«Сочинение это нами предлагается как Математические основания физики. Вся трудность физики, как будет видно, состоит в том, чтобы по явлениям движения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить остальные явления. Для этой цели предназначены общие предположения, изложенные в книгах первой и второй. В третьей же книге мы даем пример вышеупомянутого приложения, объясняя систему мира, ибо здесь из небесных явлений, при помощи предположений, доказанных в предыдущих книгах, математически выводятся сила тяготения тел к Солнцу и отдельным планетам. Затем по этим силам, так же при помощи математических предложений, выводятся движения планет, комет, Луны и моря. Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы, рассуждая подобным же образом, ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обусловливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел, вследствие причин покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются друг от друга. Так как эти силы неизвестны, то до сих пор попытки философов объяснить явления природы оставались бесплодными. Я надеюсь, однако, что либо этому способу рассуждения, либо другому, более правильному, изложенные здесь основания доставят некоторое освещение.
При издании этого сочинения оказал содействие остроумнейший и во всех областях науки ученейший муж Эдмунд Галлей, который не только правил типографские корректуры и озаботился изготовлением рисунков, но даже по его лишь настояниям я приступил и к самому изданию. Получив от меня доказательства вида орбит небесных тел, он непрестанно настаивал, чтобы я сообщил их Королевскому обществу, которое затем своим благосклонным вниманием и заботливостью заставило меня подумать о выпуске их в свет… Я усерднейше прошу о том, чтобы все здесь изложенное читалось с благосклонностью и чтобы недостатки в столь трудном предмете не осуждались бы, а пополнялись новыми трудами и исследованиями читателей. Дано в Кембридже, колледж Святой Троицы 8 мая 1686 года».
ПРАВИЛА ФИЛОСОФСТВОВАНИЯ
Не будем перелистывать всю книгу; это увело бы нас слишком далеко. Скажем о главном. «Математические Начала Натуральной Философии» (в подлиннике, то есть по-латыни, это название выглядит так: Philosophiae naturalis principia mathematica) состоят из трех частей — как уже сказано, они именуются книгами. Все изложение ведется примерно так, как построен учебник геометрии, — традиция, идущая от Эвклида: определения, задачи, теоремы, следствия, примечания («схолии»), выводы («короллярии»).
О плане «Начал» будет сказано немного ниже, а сейчас раскроем сразу третью книгу. Здесь приведены «Правила философствования». Эти правила Ньютона очень интересны, их стоит процитировать целиком (привожу их в своем переводе):
«Первое. Не следует искать в природе других причин, кроме тех, которые достоверны и достаточны для объяснения явлений, — Недаром философы говорят: природа ничего не делает напрасно. Напрасно — значит при помощи многих средств, когда можно обойтись немногими. Природа проста в не роскошествует излишними причинами вещей.
Второе. Поэтому одинаковые явления нужно объяснять по возможности одними и теми же причинами. — Например: дыхание у человека и у животного; падение камня в Европе и в Америке; свет от огня в очаге и свет от Солнца; отражение света на Земле и на планетах.
Третье. Свойства тел, которые невозможно ни усилить, ни ослабить и которые присущи всем телам, над коими можно ставить опыты, следует считать всеобщими свойствами, принадлежащими всем телам. — Дело в том, что свойства тел постигаются лишь опытным путем, поэтому те свойства, которые постоянно обнаруживаются в опыте и которые невозможно преуменьшить, надо считать общими свойствами. Не нужно ничего выдумывать помимо опыта, не следует также пренебрегать сходством в природе, ибо природа всегда проста и всегда согласуется сама с собой».
Позже, в 1713 году, когда готовилось второе издание «Начал», Ньютон прибавил к этим правилам еще одно:
«Четвертое. В экспериментальной науке выводы, сделанные из наблюдений, следует считать достоверными или почти достоверными (хотя бы некоторые гипотезы и противоречили им) до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, на основании которых эти выводы будут либо подкреплены и уточнены, либо отброшены».
Смысл всего сказанного ясен. Исследователь природы должен поступать как математик: искать самое простое и экономное решение задачи. Ибо сама природа», при всем ее многообразии, устроена экономно. Сходные явления вызваны сходными причинами. Выводы, которые делаются из наблюдений, надо предпочесть произвольным гипотезам. Но при этом желательно свести все факты к нескольким простым, наиболее общим физическим законам.