В XIV отделе первой книги «Принципов» Н. применил найденные им методы механики и для решения нек-рых оптич. зада'!. В «Оптике», в к-рой Н. излагает добытые им ранее результаты, в первом издании 1704 он целиком стоит на — корпускулярной точке зрения и лишь во втором английском издании 1717 он обсуждает возможность и волнового представления о свете. Однако вся структура «Оптики» и остальных «Вопросов», а также его общее физическое мировоззрение говорят о том, что Ньютон стоял на точке зрения корпускулярной теории света. Под влиянием этих взглядов Ньютона учение о свете развивалось вплоть до начала 19 в., когда работы Юнга и, в особенности, Френеля вновь возродили и обосновали волновую теорию. Отметим, что одним из следствий корпускулярной теории Н. является вывод, что скорость света в более преломляющей среде больше, чем в менее преломляющей.
Экспериментальное опровержение этого вывода (в 40 — х гг. 19 в.) послужило одним из наиболее веских аргументов в пользу волновой теории.
Как ни важны результаты оптич. исследований Н., все же главнейшей работой, обессмертившей его имя, является открытие им закона всемирного тяготения. Общие идеи о взаимном тяготении как небесных тёл, так и атомов были в то время не новы. Гассенди, — возродивший в первой половине 17 века древнюю атомистику, считал, что атомы обладают тяготением, под которым понимал стремление атомов к движению. Буллиальд в 1645 указывал на притягательную силу Солнца; величину этой силы он считал обратно — пропорциональной первой степени расстояния. На идеи Буллиальда ссылался, между прочим, и Н. в письме к Галлею от 1686, когда защищался от обвинений в плагиате и уточнял, чтб же он собственно сделал нового. Борелли в 1666 пытался объяснить движение планет действием притягательной силы Солнца и начальной скоростью планет. Аналогичные идеи высказывали Гук, астроном Галлей и ряд других ученых. Сам Н. признавал (вышеупомянутое письмо к Галлею) за собой две заслуги: во-первых, он нашел математич. выражение силы тяготения, т. е. закон ее действия; во-вторых, он доказал тождество силы тяжести на земле и силы тяготения планет и вообще всех тел дрУ^ к другу. Идеи тяготения занимали Н. еще с начала 60 — х гг.
Повидимому, уже в начале 70 — х гг., опираясь на эмпирич. законы Кеплера, Н. нашел, что планеты движутся под влиянием центральных сил, направленных к Солнцу, и что эти силы обратно-пропорциональны квадратам расстояний. Однако это еще не было обобщением идеи всемирного тяготения, т. к. надо было доказать, что все тела притягиваются друг к другу с такими же силами и что падение тел на Земле (тяжесть) происходит под влиянием тех же сил; кроме того, надо было, зная закон действия силы, рассчитать, каково будет движение небесных тел. На путь решения первой части задачи Н. натолкнула полученная им от Гюйгенса работа последнего «Horologium oscillatorium» («О колебании часового маятника», 1673), в которой Гюйгенс кратко и без доказательств изложил учение о центростремительной силе, действующей при движении тела по кругу. Гюйгенс нашел и величину этой силы в зависимости от радиуса окружности и линейной скорости движения тела (F =
440 Уже Гюйгенс в работе «О центробежной силе» (опубликована после его смерти, в 1703) проводил аналогию между законом движения тела по окружности и законом падения тела.
По Гюйгенсу, если бы действие центростремительной силы прекратилось, тело, имея начальную скорость, продолжало бы двигаться по касательной к окружности. Центростремительная сила как бы заставляет тело непрерывно «падать» с касательной на соответствующую точку окружности; это «падение» происходит вдоль нек-рой кривой (эвольвенты круга) по обычному закону падения, т. е. пути, пройденные телом, пропорциональны квадрату времени, и лишь фактор пропорциональности (ускорение) в каждой задаче различен. Таким образом, центростремительная сила в круговом движении уподобляется силе тяжести. Но для Гюйгенса центростремительная сила, согласно его картезианской позиции, могла быть только непосредственно овеществленной в виде напряжения стержня, нити или давления стенки жолоба; это, повидимому, и задержало развитие дальнейшей аналогии у Гюйгенса. Перед Н.
(см. ниже изложение исследований Н. в области механики) не стояло таких препятствий; он оторвал центростремительную силу Гюйгенса от ее овеществленной формы и применил достижения Гюйгенса к анализу движения Луны. Н. предположил, что Луна, вращаясь вокруг Земли, не улетает от нее благодаря тому, что ее заставляет непрерывно «падать» на ее орбиту сила притяжения Земли. Иначе говоря, Н. отождествил центростремительную силу Луны (по Гюйгенсу) с силой притяжения Луны к Земле, к-рую он предположил обратнопропорциональной квадрату расстояния, как и в случае взаимодействия между планетами и Солнцем. Зная период обращения Луны и ее расстояние от Земли, можно рассчитать, какой путь должна пройти Луна при «падении» в первую минуту. Н. произвел подсчеты и нашел, что расчет по методу центростремительной силы дает около 13 футов, а расчет по методу центральных сил, обратно-пропорциональных квадрату расстояния, дает величину «падения» в 15 футов с небольшим. Придя к этому результату, Н. отложил свою работу. Однако вскоре* измерения Пикара внесли поправку в величину земного радиуса, к-рый служил мерой расстояния до Луны. После этого Н. вновь произвел подсчеты, и на этот раз обе цифры совпали. Таким образом, тяжесть была отождествлена с силами тяготения между планетами и Солнцем, и идея центральной силы тяготения стала всеобщей. Впоследствии Кавендиш доказал на опыте в лаборатории, что и земные тела взаимно притягиваются по закону Ньютона. Найдя силы тяготения, Н. применил сформулированные им же законы механики для определения движения небесных тел, исходя из данного им выражения для силы тяготения. Результат у Н. получился более общим, чем у Кеплера, т. к., во-первых, закон движения небесных тел распространяется не только на движение планет, как у Кеплера, но и на движение комет, планетных спутников, падение тел на Земле и т. д., а, во-вторых, траектория тел, движущихся под влиянием центральных сил, оказалась коническим сечением вообще, а не только, как было у Кеплера, частным случаем — эллипсом, — что и подтвердилось, например, на движении комет. Н. применил найденный им закон тяготения так-
