Этюды о Галилее
Шрифт:
Таким образом, мы полагаем, что мышление классической науки может быть охарактеризовано следующими двумя пунктами, напрямую связанными друг с другом: геометризация пространства и разрушение Космоса, т. е. в научных рассуждениях исчезают все соображения, исходящие из идеи Космоса 24 , и конкретное пространство догалилеевской физики замещается абстрактным пространством евклидовой геометрии. Именно это замещение позволило вывести закон инерции.
Мы уже говорили, что новое научное мышление, как нам кажется, явилось плодом решительных перемен: именно этим объясняется то, почему открытие вещей, которые сегодня могут казаться нам элементарными, потребовало длительных усилий (не всегда венчавшихся успехом) величайших гениев человечества, таких как Галилей и Декарт. Именно об этом говорит призыв не бороться с ложными или неудовлетворительными теориями, но изменять границы самого мышления, перестраивать интеллектуальную позицию, в целом совершенно естественную 25 , заменяя ее другой. И именно этим объясняется то, почему (несмотря на кажущиеся противоречия, кажущуюся историческую непрерывность, на которой настаивали Каверни 26 и Дюэм 27 ) классическая физика, проистекающая из мысли Бруно, Галилея, Декарта, на самом деле не продолжает традицию средневековой физики «парижских предшественников Галилея» – она с самого начала располагалась в иной плоскости, которую мы предпочли бы охарактеризовать как архимедовскую. В действительности предтечей и наставником классической физики был не Буридан и не Николай Орем, а Архимед 28 .
24
В этом смысле крайне любопытно было бы сопоставить Галилея и Кеплера. Кеплер еще относится к тем, кто стремится построить космологическую концепцию, Галилей – нет. См.: Kepler J. Dissertatio cum Nuntio Sidereo // Le opere di Galileo Galilei. Edizione nazionale. Vol. III. Parte prima. Firenze, 1892. P. 97 sq. Ср. с: Koyr'e A. Rapport // Annuaire 1935–1936. 'Ecole pratique des hautes 'etudes, Section des sciences religieuses. Paris, 1934. P. 64–70.
25
«Действительно, эта теория динамики, казалось бы, весьма удачно подстроилась под текущие наблюдения, которые она не могла не принять с самого начала, а также – под допущения первых мыслителей, которые рассуждали о силах и движениях… Намереваясь отбросить динамику Аристотеля и построить новую теорию движения, физики непременно должны были понимать, что явления, ежедневно наблюдаемые ими, – вовсе не простые, элементарные факты, к которым фундаментальные законы динамики непосредственно должны применяться; что перемещение судна, которое тянут бурлаки, и езда запряженной повозки по дороге должны рассматриваться как движения крайне сложные. Одним словом, они должны были понимать, что для формулирования принципов динамики необходимо абстрагированно представлять себе предмет, который, находясь под действием некой конкретной силы, движется в пустоте. Хотя, исходя из своей динамики, Аристотель пришел бы к заключению, что подобное движение немыслимо» (Duhem P. Le syst`eme du monde. Histoire des doctrines cosmologiques de Platon a Copernic. Tome I. Paris, 1913. P. 194–195).
26
Caverni R. Storia del metodo sperimentale in Italia. 5 Vol. Firenze, 1891–1896. Прежде всего vol. III–IV.
27
Duhem P. Le mouvement absolu et le mouvement relative. Paris, 1905; De l’acc'el'eration produite par une force constant // Congr`es international d’histoire des sciences. III-e session. Gen`eve, 1906; Etudes sur L'eonard de Vinci. Ceux qu’il a lus et ceux qui l’ont lu. Vol. III. Les Pr'ecurseurs parisiens de Galil'ee. Paris, 1913.
28
Как нам кажется, итог научным исканиям XVI века подводят именно восприятие и постепенное освоение трудов Архимеда. Расхожее понятие «Возрождение» как нельзя более кстати применимо к истории научной мысли.
Историю научной мысли (в частности, историю естествознания) в Средние века и в эпоху Возрождения, которую мы начинаем лучше себе представлять прежде всего благодаря выдающимся работам П. Дюэма, можно разделить на три периода. Или, точнее, коль скоро хронологический порядок лишь очень условно соответствует этому разделению, то в истории научной мысли, грубо говоря, представлены три этапа, которые, в свою очередь, соответствуют трем типам мышления. Прежде всего это аристотелевская физика; затем физика импетуса, начало которой (как и всякого предмета) было положено греками, но разрабатывалась она в основном в течение XIV века Парижской школой Буридана и Николая Орема 29 ; наконец, физика математическая, экспериментальная, архимедовская – физика Галилея.
29
См.: Duhem P. 'Etudes sur L'eonard de Vinci. 3 vol. Paris, 1909–1913; Dijksterhuis F. J. Val en worp. Een bijdrage tot de geschiedenis der Mechanica van Aristoteles tot Newton. Groningen, 1924; и Borchert E. Die Lettre von der Bewegung bei Nicolaus Oresme («Beitr`age zur Geschichte der Philosophie und Th'eologie des Mittelalters». Vol. XXX). Munster, 1934.
Итак, именно эти три этапа мы находим в ранних работах Галилея, которые, стало быть, открывают для нас не только некоторые сведения об истории (или предыстории) его мысли, о мотивах и целях, которые им двигали, но также представляют нам историю развития всей догалилеевской физики в захватывающей, лаконичной и в какой-то мере разъяснительной манере, свойственной дивному духу их автора. Именно поэтому их внимательное изучение представляет для историка научной мысли важность, которую трудно переоценить 30 .
30
Некоторые утверждают (см.: Mach E. Die Mechanik. Leipzig, 1921. S. 118 sq., и Wohlwill E. Galilee und sein Kampf f"ur die Kopernikanische Lehre. Hamburg und Leipzig, 1909. Vol. I. S. 115), что в своих юношеских работах (в частности, в De Motu), написанных в Пизе, Галилей лишь проявляет себя как последователь учения Джoванни Баттисты Бенедетти, причем не называя его имени (ср. с его работой: Diversarum speculationum mathematicarum et physicarum liber (Турин, 1585). Это утверждение, как нам предстоит увидеть чуть далее, не совсем справедливо: хотя он и следует Бенедетти (что, помимо прочего, объясняется тем, что идеи Бенедетти, так же как и идеи молодого Галилея, представляют собой странную помесь «эмпиризма» Парижской школы и архимедовского математизма), иногда Галилей отходит от идей Бенедетти, причем всегда делает это небезосновательно. Т. е. в этих случаях он проявляет себя как более убежденный «эмпирик» и более убежденный последователь Архимеда, чем Бенедетти. Именно благодаря этому факту изучение Галилея оказывается столь полезным.
1. Аристотель
Начнем с аристотелевского этапа. Juvenalia Галилея 31 представляют собой большой фрагмент из курса физики, точнее, курса космологии, который преподавался в XVI веке в большинстве университетов Европы. Фрагмент этот, к сожалению, неполный: он содержит лишь частичный комментарий к трактату «О небе» [Аристотеля]. Впрочем, его можно было бы дополнить с помощью трактата «De Motu» Франческо Бонамико 32 , который читал курс философии в Пизанском университете в то же время, когда там учился Галилей. И Галилей, несомненно, посещал его лекции. Однако в крайнем случае мы можем воздержаться от того, чтобы прибегнуть к объемистой компиляции Бонамико: фрагмент Галилея, пусть и незавершенный, представляет нам очень ясное (на удивление ясное!) изложение принципов аристотелевской космологии – во всяком случае такой, как ее понимали в Средние века.
31
Le opere di Galileo Galilei. Edizione nazionale. Vol. 1. Firenze, 1890. P. 15–177. (Далее национальное издание собрания сочинений Галилея под редакцией А. Фаваро будет обозначаться «Le opere» с указанием номера тома и страниц. – Примеч. ред.)
32
Bonamici F. De motu. Libri X. Quibus generalia naturalis philosophiae principia summo studio collecta continentur… (Флоренция, 1591). Труд Бонамико часто упоминается биографами Галилея. Тем не менее похоже, что никто из них, ни даже Фаваро и Вольвиль, не отважился открыть гигантский том, насчитывающий 1011 страниц in folio.
Эта «космофизика» слишком хорошо известна, чтобы излагать ее здесь, даже в интерпретации Галилея. Тем не менее мы должны напомнить ее основные принципы и основания. Нам также хотелось бы вместе с тем возразить против некоторого небрежения и непонимания в отношении аристотелизма, которые часто проявляются в наши дни.
Физика Аристотеля, как известно, ошибочна. Вернее, она безнадежно устарела 33 . Но все же она является физической теорией – т. е. в высшей степени изощренной системой, хотя и не разработанной математически 34 . Это не голословные, бессистемные положения, основанные на здравом смысле, не детские фантазии – а теория, доктрина, которая, безусловно, исходит из расхожих представлений, но собирает их в совершенно последовательную и строгую систему.
33
В этом отношении неудача Дюэма, который был единственным, кто всерьез пытался вернуть ее к жизни, является весьма показательной.
34
Физика Аристотеля принципиально нематематическая, более того, ее невозможно описать математически, не извратив при этом ее сущность (например, представив ее как основанную на принципе, согласно которому скорость пропорциональна силе и обратно пропорциональна сопротивлению – это пропорциональное отношение является лишь следствием из принципов, установленных Аристотелем).
Представления здравого смысла, послужившие основой для аристотелевской системы, очень просты, и мы также их разделяем. Нам также кажется вполне «естественным», что тяжелые тела падают на землю 35 . И, так же как сам Аристотель или Фома Аквинский, мы были бы очень удивлены, увидев тяжелое тело, будь то камень или вол, свободно поднимающимся в воздух. Подобное показалось бы нам менее «естественным»; и мы бы попытались объяснить это явление действием какого-то скрытого механизма.
35
Уже давно было отмечено, что бога тяжести никогда не существовало.
Для нас также очень «естественно» наблюдать, что пламя спички устремляется «вверх», и нам присуще ставить кастрюли «на» огонь. Мы были бы очень удивлены и искали бы этому объяснение, увидев огонь опрокидывающимся «вниз». Это рассуждение наивно и поверхностно, скажете вы, но наука начинается именно с поиска объяснения тех вещей, которые кажутся нам «естественными». Это несомненный факт. Но когда термодинамика полагает в качестве своего принципа утверждение о том, что тепло не передается от холодного тела к теплому, не происходит ли здесь простого переноса интуиции здравого смысла, согласно которому теплое тело «естественным образом» охлаждается, в то время как холодному телу не свойственно «естественным образом» нагреваться? И опять же, когда мы утверждаем, что центр тяжести системы стремится занять наиболее низкое положение и не поднимается сам по себе, не является ли это также интуицией, которую аристотелевская физика формулирует с помощью различения естественных и насильственных движений 36 ?
36
См.: Mach E. Die Mechanik. Leipzig, 1921. S. 124 sq. (рус. пер.: Мах. Э. Механика: Историко-критический очерк ее развития. Ижевск, 2000).
Аристотелевская физика не ограничивается выражением – на своем языке – только что упомянутых нами представлений здравого смысла: она инкорпорирует эти представления, и разделение движений на «естественные» и «насильственные» вырисовывается в рамках некоего общего представления о физической реальности 37 – представления, главными составляющими которого, как мы полагаем, являются: 1) представление о существовании вполне определенных «природ»; 2) представление о существовании Космоса 38 , т. е. некоего порядка, благодаря которому совокупность действительных сущностей (естественным образом) формирует упорядоченную целостность.
37
Можно даже сказать, что величие Аристотеля заключается уже в самом стремлении объяснить «естественные» явления.
38
Любопытно, что понятия Космоса и Вселенной (в смысле «тотальности»), полностью утратившие свой смысл в классический период истории физики, по-видимому, вновь приобрели его во времена Эйнштейна.
Целостность, космический порядок: эти понятия подразумевают, что вещи в мире являются (или должны являться) распределенными и расположенными строго определенным образом; для них не безразлично нахождение здесь или там, но, напротив, каждая вещь в мире обладает собственным местом, соответствующим ее природе 39 . Всякое место предназначено для определенной вещи, и каждая вещь имеет свое место. Это требование аристотелевской физики формулируется с помощью понятия «естественного места» 40 .
39
Лишь находясь на «своем месте», вещь является завершенной и самодостаточной, и именно поэтому она стремится к этому месту.
40
Идея «естественного места» подразумевает конечность движения и, следовательно, конечность мира. Или, если угодно, понятие естественного места выражает идею ограниченности мира.
Понятие «естественного места» выражает чисто статическую идею порядка. На самом деле, если бы все находилось «в порядке», все тела покоились бы на своем естественном месте, пребывали там и не выдвигались оттуда 41 .
В самом деле, зачем телу покидать свое естественное место? Напротив, оно сопротивлялось бы всему тому, что пыталось бы его оттуда сместить (тому, что могло бы совершить это только насильственным образом), стремясь вернуться туда, ведь в результате подобного насильственного действия тело находилось бы не на «своем» месте.
41
Движение вверх доказывает конечность мира: см. ниже, критика Галилея.
Таким образом, всякое движение подразумевает космический беспорядок, нарушение равновесия, будь то непосредственным эффектом подобного нарушения, причиненного действием внешней (насильственной) силы, или, напротив, эффектом противодействующей силы, стремящейся вернуть потерянное, нарушенное равновесие, чтобы вновь привести вещи к естественному, надлежащему им месту, где они могли бы остановиться и пребывать в покое. Такое возвращение к порядку и является тем, что мы назвали естественным движением 42 .
42
Геометрический порядок вне сферического, замкнутого мира соответствует качественному порядку (тяжелое – легкое), само собой разумеется, что движения, насильственные или естественные, состоят в удалении или приближении тел по отношению к их естественным местам; очевидно также, что эти два типа движения являются противоположными (ср.: Galileo G. Le opere. Vol. I. P. 61 sq.).