Единодушного восторга ученые отнюдь не выразили. Одни не признавали закон из-за его чрезмерной простоты, другие - из-за чрезмерной сложности пути, по которому Ньютон пришел к своему закону. Конкретное возражение против Закона всемирного тяготения было опубликовано в 1745 году. Францусский математик и астроном Алексис-Клод Клеро утверждал, что некоторые детали вычисленной им орбиты Луны требуют исправления Закона всемирного тяготения.
Христиан Гюйгенс (1629-1695), которого сам Ньютон называл великим ученым, изобретатель часов с маятником, сделавшим чрезвычайно много и для уяснения того, по каким законам происходит падение тел, и для прояснения роли центробежной силы вращения Земли, - тот самый Гюйгенс сначала называл Закон всемирного тяготения абсурдным, а чуть позже - маловероятным. Спустя почти шестьдесят лет после того, как Ньютон опубликовал свой закон, величайший математик эпохи Леонард Эйлер выражал сомнения в универсальности и даже точности этого закона.
Главным недостатком Закона всемирного тяготения всегда оставалось то обстоятельство, что этот закон не опирался на представления о механизме тяготения,
о причинах, по которым тела притягиваются друг к другу.
Получалось, что массы взаимодействуют на расстоянии безо всяких к тому причин. Это действие на расстоянии («action in distance») никак не объяснялось. Поэтому некоторыми учеными были предложены другие формулировки закона с объяснением причин наблюдаемых явлений. Гюйгенсом, в частности, была разработана гипотеза, опирающаяся на представления об эфирных вихрях, удерживающих планеты на их орбитах. Действие на расстоянии при этом устранялось, механизм был хорошо понятен, а формульные выражения соответствовали наблюдениям за положениями планет.
Большая часть XVIII в. и весь XIX в. были для Закона всемирного тяготения временем величайшего торжества. Когда в 1759 г. к Земле подошла комета, примерная дата появления которой была предсказана англичанином Галлеем, а затем уточнена французом Клеро, это событие стало всемирным торжеством науки. А в 1798 г. английский физик и химик Генри Кавендиш проверил Закон всемирного тяготения уже не «на небе», а на Земле, проверил его соблюдение на притяжении обычных земных предметов не к нашей планете, а друг к другу.
На кварцевой нити он подвесил коромысло с двумя маленькими шариками. Заранее промерил, какие усилия нужны, чтобы на тот или иной угол закрутить нить. Потом поднес к шарикам два больших свинцовых шара так, чтобы один из них оказался у одного конца и по одну сторону от коромысла, а другой - у другого и по другую сторону. Нить закрутилась - насколько именно, было уже вовсе легко измерить блогодаря чрезвычайно остроумной идее Кавендиша.
Посредине коромысла было укреплено легкое зеркальце. На него падал луч света, отражался и приходил на «подставленную» измерительную шкалу. Поворот коромысла определялся тем, на какое именно деление шкалы падал отраженный луч. Дальше совсем просто оказалось составить пропорцию между силой воздействия на шарики массы свинцовых шаров и массы планеты.
И все-таки, несмотря на все победы, на Законе всемирного тяготения лежала мрачная тень, с самого момента его рождения. Этой тенью было вытекающее из
8 Зак. 110
закона мгновенное дальнодействие. Сила тяготения мгновенно, с бесконечной скоростью передавалась на любые расстояния, при этом совершенно неясно, как она преодолевала пространство. Сила передается телу воздействием на него другого тела - это положение было аксиомой для Галилея, на него опираются законы механики самого Ньютона, а вот Закон всемирного тяготения Ньютона выкидывает прочь эту аксиому.
Для самого Ньютона это было драмой, которую можно назвать «трагедией дальнодействия». В первом издании «Математических начал» он был настолько осторожен, что заявлял: все происходит так, (как -будто) все тела взаимно притягиваются строго по формуле его закона. Такая осторожность, наверное, прежде всего диктовалась тем, что Ньютон делал фантастических масштабов обобщения, подчинял одним и тем же закономерностям явления на Земле и в космосе. Но немалую роль в обращении к сослагательному наклонению должно было сыграть и отсутствие представления о механизме тяготения.
Ко второму изданию «Начал» взгляды Ньютона окончательно сложились, и «как будто» в приложении к Закону всемирного тяготения исчезло из его труда.
Известно увлечение Ньютона во второй половине жизни богословскими проблемами. Впрочем, для Ньютона «личное вмешательство» высших сил в механизме тяготения не было в конечном счете обязательным и серьезным. Еще до первого издания «Начал» он искал решение проблемы и, как ему казалось, нашел. В 1679 г. в письме Роберту Бойлю, тогдашнему президенту Лондонского Королевского общества, было впервые выдвинуто предположение об эфире, некоем вездесущем тонком веществе, имеющем разную плотность. Чем ближе то или иное тело к центру тяготения, тем более «тонкие» частицы эфира заполняют поры тела, вытесняя частицы более грубые. Насыщение частицами эфира и есть механизм, заставляющий тело падать на Землю.
В первое издание «Начал» эти предположения не попали. Но они появились во втором издании другой работы Ньютона «Оптики». А последний абзац «Начал» в их окончательной форме гласит:
«Теперь следовало бы кое-что добавить о некотором тончайшем эфире, проникающем во все сплошные тела и в них содержащемся, коего силой и действием частицы тел при весьма малых расстояниях взаимно притягиваются, а при соприкосновении сцепляются. ... Но это не может быть изложено вкратце, к тому же нет и достаточного запаса опытов, коими действия этого эфира были бы точно определены и показаны».
Массу вещей объясняет здесь Ньютон «силой и действиями» эфира. Но в этом списке нет тяготения. Для тяготения Ньютон отказался искать причину в действиях эфира. Несколькими строчками раньше он просто констатировал, что «эта сила происходит от некоторой причины, которая проникает до центра Солнца и планет без уменьшения своей способности...»; далее, напомнив свойства силы тяготения, написал свое знаменитое:
«Причину же этих свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».
В XVIII-XIX вв. появляются все новые и новые предположения ученых разных стран, долженствовавшие объяснить причину тяготения. По мнению швей-
