Чтение онлайн

Единственным, кто позаботился о наследии Кеплера, был его помощник Якоб Бартч, женившийся на его дочери Сусанне в марте 1630 г. Он поместил на его могиле эпитафию, сочиненную для себя самим Кеплером:

Наука о движении была самым тесным образом связана с космологией: и у Аристотеля, и у мыслителей Средневековья устройство космоса определяло взгляды на сущность, характер и причины движения. Поэтому, как мы увидим в дальнейшем, защита Галилеем коперниканской космологии обернулась становлением новой науки о движении, и в каждом этапе этого становления, помимо фундаментальных инноваций, нетрудно отметить характерные черты древней традиции.

Однако, прежде чем анализировать черты преемственности и новые представления, следует более детально рассмотреть, как понималось движение предшественниками Галилея.

Прежде всего отметим, что понятие движения мыслилось гораздо шире, чем изменение положения во времени и пространстве,— а именно так мы понимаем движение сегодня. Но в догалилеевские времена движение представляло более широкое понятие, сущность которого, по Аристотелю, составляла актуализация потенциальной возможности, и даже более того, переход от актуальности к потенции также представлял собой движение. Поэтому понятие движения использовалось в рамках любой формальной категории, где было возможно провести различие между актуальным и потенциальным {1, с. 22}. Согласно Аристотелю, существует четыре таких категории: субстанция, количество, качество и место. Тогда, вообще говоря, понятие движения должно включать: во-первых, возникновение и уничтожение субстанции (generatio и corruptio); во-вторых, увеличение и уменьшение количества, которое может включать увеличение или уменьшение материи (augmentatio и diminuitio), что может происходить только в живых организмах, а также увеличение и уменьшение объема при неизменном количестве материи, т. е. сгущение и разрежение (condensatio и rarefactio); в-третьих, изменение качества (alteratio), наиболее важным случаем которого является увеличение и уменьшение интенсивности (intensio и remissio), и, наконец, в-четвертых, изменение места, или местное движение (motus localis).

В дальнейшем Аристотель уточняет понятие движения, называя движением в строгом смысле слова такой переход от потенции к актуальности, и наоборот, который совершается не мгновенно, а длится во времени, проходя через последовательные стадии. Именно такое понимание движения было характерно для всего периода Средневековья и Возрождения. Черты такого понимания нетрудно обнаружить и в творчестве Галилея. В таком смысле возникновение и уничтожение являются не движением, а мутацией (mutatio) — процессом, который происходит мгновенно.

То, что для движения характерна последовательность, постепенность, является чрезвычайно важной и характерной чертой этого понятия, причем, как подчеркивает А. Майер, фундаментальная последовательность предыдущих и последующих состояний не отождествляется в принципе с течением времени {1, с. 23}. Аристотель и схоластики рассматривали время как нечто вторичное по отношению к движению и выводимое из него. Время «является мерой движения по отношению к предыдущему и последующему». Время делает явным элемент последовательности, присущий явлению движения. «Эта мысль,— продолжает Майер, столь чуждая современности, имела первостепенную важность для теории движения, развитой в период поздней схоластики» {1, с. 23}.

Таким образом, движение рассматривалось как непрерывное постадийное изменение одной из трех категорий — количества, качества и места; оставалось теперь выяснить, к какой из этих категорий принадлежит само движение. Иначе говоря, является ли движение особой отдельной категорией, или же оно принадлежит той же самой категории формы — количества, качества или места, в которой оно рассматривается. В дальнейшем для схоластики эта проблема приобрела характер дилеммы: является ли движение «текущей формой» (forma fluens) или же «течением формы» (fluxus formae)? Такая постановка вопроса принадлежит Альберту Великому, который пришел к ней, анализируя сочинения Аверроэса. После Альберта почти повсеместным было мнение, что движение представляет собой forma fluens, т. е. движение и его результат с онтологической точки зрения идентичны. Но наиболее важным в разработке понятия движения в это время было возникновение подхода, пытавшегося рассмотреть движение и с точки зрения forma fluens, и с точки зрения fluxus formae.

В ходе таких попыток наиболее интересны исследования Жана Буридана и его последователей (особенно Альберта Саксонского), которые выделили местное движение из всех других видов движения, и с этого времени местное движение стало объектом углубленного анализа. Буридан и его последователи стали на ту точку зрения, что изменение места не является аналогичный изменению качества или количества, что по отношению к месту невозможно говорить о стремлении формы к «совершенству» (а это было одной из характерных черт представления о движении как о forma fluens). Здесь, однако, имеется одна интересная параллель. Когда говорили, например, об изменении (движении) качества, предполагали, что зародыш «совершенства» уже изначально присущ движущемуся объекту, который в конце движения и в результате его достигает этого «совершенства». Но в случае местного движения это не так, ибо, согласно Буридану, поскольку движение присуще движущемуся объекту, а не месту, куда объект попадает в результате движения, невозможно говорить об идентичности конечного результата движения и движения как такового. Тем не менее для случая местного движения можно предположить, что по аналогии с другими видами движения движущийся объект также содержит в себе нечто внутренне ему присущее. Дальнейшее развитие этого представления сыграло важную роль в создании теории импетуса.

С другой стороны, отождествление движения с качествами, внутренне присущими телу, создавало возможность для анализа скорости как интенсивности движения в рамках теории качеств.

Основные результаты в разработке этих проблем принадлежат ученым двух знаменитых университетских школ — Парижской и Оксфордской, которые достигли своего расцвета в XIV в. Среди оксфордцев наиболее замечательной фигурой был Томас Брадвардин (1290—1349), который знаменит своими попытками определить количественную зависимость скорости от величины движущей силы и сопротивления с помощью своеобразной словесной алгебры. Последователи Брадвардина, в первую очередь его непосредственные ученики — Ричард Киллингтон, Ричард Суиссет (Суайнсхед), Уильям Хейтесбери и Джон Дамблтон, создали вместе с ним научное направление, которое получило название «калькуляторства» — по названию основного трактата Суиссета «Калькулятор», написанного во второй четверти XIV в. Калькуляторы не только достигли определенных успехов в анализе понятия скорости, рассматриваемой как интенсивность движения, но и создали предпосылки для математического описания функциональных зависимостей. Метод словесной алгебры, используемый калькуляторами, представлял, однако, значительную трудность для понимания. Более наглядное выражение тот же подход нашел в работах Никола Орема (1323—1382), выдающегося представителя Парижской школы, предложившего метод геометрического описания процессов, связанных с изменением интенсивностей качества.

Другая проблема, о которой говорилось выше, а именно представление, что движение определяется внутренним свойством, присущим самому телу, получила развитие в теории импетуса, разработанной в трудах Жана Буридана (1300—1358), который являлся основателем Парижской школы и учителем Орема.

Усилиями ученых Оксфордской и Парижской школ была создана механика, во многом являющаяся уникальной, отличающаяся в равной мере и от представлений античности, и от классической механики, созданной впоследствии Галилеем и Ньютоном. Рассмотрим ее некоторые характерные положения.

Прежде чем перейти к закону Брадвардина, заметим, что, согласно точке зрения Аристотеля, целиком принятой в схоластике, для объяснения явлений, происходящих в мире природы, особо важную роль играла так называемая эффективная причина, т. е. реально действующий физический агент. «Схоластическая теория природы была целиком основана на эффективной причинности, так же как это имеет место в современной физике. Натурфилософы XIV столетия, безусловно, принимали универсальную обоснованность принципа причинности: все, что существует, и все, что случается, имеет достаточное основание в реальности, т. е. эффективную причину» {1, с. 42}. А поскольку все должно иметь эффективную причину, то такую причину должно иметь и движение. Одним из основных принципов схоластической натурфилософии было поэтому правило: «Все, что движется, движется посредством чего-то» (omne quod movetur ab alio movetur). Это «что-то», тот самый активный принцип, который дает возможность одному телу двигать другое, называется движущей силой. Хотя мы используем здесь термин «сила» для обозначения понятий средневековой физики, следует иметь в виду, что его смысл только весьма приблизительно отражается этим современным термином. Движущая сила такова, что она является причиной движения, и в том случае, если она постоянна, вызываемое ею движение будет равномерным. Большая сила движет данное тело быстрее при прочих равных условиях, а в отсутствие действия силы движение прекращается.

Так как аристотелевская и средневековая физика отвергала для земных процессов существование сил, действующих на расстоянии, необходимо, чтобы движитель был способен передавать свою силу двигаемому телу непосредственно, т. е. находясь с ним в контакте. Такое представление казалось удовлетворительным для объяснения большинства движений, с которым человек сталкивался в своем повседневном опыте. Однако существуют два вида движения, объяснение которых немедленно сталкивается с трудностями, в процессе преодоления которых и формировалась средневековая механика, как, впрочем, и механика нового времени.