Эфир и молекулярная физика

Следовательно, Ньютон оставляет вопрос о природе тяготения открытым, ввиду недостаточности фактического материала. Но он совершенно не склонен ипостазировать действие на расстоянии, как это сделали ньютонианцы. Именно в этом духе он и отвечает на письмо Бентли. Вот этот знаменитый ответ Ньютона:

"Нельзя представить себе, каким образом неодушевлённое грубое вещество могло бы - без посредства чего-либо постороннего, которое нематериально,- действовать на другое вещество иначе, как при взаимном прикосновении. А так должно бы быть, если бы тяготение было, в смысле Эпикура, присуще материи. Допустить, что тяготение врождённо материи, присуще ей так, что одно тело должно действовать на расстоянии через вакуум на другое без посредства чего-либо постороннего, помощью которого действие и сила от одного тела проводится к другому, есть для меня такая нелепость, что, полагаю, в неё не впадёт ни один человек, способный к мышлению о философских вещах. Тяготение должно причиняться некоторым деятелем, действующим согласно определённым законам. Какой это деятель - материальный или нематериальный,- я предоставил размышлению читателя".

Для Ньютона было ясно отличие этого деятеля от обычной материи, и в этом смысле он может быть назван нематериальным. Но он должен существовать и действовать по определённым законам, и потому он материален в философском смысле. Это может быть тончайший эфир, о котором Ньютон говорит в заключительном абзаце "Начал":

"Теперь следовало бы кое-что добавить о некотором тончайшем эфире, проникающем все сплошные тела и в них содержащемся, коего силою и действиями частицы тел при весьма малых расстояниях взаимно притягиваются, а при соприкосновении сцепляются, наэлектризованные тела действуют на большие расстояния, как отталкивая, так и притягивая близкие малые тела, свет испускается, отражается, преломляется, уклоняется и нагревает тела, возбуждается всякое чувствование, заставляющее члены животных двигаться по желанию, передаваясь именно колебаниям этого эфира от внешних органов чувств мозгу, от мозга мускулам. Но это не может быть изложено вкратце, к тому же нет и достаточного запаса опытов, коими законы действия этого эфира были бы точно определены и показаны".

Так Ньютон заключает "Начала" наброском картезианской картины мирового эфира, обусловливающего все взаимодействия тел, включая и жизненные проявления. Грандиозность этой программы особенно ощутительна по сравнению с ничтожным запасом фактических сведений о взаимодействиях частиц. "Я не знаю, что такое этот эфир",- восклицает в отчаянии Ньютон в "Оптике". Поэтому параллельно этой грандиозной программе он развёртывает программу, основанную на формальном допущении элементарного дальнодействия между частицами, предвосхищая с удивительной прозорливостью выводы современной молекулярно-атомной теории. Эта программа сформулирована им в XXXI вопросе "Оптики".

"Не обладают ли малые частицы тел определёнными возможностями, способностями или силами, при посредстве коих они действуют на расстоянии не только на лучи света при отражении, преломлении и огибании их, но также друг на друга, производя при этом значительную часть явлений природы? Ибо хорошо известно, что тела действуют друг на друга при помощи притяжений тяготения, магнетизма и электричества; эти примеры показывают тенденцию и ход природы и делают вероятным существование других притягательных сил, кроме этих. Ибо природа весьма согласна и подобна в себе самой"^*. "Я не разбираю здесь, каким образом эти притяжения могут осуществляться. То, что я называю притяжением, может происходить посредством импульса или какими-нибудь другими способами, мне неизвестными^**. Я применяю здесь это слово для того, чтобы только вообще обозначить некоторую силу, благодаря которой тела стремятся друг к другу, какова бы ни была причина. Ибо мы должны изучить по явлениям природы, какие тела притягиваются и каковы законы и свойства притяжения, прежде чем исследовать причину, благодаря которой притяжение происходит. Притяжения тяготения, магнетизма и электричества простираются на весьма заметные расстояния и, таким образом, наблюдались просто глазами, но могут существовать и другие притяжения, простирающиеся на столь малые расстояния, которые до сих пор ускользают от наблюдения, и, может быть, электрическое притяжение распространяется на такие малые расстояния и без возбуждения трением".

^* (Этот тезис, утверждающий единство материального мира, Ньютон высказывает неоднократно. Он органически связан с "Правилом I" о простоте в природе.)

^** (Ньютон снова настаивает на временном, относительном, формальном характере вводимых им сил дальнодействия.)

Эта замечательная гипотеза между частичных сил не является у Ньютона спекулятивной догадкой, он апеллирует к химическим фактам, к явлениям растворения, сцепления частиц, капиллярности. Сцепляясь молекулярными силами в тела, частицы, в зависимости от характера взаимодействий, определяют и физические свойства тела. Элементарные взаимодействия имеют полярный характер притягательных и отталкивательных, которые могут переходить друг в друга.

"Поскольку металлы, растворённые в кислотах, притягивают небольшое количество кислоты, постольку их притягательная сила может простираться на малое расстояние от них. И так же как в алгебре, там, где исчезают и прекращаются положительные количества, начинаются отрицательные, так и в механике,- там, где прекращается притяжение, должна заступать отталкивательная способность".

Эту мысль впоследствии развивает Боскович, а ещё позднее она воплотится в молекулярной физике твёрдых тел. Характерно, что Ньютон, размышляя о свойствах исландского шпата, приходит к основной идее физики твёрдого тела - идее кристаллической решётки. "Частицы исландского кристалла действуют на лучи все в одном направлении, вызывая необыкновнное преломление; поэтому нельзя ли предположить, что при образовании этого кристалла частицы не только установились в строй и в ряды, застывая в правильных фигурах, но также посредством некоторой полярной способности повернули свои одинаковые стороны в одинаковом направлении".