Философские инструменты. Оптические стекла
То, что новая наука опиралась на экспериментирование, предполагает применение приборов и, в частности, инструментов, изготовленных специально для этой цели. Тем не менее материальное оснащение учения новой эпохи было по - прежнему самым простейшим. Только телескопы должны были иметь большие размеры и стоили очень дорого. Чуть ли не в любом доме можно было устроить элабораторию (или возведенную в этот высокий ранг рабочую комнату), где могли разместиться несколько реторт и перегонных кубов, весы, микроскоп и несколько инструментов для анатомирования, один из новых воздушных насосов, термометр и барометр. Все остальное мастерили сами ученые. И с таким оборудованием могли совершаться величайшие открытия во всех отраслях науки. Для удобства изложения, прежде чем перейти к центральному вопросу того времени — механике небесных тел, целесообразно рассмотреть открытия в области оптики, пневматики, химии и физиологии.
Именно практическое и случайное открытие телескопа в начале XVII века вызвало новый интерес к оптике, ибо, поскольку этот инструмент уже существует, необходимость его усовершенствования привела к поискам объяснения того, как он работает. В процессе таких поисков открываются научные принципы, ведущие к созданию других инструментов. Оптика XVII века выросла главным образом из попытки уяснить природу рефракции, на которой был основан телескоп, и устранить дефекты, обнаруженные в нем вскоре после его изобретения.
При разрешении первой проблемы — природы рефракции — оказалось необходимым начать с того, на чем за 400 лет до того остановились Альгазен и его средневековые последователи — Дитрих фон Фрейбург и Вителлон. Они установили, что при встрече с более плотной средой лучи отклоняются или преломляются — рефрактируются. Однако этим ученым не удалось найти закона рефракции, и поэтому они не могли вычислить действие линзы. Голландец Снеллиус (1591 — 1626) открыл правильный закон преломления, который Декарт присвоил себе и объяснил его движением частиц света, по необходимости вынужденных перемещаться в преломляющем теле быстрее, чем в воздухе, что было неверным выводом, приведшим позднее к большой путанице. С открытием закона Снеллиуса оптика, по - видимому, становилась нераздельной частью геометрии, что должно было бы привести к созданию совершенных телескопов. Однако действующие телескопы оставались раздражающе несовершенными. В частности, звезды через телескоп казались окруженными цветными ореолами. Тот факт, что свет, проходя через прозрачные тела, появляется в цветах "радуги, был уже давно известен. Для объяснения радуги ученые средневековья проводили дал<е многочисленные опыты с призмами, однако они не пошли дальше установления того факта, что красный цвет преломлялся меньше, а синий больше всех других. Декарт, со своей стороны, не смог внести в изучение радуги ничего нового. Решение проблемы цвета предстояло найти только Ньютону, и именно оно явилось его первым общепризнанным достижением в области физики (о его жизни и деятельности будет сказано ниже, в связи с его работой по изучению тяготения).