От Библии к черным дырам: Священник, который заглянул в бездну космоса
Джон Мичелл предсказал существование черных дыр задолго до Эйнштейна, используя законы Ньютона.
Родившийся в 1724 году в деревне Икринг, Англия, Джон Мичелл проявлял необыкновенные способности к обучению с раннего возраста. Его отец, Гилберт Мичелл, был ректором прихода и ценил независимость мышления, что передалось и его сыну. Джон получил образование в Кембридже, где более 20 лет занимался исследованиями в различных областях, таких как теология, геология и астрономия. В Кембридже он также проявил себя как изобретательный экспериментатор, самостоятельно создавая аппаратуру для своих исследований.
В 1750 году он выпустил трактат под названием «A Treatise of Artificial Magnets», в котором ввел закон обратного квадрата для магнитного взаимодействия. В 1760 году он опубликовал работу о механике землетрясений, где описал слоистую структуру земной коры и предложил метод оценки эпицентра землетрясений. Эти открытия стали важным вкладом в науку о Земле.
Одним из самых значимых его открытий стало предположение о существовании объектов с такой сильной гравитацией, что они не позволяют свету покидать их поверхность. В 1783 году он опубликовал работу, в которой использовал ньютоновские принципы для объяснения поведения света под воздействием гравитации. Он рассчитал, что если звезда будет достаточно массивной и плотной, ее гравитация сможет удерживать свет, делая такую звезду невидимой для наблюдателей на Земле. Эта идея была предвестником современной концепции черных дыр.
С точки зрения 21-го века, идея о том, что служащий христианской церкви находится в центре научной жизни, может показаться удивительной. Однако, подобно большинству интеллектуалов 17-го века, Джон Мичелл не проводил четкого разграничения между религией и наукой. Появление телескопов в начале 1600-х годов вызвало значительный философский переворот по всей Европе.
Устоявшаяся, наблюдаемая иерархия Божьего творения — Земля и небеса — была поколеблена тем, что историк науки Александр Койре называет «неопределенной и даже бесконечной Вселенной», которую предстояло понять через изучение «ее фундаментальных компонентов и законов». Для таких мыслителей, как Мичелл, эта революция не вытеснила Бога, а лишь обновила его тайну: исследуемые естественные законы по-прежнему считались законами Божьими.
Как писал Исаак Ньютон в 1704 году: «Наш долг по отношению к [Богу], а также по отношению друг к другу, явится нам в свете Природы». Именно этому ньютоновскому христианству следовал Мичелл. По словам историка Рассела МакКормаха, «истины его религии согласовывались с истинами природы». Таким образом, наряду со своими приходскими обязанностями, Мичелл постепенно сосредоточил свое внимание на космологии и, в частности, на природе гравитации. В этой области он создал работы, которые оказались как революционными, так и пророческими, сохранив свою значимость даже спустя долгое время после его смерти.
Мичелл также сконструировал торсионные весы, которые позволяли измерять гравитационное притяжение между свинцовыми шарами, что дало возможность оценить плотность Земли. Хотя Мичелл не успел провести эксперименты, его работа была продолжена Генри Кавендишем, который в 1797 году с помощью этих весов определил плотность Земли с высокой точностью.
Несмотря на свои выдающиеся идеи, Мичелл остался малоизвестным. Он публиковал работы редко и только тогда, когда был полностью уверен в своих выводах. Это, вероятно, и стало причиной его забвения. В начале XIX века научное сообщество начало отходить от корпускулярной теории света Ньютона, что также способствовало забвению идей Мичелла. Однако его вклад в науку был переосмыслен только в XX веке, когда понятие черных дыр стало общепринятым.
Сравнение идей Мичелла и современных представлений о черных дырах показывает, насколько дальновидным был этот ученый. Его предсказания о гравитации и световых эффектах стали основой для дальнейших исследований, которые привели к созданию общей теории относительности Эйнштейна и современному пониманию черных дыр.
Джон Мичелл умер в 1793 году, оставаясь ректором в Торнхилле до конца своих дней. Его независимость и приверженность научной истине обеспечили ему место в истории как одному из самых дальновидных мыслителей своего времени, несмотря на недостаток признания при жизни.
Сегодня имя Джона Мичелла заново открывается научным сообществом, и его вклад в науку получает заслуженное признание. Он по праву считается одним из предшественников современных исследований в области космологии и физики черных дыр.