§ 4. Ньютон и создание основ небесной динамики

Подход Ньютона к изучению явлений природы оказался исключительно эффективным. Его теория тяготения была уже не общим натурфилософским учением, а точным (и более чем на два века единственным) рабочим инструментом исследования окружающего мира, прежде всего движения небесных тел. Закон всемирного тяготения стал физическим фундаментом небесной механики.

Из закона всемирного тяготения Ньютон вывел в качестве следствий кеплеровы законы эллиптического движения и при этом уточнил их. Он показал, что в Солнечной системе в общем случае движение может происходить по любому коническому сечению, включая параболу и гиперболу. На этом основании Ньютон сделал вывод о единстве законов движения комет и планет и впервые обоснованно включил кометы в состав Солнечной системы. Ньютон создал математический (геометрический) метод вычисления истинной орбиты кометы по ее наблюдениям, что позволило Галлею, развившему этот метод в аналитической форме, открыть первую периодическую комету (комета Галлея). Разрозненные прежде и загадочные явления на Земле и на небе: приливы и отливы, сжатие планет (уже обнаруженное тогда у Юпитера), наконец, прецессия — нашли четкое объяснение в единой теории всемирного тяготения Ньютона. Он весьма точно вычислил и величину прецессии — 50″ в год, выделив в ней солнечную и лунную составляющие. Новыми, подтвердившимися лишь после смерти Ньютона, были его выводы о сплюснутой у полюсов форме Земли.

Ньютону принадлежит великая заслуга объяснения возмущенного движения в Солнечной системе как неизбежного следствия устройства этой системы. Чисто кеплеровское движение, определяемое действием одного центрального светила — Солнца, как показал Ньютон, обязательно будет нарушаться у планет и спутников из-за их взаимного воздействия друг на друга. Эти отклонения были впервые обнаружены еще древними греками в движении Луны, как отклонения от некоего правильного движения. Ньютон открыл в движении Луны новые неравенства, иначе, отклонения от кеплеровского движения — попятное движение узлов, годичное и параллактическое неравенства и др.