Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки - Ирина Львовна Радунская

Декартовы частицы света — это, как пишет он, «частицы тонкой материи». Декарт не сомневался, что свет есть не что иное, как передача давления от источника через особую среду, заполняющую всё мировое пространство. Мы уже знаем, что очень давно древние учёные придумали слово, подходящее для названия такой среды, — эфир. Декарт верил в него и считал, что свет и есть толчки эфира, и эти толчки передаются от одной частицы эфира к другой с бесконечной скоростью на любые расстояния.

Ньютон же, говоря о том, что светящееся тело испускает мельчайшие частицы, которые, попадая на сетчатку глаза, производят ощущение цвета, подразумевает под частицами света совсем иное.

Нет, свет — это не частицы эфира. Недвусмысленно и чётко он формулирует: частица света — это «наименьший свет или часть света, которая может быть оставлена одна, без остального света, или же распространяется одна, или совершает или испытывает одна что-либо такое, чего не совершает и не испытывает остальной свет».

Ньютон бросает в научный мир XVII века потрясающую идею: «Под лучами света я разумею его мельчайшие частицы». Это чёткая, корпускулярная трактовка сущности света как самостоятельной субстанции.

Корпускулы Ньютона — реальны. Они по существу атомы света или даже то, что сегодня мы подразумеваем под элементарной частицей материи.

Интуиция Ньютона позволила ему, добавляя одну гипотезу к другой, согласовать корпускулярную теорию света со всеми экспериментальными фактами, известными до него и полученными им самим в результате многих тщательно продуманных опытов и точных измерений.

В итоге корпускулярная теория, включающая теорию цвета, изгнала из пределов оптики фантастические построения Декарта, оставив лишь в уточнённом виде его теорию радуги. Эта же участь постигла теорию цвета Кеплера…

Корпускулярная теория света была миной замедленного действия, которая ожидала удобного момента, чтобы взорваться революцией в мировоззрении людей следующих поколений. К чему привёл этот взрыв, мы, люди ХХI века, знаем. Ньютон же не подозревал о необычной судьбе своей идеи, о всех тех катаклизмах на пути учения о свете, которые произошли за следующие три века.

Ньютон был занят насущной для него заботой — защитой корпускулярной теории от её противников: Гука, Гримальди и Гюйгенса, лидеров волновой теории света.

Истина пополам

В начале 1672 года Ньютон посылает в Королевское общество свои мемуары «Новая теория света и цветов», в которых впервые высказал мысль о том, что свет — поток частиц. В ответ — резкие и необоснованные возражения. Прославленный Гук, секретарь Королевского общества, выступает против молодого члена Королевского общества. Отдавая должное тщательности и изяществу опытов Ньютона с разложением белого света, он возражает против его гипотезы, утверждая, что всё может быть объяснено при помощи его, Гука, волновой теории света. В результате — бурный спор, скандал, эхо которого распространилось далеко за пределы Англии.

Особенно обидело Ньютона то, что Гук назвал гипотезой его теории, построенные, как он считал, в строгом соответствии с провозглашёнными им принципами. Дискуссия длится несколько лет, до 1676 года. В пылу обиды Ньютон клянётся никогда при жизни Гука не печатать никаких работ по оптике. Это не было пустым обещанием. Гук умер в 1703 году, и лишь в 1704-м по настоянию друзей Ньютон выпускает свой большой труд «Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света». При жизни Ньютона вышли три английских издания и один латинский перевод этой книги.

Именно этот перевод стал достоянием научного мира, ибо тогда латынь была языком науки, а английским за пределами «Островов» не владел почти никто.

Гении обидчивы ничуть не меньше обыкновенных людей. Но гении, наверно, более упорны — жизнь Ньютона подтверждает это. Он перестал спорить с Гуком, которого не уважал и считал научным вором. Он больше не хотел публичных споров с Гуком, но работать над проблемой света не переставал…

… Другие противники корпускулярной теории света были людьми иного плана.

Франческо Гримальди, необычайно трудолюбивый человек и талантливый учёный, был иезуитом и профессором математики в Болонье. Он доверял лишь фактам,

а не авторитетам. А иезуитский орден требовал безусловного подчинения высшим духовным авторитетам. Может быть, поэтому замечательный труд Гримальди «Физико-математический трактат о свете, цветах и радуге» был опубликован лишь после смерти автора. Но многие его коллеги по науке были наслышаны об удивительном явлении, которое наблюдал математик-иезуит на стене в своей комнате, затемнённой ставнем.

В ставне он проделывал малое отверстие, впускал в комнату луч света и на его пути ставил то непрозрачный стержень, то нить, то птичье перо, а то и просто кусок ткани. То, что получалось на стене, поражало своей непредвиденностью. Какой бы предмет ни ставил исследователь на пути света, тень от него на стене была не там, где полагалось быть его геометрической проекции, а смещалась в сторону. Более того, силуэт предмета был очерчен цветными полосами — синими со стороны тени, красными со стороны света! Гримальди наблюдал до двух-трех групп таких цветных полос, бледнеющих в сторону тени…

Впоследствии Гримальди назвал отклонение лучей света вблизи препятствий дифракцией. Но пока он ничего не понимал.

Он убирал с пути лучей палки и перья и снова глядел на стену: луч света рисовал систему концентрических колец. Светлые кольца чередовались с тёмными… Гримальди проделывал в ставне второе отверстие, близкое к первому. Картина менялась: на стене возникали две пересекающиеся системы колец. Причём там, где пересекались светлые кольца, образовывались тёмные места. Свет, шедший из одного отверстия, гасил свет, исходящий из другого…

Гримальди описал это удивительное явление такими словами: «Освещённое тело может сделаться темнее, если к получаемому им свету прибавить новое количество света». Несомненно, Гримальди первым наблюдал и зафиксировал явление интерференции. Но он не комментирует свои открытия. Возможно, он не хочет конфликтовать с авторитетами. Он лишь указывает на внешнюю аналогию с волнами, возбуждаемыми на поверхности воды. Впрочем, о природе цвета он высказывается вполне опредёленно, считая, что различия цветов должны объясняться различной скоростью колебания светоносного вещества.

Если Гримальди предпочитал не высказываться прямо в пользу волновой теории света, то Христиан Гюйгенс делал это со всей решительностью и с такой убеждённостью, что не колебался вступать по этому поводу в острую полемику с более молодым, но уже уважаемым им Ньютоном.

Гюйгенс был авторитетом в вопросах оптики. Чуть ли не с детства о нём говорили как о гении. В шестнадцать лет он поступил в Лейденский университет. В двадцать два года опубликовал свой первый труд по математике, а затем целый ряд сложных математических трактатов. Он занимался усовершенствованием зрительных труб. В результате ему посчастливилось сделать сенсационное