Из Опыта с большой буквы, то есть из наблюдений и практической деятельности людей, следует формулировать «положения» или «принципы», играющие роль аксиом геометрии. Это трудная задача, но Ньютон считал её важнейшей задачей науки. Далее эти принципы следует изложить на языке математики и из них, как из аксиом, выводить следствия — теоремы.
На основе теорем ставятся новые задачи, и найденные решения обязательно должны быть проверены опытом.
Таким образом, теория вытекает из опыта и предсказывает неизвестные ранее явления, подлежащие проверке опытом. Так, по мысли Ньютона, можно построить здание физической науки, подобно тому как в древности Евклид, исходя из опыта, построил совершенное здание геометрии.
Ньютона привела к такому намерению инстинктивная потребность выбраться из хаоса неопределённости и домыслов, и он безошибочно выбрал самый безукоризненный метод познания.
Вооружённый этим методом, Ньютон мог выступить против попыток словесного объяснения сути явлений, объяснения, не покоящегося на эксперименте и не допускающего экспериментальной проверки. Он был солидарен с девизом Английской академии наук: «Слова — ничто».
Надо сказать, что, провозгласив свое кредо и стараясь следовать ему, он, как мы сможем убедиться, всё же следовал ему не всегда. Он настойчиво пытался реализовать свою программу. Но каким непосильным бременем, каким удивительным источником прозрений и заблуждений стала она для него и для науки его времени! Прежде всего ему пришлось развенчать своих кумиров — Декарта и Кеплера. Первыми же научными результатами Ньютон оспорил их мнения, которые ранее считал непогрешимыми.
Решительный бой Ньютон дал учителям по вопросу цвета. Оба они внесли свою лепту в решение проблемы цвета. Кеплер до конца жизни пронёс убеждение в том, что свет, по существу, бесцветен. А то, что цвет одного предмета отличается от другого, — результат свойства самих предметов. Цвет дан телам от природы. Свет — одна ипостась. Цвет — другая. Что такое цвет, Кеплер объяснить не пытался. Это, считал он, дело философов. Физик же должен изучать свет как таковой, а о цвете он может даже не думать.
Ньютон знал точку зрения Кеплера. До своего опыта с призмой он, вероятно, и сам разделял её.
Разумеется, он не мог не интересоваться и мнением философов. А философы того времени со свойственной им расплывчатой терминологией говорили на этот счёт самые странные и неубедительные фразы. Например, что цвет — это нечто, сконцентрированное на поверхности непрозрачных тел. Что «он существует в предвидении, видим в потенции и становится видимым в действии внешнего света».
«Из всего этого едва можно понять, каким способом свет преломляется, почему цвета различны, в чём причина их появления…» — резонно замечает Ньютон.
«Учившие доселе о цветах, — констатирует он, — делали это на словах, как перипатетики, либо стремились исследовать природу их и причины, как эпикурейцы и другие, более новые авторы. Однако же, чтобы не излагать этой дурной философии, покажем, что такие рассуждения, как, например, у форм существуют другие формы и у качества — другие качества, глупы и смешны». И Ньютон ставит себе целью изучить оптические явления при помощи опытов и математики.
«Я не буду смешивать домыслов с достоверностью», — пишет он и многократно повторяет эту мысль.
Пропустив белый луч через призму и расщепив его на семь составляющих, он пропускает одноцветную часть радужной полоски через вторую призму. И видит, что цвет при этом не меняется, лишь изменяется направление луча. Вывод: не призма, не вещество создаёт цвета, раз они не способны изменить «простой цвет».
Он собирает воедино радужную полоску при помощи второй призмы и видит снова белый цвет. Значит, белый цвет состоит из смеси цветных лучей. Он может быть на них разложен призмой и снова получен из них.
Итак, свет и цвет — это две ипостаси, но иные, чем думал Кеплер. Цвет не порождается окрашенными телами. Как же установить его сущность?
Ньютон понимал, что ощущение различия цветов как-то связано со свойствами человеческого глаза. И он особенно внимательно вчитывался в места декартовых «Метеоров», где тот писал:
«Природа цвета заключается в том, что частицы тонкой материи, передающей действие света, стремятся с большей силой вращаться, чем двигаться по прямой линии: таким образом те, которые вращаются с гораздо большей силой, дают красный свет, а те, которые вращаются лишь немного слабее, дают желтый…»