Подробности и мелочи делаются нерезкими, зато общая схема величественной картины становится ослепительно четкой. Направляемый безошибочной уверенностью лунатика Ньютон избежал всех ловушек, которых на его пути было огромное количество – магнетизма, круговой инерции, приливов Галилея, метел Кеплера, водоворотов Декарта – и вместе с тем совершенно сознательно забрел в ловушку, которая выглядела самой страшной из всех: воздействие на расстояние, присутствующее повсюду, проникающее всю Вселенную будто Дух Святой. Насколько большого и смелого воображения требовал этот шаг, нам говорит факт, что стальной канат с толщиной, равной земному диаметру, не удержал бы нашу планету на орбите. А ведь сила притяжения, удерживающая Землю на орбите, передается от Солнца на расстояние в сто пятьдесят миллионов километров без какого-либо материального посредника, который бы это усилие передавал^[346]. Этот парадокс цитируют и слова самого Ньютона, которые я уже цитировал, но их стоит повторить:

В это невозможно поверить, чтобы неоживленная, примитивная материя, без посредства чего-то иного, нематериального, должна была воздействовать, вызывая последствия, на иную материю без взаимного контакта, а ведь именно так должно происходить, если притяжение, в значении, принятом Эпикуром, должно быть в этой материи сущностным и имманентным. Это одна из причин, по которым я не хотел, чтобы вы приписывали мне понятие врожденного притяжения. Притяжение обязано быть в материи врожденным, имманентным и сущностным, так, чтобы одно тело воздействовало на другое на расстояние, через пустоту, без посредства чего-либо иного, что взаимно переносило бы воздействие и усилие от одного тела к другому, кажется мне такой громадной глупостью, что мне не кажется, что хотя бы один человек, располагающий живостью ума в философских вопросах, подписался бы под подобной концепцией. Гравитация должна быть вызвана фактором, действующим постоянным образом в соответствии с определенными законами. Вопрос, является ли этот фактор материальным или нематериальным, я оставляю суждению своих читателей.

"Фактором", о котором пишет Ньютон, является межзвездный эфир, который каким-то образом должен был переносить силу притяжения. Как все это происходило, оставалось непонятным и не выясненным. Опять же, материальность или нематериальность эфира тоже оставалась открытой проблемой – не только для читателя, но и, скорее всего, для самого Ньютона. Иногда он называет его "носителем" (medium), но при других обстоятельствах пользуется словом "дух" (spirit). То есть, двузначность, которую мы отметили уже у Кеплера, пользующегося термином "слила" в качестве понятия наполовину анимистического, наполовину механистического, тоже присутствует (хотя и не столь четко сформулирована) в концепции гравитации Ньютона.

Только эта концепция несла с собой более угрожающие последствия, а именно, что Вселенная, заполненная гравитацией, должна коллапсировать, свернуться в точку, то есть, все неподвижные звезды должны помчаться одна к другой и столкнуться в окончательном космическом супервзрыве^[347]. Эта трудность была непреодолимой, и Ньютон не мог найти иного решения, как только поручить Богу функцию противодействия гравитации и удержания звезд на их местах:

И хотя материя поначалу была разделена на множество систем, и всякая система божественной силой была бы построена как наша, тогда внешние системы сдвигались бы к наиболее центральной. Такая конструкция Вселенной не могла бы существовать вечно, если бы не сохранялась божественная сила (Третье письмо к Бентли).

Только лишь вспомнив о внутренних противоречиях и метафизических последствиях ньютоновской гравитации, можно понять, сколь громадной храбрости было нужно – или уверенности лунатика – чтобы воспользоваться ею в качестве базового космологического понятия. Предпринимая одно из наиболее рискованных и наполненных размахом обобщений в истории мысли, Ньютон заполнил все пространство сцепляющимися одна с другой силами притяжения, исходящими из всех и каждой частиц материи и воздействующими на все материальные частицы сквозь безграничные бездны тьмы.

Но сама лишь замена anima mundi идеей gravitatio mundi осталась бы идеей маньяка или космическим сном поэта. Решающим достижением было выражение гравитации в точных математических категориях и показ того, что данная теория соответствует наблюдаемому поведению космической машинерии – вращению Луны вокруг Земли и вращению планет вокруг Солнца.

5. Последний синтез

Первым шагом Ньютона было свершение в воображении того, чего не добилась история: он устроил встречу Кеплера с Галилеем. А точнее, он объединил половину Кеплера с половиной Галилея, а все лишнее отбросил.

Местом встречи была Луна. Джеремия Хоррокс – английский юный гений, скончавшийся в возрасте двадцати одного года – применил законы Кеплера к лунной орбите. Это дало Ньютону половину синтеза. Вторую половинку он обнаружил в разработанных Галилеем законах движения снарядов в непосредственной близости Земли. Ньютон отождествил кеплеровскую орбиту Луны с галилеевской траекторией снаряда, который постоянно спадал к Земле, но не мог достичь ее по причине быстрого движения по касательной. В трактате Система Мира (System of the World) процесс размышлений Ньютона представлен следующим образом:

Если снаряд выстрелить с вершины горы, тогда прямолинейная траектория его полета будет скривлено земным притяжением. В зависимости от приданной ему начальной скорости, снаряд станет перемещаться по кривым А, В, С , D или Е. Если начальная скорость превысит некое критическое значение, тогда снаряд очертит круг и ли эллипс, "и возвратится к той горе, с которой его выстрелили". Более того, согласно второму закону Кеплера, "его скорость после возврата будет не меньшей, чем вначале, а при сохранении той же скорости он будет все время вычерчивать ту же самую кривую, в соответствии с тем же законом (…) и кружить по небу точно так же, как планеты по своим орбитам". Иными словами, в своем умственном эксперименте Ньютон создал искусственный спутник, почти что за три сотни лет до того, как техника была способна реализовать эту идею.

Основной концепцией, на которой опирается небесная механика у Ньютона, является совместное воздействие двух сил: силы гравитации, которая притягивает планету к Солнцу, и центробежной силы, которая эту первую силу уравновешивает. Чаще всего применяемой иллюстрацией к данной концепции является вращение камнем, привязанным на конце веревочки. Сила, которая натягивает веревку, это центробежная сила камня; прочность веревки, вызывающая то, что камень остается на орбите, соответствует гравитационному притяжению.

Но почему же планета описывает эллиптическую траекторию, а не окружность? Если говорить в упрощении, то потому, что когда я вращаю камнем в воздухе, веревка обладает определенной длиной, и она не растягивается, а вот притяжение Солнца с изменением расстояния тоже изменится. В результате этого, камень вращается по идеальной окружности, а вот планета поступала бы так лишь в том случае, если бы ее скорость по касательной и следующая отсюда центробежная сила уравнивались бы с притяжением Солнца. Если скорость больше или меньше, чем требуемая, тогда планета движется не по окружности, а по эллипсу. Если бы скорость была слишком малой, орбита планеты пересеклась бы с поверхностью Солнца, что вызвало бы ее падение на Солнце, точно так же, как метеоры, заторможенные трением атмосферы, падают на Землю. В свою очередь, чем больше скорость по касательной по сравнению с силой притяжения, тем большим станет "вытягивание" эллипса, пока, в конце концов, один конец, если можно так сказать, растянется до бесконечности, и эллипс превратится в параболу: такую траекторию имеют кометы, прилетающие к нам из далекого космического пространства, отклоняются от своего курса под влиянием Солнца, но не настолько, чтобы дать ему себя "сцапать", после чего они вновь исчезают в пространстве.