Университетскую программу Ньютон проходит в должном порядке и с большей, по сравнению с другими, быстротой. В 1664 году он становится «действительным студентом», а в начале 1665-го получает степень бакалавра.

В октябре 1667 года его избирают младшим членом колледжа. Затем, подобно тому как сполохи двигателей отмечают стремительный взлёт многоступенчатой ракеты, его научный рост отмечается официальными актами — через пять месяцев он уже старший член колледжа, а ещё через четыре месяца — «мастер искусств», или магистр. Проходит ещё год, и профессор Исаак Барроу уступает молодому учёному свою кафедру математики.

В 1671 году не известный за пределами своего колледжа преподаватель математики Ньютон собственными руками построил маленький зеркальный телескоп, позволяющий видеть небесные тела лучше, чем самые крупные телескопы со стеклянными линзами. Зеркальце вместо увеличительного стекла приблизило к людям мир звёзд.

Это был не первый созданный им зеркальный телескоп. Но этот, наконец, был столь хорош, что Ньютон, очень требовательный к себе, мог показать его коллегам.

Весть о новом телескопе вскоре вышла за пределы Кембриджа и достигла Лондона. Поэтому Ньютон, не стремившийся к славе, но побоявшийся ослушаться королевского декрета от 18 октября 1662 года, в силу которого всякое изобретение в области физики и механики должно быть испытано Королевским научным обществом, отправил прибор в столицу.

Члены Королевского общества, по нашей терминологии — Академии наук, и вместе с ними сам король осмотрели и испытали телескоп. Он работал лучше тех, которыми пользовались королевские астрономы, хотя линзы в этих телескопах были много больше, чем пятисантиметровое зеркало, изготовленное Ньютоном.

Всеобщее восхищение привело к тому, что 11 января 1672 года Ньютон был избран членом Королевского общества. Оно не было в те годы столь знаменитым, как сейчас. Не будет преувеличением сказать, что начало нынешней славы общества положило именно решение о принятии в него Ньютона.

Так Ньютон стал академиком, когда ему ещё не исполнилось тридцати лет.

Телескопы в те годы были в моде. К

Не знали об этом и другие изобретатели зеркального телескопа. Один из них, ученик Галилея, знаменитый математик Бонавентура Кавальери, в отчаянии писал: «Я полагаю, что они (зеркальные телескопы) никогда не дойдут до совершенства линзовых телескопов».

Линзовыми телескопами, в которых главным действующим «лицом» были знакомые всем увеличительные стекла в форме чечевицы, Ньютон интересовался ещё в студенческие годы — в конспектах и тетрадях найдены заметки, относящиеся к полировке линз, к закону преломления световых лучей. Он знал, что даже Декарт занимался улучшением работы телескопов и предлагал для этой цели придавать поверхности линз не сферическую, а более сложную гиперболическую форму.

Но ни сам Декарт, ни лучшие мастера-оптики не могли изготовить такие линзы. Ньютон даёт себе слово добиться успеха. Он изучает геометрию и алгебру и, думая, что решение задачи кроется в расчёте сложных поверхностей линз, изобретает точнейшие математические методы для этих расчётов, применяет их с виртуозным искусством и изготавливает удивительные по форме увеличительные стёкла. Но… на каком-то этапе работа застопорилась, и не по вине математики или из-за недостатка терпения. Наступил предел возможности увеличивать изображения далёких объектов. Мешали искажения — цветные радужные полоски.

Что было делать?

Перед Ньютоном открывались два пути: искать всё более удачную форму увеличительных стекол-линз или подбирать для их изготовления более удачное по составу стекло, ведь от свойств стекла тоже многое могло зависеть. Курьёз в том, что теперь это известно каждому школьнику, было это известно и Ньютону, но… известно не до конца! Он был в плену досадного заблуждения — и оставался в нём до конца своих дней. Правда, настал момент, когда сама судьба предоставила ему возможность понять истину…

… В Англии — тяжёлые времена. Свирепствует чума. Ньютон покидает Кембридж и едет на родину — в деревню Вулсторп. Здесь он живёт около двух лет — от августа 1665 года до марта 1667 года. И это оказались удивительные для науки годы. Здесь, в сельской тиши, молодой бакалавр испытал удивительный творческий подъём. Именно здесь — тогда Ньютону шел 23 год — он создал математический анализ бесконечно малых величин (по теперешней терминологии — дифференциальное исчисление) и, применив его к физическим задачам, положил начало современной математической физике. Здесь он глубоко продумал проблему всемирного тяготения. Здесь он своими руками и на свои скудные средства создаёт оптическую лабораторию и проводит главные оптические исследования. Под впечатлением теории радуги, построенной Декартом на основе остроумных и точных методов, Ньютон продумал свои знаменитые эксперименты с целью установить природу света. Именно здесь Ньютон произвёл свой легендарный опыт разложения солнечного света. Он поставил на пути солнечного луча стеклянную призму, и солнечный луч, ударившись о грань этого препятствия, рассыпался на семь цветных лучиков. Ньютон увидел на стене своей комнаты семь цветных полосок — искусственную радугу — красную, оранжевую, желтую, зеленую, голубую, синюю, фиолетовую… (Чтобы запомнить последовательность цветов солнечного спектра, надо заучить шуточную фразу: «Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан».)

Как могло случиться, что столько людей изучали свет, видели многоцветье радуги и радужных полос, образуемых призмой, и не поняли, что все эти цвета содержатся в белом свете?

Ньютон увидел и понял. Он собрал воедино семицветную радугу и получил белый свет. Это было его великим прозрением.

Так, вдали от научных центров, без помощников, Ньютон осуществил простой в техническом отношении и поразительно тонкий и глубокий по своей сути эксперимент, который потряс оптиков, работавших в лучших университетских лабораториях.

Ньютон понимал значение своего открытия. Он пишет секретарю Королевского общества: «Это важнее всего, что было до сих пор сделано по вопросу о природе света».

Он продолжает поиски в области оптики. Он шлифует и собирает линзы в сложные конструкции и с их помощью наблюдает отражение и преломление лучей на границах разных сред.

Эти эксперименты были фактически продолжением студенческих исканий по улучшению телескопов со стеклянными линзами. Может быть, теперь он отгадал, в чём тайна радужных полосок, образуемых линзами? Может быть, наконец, понял, что свету вовсе не безразличен состав стекла, из которого сделаны увеличительные стекла?

Бывают такие стечения обстоятельств, которые роковым образом влияют на события жизни, запутывают самые прозорливые умы.

Случилось так, что, проводя опыты с разложением света, Ньютон пользовался призмами не только из стекла, но и наполненными водой. Все опыты без исключения убеждают его: процесс разложения белого света зависит не от материала призм, а только от их формы. Это не так, но учёный, готовя водяные линзы, добавлял к дождевой — самой прозрачной — воде свинцовый сахар. Эта добавка делала её ещё более прозрачной. Однако Ньютон не учёл, что добавка свинца увеличит плотность воды, и она по оптическим свойствам станет близкой к стеклу.

«Значит, надо отказаться от использования в телескопах любых линз и искать радикально другое решение», — подумал Ньютон. Он пришёл к мысли применить в телескопах зеркало и создал свой зеркальный телескоп. Ошибка привела к открытию, а самого Ньютона — к славе. Наверно, подобные случаи дали право физику Блэккету сказать: «Ошибки могут таить в себе важные открытия».

Но ошибка в науке, особенно ошибка, допущенная гением, не могла не иметь и отрицательных последствий.

Ньютон, уверенный в тщательности и точности всех своих экспериментов и вынужденный многократно доказывать их безупречность, полемизировать с сомневающимися и отвергать возражения других исследователей, по существу, мешал нахождению истины в этой конкретной области.