Фредди Ромм Как сделать машину времени? Вит Ценёв Сам себе доктор Хаус
жүктеу/скачать 0.77 Mb.
|
| Хотя идея импето была преимущественно связана с качественной характеристикой материи, поскольку в ней многое было от аналогии с теплотой, тем не менее она сыграла очень важную роль в механике импето, которая, не став магистральной дорогой в развитии физики, в разных формах оказала достаточно плодотворное влияние на процесс становления нового физического мировоззрения.
Таким образом, можно с полным правом утверждать, что Буридин, Орезм и их единомышленники, приверженцы теории импето, заложили начало триумфу механики XVII столетия, триумфу ньютоновской теории универсальной гравитации, поскольку идея импето стимулировала революцию во взглядах на природу движения и, что еще более важно, стимулировала изменения взглядов на естественный порядок вещей в материальном мире. Дело в том, что понятие движения от Платона и Аристотеля до средневековых философов было вплетено в некое подобие анимистической философии природы, предписывающей «поведению» вещей нечто божественно разумное. Надо было разрушить этот анимизм, и здесь свою положительную роль сыграла теория импето, приписывающая инертной материи свою собственную способность к движению, которая не нуждается в божественном вмешательстве. Вот почему это было действительно важным шагом в направлении создания новой механики и соответствующей ей теории движения. Особо следует подчеркнуть, что представители теории импето были благосклонно расположены к идее о том, что Вселенная может быть бесконечной в пространстве и могут существовать другие миры, подобные нашему. Такого рода идеи стали едва ли не центральными в сочинениях кардинала Николая Кузанского (Николай Кребс, 1401–1464), который также считал, что Земля вращается вокруг своей оси. Защитники теории импето составляли меньшинство в средневековых университетах Европы. Их взгляды не получили широкого распространения. Большинство ученых следовало ортодоксальной христианско-аристотелевской теории, в частности развиваемой Томасом Аквинским, согласно которой Вселенная конечна, а Земля находится в неподвижном состоянии в центре Универсума. К XV веку теория импето почти сошла на нет, хотя некоторые ее отголоски мы находим в начале XVI века. Концепция движения, которая опирается на физику импето, всецело отлична от концепции Аристотеля. В схоластической интерпретации движение не выглядит как процесс актуализации «формы». Однако оно все еще трактуется как изменение и как таковое нуждается в объяснении посредством использования понятий «сила» или «определенная причина». Таким образом, импето производит движение; оно движет тело. Но в то же время импето играет другую важную роль, а именно: преодолевает сопротивление окружающей среды. Согласно Галилею, тяжелые тела размещаются в центре мира или близко от него в виде концентрических кругов. В своей критике аристотелевского понятия естественного движения (даже там, где Галилей принимает естественный характер движения) он возражает против естественного характера движения вверх. И делает это Галилей не только потому, что все тела являются тяжелыми и поэтому движение вверх всегда является насильственным, но еще и потому, что оно не обладает естественным пределом. Нельзя вечно спускаться вниз, но можно неограниченно двигаться вверх. Это представление Галилея о Космосе является свидетельством глубокой эволюции галилеевского философского мировоззрения. Для Галилея существует центр Универсума, но вместе с тем великий итальянец ощущает, что космическая сфера при научном подходе к ее пониманию расширяется, становится бесконечной, теряя свою сферообразность. Этого достаточно для того, чтобы пространство приобретало все более гомогенный характер, теряя всякие следы античного Космоса как некоего организма. Необходимо подчеркнуть следующее: если в астрономии Николай Коперник (1473–1543) и Иоганн Кеплер (1571–1630) боролись против Клавдия Птолемея (ок. 90 – ок. 160), то оппонентом Галилея выступал Аристотель как философ. Иными словами, если Земля движется в космическом пространстве, то вся аристотелевская физическая теория космологии оказывается безосновательной. Сокрушая Аристотеля, Галилей фактически сокрушал и аристотелизм Аквината, тем самым невольно замахиваясь на религиозную идеологию, что было чревато большими неприятностями. Сегодня принцип движения по инерции кажется нам совершенно очевидным. Мы почти автоматически считаем, что никто и никогда не думал иначе. Однако это совсем не так. Данный принцип стал очевиден для нас благодаря Галилею и Декарту, тогда как для античных греков и людей Средневековья он казался совершенно неприемлемым и абсурдным. Галилеевское понятие движения (так же, как и понятие пространства) кажется нам настолько естественным, что мы верим даже в то, что закон инерции происходит из опыта и наблюдений, хотя совершенно ясно, что никто и никогда не мог наблюдать бесконечное движение по инерции в силу той простой причине, что такое движение абсолютно невозможно. К этому можно добавить следующее. Галилей не был астрономом в прежнем смысле слова. Он никогда не интересовался традиционными процедурами позиционной астрономии. Как философски мыслящий ученый, он применял к исследованию природы новую астрономическую технику (преимущественно своего собственного изобретения) для понимания и объяснения вопросов космологии. С галилеевской точки зрения вопросы, которые исследователь может задавать природе, являются плодотворными тогда, когда они являются не случайными, а теоретически обоснованными. Только в этом случае посредством эксперимента можно получить недвусмысленный ответ на поставленный вопрос. Ошибочно предполагать, что подобная познавательная позиция не имела место раньше, но начиная с Галилея эта методологическая позиция становится главной опорой науки Нового времени. Так, сравнивая взгляды Галилея и Фрэнсиса Бэкона (1561–1626), мы обнаруживаем, что Бэкон рассматривал эксперимент как своеобразное лекарство от невежества, тогда как Галилей рассматривал эксперимент как способ проверки научного знания, подтверждающий наши теоретические выводы. Однако сам Галилей, как отмечают многие ученые, никогда не делал подобных экспериментов, предпочитая иметь дело с мысленными экспериментами. Функция этих мысленных экспериментов заключалась не в демонстрации нового факта, а в установлении согласия между опытом и идеей, которая предшествует данному опыту. С известной степенью упрощения можно сказать, что современная наука появилась на свет тогда, когда достигла уровня «технологической саморефлексии», то есть уровня понимания роли технических инструментов в научном познании окружающего мира. Первыми проблесками этой саморефлексии был галилеевский телескоп, со свидетельствами которого не хотели считаться даже некоторые близкие друзья Галилея, поскольку не готовы были принять новый смысл научной деятельности, новый образ науки. Чтобы взглянуть в телескоп, требовалось быть не только гениальным ученым, но и ученым нового толка, верящим в опытное знание. Иными словами, Галилей не только использовал технику для подтверждения своих теоретических взглядов, но и был первым, кто сделал важный и решительный шаг, придав технике большую значимость для теоретических обобщений, одновременно технологизировав научное знание, то есть нацелив его на технически оснащенный опыт, что предполагало использование новых методов научного познания. Сущность и революционный характер эксперимента в научном познании не сводится к вопросу о пресловутой Пизанской башне, с верхушки которой, согласно сомнительным историческим легендам, бросали тяжести с целью определения скорости падения вещей различного веса. Бросали или не бросали эти тяжести – неважно. Важное другое: мы знаем, что для проведения точных измерений падения тел Галилей использовал в своих опытах как маятник, так и наклонную плоскость. Это были чуть ли не самые первые эксперименты в новой науке. Они отличались от экспериментов схоластов XIII столетия главным образом тем, что были скорее исследовательскими, чем иллюстративными, и в еще большей степени – своим количественным характером, позволившим связать их с математической теорией. Конечно, не следует слишком преувеличивать заслуги Галилея в оценке познавательных возможностей эксперимента. Галилей занимал промежуточную позицию в отношении своих собственных опытов, говоря, что проводит их не для того, чтобы убедиться самому, но чтобы убедить других. Тем самым Галилей сохранял известную верность традиции, превозносящей силу разума как такового в познании окружающего мира. В этом смысле его опыты были скорее демонстрацией, чем экспериментом. Однако, проводя опыты и получая неожиданные для себя результаты, Галилей интуитивно схватывал то, что его опытные демонстрации содержат в себе эвристический момент, привносящий в теоретические доказательства дополнительный смысл. Так или иначе учитывая этот эвристический момент опытного познания, он вынужден был вносить исправления в логику деятельности разума, невольно лишая эту деятельность прав на абсолютную автономию и диктат по отношению к чувственному опыту. Благодаря этому вырисовывалась тенденция превращения эксперимента в особый научный аргумент, приближающийся по силе убедительности к процедурам логико-математических доказательств. Предание эксперименту доказательной силы было возможно не по субъективным соображениям «взбалмошного» Новатора, а потому, что алгебраизация математических доказательств, осуществленная талантливым французским математиком Франсуа Виетом (1540–1603), позволила усмотреть некоторый изоморфизм между механикой и алгоритмами логико-математических доказательств. Связь математики с механикой нашла свое воплощение в экспериментальном понимании опыта, где математика материализовалась в технологии механистического типа. Поэтому Галилей по праву считается основоположником научной техники. Галилеевское возвышение рационально планируемого опыта и эксперимента обусловлено еще и тем, что он объявил войну догматическому мышлению, слепо полагающемуся на авторитеты. Отрицая бездумно принимаемые авторитеты и в первую очередь непогрешимость авторитета Аристотеля, Галилей возвышал значение систематического наблюдения. Античное разграничение «знание–мнение» получило в его работах новый смысл, а именно: «мнение» в виде эмпирического знания было не противопоставлено теоретически достоверному «знанию», а рассмотрено как первая и необходимая ступень научного познания. В связи с этим Галилеем было высказана смелая мысль об относительности научной истины, ограниченной историческим временем и несовершенством нашего познания. Характерно, что любимым афоризмом Галилея, повторенным затем Фрэнсисом Бэконом, был афоризм: «Истина – дочь времени». Соответственно этому утверждалось, что истина раскрывается постепенно, добывается с помощью экспериментов и математических вычислений, а не посредством схоластического цитирования «непогрешимых» текстов. Воззрения Галилея находились в серьезном противоречии со схоластической традицией, так как Галилей, протестуя против субстанциализации качеств, лишил мир всех качеств вообще, поскольку те не поддавались математической интерпретации. Тем самым Галилей настолько радикально рвал с аристотелезирующим естествознанием, гипертрофирующим качества, что сам впадал в противоположную крайность, как бы гипостазируя количества. Из многообразия субстанциальных форм-качеств мир превратился в алгебру. В построении Декарта количественная точка зрения достигла своего апогея. Итак, математизируя Природу, Галилей и Декарт были вынуждена упразднить понятие качества, рассматриваемое в аспекте восприятия чувственно данного мира. С упразднением чувственного восприятия в роли свидетеля качественного многообразия мира упраздняется и соответствующий источник познания, в результате чего главным источником математически однородной в своей основе Природы объявляется не просто интеллектуальное (теоретическое) познание, а такое интеллектуальное познание, которое имеет априорный характер в смысле «внеопытного» (внечувственного) познания, отрицающего научную ценность субъективно-чувственного познания. Характерно, что первоначально априорное познание не рассматривалось как нечто «врожденное» человеку; оно лишь противопоставлялось апостериорному (эмпирическому) познанию как познание количественно измеримых закономерностей. Следовательно, единственно надежным и объективным источником собственно научного знания является знание a priori, то есть теоретическое знание, позволяющее нам строить геометрически точную картину Вселенной, чье качественное многообразие – всего лишь дань несовершенству наших органов чувств, не способных проникнуть в сокровенную суть вещей и адекватно ее выразить в языке чувственных образов. В данном априоризме нет ничего предосудительного. С логической точки зрения любое теоретическое знание имеет в определенном смысле априорный характер, поскольку в науке субъектом познания выступает не отдельный, конкретно взятый человек (Аристотель или Декарт), а специфическая деятельность научного сообщества, организованного в науку как особый социальный институт. Разумеется, речь не идет об игнорировании человеческого индивидуума в процессе научного освоения действительности, но необходимо помнить, что изучением познавательных способностей человеческого индивидуума сегодня занимается психология, а не методология научного познания, в рамках которой вполне допустимо использование понятие «a priori», если не придавать ему определенный статус в духе психологизма или биологизма. К этому можно добавить, что уже в XIII столетии начинает пробуждаться дух экспериментаторства, что отчасти стимулировалось проникновением на Запад арабской науки, появлением университетов в больших городах Европы и т. п. Самой примечательной фигурой в этом движении был францисканец Роджер Бэкон (1214–1294), преподававший в Оксфордском университете. Он весьма критически относился к непререкаемым авторитетам и застывшим традициям. По его словам, настоящий студент должен овладевать натурфилософией, используя эксперименты. Подкрепляя слова делами, средневековый ученый занимался осуществлением экспериментов в оптике. Между прочим, этому оригинальному и талантливому ученому принадлежат высказывания о подводных лодках, летающих машинах и т. п. Небезынтересно отметить, что по отношению к функциям эксперимента Галилей и Декарт занимали противоположные позиции, поскольку основой картезианской науки были ясные и отчетливые идеи, формулируемые как законы природы. И если это теоретическое знание не обеспечивается требуемым эмпирическим материалом посредством экспериментов, тем хуже для экспериментов. В данном случае беспомощной оказывается не теория, а эксперимент в силу тех или иных его технических недостатков. Для подтверждения теории можно в ряде случаев обойтись и без экспериментальной ее проверки, введя в контекст теории воображаемые эмпирические факторы (скажем, небесные вихри, увлекающие планеты вокруг Солнца), как бы подтверждающие теоретические выкладки. В связи со сказанным нельзя пройти мимо того любопытного факта, что новые технические инструменты для эмпирического исследования природы в большинстве случаев не были продуктами научного изобретения для проверки тех или иных теорий. Они преимущественно адоптировались, а не изобретались. Например, телескоп первоначально использовался в военных целях, а микроскоп вначале служил игрушкой для забав. Возвращаясь к принципу инерции, необходимо отметить, что данный принцип предполагает следующее: во-первых, наличие возможности изолировать данное тело от всякого физического окружения и рассматривать его существующим просто в пространстве; во-вторых, наличие концепции пространства, которое идентифицировано с гомогенным бесконечным пространством евклидовой геометрии; в-третьих, наличие концепции движения и покоя, которая рассматривает их как особые состояния. Аргументы Галилея основаны на мифической концепции «общей природы Земли и земных вещей». Позднее наука заменит эту концепцию новой концепцией во главе с понятием «физическая система». Физическая система – это система тел, участвующих в одном и том же движении. Все это невозможно было сформулировать на базе аристотелевской философии движения и требовало принятия совершенно другой философии. Концепция физической системы или, точнее говоря, системы механической, которая неявно содержалась в рассуждениях Коперника, была разработана Джордано Бруно (1548–1600). Бруно открыл, пользуясь своей гениальной интуицией, что новая астрономия должна отказаться от концепции закрытого и конечного мира, заменив ее концепцией открытого и бесконечного Универсума. Это означало устранение понятия «естественное место», а значит, и «естественное движение». Будем иметь в виду, что понятие «естественное место» стоит в одном ряду с такими понятиями, как «целое», «космический порядок», «гармония», которые предполагают, что в Космосе вещи находятся в некотором определенном порядке. В таком случае любая вещь в соответствии со своей природой обладает однозначно определенным местом в Космосе. Понятие «естественное место» выражает главное теоретическое требование аристотелевской физики: должно быть единственное место для каждой вещи и каждая вещь должна быть на своем месте. С этой точки зрения покой – это наиболее естественное состояние вещей. Движение же «по природе» – это обладание движущей причиной, каковой является активная «форма» движущегося тела. Данная «форма» стремится вернуть тело в свойственное ему «естественное место» и таким образом поддерживает движение. Насильственное движение – это движение «против природы», предполагающей наличие внешней действующей причины, не связанное с активной «формой» тела. Поскольку Аристотель не допускал действия на расстоянии, а считал, что всякая передача движения предполагает соприкосновение, постольку действующая причина рассматривалась не как «двигатель внутреннего сгорания», а как некий субъект, толкающий или тащащий вещь. Этим античным представлениям о движении был нанесен серьезный удар Бруно. Именно Бруно своей идеей множественности миров спровоцировал первый серьезный конфликт между представителями новой философии и старыми церковными авторитетами. Его учение считалось крайне опасным для теологии. Тем не менее Николай Орезм в своем сочинении «Livre du Gelet du Monde» много внимания уделил этому еретическому чению. Орезм рассматривал возможность множественности миров с двух точек зрения – с временной и пространственной, а именно: один мир включается в другой и отдельные миры сосуществуют в пространстве. Аристотелевский аргумент, согласно которому земля другого мира, если таковой возможен, должна стремиться (падать) к своему естественному месту (некоему центру), французский ученый подвергает критике, указывая на то, что естественным местом для такой земли должен быть центр ее собственного мира. Соответственному этому ограничение мощи божественного творчества границами одной Вселенной он рассматривает как отрицание божественного всемогущества. Кроме того, Орезм считал естественным для человека веру в то, что за пределами нашей ограниченной Вселенной имеется другое пространство. На основе своих философских размышлений он делает вывод, что нельзя безоговорочно устранять мыслимую возможность множественности миров, хотя в действительности никогда не может быть больше, чем одного мира. В XVII веке подобные идеи нашли свое воплощение в сочинении первого научного фантаста Джона Уилкинса «Открытие мира на Луне» (1638). Вера в бесконечность и вечность Космоса имеет древние корни. Такого рода идеи мы находим у Лукреция, который, судя по всему, заимствовал их у Демокрита. В Средние века подобные идеи имели хождение в мусульманском мире среди философов, тогда как христианскому миру в то время они были почти неизвестны. Впервые близкие идеи в христианском мире были высказаны Николаем Кузанским в XV веке. По-видимому, его взгляды оказали определенное влияние на Бруно. Там, где Коперник проводит различие между «естественным» движением Земли и «насильственным» движением тел на Земле, Бруно их уподобляет. По мнению Бруно, то, что происходит на Земле, если предположить ее движение в звездном пространстве, тождественно тому, что происходит на корабле, скользящем по поверхности моря. В таком случае движение Земли оказывает не большее влияние на движение вещей на Земле, чем движение корабля на движение вещей, находящихся на корабле. На место аристотелевской динамики Бруно ставит динамику импето парижских философов. Ему кажется, что динамика импето служит достаточным основанием для построения новой физики, соответствующей астрономии Коперника, что было, конечно, заблуждением. Тем не менее нельзя отрицать того, что концепция импето позволила Бруно отвергнуть некоторые слабые аргументы Аристотеля. Однако она не могла отбросить их все и тем более послужить надежной основой для построения новой физики, в становлении которой большую роль сыграла астрономия. Как это происходило? К середине XV века европейская астрономия находилась в полном упадке, хотя и придерживалась системы Птолемея. В ходу были астрономические «Альфонсиновы таблицы» («Альфонсины»), составленные в Толедо (Испания) в XIII веке группой астрономов, работавших вначале под покровительством инфанта, а с 1252 глда – короля Леона Альфонса Х «Ученого» (1223–1284). Составлению «Альфонсин» предшествовала большая и трудоемкая работа по переводу с арабского многочисленных астрономических трудов, в первую очередь птолемеевского «Альмагеста» («Алмагест»). Составленные на испанском языке «Альфонсины» были впервые обнародованы в 1283 году. Они широко использовались вплоть до XVI века, так как давали видимые положения планет на каждый день для периода с XIII по XVI века. Эти астрономические таблицы, полные ошибок, явились не вполне удачной попыткой применить к «новому году» устаревшие вычисления Клавдия Птолемея. Данные ошибки попытался исправить немецкий ученый Иоганн Мюллер (1436–1475), более известный под латинизированным именем Региомонтан, то есть «кенигсбержец» (по названию небольшого городка Кенигсберга в Гессене, из окрестностей которого он был родом), называвшего себя Де Монто Регио (Монтереджио). Делая наблюдения над затмениями со своим учителем, профессором Венского университета Георгом Пурбахом (1423–1461), он обнаружил, что лунные затмения 1450–1460 годов наступали часом позднее, чем это должно было наблюдаться в соответствии с «Альфонсинами». Более того, каждое новое наблюдение открывало новую ошибку. Эти наблюдения подрывали не только веру в истинность «Альфонсин», но и в «Альмагест», где ошибок было еще больше. Неясно было, откуда происходят отклонения между действительной картиной неба и требованиями теории: то ли от неверности самой теории, то ли от неверности сделанных на ее основе таблиц и вычислений. Этот вопрос становился ключевым вопросом астрономии. Отвечая на данный вопрос в рамках классической птолемеевской теории, ученые прежде всего взялись за точную разработку этой теории, освобождая ее от неверных комментариев, ошибок переводчиков, а также ошибок в вычислениях и заключениях. Это был совершенно правильный прием научного исследования, которым мы пользуемся и сегодня, решая неясные научные вопросы в рамках существующей теории, истинность которой по тем или иным причинам не ставится под сомнение. Противоречия отдельных наблюдений с теорией не может служить поводом для критики данной теории. Вначале необходимо выяснить причины несовпадения теоретических выводов с фактами, и только потом решать, верна или неверна теория. Будем иметь в виду, что фактические данные, представленные в «Альмагесте», относились к тому небу, какое было во II веке и даже ранее. С той поры прошло почти пятнадцать столетий. Взаимное положение неподвижных звезд изменилось. Надо было вычислить эти изменения и сверить их с действительностью. Добавим к этому и то, что морские плавания существенно раздвинули область неба, известного античному человеку. Например, в небе за экватором были обнаружены новые созвездия, исчезло большинство старых, в том числе исчезла абсолютная исходная точка всех вычислений древних – Полярная звезда, так называемый полюс мира. В этих условиях океанские плавания становились практически невозможными, так как для всякого плавания по океанским просторам надо было иметь хотя бы приблизительно точные данные о положении Солнца и Луны, чтобы получить более или менее ясные понятия о географической широте и долготе местности. жүктеу/скачать 0.77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|