Ньютон (1642-1727) достиг окончательного и полного триумфа, который подготовили Коперник, Кеплер и Галилей. Исходя их своих трех законов движения (из которых двумя первыми обязан Галилею), он доказал, что три закона Кеплера равнозначны положению о том, что каждая планета в каждый данный момент времени имеет ускорение, которое направлено к Солнцу и изменяется обратно пропорционально квадрату ее расстояния от него. Он показал, что ускорение в направлении к Земле и Солнцу, в соответствии с той же самой формулой, объясняет движение Луны и что в соответствии с законом обратной пропорциональности квадрату расстояния ускорение тел, падающих на поверхность Земли, родственно ускорению Луны. Он определил "силу" как причину изменения скорости движения, то есть ускорения. Таким образом, он смог сформулировать свой закон всемирного тяготения. "Каждое тело притягивает каждое другое тело с силой прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними". Из этой формулировки он смог вывести все остальное в планетарной теории: движение планет и их спутников, орбиты комет, приливы. Позже оказалось, что даже самые незначительные отклонения от эллиптических орбит со стороны планет объяснялись законами Ньютона. Торжество было столь полным, что Ньютону грозила опасность стать вторым Аристотелем и оказаться непреодолимым барьером на пути прогресса. В Англии лишь спустя столетие после его смерти люди в достаточной степени освободились от его авторитета, чтобы создать действительно оригинальные работы по вопросам, которые он разрабатывал.

XVII век был замечателен не только в области астрономии и динамики, но и во многих других областях, связанных с наукой.

Обратимся сначала к вопросу о научных приборах. Сложный микроскоп был изобретен незадолго до начала XVII века, около 1590 года. В 1608 году был изобретен телескоп голландцем Липперсеем, хотя именно Галилей впервые серьезно использовал его для научных целей. Галилей изобрел также термометр, по крайней мере это кажется наиболее вероятным. Его ученик, Торричелли, изобрел барометр. Герике (1602-1686) изобрел воздушный насос. Часы, хотя и не созданные заново, в XVII веке были значительно усовершенствованы, прежде всего, трудами самого Галилея. Благодаря этим изобретениям научные наблюдения стали значительно более точными и более обширными, чем когда-либо прежде.

Существовали, далее, важные работы и в других науках, кроме астрономии и динамики. Гильберт (1540-1603) опубликовал свою большую книгу о магните в 1600 году. Гарвей (1578-1657) открыл кровообращение и опубликовал свое открытие в 1628 году. Левенгук (1632-1723) открыл сперматозоиды, хотя Стефан Гэм открыл их, по-видимому, несколькими месяцами раньше; Левенгук открыл также протозоа, или одноклеточные организмы, и даже бактерии. Роберт Бойль (1627-1691) был, как учили детей в годы моей молодости, "отцом химии и сыном графа Коркского"; сейчас его знают главным образом по "закону Бойля", говорящему о том, что в данном количестве газа при данной температуре давление обратно пропорционально объему.

Успехи чистой математики были очень велики и необходимы для успешной работы в физических науках. В 1614 году Непер опубликовал свое изобретение логарифмов. Аналитическая геометрия явилась результатом работ нескольких математиков XVII века, из которых величайший вклад был сделан Декартом. Дифференциальное и интегральное исчисление было изобретено независимо друг от друга Ньютоном и Лейбницем. Оно стало орудием почти всей высшей математики. Это только наиболее выдающиеся достижения в чистой математике, но имелось большое множество и других важных открытий.

Следствием рассмотренной нами научной деятельности было то, что взгляды образованных людей совершенно изменились. В начале века Томас Броун принимал участие в суде над ведьмами; в конце века такая вещь была бы совершенно невозможна. Во времена Шекспира кометы все еще были чудом; после опубликования "Начал..." Ньютона в 1687 году стало известно, что он и Галлей вычислили орбиты некоторых комет и что кометы так же подчинены закону тяготения, как и планеты. Власть закона установила свое господство над мыслями, делая невероятными такие вещи, как магия и колдовство. В 1700 году мировоззрение образованных людей было вполне современным, тогда как в 1600 году, за исключением очень немногих, оно было еще большей частью средневековым.

Осветим философские взгляды, явившиеся, по-видимому, следствием науки XVII века, и некоторые стороны, отличающие современную науку от науки Ньютона.

Первое, что нужно отметить, это устранение почти всех следов анимизма из законов физики. Греки, хотя они и не говорили об этом совершенно ясно, очевидно, считали силу движения признаком жизни. Здравомыслящему наблюдателю кажется, что животные двигаются сами, в то время как мертвая материя движется только тогда, когда ее принуждает к этому внешняя сила. Душа животного, по Аристотелю, имеет различные функции, и одна из них - двигать тело животного. Солнце и планеты, по мнению греков, достойны быть богами или по меньшей мере управляться и двигаться богами. Анаксагор думал иначе, но он был безбожником. Демокрит тоже думал иначе, но им, в пользу Платона и Аристотеля, пренебрегали все, за исключением эпикурейцев. Аристотелевские сорок семь или пятьдесят пять неподвижных двигателей были божественными духами и являлись первоисточником всего движения на небесах. Предоставленное самому себе любое неодушевленное тело вскоре стало бы неподвижным; таким образом, воздействие души на материю должно быть непрерывным, для того чтобы движение не прекратилось.

Открытие первого закона движения изменило это представление. Безжизненная материя, однажды приведенная в движение, продолжает двигаться до тех пор, пока какая-нибудь внешняя причина не остановит ее. Более того, внешние причины изменения движения сами оказывались материальными всякий раз, когда их можно было определенно установить. Во всяком случае, солнечная система сохраняла свое движение посредством своего собственного количества движения и своих собственных законов; не требовалось никакого внешнего вмешательства. Вероятно, тогда еще казалось, что Бог необходим, чтобы пустить в ход весь механизм; планеты, согласно Ньютону, первоначально были приведены в движение рукой Бога. Но когда Бог привел в движение планеты и установил закон тяготения, все пошло само собой, без дальнейшей необходимости в божественном вмешательстве. Когда же Лаплас предположил, что те же самые силы, которые действуют сейчас, возможно, явились причиной возникновения планет, которые выделились под действием этих сил из Солнца, роль Бога в развитии природы уменьшилась еще больше. Он мог оставаться творцом, но даже это было сомнительно, поскольку не было ясно, имел ли мир начало во времени. Хотя большинство ученых являли собой пример набожности, однако воззрение, которое складывалось под влиянием их научной деятельности, представляло собой угрозу для религии, и совершенно естественно, что теологи были встревожены.

Другое важное следствие, вытекавшее из развития науки, - это глубокое изменение в представлении о месте человека в мироздании. В средние века Земля считалась центром небес, и все имело целью служение человеку. В Ньютоновском мире Земля была второстепенной планетой, не очень-то выделяющейся звездой; астрономические расстояния были так огромны, что в сравнении с ними Земля была просто булавочной головкой. Казалось невероятным, чтобы весь этот громадный механизм был устроен для блага каких-то жалких тварей, обитающих на этой булавочной головке. Кроме того, цель, которая со времен Аристотеля составляла внутреннюю сторону научных концепций, была теперь выброшена из научного процесса. Возможно, кое-кто еще верил, что небеса существуют для того, чтобы провозглашать славу Господу, но никто не мог позволить этому верованию вмешиваться в астрономические вычисления. Возможно, мир имел цель, но она не могла больше учитываться при научном объяснении мира.

Теория Коперника должна была бы унизить человеческую гордость, но в действительности произошло противоположное, так как торжество науки возродило человеческую гордость. Умирающий античный мир мучился чувством греха и завещал его как тяжелую ношу средним векам. Быть смиренным перед Богом было и правильно и вместе с тем благоразумно, так как Бог наказал бы за гордость. Эпидемии, наводнения, землетрясения, турки, татары и кометы ставили в тупик эти мрачные века, и считалось, что только все большим и большим смирением можно предотвратить эти действительные или угрожающие бедствия. Но оставаться смиренным, когда люди достигли таких успехов, стало невозможно.

Был мир незнанья тьмой окутан.
Да будет свет! И вот явился Ньютон.

А что касается вечных мук, то, вероятно, у творца такой огромной Вселенной были и более важные дела, чем посылать людей в ад за небольшие отступления от религии. Можно было осудить на вечные муки Иуду Искариота, но не Ньютона, хотя он и был арианцем.

Конечно, для того чтобы быть довольными собой, у людей существовало много и других важных причин. Татары сдерживались в пределах Азии, перестали быть угрозой и турки, Галлей своим открытием сделал кометы безобидными, а что касается землетрясений, то они, хотя все еще грозные, были настолько интересны, что ученые едва ли могли сожалеть о них. Западные европейцы быстро богатели и становились господами всего мира: они завоевали Северную и Южную Америку, были полновластны в Африке и в Индии, их уважали в Китае и боялись в Японии. Когда ко всему этому прибавилась еще победа науки, то не удивительно, что люди XVII века почувствовали себя живыми людьми, а не несчастными грешниками, как они все еще называли себя в воскресных богослужениях.

В некоторых отношениях концепции современной теоретической физики отличаются от взглядов ньютоновской системы. Прежде всего, было установлено, что понятие "сила", которое было одним из ведущих понятий в XVII веке, не нужно. "Сила" у Ньютона - это причина изменения движения по величине или направлению. Понятие причины рассматривается как важное, а сила, понимаемая образно, - это что-то вроде того, что мы испытываем, когда толкаем или тянем. При таком понимании силы возникало возражение против признания тяготения, поскольку оно действовало на расстоянии, и Ньютон сам допускал, что должна быть какая-то среда, посредством которой оно передается. Постепенно было установлено, что все уравнения можно написать, не вводя силы. То, что поддавалось наблюдению, было отношением между ускорением и положением; сказать, что это отношение создано посредством "силы", это значило ничего не добавить к нашему знанию. Наблюдение показывает, что планеты в каждый момент имеют ускорение, направленное к Солнцу, которое изменяется обратно пропорционально квадрату расстояний их от Солнца. Сказать, что оно обязано "силе" тяготения, - это просто оговорка, это все равно, что сказать, что опиум усыпляет людей, потому что он обладает снотворным свойством. Поэтому современный физик просто устанавливает формулу, которая определяет ускорение, и избегает вместе с тем слова "сила". Понятие "сила" - это неясный призрак виталистических взглядов относительно причин движения, и постепенно этот призрак был изгнан.