Чему и как учили в этой школе, остается для нас неизвестным, определенно лишь можно сказать, что основными предметами были латынь и Библия. В старших классах изучались начатки древнегреческого, но ни математика, ни физика не входили тогда в программу средних школ. Сейчас невозможно себе представить, что человек, окончивший школу в Грантеме и не имевший даже элементарного математического образования, четыре года спустя смог прийти к идее нового анализа, открыв тем самым новую эпоху в математике.
В Грантеме Ньютон рос «здравомыслящим, молчаливым, рассудительным юношей», большую часть времени проводил в одиночестве и среди своих сверстников предпочитал общество девочек. Легенда связывает его имя с именем некоей миссис Сторер, воспитанницей аптекаря Кларка, в доме которого Ньютон жил в Грантеме. Считается, что юношеская дружба (миссис Сторер была моложе Ньютона на несколько лет) перешла позднее в более серьезное увлечение. Однако сам Ньютон упоминает о миссис Сторер лишь как о своем друге в период жизни в Грантеме, а весь последующий роман является, по-видимому, плодом воображения самой миссис Сторер, единственно из записок которой об этом и стало известно. Как бы то ни было, она осталась единственной женщиной, отношение к которой со стороны Ньютона дало повод к романтическим толкам.
В Грантеме Ньютон также вначале ничем не выделялся, первое время он был в числе самых плохих учеников, но со временем он мало-помалу стал выправляться и в нем начинает просыпаться интерес к учению и техническому творчеству. Он увлекается механическими моделями, и спустя полвека еще многие в Грантеме вспоминали «его странные изобретения и необычную склонность к механическим конструкциям» [2, с. 60]. Ньютон строил модели водяных и ветряных мельниц, придумывал хитроумные мышеловки, запускал змеев с фонарем на хвосте, наконец, построил четырехколесную повозку, приводимую в движение седоком вручную с помощью кривошипного механизма.
Другим его увлечением были солнечные часы. Его комната и другие помещения в доме аптекаря Кларка были заставлены солнечными часами различной конструкции, с ними были связаны его первые научные наблюдения. Ньютон завел журнал, куда регулярно заносил показания своих инструментов, так что со временем он мог по солнечным часам определять дни равноденствий и солнцестояний и даже дни месяцев. Джон Кондуитт, родственник и биограф Ньютона, говорит, что солнечные часы остались его страстью на всю жизнь — он привык наблюдать за тенями в каждой комнате, которую когда-либо занимал, и если его спрашивали, который час, он смотрел на положение теней, а не на часы. В период грантемской школы у него обнаружились способности к рисованию. Чаще всего он рисовал птиц, корабли и деревья, известны также портреты Джона Донна и короля Карла I, что выдает его тогдашние политические симпатии. К концу его учебы в Грантеме на стенах его комнаты появились, кроме того, и чертежи — кружки и треугольники, которые, как справедливо замечает Уэстфолл, больше говорят нам о Ньютоне, которого мы знаем, чем все другие рисунки, вместе взятые.
Когда Ньютону исполнилось 17 лет, его мать решила, что ему пора кончать учение — настало время заниматься настоящим делом. Она взяла его из грантемской школы с намерением сделать из него фермера. Отчаянию Ньютона не было границ, и девять месяцев, проведенных в материнском доме, обернулись для него сплошным кошмаром. Фрэнк Мэнюэл в своей книге о Ньютоне пытается объяснить его поведение следствием ревности к матери и желания ей отомстить. Действительно, отношения между матерью и сыном были далеко не идеальными, но вряд ли можно утверждать, что Ханна не любила сына. Конечно, она была жадновата и думала в первую очередь о себе. Когда Ньютону было три года, она вышла замуж за священника Барнабаса Смита, который требовал, чтобы все внимание супруги было сосредоточено на нем одном. Второе замужество сделало Ханну еще более богатой, но оно же лишило Ньютона матери. Позднее двадцатилетний Ньютон составил список своих грехов, совершенных в детстве и юности; к этому периоду относится такая запись: «Угрожал моему отцу и матери Смитам сжечь их вместе с домом» [2, с. 53]. Но когда Ньютон в 1659 г. возвратился в Вулсторп, ревность к матери и жажда мести значительно поутихли. Ненавистный Барнабас Смит уже шесть лет как умер, и теперь Ньютона тревожило и раздражало другое, а именно невозможность продолжать учебу и необходимость заниматься делом, к которому у него не было ни малейшей склонности.
К счастью, брат Ханны, преподобный Уильям Эйскоу уговорил ее послать сына обратно для подготовки в университет. Неспособность Ньютона к занятию сельским хозяйством была слишком очевидна, к тому же за него настойчиво хлопотал его учитель Стоке — вероятно, решило дело то обстоятельство, что Стоке предложил прижимистой Ханне не только оплатить пребывание Ньютона в школе, но и поселить его в своем доме. В конце концов осенью 1660 г., когда в результате реставрации Стюартов Карл II взошел на английский престол, Исаак Ньютон возвратился в Грантем, чтобы окончательно посвятить себя науке.
Всего несколько месяцев Ньютон провел в Грантеме, прежде чем отправиться в Кембридж. Рассказывают, что когда пришло время уезжать, Стоке поставил Ньютона перед учениками и произнес в честь его похвальную речь со слезами на глазах. Вероятно, никто из учеников не понял, по какой причине их учитель так взволнован, но чувства Стокса были столь неподдельны и заразительны, что многие ученики тоже плакали.
4 июня 1661 г. Ньютон приехал в Кембридж. Это событие означало крутой поворот во всей его жизни. Мерой контраста его прежней жизни с тем, что его ожидало, может служить разница между провинциальным Грантемом (не говоря уже о Вулсторпе) и блестящим Кембриджем, поистине интеллектуальным центром страны. К моменту реставрации Стюартов Кембридж превратился в оплот английского пуританства, превзойдя более древний Оксфорд как по численности населения, так и по интеллектуальному влиянию. В это время город насчитывал более 3000 жителей, причем половину составляли студенты и преподаватели университета. Кембриджский университет состоял из нескольких колледжей, из которых наиболее значительным был колледж Святой и Нераздельной Троицы, основанный Генрихом VIII в 1546 г. 5 июня 1661 г. самый знаменитый колледж, сам того не ведая принял в свое лоно самого знаменитого своего студента.
Колледж Св. Троицы или, пользуясь общепринятым названием его в нашей литературе, Тринити-колледж имел довольно сложную иерархическую структуру. В нем было около 250 студентов, 60 с лишним членов колледжа (fellows) и от 3 до 5 профессоров (Regius Professors — так назывались профессора, кафедры которых были учреждены королем). Членами колледжа были люди, уже окончившие университет и, как правило, получившие степень магистра. Студенты же подразделялись на ряд категорий соответственно своему состоянию. На вершине социальной лестницы находились члены общины, не состоящие на содержании у колледжа (fellow-commoners), т. е. очень богатые студенты, которые за высокую плату получали ряд привилегий, например право обедать за особым столом, находящимся на возвышении, и т. п. Затем шли пенсионеры (pensioners) — наиболее обширная группа студентов, состоящая из просто богатых людей. Наконец, социальное дно составляли так называемые сайзеры — просто сайзеры (sizars) и сабсайзеры (subsizars), различия между этими категориями почти не существовало. Происхождение слова «сайзер» неясно, но смысл его университетский устав передает предельно четко: «бедные студенты» — scholares pauperes, qui nominetur Sizatores. В их обязанность входило прислуживать более богатым — будить их по утрам, чистить их одежду, прислуживать за столом. Но, несмотря на свое униженное положение, может быть, именно вследствие этого, сайзеры учились лучше всех — между 1635 и 1700 гг. университет закончили 82% из числа сайзеров и только 72% пенсионеров и 49% членов общины.
Ньютон был принят сабсайзером. Почему он, будучи сыном весьма обеспеченных родителей, попал в число студентов-бедняков, непонятно. Скорее всего, здесь снова сказалась жадность его матери, которая присылала ему ежегодно 10 фунтов — большую по тем временам сумму, хотя и недостаточную, чтобы стать пенсионером. Для сравнения укажем, что после того как Ньютон в 1664 г. получил стипендию от колледжа и перестал быть сайзером, положенное ему годовое содержание едва превышало 2 фунта. Подчиненное положение Ньютона в колледже усиливало его стремление к одиночеству; в Кембридже у него не было друзей, он жил, учился и работал почти в полной изоляции, общаясь разве только лишь со своим профессором-наставником. В английских университетах и по сей день существует система персональной опеки студентов, эту роль выполняют специальные наставники, или по-английски тьюторы. Тьютором Ньютона в Кембридже был профессор греческого языка Бенджамин Пуллейн, причем отношения между учителем и учеником были довольно прохладные, если не сказать натянутые. Полагают, что причина этого состоит в том, что Ньютон считал себя более осведомленным, чем Пуллейн, в некоторых областях — в логике и, возможно, в оптике.
Формально программа Кембриджа времен Ньютона мало чем отличалась от средневековой: превалировало изучение классической филологии и Аристотеля, главным образом его логики, этики и в последнюю очередь философии. Причем изучались не первоисточники, а учебники, написанные, как правило, в том же XVII в.: логика Сандерсона, этика Евстахия, риторика Воссиуса, философия Сталя и, наконец, аристотелевская физика изучалась по книге Магируса «Перипатетическая физиология». Ньютон так и не прочел ни одной из этих книг до конца, а что касается Магируса, то, обнаружив в ней расхождения с астрономическими данными Галилея и Озу, он отложил ее в сторону и никогда к ней больше не возвращался.
Но наряду с традиционной программой в Кембридже было заметно влияние новых идей — сочинения Кеплера, Галилея и Декарта мало-помалу распространялись среди университетских профессоров и студентов, хотя позиции аристотелизма были еще довольно прочными. «Но как невозможно представить научную революцию без связи со средневековой философией, также невозможно представить достижения Ньютона без того, чтобы сначала он не разделался с аристотелизмом. Тем не менее научная революция шла полным ходом. Как говорит знакомство Ньютона с книгами Галилея, Ньютон осознал это еще будучи студентом. Поскольку университет с самого начала обусловливал его формирование как натурального философа в рамках аристотелевской системы, он должен был сперва подвести итог предыдущего этапа научной революции, а затем уже восстать против окружавших его ортодоксов. И если он никогда не был способен отделить частные проблемы от общего контекста природы, если представление о природе как об упорядоченной системе его никогда не покидало, то причиной этому была, в частности, его приверженность совершенно иной системе, в истинность которой он с самого начала интуитивно поверил» [2, с. 85].