Рассмотрим силу и движение. Мне не нравится, когда говорят, будто сила — величина вторичная, выводимая из других, более фундаментальных величин. Я не думаю, что открытие Ньютона сводится к определению силы. Я бы сказал, что он открыл связь между силой и движением.
В наше время понятие силы определено вполне четко, но так было не всегда, раньше этому термину придавали иной смысл. Например, известна большая работа Гельмгольца о сохранении энергии, написанная в XIX в. В то время термин энергия не применяли и в буквальном переводе с немецкого работа Гельмгольца называлась «О сохранении силы». Так что даже у Гельмгольца слово рила не имело того смысла, который мы придаем ему теперь. Понятия силы и энергии стали четко различать после выхода в свет работы английского физика лорда Кельвина, посвященной энергии.
Оставляя в стороне историю термина сила, я сказал бы, что открытие Ньютона состояло в установлении связи между силой и ускорением — величинами, которые до него воспринимались как независимые.
Различают дальнодействующие и короткодействующие силы. В современной механике эти понятия не вызывают затруднений, а в прошлом вопрос о дальнодействии и близкодействии казался очень сложным.
По смыслу, сила, конечно, должна быть близкодействующей. Если я давлю на стол, или вы давите на что-то сами, или испытываете давление, то все это случаи близ-кодействия. Сюда же относятся трение, сопротивление. Сила возникает при соприкосновении тел. Действие на расстоянии — явление таинственное. Наивно было бы думать, что это нечто вроде подмигивания (смех в зале). При подмигивании есть физический агент — свет, который отражается, встретив что-либо на своем пути. А вот если между вами совсем ничего нет и вы ощущаете действие как бы по наитию, то это и будет истинным «действием на расстоянии» (смех).
Раньше в действии на расстоянии видели какую-то мистику и полагали, что его обязательно нужно сводить к близкодействию. Если между телами пустота, то ясно, что свести дальнодействие к близкодействию невозможно; поэтому при одном из способов вывода дальнодействия из близкодействия говорили о распространении света, считая, что между телами находится эфир, передающий силу соседнему с ним эфиру. Свет тогда распространяется, как волна. Согласно другой точке зрения, тоже имеющей тесную связь с проблемой дальнодействия, свет состоит из частиц. При этом дальнодействующих сил не возникает, так как свет оказывает действие как по пути, так и в месте прибытия, и мы получаем одну из разновидностей близкодействия.
После Ньютона важнейшей силой стали считать силу всемирного тяготения. Она действует на расстоянии. Можно еще сказать, что это — сила мгновенного действия. Где бы ни находились два тела, между ними действует сила притяжения и не возникает вопроса о времени ее распространения. Даже если она и распространяется, то бесконечно быстро, и нет никакого промежуточного агента, передающего действие силы. Можно было бы думать об эфире, но согласно атомной теории, признающей пустоту, между телами находится вакуум. И тем не менее непосредственно между ними действует сила. Это воспринималось как мистика. Возможно, вам так не кажется, но в те времена это выглядело очень загадочным.
Если я не ошибаюсь, Лейбниц возражал против дальнодействия именно в силу его мистической природы. Отстаивала дальнодействие школа Ньютона, в основном английские ученые. В конце концов восторжествовала прагматическая точка зрения о бесполезности эфира и близкодействия, и при построении механики стали смело пользоваться именно дальнодействующими силами.
Девиз «Не думать о бесполезных вещах» господствовал до конца XIX в. Как относился к этому вопросу сам Ньютон? Он хотел свести дальнодействие к близкодей-ствию и много думал об эфире, однако в те времена запись дальнодействующих сил через эфир выглядела бы чересчур сложно. Надо подчеркнуть, что именно Ньютон раньше других взялся за эту задачу, а его последователи отступили от нее и остановились на дальнодействии. Дальнодействие абсолютизировано не Ньютоном, но так как он избегал неясных высказываний, его размышления об эфире остались неопубликованными.