Мир по Ньютону

Мир по Ньютону. В 1642 году умер великий Галилей. В этом же году 25 декабря по старому стилю километрах в десяти южнее городка Грэнтэм, в деревне Вульсторп, недалеко от восточного побережья Англии родился Исаак Ньютон.

И до Ньютона многие ученые говорили о силе притяжения между различными телами. Еще Коперник пытался объяснить шарообразную форму Земли взаимным притяжением слагающих ее частиц. Романтический, а порой и ударявшийся в мистику Кеплер писал Если бы Земля не мешала притягивать воды, то вся морская вода притянулась бы к Луне и улетела. В знаменитой книге Ньютона Математические начала натуральной философии дан последовательный, общий принцип решения любых задач физики и астрономии.

Именно после выхода в свет этой книги и возникла классическая физика. Система мира Ньютона владела умами людей более двухсот лет, и поэтому она не могла не оказать самого серьезного влияния на мышление и мировоззрение многих поколений. Итак, прежде всего Вселенная по Ньютону бесконечна, и, кроме того, выражаясь языком современного физика, она стационарна, вечна. Движение тел в ней описывается законами Ньютона.

Не следует забывать о том, что Ньютон был человеком глубоко религиозным. Сама идея вечности Вселенной с эстетической и философской точек зрения весьма привлекательна, и многие крупные ученые соглашались платить весьма большую цену, чтобы сохранить стационарную, вечную Вселенную. Гениальный Ньютон, конечно же, не мог не ставить перед собой вопроса о происхождении мира. Но для него решение этого вопроса было простым. В своих Началах он писал Изящнейшее соединение Солнца, планет и комет не могло произойти иначе, как по намерению и по власти могущественного и премудрого существа. Ньютон отстаивал акт первичного сотворения и полагал, что ему удалось лишь открыть основные принципы, управляющие миром.

Ньютон не мог не понимать, что открытые им законы должны приводить к некоторым следствиям, не укладывающимся в наблюдаемую астрономами картину мира. Например, он сам, затрагивая космологические вопросы, приходил к мнению, что в бесконечном пространстве должны быть лишь бесчисленные подобные друг другу сферы.

В силу закона всемирного тяготения они должны двигаться с бесконечной скоростью. Разнообразие небесных объектов, хорошо известное уже в XVII веке, ученый объяснял с теологических позиций. Философия Ньютона, его система мира долгое время устраивала всех. Это был тот редкий случай, когда научная теория именно теория, система, а не догма не вызывала возражений со стороны церкви вечный и безграничный мир был создан Творцом. Правда, одна неприятность со Вселенной Ньютона обнаружилась довольно скоро. Эта неприятность называется парадоксом Ольберса.

Бременский врач с большой практикой и в то же время астроном-любитель Г.Ольберс 1758-1840 среди профессиональных астрономов своего времени пользовался непререкаемым авторитетом. Суть парадокса Ольберса состоит в следующем. Пусть мы живем в бесконечной Вселенной Ньютона. Попробуем провести мысленный эксперимент. Окружим нашу Землю воображаемой сферой достаточно большого радиуса. Тогда внутри этой сферы окажется какое-то число звезд для нас сейчас абсолютно неважно, какое именно, которые дадут определенный вклад в яркость нашей сферы.

Удвоим теперь радиус сферы. Если предположить, что все звезды одинаковы по своей яркости и равномерно распределены в пространстве, при операции удвоения радиуса должна увеличиться и яркость ночного неба. Действительно, хотя при такой операции яркость самых далеких звезд уменьшится в 4 раза, так как она зависит от расстояния как 1 г2, но количество звезд внутри сферы прямо пропорционально ее объему, то есть г, и поэтому общая яркость ночного неба возрастет.

В конце концов мы получим такую картину ночное небо должно быть таким же ярким, как наше Солнце! Сам Ольберс пытался спасти положение, вводя в космическое пространство поглощающую свет среду, но на самом деле в этом случае поглощающий газ должен был бы нагреваться до высокой температуры и излучал бы почти столько же энергии, сколько поглощал. Парадокс оставался неразрешимым.