Как могло случиться, что столько людей изучали свет, видели многоцветье радуги и радужных полос, образуемых призмой, и не поняли, что все эти цвета содержатся в белом свете?
Ньютон увидел и понял. Он собрал воедино семицветную радугу и получил белый свет. Это было его великим прозрением.
Так, вдали от научных центров, без помощников, Ньютон осуществил простой в техническом отношении и поразительно тонкий и глубокий по своей сути эксперимент, который потряс оптиков, работавших в лучших университетских лабораториях.
Ньютон понимал значение своего открытия. Он пишет секретарю Королевского общества: «Это важнее всего, что было до сих пор сделано по вопросу о природе света».
Он продолжает поиски в области оптики. Он шлифует и собирает линзы в сложные конструкции и с их помощью наблюдает отражение и преломление лучей на границах разных сред.
Эти эксперименты были фактически продолжением студенческих исканий по улучшению телескопов со стеклянными линзами. Может быть, теперь он отгадал, в чём тайна радужных полосок, образуемых линзами? Может быть, наконец, понял, что свету вовсе не безразличен состав стекла, из которого сделаны увеличительные стекла?
Бывают такие стечения обстоятельств, которые роковым образом влияют на события жизни, запутывают самые прозорливые умы.
Случилось так, что, проводя опыты с разложением света, Ньютон пользовался призмами не только из стекла, но и наполненными водой. Все опыты без исключения убеждают его: процесс разложения белого света зависит не от материала призм, а только от их формы. Это не так, но учёный, готовя водяные линзы, добавлял к дождевой — самой прозрачной — воде свинцовый сахар. Эта добавка делала её ещё более прозрачной. Однако Ньютон не учёл, что добавка свинца увеличит плотность воды, и она по оптическим свойствам станет близкой к стеклу.
«Значит, надо отказаться от использования в телескопах любых линз и искать радикально другое решение», — подумал Ньютон. Он пришёл к мысли применить в телескопах зеркало и создал свой зеркальный телескоп. Ошибка привела к открытию, а самого Ньютона — к славе. Наверно, подобные случаи дали право физику Блэккету сказать: «Ошибки могут таить в себе важные открытия».
Но ошибка в науке, особенно ошибка, допущенная гением, не могла не иметь и отрицательных последствий.
Ньютон, уверенный в тщательности и точности всех своих экспериментов и вынужденный многократно доказывать их безупречность, полемизировать с сомневающимися и отвергать возражения других исследователей, по существу, мешал нахождению истины в этой конкретной области.
Через несколько лет малоизвестный бельгийский учёный Люкас повторил опыты Ньютона и получил иной результат, как мы теперь знаем, более правильный. Он работал с «лёгкими» призмами и не пользовался свинцовым сахаром для просветления воды. Поэтому его призмы разлагались между собой, и экспериментатор смог уловить разницу в их способности преломлять свет.
Однако Ньютон упорно отрицал результаты Люкаса, хотя сам и не повторял более опытов с призмами.
Так Ньютон не только прошёл мимо важного открытия, но и задержал развитие одного из направлений оптики — учения о дисперсии.
До конца жизни упорствовал Ньютон в своей ошибке.
Первый его зеркальный телескоп был прибором-малюткой: длина — всего 15 сантиметров, зеркало — диаметром в 2,5 сантиметра, — и давал он не очень хорошее изображение. Но был прост и дёшев и почти не уступал по силе увеличения более крупным линзовым телескопам. До нас не дошёл этот приборчик, сделанный молодым Ньютоном, но другой, с пятисантиметровым зеркалом, послуживший непосредственной причиной избрания Ньютона членом Королевского общества, сохраняется до сих пор как реликвия — это национальная гордость Англии.
Как ни малы эти первые зеркальные телескопы Ньютона, они являются предками всех крупнейших современных телескопов, в том числе гиганта с пятиметровым зеркалом на горе Маунт Паломар и непревзойдённого шестиметрового рефлектора Зеленчукской обсерватории.
Гениальная непоследовательность Декарта
Возглавив совсем молодым человеком кафедру математики Тринити-колледжа, Ньютон уделял этой науке не очень много сил. Он читал лекции по оптике, а также готовил к изданию сборник лекций по оптике своего предшественника профессора Барроу.
Углубившись в одну из самых древних наук, Ньютон с удивлением обнаруживает, сколько в ней недосказанного, неубедительного, приблизительного. Пожалуй, только Декарт отважился внести в неё количественный критерий, задумался о связи следствий и причин. До него оптика представляла собой набор отдельных фактов, объединённых лишь геометрическим описанием Евклида. Если учёные могли ответить на вопрос о том, как возникают оптические изображения, то вопрос, почему это происходит так, а не иначе, решился поставить лишь Декарт.