Чтение онлайн

Важнейшее достижение Буридана в науке – революционный метод объяснения причин движения земных тел, например полета стрелы. Аристотелю для объяснения такого движения, которое он называл произвольным, необходимо было установить материальную причину, формальную причину и перводвигатель. Однако при наличии стольких причин система Аристотеля не могла объяснить, почему стрела продолжает лететь в воздухе долгое время после того, как ее выпустили из лука. В поисках ответа озадаченный Аристотель, как всегда, пошел по пути усложнения. Он предположил, что от удара тетивы лука вокруг стрелы создается воздушный поток, который продолжает гнать стрелу в заданном направлении.

Уильям Оккам заметил, что в этом объяснении чего-то не хватает, примерно лет за десять до того, как над этим задумался Буридан [148] . Оккам обратил внимание на то, что две стрелы, выпущенные в направлении друг друга, будут пролетать мимо друг друга, и тогда на этом участке, где стрелы могли вот-вот столкнуться, воздушные потоки, про которые говорил Аристотель, должны будут действовать в двух противоположных направлениях, что не имеет смысла. Жан Буридан предположил, что тетива сообщает стреле некоторую силу – импетус (лат. impetus), побуждающую стрелу двигаться. Импетус продолжает, словно топливо, подпитывать движение стрелы, помогая ей преодолевать сопротивление воздуха до тех пор, пока не ослабеет, и тогда стрела совершит свойственное ей движение – упадет на землю.

Идея импетуса не нова и появилась довольно давно. Она принадлежит жившему в VI веке византийскому философу Иоанну Филопону (ок. 490 – ок. 570) и получила дальнейшее развитие в работах персидского ученого Ибн Сины (Авиценны), родившегося в 980 году. Новаторство Буридана состоит в математическом обосновании этой идеи. Он предположил, что импетус можно рассчитать, умножив массу предмета на его скорость. В некоторой степени это соответствует формуле импульса [149] в современном понимании.

Итак, Буридан создал первый математически обоснованный закон, объясняющий причину движения, прямо или косвенно ставший предшественником большинства законов науки, на основе которых сложилась современная картина мира. Как и Оксфордские калькуляторы, Буридан стремился «из наименьшего числа гипотез или аксиом логически получить дедуктивным путем максимум реальных результатов» [150] .

Прежде чем двинуться дальше, мне бы хотелось остановиться на заключительном вопросе, касающемся природы импетуса. Сложнее было бы Буридану понять природу движения стрелы, если бы он предположил, что ею управляет не импетус, а ангел, который поддерживает движение стрелы взмахами своих крыльев, пока не иссякнут его силы? Сегодня такой вопрос может показаться нелепым, однако он был вполне естественным для тех, кто жил в эпоху Средневековья. Для большинства из них ангел был куда более реален, чем импетус.

Оставим на время этот вопрос без ответа. Однако мы будем возвращаться к нему снова и снова, каждый раз все больше убеждаясь в том, насколько он важен для понимания роли бритвы Оккама в науке.

В сохранившемся экземпляре Ordinatio мы находим замечание Уильяма Оккама о том, что наблюдателю, который стоит на палубе корабля, плывущего вдоль поросшего деревьями берега, «кажется, что деревья… движутся». Он формулирует два предположения, которые считает равноценными: «глаз наблюдателя, движущегося вместе с кораблем, видит, как последовательно меняется расстояние и положение деревьев относительно друг друга» и «глазу наблюдателя кажется, что деревья движутся» [151] . Таким образом, он отмечает тождественность состояний движения и покоя – все зависит только от угла зрения. Это наблюдение позволило Оккаму прийти к выводу, что движение, как и универсалия, не является чем-то реально существующим, а лишь отражает соотношение между собой разных объектов. Буридан увидел в относительности восприятия возможное присутствие божественного начала.

Согласно теории движения Буридана, лук при стрельбе сообщает стреле некоторое количество импетуса, благодаря чему стрела летит в воздухе. Однако через какое-то время стрела неизбежно падает на землю. Буридан объясняет это тем, что стрела получает лишь ограниченное количество импетуса, которое способно преодолевать сопротивление воздуха некоторое время. Далее он рассуждает: «Действие импетуса могло бы длиться бесконечно, если бы его не ослабляла противодействующая сила сопротивления или тенденция к противодвижению» [152] . По сути дела, эти слова перекликаются с известным нам понятием инерции, открытие которой принято приписывать Галилею. Буридан продолжает: «В движении небесных тел отсутствует противодействующее сопротивление» [153] , следовательно, небесные тела, получив божественный импетус, могут продолжать движение бесконечно долго. Это умозаключение можно назвать попыткой объяснить механику небесных тел с помощью законов земной механики (что в свое время предлагал Оккам). Однако Буридан придумал нечто еще более революционное и даже еретическое: вооружившись идеей Оккама о наблюдаемой тождественности движения и покоя, он предположил, что движутся не звезды, а Земля.

Как и все, Буридан видел, что звезды каждый день вращаются вокруг Земли, но при этом он помнил, что все зависит от угла зрения. Если допустить, что Земля вертится, значит, нет никаких орбит, по которым звезды вращаются вокруг Земли. Он пишет:

Буридан остановил движение многих тысяч звезд, допустив, что вращается только один объект – Земля. Принцип бритвы Оккама в действии. Однако французский ученый не мог при этом не обратить внимание на следующее: если вращение Земли происходит с очень большой скоростью с запада на восток, тогда точка падения стрелы, вертикально выпущенной из лука, должна находиться к востоку от исходной позиции стрелка. Поскольку этого не происходило, Буридан был вынужден согласиться с тем, что Земля все-таки находится в состоянии покоя, а вращаются небесные сферы.

Это был вполне обоснованный довод, однако в корне ошибочный. Правильное решение нашел один из учеников Буридана, последователь Оккама и его философии «нового пути» Николай Орем (ок. 1320–1382). Орем добился куда больших карьерных успехов, чем его учитель: он был воспитателем будущего короля Франции Карла V (1338–1380), а позже был назначен епископом Лизье. В годы студенчества в Парижском университете он изучал труды Оксфордских калькуляторов. Вслед за ними, проигнорировав запрет Аристотеля на использование метабазиса, он решил прибегнуть к геометрии, чтобы графически подтвердить доказательство теоремы о средней скорости (рис. 7).

По примеру своего учителя он применил бритву Оккама, упразднив суточное вращение звезд, поскольку «то, что делается путем нескольких больших действий, хотя может быть сделано меньшим количеством действий или меньшими действиями, делается напрасно». Однако в отличие от своего учителя Орем разрешил загадку падающей стрелы, заметив, что если стрела выпущена вертикально с палубы движущегося корабля, то она непременно упадет на ту же палубу. Он объяснил это тем, что на стрелу действует импетус горизонтального движения корабля, поэтому даже после того, как стрела выпущена из лука, она будет двигаться вместе с кораблем. Орем считал, что лучник на поверхности движущейся Земли находится в той же ситуации, что и моряк на палубе корабля, и «по этой причине стрела возвращается на то же место на Земле, которое она покинула».

Рис. 7. Найденное Оремом графическое доказательство теоремы о средней скорости. Горизонтальная ось AC означает «время», а вертикальная CD – скорость при равномерно ускоренном движении, таким образом, общее пройденное расстояние задается площадью треугольника ADC. Орем отмечал, что, если точка F находится на равном расстоянии от точек A и D, тогда треугольник FDG имеет тот же размер, что и треугольник AEF, следовательно, площадь прямоугольника AEGC равна площади треугольника adc. Однако, как нам уже известно, эта площадь равна пройденному расстоянию при условии, что тело все время будет двигаться со средней скоростью