В окружающем нас физическом мире нет также совершенно прямых линий, и все тела рано или поздно меняют свои направления и скорости. Кроме того, как утверждает современная физика, все они подвергаются тем или иным воздействиям. Поэтому закон инерции, выступающий в качестве первого закона ньютоновской динамики и образующий одну из важных предпосылок открытия закона всемирного тяготения, просто-напросто расходится с прямыми и непосредственными наблюдениями. Впрочем, и законы Кеплера не могли бы быть прямо и непосредственно выведены из наблюдения. Они были сформулированы лишь на основе сложных математических расчетов, ибо то, что мы видим, рассматривая движение светил на небосклоне, попросту противоречит утверждению о движении планет вокруг Солнца.
Что же касается закона инерции, то он возникает не как результат сложных расчетов, а как некоторое теоретическое предположение или гипотеза, имеющая совсем иное назначение и происхождение, чем законы Кеплера. Его подлинный смысл можно было бы передать так: если бы на тела не действовали никакие силы, то они в определенной системе отсчета (которую мы называем инерциальной) покоились бы, либо двигались прямолинейно и равномерно. Но поскольку наблюдения во всех реальных и лабораторных условиях показывают, что ни одно тело не находится в абсолютном покое и не двигается равномерно по идеальной и бесконечной прямой, то это свидетельствует о том, что на все тела действуют какие-либо силы, не дающие им оставаться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно. В такой формулировке закон инерции выступает как предположение, как гипотеза об условиях наблюдения за явлениями природы, при которых эти явления могут подчиняться законам классической динамики. Без такого предположения нельзя было бы применить закон всемирного тяготения к объяснению причин вращения планет вокруг Солнца или Луны вокруг Земли.
В самом деле, достаточно предположить, что в мире просто неосуществимо прямолинейное движение хотя бы потому, что реальное физическое пространство искривлено, чтобы отпала необходимость в самом понятии силы тяготения. В этом случае можно было бы сказать, что Земля двигается по кривой линии вокруг Солнца просто потому, что такое движение заключено в самой природе физического пространства, окружающего Солнце. То же самое можно было бы сказать и о Луне. Вы, пожалуй, возразите, что понятие «искривленное пространство» — нечто противоестественное и искусственное. Не торопитесь, однако, с поспешными выводами. Именно такое понятие, конечно несколько более сложное, лежит в основе общей теории относительности Эйнштейна, которая более глубоко, чем закон тяготения Ньютона, объясняет многие физические явления. И хотя эта теория еще не получила полного эмпирического и экспериментального подтверждения, есть много данных, заставляющих считать, что в целом она является правильной.
Мы, следовательно, вынуждены признать, что законы науки могут различаться по своему происхождению: одни из них могут быть эмпирическими, подобно законам Кеплера, другие теоретическими, выступая в качестве гипотетических предположений, подобно закону Галилея. Но и в том и в другом случае эти законы формулируются и создаются для того, чтобы вскрыть объективные, устойчивые и необходимые связи в самой природе. Здесь, кстати, я считаю полезным обратить ваше внимание, что сами творцы подобных законов не всегда верно оценивают их сущность, происхождение и способ создания или открытия. Ньютон любил говорить, что он не выдумывает гипотез. Эту же мысль подчеркивал и Ампер в высказывании, которое я привел в начале предыдущего раздела. Тем не менее мы видим, что без гипотез и допущений многие важнейшие положения науки просто невозможны.
Более того, закон всемирного тяготения Ньютона прямо опирается на гипотезу, а именно на предположение о том, что существует абсолютно пустое и неподвижное мировое пространство и равномерно текущее время, не зависящее от характера движения тел. Теперь мы знаем, и это подтверждено экспериментальной физикой и более точными современными наблюдениями, что такое предположение в общем и целом неправильно или, лучше сказать, является слишком простым и грубым. Однако для цели Ньютона оно было вполне приемлемо. Ему самому оно казалось настолько естественным, что он даже не замечал гипотетичности, условности своего собственного допущения абсолютного пространства и равномерно текущего времени, не связанного ни с движением тел, ни с этим пространством.