Роберт Гук и Исаак Ньютон

А.В. Бунчук (МИПКРО), г. Москва

Иных богов не надо славить –

Они как равные с тобой,

И осторожною рукой

Позволено их переставить...

О.Мандельштам

Не помню, когда я впервые прочитал в «Большой советской энциклопедии» про спор между И.Ньютоном и Р.Гуком о приоритете открытия закона всемирного тяготения. Помню только, что был удивлен самим фактом упоминания этого спора в энциклопедии ввиду казавшегося мне очевидным неравенства спорящих сторон. О существе же спора я узнал значительно позже из книги В.И.Арнольда [1]. Еще позже я рассказывал об этом ученикам гуманитарных классов на уроках физики в 45-й московской школе. И хотя к тому времени я прочитал уже и другие книги (например [2-4]) и понял, что у исследователей существуют разные точки зрения на позиции спорщиков, мне импонировала точка зрения В.И.Арнольда. Я придерживался ее и при составлении этого краткогосообщения о знаменитой, но малоизвестной истории.

В 1662 г. английский король Карл II специальной грамотой легализировал существовавшее в стране уже несколько лет Общество для распространения физико-математических экспериментальных наук, присвоив ему наименование «Королевское общество» и даровав ему герб с девизом Nullius in Verba («Ничто словами»). Так возникла британская Академия наук. В первоначальный состав общества входили 40 человек – все, кто помимо активного участия в работе общества обязался вносить ежемесячные взносы в размере 40 фунтов стерлингов. В том же году куратором экспериментальных работ был назначен 27-летний ученый Роберт Гук. В 1658 г. он изобрел и построил воздушный насос, экспериментируя с которым, открыл знаменитый закон газового состояния pV = const. Cообщение об этом законе с указанием имени автора впервые опубликовал в 1660 г. Р.Бойль в своей книге, и по-видимому, по этой причине, войдя во все школьные и университетские курсы физики, он называется теперь законом Бойля или законом Бойля–Мариотта.

Гук имел самое прямое отношение и к открытию другого всеобъемлющего закона физики – закона всемирного тяготения, связанного теперь с именем великого И.Ньютона. К концу жизни Р.Гук сделал около 500 научных и технических открытий. Они составляют основу современной науки, но по разным причинам приписываются другим людям. К ним относятся, например, открытия клеточной структуры растений, красного пятна на поверхности Юпитера,лновой природы света. В силу особенностей характера и из-за чрезвычайно широкого круга интересов Гук часто не доводил свои открытия до конца и утрачивал приоритет, по поводу которого ему приходилось часто спорить с Ньютоном, Гюйгенсом и другими учеными. В конце концов такие потери и споры сделали его предельно замкнутым, сдержанным и неуживчивым. По существу, в современной классической физике Гук известен только как автор закона упругой деформации: сила упругости, возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещений частиц тела при деформации. Сам Р.Гук формулировал свое открытие короче: «Каково удлинение, такова и сила» (1660 г.).

История не очень-то лояльно обошлась с этим человеком. Достаточно сказать, что он является единственным членом Королевского общества, портрет которого не сохранился, и мы располагаем только словесным описанием его облика. Каким же был этот человек?

Роберт Гук родился 18 июля 1635 г. на одном из островов вблизи южного побережья Англии – туманного Альбиона. Он рос тщедушным и слабым ребенком, и, как он пишет в своем дневнике, родители даже не надеялись, что он выживет. Отец его был настоятелем местной церкви и мечтал сделать из Роберта священнослужителя. Но мечты эти пришлось оставить из-за слабого здоровья сына. Роберт и учиться начал довольно поздно. В четырнадцать лет по совету учителя он познакомился с математикой и, как рассказывают, в течение недели изучил первые шесть книг Евклида, а затем уже самостоятельно – философию и геометрию Декарта, которые были в то время новинкой. Кроме того, он выучил греческий и латинский языки и научился играть на органе. На этом общее образование Гука закончилось.

В 1653 г. Гук обосновался в Оксфорде, устроившись в церковь хористом. Оксфорд занял важное место в его жизни: здесь он впервые столкнулся с большой наукой и, главное, с наукой энциклопедической, больше отвечавшей и его характеру, и интересам. В 1654 г. он стал работать ассистентом у физика Р.Бойля, бывшего на восемь лет старше его, и между ними возникла дружба, которой они оставались верны до конца жизни. Гук оказался прирожденным экспериментатором, и здесь для него открылось большое поле деятельности. Он много работал над проблемами математики и механики, совершенствовался в естественных науках, изучал астрономию. Однако, несмотря на несомненные математические способности, его главные интересы сводятся к механике, и уже в 1655–1656 гг. в этой области он приобрел в Оксфорде широкую известность.

В 1663 г. Гук был избран членом Королевского общества, но, как уже говорилось, к этому времени он уже в течение года исполнял в нем обязанности куратора экспериментальных работ. Что входило в его обязанности? Он должен был еженедельно докладывать на заседаниях о двух-трех новых научных достижениях в области естественных наук, сопровождая свои доклады демонстрацией экспериментов (он аккуратно делал в течение 35 лет!). Сообщений о чужих достижениях не всегда хватало для полновесных докладов, и Гук восполнял и