энциклопедисту Исааку Ньютону. Самого Ньютона по праву можно назвать одним из гигантов, заложивших фундамент здания классической науки. Действительно, вклад Ньютона в науку настолько велик, что его имя наряду с именами Аристотеля, Платона, Ломоносова, Лавуазье, Менделеева, Максвелла, Эйнштейна и других ученых навсегда останется в истории человечества.

Рассмотрим, чем современная цивилизация обязана этому величайшему ученому и мыслителю XVII–XVIII веков.

Имя Ньютона известно каждому еще из школьного курса физики. Но если внимательно разобраться, окажется, что обычному человеку известно о нем совсем немного: жил в Англии в XVII–XVII веках, был основоположником современной механики, сформулировал названные его именем законы движения. Кроме того, Ньютона, подобно Архимеду с его знаменитой ванной и криком: “Эврика!”, связывают с упавшим яблоком, наблюдение за которым, якобы, подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения. Кто-то, может быть, вспомнит разработанное им дифференциальное и интегральное исчисления.

В справочнике “Физики” биография Ньютона занимает лишь несколько строк: “Исаак Ньютон (04.01.1643–31.03.1727) – выдающийся английский ученый, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики, член Лондонского королевского общества (1672), президент (с 1703). Родился в Вулстоне. Окончил Кембриджский университет (1665). В 1669–1701 возглавлял в нем кафедру. С 1695 – смотритель, с 1699 – директор Монетного двора”[1, с. 199].

В знаменитой книге английского ученого и философа Дж. Бернала содержатся более подробные сведения о жизни Ньютона: “Ньютон… происходил из нового класса средней сельской буржуазии, уже давшей Кромвеля и парламентских чиновников. Родился он вскоре после смерти своего отца, мелкого фермера из Линкольншира, с достаточно хорошими связями, чтобы его сын мог попасть в Кембридж, где за время своей учебы он ничем особенно не отличался. В 1663 году Ньютон познакомился с просвещенным и много путешествовавшим новым профессором математики в колледже Св. Луки Исааком Барроу (1630–1677), который оценил его способности и в 1669 году добился назначения Ньютона, которому было в то время 26 лет, на свою кафедру, хотя до этого времени тот еще ничего не опубликовал и не привлек к себе особого внимания. Ньютон оставался в Кембридже до тех пор, пока в 1696 году, в зените своей славы, не был назначен смотрителем, а позднее – директором Королевского монетного двора с жалованием 400 ф. ст. в год – пост, который, по мнению многих, ему очень повезло получить и обязанности, по которым он выполнял добросовестно.

В Кембридже Ньютон работал над оптикой, многими другими отраслями физики, библейской хронологией и теологией… Он, по-видимому, не оказал сколько-нибудь серьезного влияния на университет и так и не создал своей школы”[1, с.264, 265].

Но и из этой информации трудно понять, почему именно Ньютон стал одним из создателей классической физики. А при более обстоятельном знакомстве с его биографией возникает еще больше вопросов. В.С. Кирсанов, один из известных отечественных ньютоноведов, пишет: “Даже простое перечисление некоторых биографических фактов поражает обилием возникающих при этом вопросов: как юноша, почти не имевший никаких определенных склонностей к точным наукам, более того, поступивший в университет почти полным невеждой в математике, а к окончанию университета не удосужившийся прочесть Евклида, смог через несколько лет сделать эпохальное открытие – изобрести новый анализ? Почему Ньютон, сын чрезвычайно богатых родителей, был вынужден мириться с положением “сабсайзера” (“бедного студента”), социального парии в кембриджском обществе? Каким образом Барроу (который, кстати, никогда не был учителем Ньютона), встретившись с ним впервые на аттестационном экзамене (где Ньютон, по его собственным словам, отвечал наихудшим образом), мог рекомендовать оставить этого молодого человека в Тринити-колледже? Почему, придя к закону обратных квадратов в 1666 году, Ньютон двадцать лет задерживал публикацию закона всемирного тяготения? Почему доказательства в “Началах” изложены синтетико-геометрическим методом, а не с помощью нового анализа, что значительно облегчило бы и понимание книги, и ее практическое использование в дальнейшем? На все эти вопросы, которые составляют лишь малую толику стоящих перед ньютоноведением проблем, ответить непросто”[3, с.17].

Но это только те вопросы, которые касаются лично Ньютона. Если же рассматривать личность Ньютона, учитывая его эпоху, в нашем знании о нем появляется еще больше “белых пятен”.

Как же деятельность Ньютона связана с политической, экономической и научной ситуацией в Англии того времени?


Исаак Ньютон и его эпоха


Принято считать, что для того, чтобы ученый мог реализоваться, ему необходимо родиться “в нужное время в нужном месте”, то есть нужны благоприятные обстоятельства. Что же представляли собой Европа и Англия второй половины XVII – первой трети XVIII столетий? Краткая характеристика этого периода дана в учебнике “Россия и мир”: “Изменения в социально-экономических отношениях, произошедшие в XVII в., позволили Европе резко вырваться вперед и в конце концов подчинить своему влиянию почти весь мир. Это стало возможно благодаря переходу к капитализму. Наиболее быстро он развивался в странах, где утвердилась протестантская этика. Среди них – “образцовая капиталистическая страна” XVII в. Голландия, Англия, частично Франция. Эти страны, имевшие удобный выход к Атлантике, активно участвовали в мировой торговле, все прочнее утверждаясь на новых морских путях.

Предпосылками развития капитализма являлись также усиление товарности сельского хозяйства, накопление капиталов, ослабление цеховых связей и традиций, наличие единых национальных рынков, свободных рабочих рук, политическая централизация стран” [4, с. 186-188].

Однако прежде, чем перейти к капитализму, Англии, как и другим европейским странам, пришлось пройти нелегкий путь. В XVI–XVII веках в ряде европейских стран утвердился абсолютизм – неограниченная власть короля, опиравшаяся на бюрократию, армию и суд. В течение определенного периода эта форма правления играла положительную роль, поскольку введение единой твердой валюты, отмена произвольных поборов, установление общей для всей страны системы мер и весов способствовали расцвету торговли и развитию промышленности.

Расцвет английского абсолютизма приходится на период правления представительницы династии Тюдоров – Елизаветы I (1558–1603). В этот период укрепились позиции Англии как крупнейшей морской державы – “владычицы морей”, развернувшей широкую торговую и колониальную экспансию во многих частях света. Еще более такое положение Англии укрепила победа над испанским флотом – “Непобедимой армадой” в 1588 г.

В период правления Елизаветы в Англии значительно продвинулись вперед промышленность и торговля, однако развитие капиталистических отношений в итоге привело к расколу английского дворянства на старое (феодальное) и новое, представители которого по своим экономическим интересам и предпринимательским способностям все более сближались с новым формировавшимся классом – буржуазией. Этот раскол проявился уже при следующей королевской династии – Стюартов, когда в период правления Якова I (1603–1625) резко обострились отношения между монаршей властью и новыми слоями общества.

“Король Яков I… рассчитывал управлять Англией прежними абсолютистскими методами. Однако нижняя палата английского парламента – выборная палата общин – стала центром сопротивления политике короля. Среди ее членов было много предпринимателей, торговцев, представителей нового дворянства. Яков I, недовольный деятельностью парламента, особенно его отказом давать деньги на содержание двора, все реже созывал его. В 1629 г. сын Якова Карл I (1625–1649) вообще распустил парламент и стал собирать налоги без его разрешения.

В эпоху правления Стюартов развернулось жестокое преследование пуритан. Сторонники радикальной Реформации превратились в главную оппозиционную силу, а сам пуританизм – в знамя начавшейся Английской революции.

…Революция в Англии началась в 1640 г., когда Карлу I пришлось созвать парламент, так как казне требовались деньги на подавление восстания в Шотландии, вызванное попыткой короля запретить пресвитерианское богослужение. Парламент воспользовался затруднительной ситуацией короля и потребовал от него восстановить свои права. Король был вынужден уступить. На в 1642 г. Карл I решил перехватить инициативу и вступил с парламентом в вооруженную борьбу.

В ходе начавшихся гражданских войн парламентским войскам удалось нанести поражение королевскому войску. В боях отличился сторонник индепенденства Оливер Кромвель, сумевший создать дисциплинированную и боеспособную армию. В 1646 г. король Карл I был пленен. Вся власть в стране оказалась в руках парламента. Он принял законы, по которым земли епископов, короля и его сторонников-дворян были распроданы или пошли на уплату долгов, связанных с расходами на войну. Были отменены повинности дворян королю. Земли, полученные ими за службу, стали их частной собственностью. Торгово-промышленные слои добились уничтожения монополий и полной свободы торговли и предпринимательства. Англиканская церковь была заменена пресвитерианской.

Опасаясь сговора пресвитариан с королем, Кромвель добился удаления наиболее активных из них из парламента. После этого по приговору парламента король Карл I был казнен. В 1649 г. Англия стала республикой, во главе которой стояли индепенденты. Начался новый этап Английской революции. Волнения низов, ничего не выигравших от победы парламента, мятежи сторонников короля, война с торговой соперницей Англии – Голландией, покорение Ирландии были тем историческим фоном, на котором росла личная власть Кромвеля. В 1653 г. он стал лордом-протектором (“защитником”) Англии, Шотландии и Ирландии с фактически неограниченными полномочиями. Так Англия через революцию от королевской тирании пришла к диктатуре Кромвеля.

После смерти лорда-протектора начались беспорядки, и в 1660 г. при поддержке армии была восстановлена королевская власть. Начавшаяся феодальная реакция, угроза восстановления католицизма вызывали большое беспокойство у укрепившейся во время революции буржуазии и нового дворянства (преимущественно протестантов). В 1688 г. парламент обратился к правителю Нидерландов протестанту Вильгельму Оранскому (1689–1702) с предложением занять английский престол. Во главе сильного войска Вильгельм высадился в Англии. Яков II Стюарт бежал из страны. Эти события получили название “Славной революции”.

Принятый в 1689 г. парламентом и подписанный Вильгельмом Оранским “Билль о правах” означал переход к парламентской монархии. Согласно новым представлениям король получал власть не милостию Божьей, а по воле парламента. За парламентом закреплялось право решения финансовых вопросов, включая содержание армии и определение расходов короля. Все англичане теперь могли рассчитывать на неприкосновенность их частной собственности; должны были платить только утвержденные парламентом налоги; получали право на неприкосновенность жилища и справедливое судебное разбирательство в гласном суде в присутствии присяжных.

Итогом Английской революции стало превращение страны к концу XVII в. в буржуазную республику. Это способствовало быстрому экономическому подъему Англии.

Как же все описанные события затронули Исаака Ньютона, их современника? Вот что пишет об этом В.С. Кирсанов: “Ньютон родился в год смерти Галилея. Его творчество представляет собой кульминацию научной революции XVII века, а его жизнь охватывает целую эпоху, вмещающую множество событий и, в первую очередь, английскую буржуазную революцию 1640–1660-х годов. Эпоха была чрезвычайно бурной: рушились старые монархии, возникали новые государства, но жизнь Ньютона, напротив, оставалась внешне предельно размеренной и безмятежной – он пережил шестерых королей, гражданскую войну, протекторат Кромвеля, реставрацию Стюартов и смену династий, но все это мало отражалось на его судьбе” [3, с.16].

Однако трудно согласиться с тем, что политические и экономические события, особенно главные из них: буржуазная революция 1640–1660 годов, промышленная революция конца XVI– начала XVII века (первая), промышленная революция середины XVII века (вторая) и, наконец, научная революция второй половины XVII века (одним из творцов и участников которой был Ньютон),– не оказали видимого влияния на жизнь и творчество ученого. Этого не могло быть даже в силу того, что, как отмечает Дж. Бернал, хотя наука продолжала развиваться в соответствии со своей внутренней логикой, ситуация в период перед и во время промышленной революции середины XVII в. существенно изменила отношение к ней.

Рассмотрим, каким образом потребности промышленности и торговли способствовали пониманию полезности науки, приводили к ускорению ее развития.

Английская революция 1640–1660 годов привела к образованию в стране относительно устойчивого правительства, в котором важную роль играла крупная буржуазия, и к появлению впервые в истории на политической сцене нового класса промышленников, вышедших частично из рядов купечества, частично из квалифицированных ремесленников. Этот класс был заинтересован в росте промышленности и торговли. Особое его внимание привлекало развитие мореплавания.

Как уже отмечалось выше, столетие, в конце которого Ньютон появился на свет,– 1540–1650 годы – существенно изменило положение Англии в мире: наряду с Голландией она начала превращаться в одну из ведущих промышленных стран, крупнейшую морскую колониальную державу. В процессе войн с Испанией за морской господство Англия значительно увеличила число своих колоний в Азии и Африке. В 1600 г. для эксплуатации богатств Индии была создана Ост-Индская компания, а в 1649 г. оформлено Британское содружество наций. Англия становилась одной из двух стран, где концентрировалась большая часть мировой торговли и мануфактурной промышленности.

“Экономически в это столетие господствовали накопившиеся результаты морских путешествий, сказавшиеся на развитии торговли. … неслыханно возросли богатства тех торговцев и промышленников, которые находились на новых океанических торговых путях, а значит могли использовать новые ресурсы и обеспечивать новые рынки…

Новый экономический центр Европы, а к тому времени, по сути дела и всего мира переместился в страны, расположенные на берегах Северного моря, – сначала в Голландию, а затем в Англию и Северную Францию” [2, с.224, 225] .

В этих условиях быстрые изменения претерпевала экономика Англии. Хотя господствующее положение в ней по-прежнему занимало сельское хозяйство, а в промышленности преобладала выделка шерстяных тканей, революционизирующие изменения происходили, например, в металлургии железа. Так, к концу XVI в. произошел переход от кричных горнов к доменным печам, в результате чего “железо стали лить тоннами, вместо того, чтобы выдавать его по центнеру” [2, с.226].

Острый недостаток древесины, необходимой для плавки железа, сначала привел в Англии к острому кризису, но затем он же способствовал дальнейшему техническому прогрессу английской промышленности. “Частично лес можно было импортировать, однако под рукой имелась и другая возможность, а именно – использование каменного угля, который еще с древнеримских времен добывался открытым способом в Нортумберлэнде и Шотландии, а в средние века уже нашел для себя незначительный рынок в Лондоне…

Каменный уголь мог действительно разрешить проблему периодических топливных кризисов… С этого момента центр промышленности, а вместе с ним и центр цивилизации должен был переместиться к каменноугольным месторождениям, где ему предстояло оставаться еще в течение, по меньшей мере, 400 лет. Именно этот, а не какой либо другой фактор должен был привести к промышленному превосходству Англии”[2, с. 226].

Практические проблемы промышленности и торговли стали по существу тем фактором, под влиянием которого во второй половине XVII столетия определились основные области развития науки. Так, образовавшиеся в этот период первые хорошо организованные научные общества: Лондонское королевское общество и Французская королевская академия,– ставили перед собой задачу сосредоточить свое внимание на главных технических проблемах того времени – накаливания, гидравлики, артиллерийского дела и мореплавания.

Потребности мореплавания являются замечательным примером, показывающим стимулирующее влияние запросов практики на развитие двух ведущих научных дисциплин того времени – астрономии и механики.

Вот, например, как обстояло дело в астрономии. С одной стороны, к середине XVII века учеными практически была признана картина мира Кеплера и Коперника. Однако она носила качественный характер и не могла служить основой для научных и практических расчетов. Таким образом, ученым предстояло сделать следующий шаг – найти физическое объяснения и разработать математический аппарат, с помощью которых, исходя из поведения материи, наблюдаемого на Земле, можно было бы дать объяснение движению звезд и планет. Этой проблемой и занимались почти все выдающиеся механики и астрономы того времени: Галилей, Кеплер, Декарт, Борелли, Гук, Гюйгенс, Галлей, Рен и др.

С другой стороны, астрономы имели и другую причину поисков движения солнечной системы: потребность в значительно более точных астрономических таблицах, чем существовавшие ранее. Таблицы, подходившие для астрологических предсказаний, не годились для безопасного плавания в океанах. Наиболее сложную проблему мореплавания представляло точное определение положения судна в море, а главное – установление долготы.

С течением времени, по мере того, как промышленно развитые страны вкладывали все большую долю экономических и военных усилий в заморские предприятия, проблема определения координат морских судов приобретала все более важное значение. Она интересовала не только астрономов, но и моряков. Именно для оказания помощи в ее решении были созданы первые финансируемые государством научные учреждения – Королевская обсерватория в Париже (1672) и Королевская обсерватория в Гринвиче (1675).

Характеризуя два пути решения этой проблемы, по которым пошли ученые и практики, Дж. Бернал писал: “Задача определения долготы является по своей сущности задачей определения абсолютного времени, или, как мы сказали бы сейчас, гринвического времени, в любом месте. При сравнении с местным временем это время дает интервал времени, который можно непосредственно перевести в долготу. В любом месте имеется, или до изобретения радио имелось, только два метода определения времени по Гринвичу: один – с помощью наблюдения движений Луны среди звезд, – часы, уже закрепленные на небе; другой – с помощью точных часов, всегда находящихся при себе и первоначально поставленных по этому времени. Первый метод требовал исключительно точных таблиц для предсказания положения небесных тел, второй – абсолютно надежных часовых механизмов. На протяжении всего XVII и значительной части XVIII веков работа велась по этим двум линиям… Здесь был непосредственный стимул для мысли, наблюдения и эксперимента в обоих направлениях, стимул отчасти материального порядка, но также и вопрос национального и личного престижа” [2, с. 263] .

Таким образом, к середине XVII века сложились все необходимые предпосылки для появления выдающихся работ Ньютона: с одной стороны, его предшественниками, “гигантами, на плечах которых он стоял”, были проведены необходимые предварительные расчеты и наблюдения, и выдвинута качественная картина мира, с другой, – существовала настоятельная практическая потребность в подобных исследованиях для нужд торговли и мореплавания.

Научное творчество Ньютона. Работы в области физики

Научное наследство И. Ньютона очень многогранно: великий ученый внес вклад в механику, оптику, астрономию, математику. Однако славу создателя новой научной картины мира, работы которого обусловили научную революцию XVII столетия и привели к смене парадигмы научного мышления, ему принес изданный в 1687 г. огромный труд “Математические начала натуральной философии” (“Начала”).

“В этой работе Ньютон обобщил результаты исследований своих предшественников в области механики и свои собственные.

“Начала” в законченной, последовательной и четкой форме отразили новые, уже получившие распространение в трудах различных ученых черты научного творчества. В предисловии Ньютона к первому изданию “Начал” говорится о задачах естествознания. Прежде всего, заявляет Ньютон, необходимо, наблюдая конкретные явления движения, отыскать силы – причины этих движений, затем нужно, исходя из найденных сил, вывести конкретные движения. В первой книге “Начал” рассматривается движение под действием центральных сил, во второй – движение в сопротивляющейся среде, в третьей книге (“О системе мира”) из сформулированных ранее законов выводятся силы взаимного тяготения небесных тел и их движения.

“Начала” содержат основные понятия и аксиоматику классической механики, в частности понятия “масса” (которому Ньютон придавал большое значение как основному в механических процессах), количество движения, сила, ускорение, центростремительная сила и три закона движения (законы Ньютона) – закон инерции (“всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенной силой изменить это движение”), закон пропорциональности силы ускорению и закон действия и противодействия. Из этих законов Ньютон выводит стройную систему следствий. Он дополняет их знаменитым законом всемирного тяготения, исходя из которого объясняет движение небесных тел (планет, их спутников, комет) и создает теорию тяготения. Так, Ньютон доказал, что сила тяжести, наблюдающаяся на Земле, – это та же сила, которая удерживает Луну на постоянной орбите при ее движении вокруг Земли, и та же сила, которая удерживает Землю на эллиптической орбите при ее вращении вокруг Солнца, что эта сила удерживает на эллиптических орбитах и все остальные небесные тела, что она пропорциональна массам тяготеющих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Ньютон показал, что из закона всемирного тяготения вытекают три закона Кеплера; развил теорию фигуры Земли, отметив, что она должна быть сжата у полюсов, теорию приливов и отливов; рассмотрел проблему создания искусственного спутника Земли и т.д.” [1, с.685]. Считая пространство и время абсолютными, Ньютон выдвинул идею дальнодействия или действия на расстоянии – мгновенной передачи действия от одного тела к другому на расстояние через пустое пространство без помощи материи. В “Началах” Ньютон выдвинул идею божественного происхождения мира – “первотолчка”.

Таким образом, в своем основном труде – “Началах” – Ньютон создал физическую картину мира – ньютоновскую теорию пространства и времени, которая длительное время господствовала в науке.

Ньютоновская схема мира господствовала до начала XX века. Впервые ее ограниченность обнаружили Майкл Фарадей и Дж. Максвелл, показав, что эта схема неприменима к электромагнитным явлениям, а теория относительности А.Эйнштейна, окончательно доказала ограниченность классической физики Ньютона – физики малых скоростей и макроскопических масштабов. Однако теория относительности не отбросила совсем закономерностей, установленных Ньютоном, а лишь уточнила и дополнила их для случая движения со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме. “Ныне место ньютоновской схемы дальнодействующих сил,– писал А.Эйнштейн,– заняла теория поля, испытали изменения и его законы, но все, что было создано после Ньютона, является дальнейшим органическим развитием его идей и методов”.

Необходимо отметить вклад Ньютона в оптику. “В 1666 г. при помощи стеклянной трехгранной призмы он разложил белый цвет на семь цветов (в спектр), тем самым доказав его сложность (явление дисперсии), открыл хроматическую аберрацию. Пытаясь избежать аберрации в телескопах, в 1668 и в 1671 гг. сконструировал телескоп-рефлектор оригинальной системы – зеркальный (отражательный), где вместо линзы использовал вогнутое сферическое зеркало (телескоп Ньютона). Исследовал интерференцию и дифракцию света, изучая цвета тонких пластинок, открыл так называемые кольца Ньютона, установил закономерности в их размещении, высказал мысль о периодичности светового процесса. Пытался объяснить двойное лучепреломление и близко подошел к открытию явления поляризации. Свет считал потоком корпускул – корпускулярная теория света Ньютона (однако на разных этапах рассматривал возможность существования и волновых свойств света, в частности в 1675 г. предпринял попытку создать компромиссную корпускулярно-волновую теорию света). Свои оптические исследования изложил в “Оптике” (1704)”.


Работы в области математики


Как уже отмечалось, в “Началах” Ньютон впервые (независимо от Г. Лейбница) дал общую схему строгого математического подхода к решению конкретных задач небесной и земной механики. Это потребовало от него разработки принципиально новых математических методов: дифференциального и интегрального исчисления, в основу которого он положил понятия флюксии (производной) и флюенты (интеграла).

Научное наследство Ньютона включает целый ряд математических сочинений: “Анализ при помощи уравнений с бесконечным числом членов” (1669), “Рассуждение о квадратуре кривых” (начало 1670-х гг.), “Всеобщая арифметика” (опубл. 1707) и др. Наиболее полное изложение дифференциального и интегрального исчисления содержится в трактате “Метод флюксий и бесконечных рядов” (1670–1671), где Ньютон сформулировал две основные взаимно обратные задачи анализа:

– определение скорости движения в данный момент времени по известному пути(задача дифференцирования);

– определение пройденного за данное время пути (задача интегрирования) [2, с.731, 732] .

Использование математического аппарата, разработанного Ньютоном, впервые позволило перейти от качественных объяснений строения вселенной к количественным подсчетам, связать воедино поведение земных объектов с поведением звезд и планет.


Алхимические изыскания


Долгое время казалось довольно удивительным, что такой строгий физик и математик, как Ньютон около 30 лет своей жизни посвятил алхимическим занятиям. Однако изыскания современных историков науки позволили объяснить этот странный феномен. Как выяснилось, увлечение Ньютона алхимией было напрямую связано с его исследованиями в области астрономии и математики.

“Уже в первой половине 1660-х годов в записной книжке Ньютона, хранящейся в библиотеке Кембриджского университета, появляются алхимические заметки “О форме и трансмутации”, “О солях и сернистых телах, о ртути и металлах” и т.д. Ученый составляет химический словарь, где подробно описывает многие химические операции и, в частности, способы выделения и очистки золота и серебра. Несколько позже Ньютон начинает собирать и конспектировать алхимические сочинения. (В этой связи интересно отметить, что лишь 16% книг из библиотеки ученого посвящены проблемам математики, физики и астрономии, тогда как литература по теологии, философии, истории, оккультизму составляет около 70%.) Большая часть этих рукописей – комментарии ученого к прочитанному. Известны и алхимические трактаты самого Ньютона… примерно с 1678 г. Ньютон ставит алхимические опыты, первые же описания выполненных им химических экспериментов датируются концом 1660-х гг. По свидетельству Х.Ньютона, около шести недель весной и шести недель осенью огонь в лаборатории его великого однофамильца практически не гас” [3, с. 53]. Эта работа в лаборатории Тринити-колледжа не прошла для ученого бесследно: весной 1693 года у него стали проявляться признаки тяжелого нервного заболевания. Ньютон потерял сон и аппетит, стал замкнутым и раздражительным. К счастью, к концу года он начал поправляться. Как считают некоторые биографы, а также специалисты, анализировавшие сохранившиеся пряди волос Ньютона, причина его болезни – отравление тяжелыми металлами, прежде всего ртутью.

Даже работа над “Математическими началами натуральной философии” не смогла отвлечь его от алхимических занятий. Более того, на эти годы приходится наибольшая активность Ньютона в занятиях алхимией. Исследователи творчества Ньютона высказывают даже такое, казалось бы, парадоксальное предположение: “Не ошибаемся ли мы в расстановке акцентов в ньютоновском творчестве? Для нас, бесспорно “Начала” представляются его кульминационным пунктом. Но с точки зрения Ньютона, возможно, работа над “Началами” могла представляться как некоторая помеха его прежней деятельности” [3, с. 53].

Отвечая на этот вопрос, вспомним, что главной целью изысканий алхимиков были поиски “философского камня”, “универсального растворителя”, лекарства от всех болезней, способов превращения неблагородных металлов в золото, вещества, нейтрализиризующего действие магнита и прочих чисто практических вещей. Что касается Ньютона, то он преследовал совершенно иную цель: “штудируя алхимические трактаты, Ньютон искал в них описание универсальных процессов Природы: возникновение тел в результате соединения противоположных первоначал и очищение несовершенных творений, в результате чего лежащие в их основе духовные начала могли бы получить свое законченное выражение и быть познанными.

Природа, по мысли Ньютона, не может быть сведена к упорядоченному движению или расположению инертных частиц материи, она содержит активные начала, духовные агенты… Предельным активным агентом Природы служит, по Ньютону, то, что алхимики называли философским камнем…

“Проникающая сила духа и постоянная сила тела” – вот те два фундаментальных начала бытия, которые пыталась охватить ньютоновская мысль. Не удивительные химические открытия, не обманчивая злато-сереброискательская мечта, не тайная приверженность оккультизму как таковому тревожили ум и сердце Ньютона. Источником его упорства и долготерпения за письменным столом и у алхимического горна в маленькой лаборатории Тринити-колледжа стало желание постичь скрытый источник движения и изменения природных тел, биение жизни, познать исходящее от Бога немеханическое активное мировое начало, “без которого тела Земли, планет, комет и Солнца начали бы охлаждаться, замерзать и превратились бы в безжизненные массы” [3, с. 65, 66].

Научное творчество Ньютона сыграло исключительно важную роль в истории развития естественных наук. По словам А. Эйнштейна: “Ньютон был первым, кто пытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности” и “…оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на все мировоззрение в целом”.

Исаак Ньютон и “английское экономическое чудо”

Есть тема, почти не затронутая биографами Ньютона – его деятельность в качестве директора Королевского монетного двора. Это не было для великого ученого чисто технической службой. На посту директора Ньютон был одним из руководителей денежной реформы в Англии.

Говоря об успехах науки, нередко вспоминают изречение о том, что своими достижениями она обязана тому, что “стояла на плечах гигантов”. Но лишь немногим известно, что эти слова принадлежат выдающемуся ученому-энциклопедисту Исааку Ньютону. Самого Ньютона по праву можно назвать одним из гигантов, заложивших фундамент здания классической науки. Вклад Ньютона в науку настолько велик, что его имя наряду с именами Аристотеля, Платона, Ломоносова, Лавуазье, Менделеева, Максвелла, Эйнштейна и других ученых навсегда останется в истории человечества.

Но есть тема, почти не затронутая биографами Ньютона – его деятельность в качестве директора Королевского монетного двора. Это не было для великого ученого чисто технической службой. На посту директора Ньютон был одним из руководителей денежной реформы в стране, которая, по мнению многих исследователей, и стала причиной “английского экономического чуда”. В XVIII веке Англия из сравнительно отсталой и бедной страны, экономика которой к тому же была подорвана революциями, войнами и смутами, превратилась в могущественную державу, располагавшую наиболее передовой и быстро развивавшейся промышленностью в мире.

Так почему же Англия?

Загадка этого “экономического чуда” уже давно волнует историков. Так, например, Ф. Бродель писал: “Именно в Англии были сделаны решающие шаги. Все там шло естественно, как бы само собой, и в этом состоит увлекательнейшая загадка, которую загадала первая в мире промышленная революция, обозначившая самый большой разрыв в истории Нового времени. Так все же, почему Англия?”

Первоначально главную причину английской промышленной революции XVIII века, аналогично промышленной революции XVII века, исследователи видели в технике – изобретении и внедрении в производство машин. Однако в последнее время все большее внимание стало уделяться анализу социально-политических и демографических условий, сложившихся тогда в стране, создания сети коммуникаций, положения на мировых рынках и т.д. При этом особый интерес вызывает финансовая система Англии, поскольку “именно создание этой обладавшей поразительной гибкостью и надежностью системы позволило английским банкам в течение многих десятилетий оперировать средствами, объем которых намного превышал реальные возможности национальной экономики, и благодаря этому предоставлять отечественным предпринимателям значительные кредиты под весьма умеренные проценты. Именно это щедрое кредитование производства сделало возможной его радикальную модернизацию, включая массовое внедрение дорогостоящих паровых машин” (Дмитриев И.С., Вопросы истории естествознания и техники).

Каким же образом Англии удалось создать этот механизм финансирования экономики и в течение длительного времени поддерживать его бесперебойную работу? Для ответа на этот вопрос важен анализ события, предшествовавшего английской финансовой революции – денежной реформы 1695–1697 гг.

Активное участие в подготовке и проведении этой реформы, получившей название Великая перечеканка, принимал Исаак Ньютон в период своего нахождения на посту смотрителя, а затем директора Королевского Монетного двора. На посту директора Ньютон находился бессменно до 1725 г. и за огромные заслуги перед государством был в 1705 г. возведен королевой Анной в рыцарское достоинство.

Участие Ньютона в проведении денежной реформы и его руководство Монетным двором потребовали от него колоссальной самоотдачи, однако по своей важности и сложности она была несоизмерима с его научными достижениями. Биографы Ньютона признают, что на посту директора Ньютон нередко проявлял деспотизм, нетерпимость и жестокость, особенно при борьбе с личными противниками. Нужно отметить, что жесткие методы руководства Ньютона во многом объясняются тем ужасающим состоянием, в котором находился Королевский Монетный двор к моменту прибытия туда нового директора. В учреждении, которое должно было отличаться особой дисциплиной, царили пьянство, драки и хищения, в том числе кражи чеканов, которые затем сами служащие продавали фальшивомонетчикам. Неудивительно поэтому, что в борьбе с коррупцией, воровством и подделкой денег Ньютон был вынужден проявлять твердость, а также добиваться расширения своих административных и юридических полномочий, включая создание при Монетном дворе собственных тюрьмы и сыскной полиции, занимавшейся расследованием всевозможных финансовых преступлений и нарушений по всей стране. Как отмечают биографы, Монетный двор при Ньютоне вместе с созданными филиалами в других городах фактически превратился в своего рода империю, отличавшуюся такой степенью централизации и контроля, которые были достигнуты Великобританией лишь к середине XIX века.

Занимаясь реорганизацией Монетного двора, Ньютон проявил поразительную активность, которую едва ли можно приписать лишь одному трудолюбию. Полагают, что он преследовал и какую-то более высокую цель, чем просто решение текущих проблем. Возможно, что такой целью было создание новой финансовой системы.

Как можно было заставить деньги выполнять не только посреднические функции при торговых операциях, но и более сложные? Сначала необходимо было понять, что главная цель финансовой политики государства состоит не в наполнении казны любой ценой, как это происходило в феодальной Англии, а в создании условий для непрерывного совершенствования механизмов кредитования, позволяющих вовлекать в производство все новые и новые общественные капиталы. Таким образом, если ранее производство денег было вспомогательным, то при Ньютоне оно становится “доминантой хозяйственной жизни Англии”.

Созданию в Англии новой финансовой системы предшествовала уже упоминавшаяся Великая перечеканка, о которой следует сказать подробнее.

Великая перечеканка монет

Среди множества серьезных недостатков финансовой системы Англии конца XVII века самым серьезным была порча серебряных монет, составлявших тогда основную часть денежной наличности. Этому способствовало несовершенство чеканки монет, большинство которых изготавливалось вручную. В результате форма и размеры монет далеко не всегда соответствовали стандарту. Кроме того, на них отсутствовал ребристый ободок. Это позволяло незаметно срезать с монет кое-какие “излишки” и, затерев место среза грязью, снова пускать порченые деньги в оборот. Хотя за эту “операцию” полагалась виселица, соблазн немного разбогатеть был слишком велик, поэтому тысячи людей вместе с обычными фальшивомонетчиками обесценивали находившиеся в обращении деньги.

Массовая порча денег, затрагивавшая интересы практически всех слоев населения, была для страны большим злом, чем любая государственная измена. Непрерывное обесценивание денег делало невозможной нормальную деловую жизнь, так как каждый боялся обмана, хотя при всяком удобном случае сам стремился расплатиться неполноценными монетами. Поэтому на рынках, в мастерских и конторах регулярно вспыхивали скандалы и драки. В результате торговля сворачивалась, а производство приходило в упадок.

Нельзя сказать, что в этой ситуации правительство бездействовало. Помимо применения полицейских мер в Англии впервые в мире была налажена машинная чеканка качественных денег с положенным содержанием серебра. Однако судьба новых денег была плачевна: они изымались из обращения, переплавлялись в слитки и, несмотря на строгий таможенный контроль, во все возрастающих количествах вывозились за границу. Таким образом, в Англии оставались только порченные, обесцененные деньги.

Поскольку частичными мерами проблему решить не удавалось, для спасения экономики нужно было сразу заменить все имеющиеся в обращении деньги. Опыт таких замен уже имелся, в прошедшие столетия правительство страны не раз изымало все испорченные деньги и перечеканивало их в новые, полноценные. Однако в конце XVII века масштабы хозяйственной деятельности возросли настолько, что было неясно, удастся ли еще раз провести подобную операцию. Кроме того опыт прежних перечеканок, последняя из которых была проведена в конце XVI в., показал их малую эффективность. Обмен денег оказывал лишь временное стабилизирующее действие, но при этом он ложился тяжким бременем на казну и разорял население, которому старые монеты обменивались по весу. В результате человек получал сумму в 1,5–2 раза меньшую той, которая была у него прежде, а величина долгов и налогов оставалась прежней, цены росли. В выигрыше оказывались лишь крупные кредиторы, в особенности банки, и государственные чиновники, получавшие твердую зарплату, а население вскоре начинало снова портить деньги.

Денежная реформа и ее авторы

С другой стороны, несмотря на возможность неудачи, медлить с проведением реформы больше было нельзя. Положение Англии продолжало ухудшаться. К тому же в 1689 году началась война с Францией. Цены и государственный долг быстро росли, а экономика все больше приходила в упадок. Особенно критической ситуация стала в 1694–1695 годах. В стране начались массовые банкротства, кое-где возникла паника. В этих условиях вероятной становилась гибель конституционной монархии, установившейся в результате “славной революции” 1688 года и вторичная реставрация дома Стюартов, что угрожало массовыми репрессиями.

Обмен денег становился неизбежным, поэтому в парламенте и правительстве начались бурные дискуссии о таких путях проведения реформы, которые позволили бы совместить интересы казны, населения, крупного капитала и иностранных кредиторов. В поисках такого решения важную роль сыграл Исаак Ньютон, к которому правительство Англии специально обратилось за советом.

Вот как в исторических трудах объясняется необычный факт участия ученого в государственных делах: “…столь явное признание авторитета ученых при решении государственных вопросов было не случайным… Интерес к работе ученых со стороны политиков и религиозных деятелей особенно усилился в эпоху Реставрации, когда непрерывная вражда между королем и парламентом, а также между различными церквами и конфессиями вызвала кризис доверия к существующим институтам и породила в стране мировоззренческий вакуум, для заполнения которого было необходимо найти какие-то принципиально новые и в то же время заслуживающие доверия глобальные ориентиры. Именно в этих условиях философия природы ученых-механицистов, их методы постановки экспериментов, правила проведения научных дискуссий и т.д. начинают рассматриваться как долгожданный путь к решению наиболее животрепещущих социально-политических и религиозных проблем, как выход из того хаоса, в который в XVII в. погрузилась вся Европа, включая Англию. Современники Ньютона воспринимали научные достижения ученых не только и даже не столько как простое умножение позитивных знаний о законах природы, сколько как доказательство способности человека установить на Земле такой же незыблемый порядок, какой ученые уже обнаружили на небе. Неудивительно поэтому, что многие английские государственные деятели этой эпохи серьезно интересовались наукой, а ученые (Р. Бойль, Э. Галлей, Дж. Локк, И. Ньютон и др.) нередко назначались на высокие посты, внося в политическую жизнь страны характерные для научных исследований открытость обсуждения, глубину анализа, смелость и новизну подходов при решении задач” .

Поясним, что ученые, о которых идет речь в приведенной цитате, знамениты следующими научными достижениями:

Роберт Бойль (1627–1691) – английский физик и химик, один из учредителей Лондонского королевского общества; сформулировал (1661) первое научное определение химического элемента, ввел в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу; способствовал становлению химии как науки; установил (1662) один из газовых законов (закон Бойля – Мариотта);

Эдмунд Галлей (1656–1742) – английский астроном и геофизик; составил первый каталог звезд Южного неба, открыл собственное движение звезд (1718); вычислил орбиты свыше 20 комет; предсказал время нового появления (1758) кометы 1682 года (так называемой кометы Галлея), доказал наличие периодических комет; исследовал земной магнетизм.

Одним из ярких примеров содружества ученых и политиков стала рассматриваемая денежная реформа, авторами которой, помимо И. Ньютона, были: философ, идеолог парламентаризма, врач, член Лондонского королевского общества Дж. Локк и ученик, а впоследствии близкий друг Ньютона, с 1695 г. канцлер Казначейства Чарльз Монтегю (лорд Галифакс, 1661–1715). Политическое руководство разработкой концепции реформы осуществлял лорд-канцлер Англии, в 1699–1704 гг. президент Лондонского королевского общества Джон Сомерс (1651–1716). Исходным материалом для обсуждений, проходивших на парламентских слушаниях и в печати, стал проект обмена денег, подготовленный по заданию Монтегю секретарем Казначейства Уильямом Лаундом.

В конце 1699 г. парламент Англии принял пакет законов, предписывавший гражданам в установленный срок сдать в казну все имеющиеся у них испорченные деньги и получить взамен (по номиналу!) новые, полноценные монеты. Поначалу при обмене денег возникла острая и крайне тяжелая для экономики нехватка наличности, так как Монетный двор совершенно не справлялся с резко возросшей нагрузкой. Однако после того, как в 1696 г. руководство взял в свои руки Ньютон, производство денег удалось быстро увеличить почти в десять раз. Уже к концу 1697 г. дефицит наличности, который буквально парализовал торговлю, был ликвидирован, и деловая жизнь Англии возобновилась в полном объеме. При этом казна, собирая налоги со все возраставшего товарооборота, смогла в течение нескольких лет полностью возместить потери, понесенные в ходе обмена денег. Таким образом, реформа, проведенная в пользу населения и деловых кругов, оказалась выгодна и правительству.

Исследователь жизни и деятельности Ньютона Ю. Менцин, оценивая сделанный руководителями реформы выбор такого ее варианта, при котором она проводилась за счет государственной казны и в пользу населения, пишет: “…авторы реформы были трезво и государственно мыслящие люди. Поэтому обмен денег по номиналу не был проявлением их альтруизма или стремлением загладить просчеты правительства. Скорее, мы имеем дело с рождением принципиально новой и необычайно смелой финансовой политики, направленной на стимулирование национальной экономики. Обмен денег обошелся казне в 2,7 млн. фунтов стерлингов, что составляло тогда почти полтора ее годовых дохода. Безусловно и раньше находились мудрые правители, понимавшие, что ради процветания государства не следует разорять свой народ непомерными поборами. Однако выдвижение проекта, согласно которому опустошенная казна должна была для своего спасения выплатить населению огромную сумму денег, потребовало поистине “коперниканского переворота” в представлениях о роли денег в экономической жизни государства”.

Стабилизация экономики Англии, происходившая после Великой перечеканки в течение ряда десятилетий, стала важнейшим фактором произошедшей в конце XVIII столетия, уже после смерти Ньютона, промышленной революции. Этот период характеризовался быстрой и значительно более радикальной, чем в период промышленной революции второй половины XVII века, модернизацией английской промышленности. Однако в последнее время историки все чаще указывают на то, что истоки промышленной революции XVIII столетия лежат не только в изобретении паровых машин, но и в создании необходимых социальных, экономических и правовых условий для развития предпринимательства. По мнению историков, среди таких условий одно из важнейших мест занимали деньги, в данном случае – возможность для предпринимателя оперативно получать значительные кредиты под умеренные проценты. Поэтому при объяснении причин начала промышленной революции необходимо, прежде всего, указать источники, из которых сравнительно бедная страна смогла в течение многих лет финансировать свое “экономическое чудо”. Важнейшим источником такого финансирования для Англии стал ее государственный долг.

В политику долгосрочных (внешних и внутренних) государственных займов английское правительство начало втягиваться почти сразу после победы “славной революции” 1688 г. Потребность в таких займах резко возросла в период денежной реформы 1695–1697 гг. …к середине XVIII в. Англия стала обладательницей самого большого в Европе государственного долга.

Историки отмечают, что современников величина этого долга просто ужасала, и в печати периодически обсуждался вопрос о том, что будет со страной, если кредиторы вдруг заставят ее выплатить всю эту чудовищную сумму? Однако кредиторы вовсе не собирались требовать все свои деньги сразу.

…Столь высокая степень доверия базировалась, во-первых, на стабильности политического режима Англии; во-вторых, на тех гарантиях по обслуживанию долга, которые брало на себя государство; и, в-третьих, на той пунктуальности, с которой Английский банк в течение многих десятилетий выплачивал постоянные проценты по облигациям государственных займов. В результате, продавая свои облигации, Англия могла привлекать для развития национальной экономики свободные капиталы всей Европы, что, в конечном счете, и послужило финансовой основой промышленной революции. Естественно, при этом рос государственный долг, однако еще быстрее росло могущество страны. Поэтому к концу XVIII в., когда экономические успехи Англии стали просто очевидными, даже самые отъявленные скептики начали признавать, что государственный долг является величайшим богатством страны, гарантом ее стабильности и величия.

Таким образом, можно сказать, что основу английской экономики XVIII в. составила “финансовая пирамида” – структура, в которой проценты по предыдущим займам выплачиваются за счет новых, еще больших. Обычно такие структуры существуют недолго, в Англии же она функционировала более сотни лет, пока к середине XIX в. страна не превратилась в одного из крупнейших мировых кредиторов. Как это стало возможным?

Отвечая на этот вопрос, приходится снова вернуться во времена И. Ньютона, когда главным гарантом своевременной выплаты государственного долга Англии стала бесперебойная работа Монетного двора, продававшего серебряные деньги лучшего в мире качества по ценам, выгодным для английских и тех иностранных торговых компаний, которые оказывали помощь английской экономике. В результате такой политики европейский капитал получал доступ к лучшему монетному двору, а английские банки – возможность предоставлять предпринимателям кредиты на льготных условиях. Выгодные условия предпринимательства, в свою очередь, позволяли правительству страны без ущерба для экономики страны собирать огромные налоги с населения. (Например, Англия, чье население было в 2,5 раза меньше, чем во Франции, могла собирать почти такую же сумму налогов, какую с огромным трудом собирало французское правительство.) Таким образом, круг замыкался и английская казна получала во все возрастающих количествах средства для продолжения той политики “финансовой пирамиды”, у истоков которой стоял Ньютон.

Таким образом, хотя внешне жизнь Ньютона оставалась не бурной, на самом деле она была тесно связана с экономическими, политическими и научными особенностями того времени: переходом от феодализма к капитализму, признанием практической пользы науки, пересмотром роли денег в жизни общества. Ньютон жил в эпоху перемен, он сам и его творчество не могли быть ими не затронуты. Но это влияние было взаимным. Работы Ньютона в области физики и математики составили сущность научной революции XVII в. и сыграли огромную роль в промышленной революции XVIII в. А у истоков новой экономической политики Англии стоял Ньютон.

Список литературы:

1. Всемирная история. Т.V. М., 1958.
2. Математики: энциклопедический словарь. М., 1995.
3. Дмитриев И.С. Охота на зеленого льва (алхимия в творчестве Исаака Ньютона) // Вопросы истории естествознания и техники. №2. 1993. С.52–66.