Владимир Кирсанов - Научная революция XVII века

• Название: Научная революция XVII века
• Автор: Владимир Кирсанов
• Издательство: Наука
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1987

Книга посвящена формированию основных представлений классической науки в XVII в., процессу, который получил название научной революции. Основное место отведено физико-математическим наукам, в развитии которых ярче всего отразились основные черты научной революции. Прослеживаются главные линии этого процесса, связанные в первую очередь с именами Кеплера, Галилея, Декарта, Гюйгенса и Ньютона. Большое внимание уделено первоисточникам — многие отрывки из научных трудов и переписки создателей новой науки публикуются на русском языке впервые. Учтены результаты позднейших исследований по истории науки, которые позволяют по-новому взглянуть на многие события того времени.

---

Объяснение процесса удара и сущности тяготения принадлежит к ошибочным теориям Декарта, хотя они и оказали большое влияние на формирование правильных представлений об этих явлениях.

Теперь остановимся еще на одной трактовке механических понятий, содержащейся в сочинениях Декарта, а именно на понятии относительности места и движения. Согласно Декарту (и в противоположность Ньютону), не существует абсолютной системы отсчета, а следовательно, и абсолютного движения. Декарт говорит, что «в мире нет неподвижных точек» и что «ни для какой вещи в мире нет твердого и постоянного места, помимо того, которое определяетcя нашим мышлением». Поскольку в его картине мира материя эквивалентна пространству, а материальное тело — части пространства, которую оно занимает, то «самые названия «место» и «пространство» не обозначают ничего, действительно отличного от тела, про которое говорят, что оно «занимает место»; ими обозначаются лишь его величина, фигура и положение среди других тел» [2, с. 471].

Чертеж из книги «Начала философии»

Итак, уже само «место» есть относительное, а не абсолютное понятие, а поскольку движение в общепринятом смысле есть не что иное, как «действие, посредством которого данное тело переходит с одного места на другое» [2, с. 477], то и движение как таковое становится понятием относительным. Более того, попытка Декарта каким-то образом индивидуализировать тело, обусловить возможность проведения с ним эксперимента приводит его к необходимости дать еще одно определение движения, еще более «релятивировать» это понятие. Так, Декарт наряду с движением в общепринятом смысле (le mouvement pris selon Fusage commun) вводит понятие движения в подлинном смысле слова (le mouvement proprement dit), которое есть «перемещение одной части материи, или одного тела, из соседства тех тел, которые непосредственно его касаются и которые мы рассматриваем как находящиеся в покое, в соседство других тел» [2, с. 477].

Понятие покоя, таким образом, тоже становится относительным — покой мыслится локальным, тогда как в целом покоящиеся тела (или места) в действительности непременно находятся в движении, именно поэтому «движение и покой — лишь два различных модуса» [2, с. 478] движущегося тела. В этом смысле покой неотличим от движения, «ибо перемещение взаимно, и нельзя мыслить тело АВ переходящим из соседства с телом СО, не подразумевая вместе с тем перехода СО из соседства с АВ и не имея в виду, что и для одного, и для другого требуется одинаковое действие. Поэтому, если мы хотим приписать движению природу, которую можно было бы рассматривать в отдельности, безотносительно к другим вещам, то в случае перемещения двух смежных тел — одного в одну сторону, другого в другую, в силу чего тела взаимно отдаляются,— мы не затруднимся сказать, что в одном теле столько же движения, сколько в другом» [2, с. 479-480].

Взгляд на движение как на относительное понятие, помимо чисто физических приложений, имел для Декарта еще и ту привлекательность, что избавлял его, как ему казалось, от опасности быть осужденным церковью за свою приверженность к коперниканству, как это произошло с Галилеем. Койре обратил на этот момент особое внимание, подчеркивая, что новое определение движения позволило Декарту утверждать, «что, хотя Земля носится в своем вихре и посредством этого своего вихря вокруг Солнца, в действительности она не движется. Следовательно, утверждал Декарт, осуждение его не касается: он не приписывал Земле движение, наоборот, он утверждал, что она покоится. Неудивительно, что эта столь субтильная и в то же время столь наивная попытка отмежеваться от Коперника и Галилея, предпринятая (как его именовал Боссюэ) очень осторожным философом, никого не обманула, кроме разве что нескольких современных историков. Тем не менее она удалась» [9, с. 221]. «Начала философии» были включены в «Индекс запрещенных книг» лишь в 1664 г., и не по причине явного коперниканства Декарта, а из-за того, что его понятие материи было несовместимо с догматом пресуществления.

Оптика Декарта примыкает к его механике, вместе с которой она входит как основная составная часть в систему мира в целом. Недаром главное сочинение Декарта, нежно им лелеемое в лучшую нору жизни и оставшееся неопубликованным, носит характерное название: «Мир, или трактат о свете». В этой работе он с самого начала пытается представить свет как естественный повод поговорить и порассуждать о множестве вещей, которые на первый взгляд со светом никак не связаны. Заявив, что из имеющихся в мире тел ему известно «лишь только два вида таких, которые обладают светом, именно — звезды и пламя или огонь» [7, с. 133], Декарт переходит к рассмотрению свойств пламени, твердости и жидкости, рассуждает о возможности существования пустоты, о числе элементов и их качествах, о законах движения и, наконец, переходит к описанию устройства Вселенной. В частности, он полагает, что вся существующая в природе материя состоит из частиц трех типов, различающихся по величине. Самые тонкие частицы образуют так называемый первый элемент, или элемент огня, более крупные частицы принадлежат второму элементу — элементу воздуха, и наконец, наиболее грубые частицы составляют третий элемент — элемент земли. Не вполне понятно, как эти атомистические представления уживаются с картезианским принципом отсутствия пустоты и бесконечной делимости материи. По этому поводу Декарт лишь замечает, «что элемент огня можно назвать наиболее тонкой и всюду проникающей жидкостью, какая только существует на свете» [7, с. 152]. Затем он приступает к обсуждению света как такового.

Декартова теория света была в своей основе корпускулярной, т. е. свет — это действие, производимое частицами второго элемента; он говорит даже, что «свет можно также хорошо представить посредством движения» [7, с. 136]. Но на самом деле свет, по Декарту, был не столько движением частиц, сколько «конатусом» — стремлением к движению, импульсом силы, распространяющимся мгновенно и прямолинейно в среде тонких частиц второго элемента, заполняющего промежутки между видимыми макротелами.

Для понимания его теории идея конатуса особенно важна (кстати, эту же идею впоследствии использовал Гюйгенс); «... прежде всего нужно подчеркнуть, что, когда я говорю, что некоторое тело стремится в такую-то сторону, я не хочу, чтобы при этом думали, будто бы тело это имеет в себе какую-то мысль или волю, влекущую его туда. Я хочу сказать только, что это тело склонно двигаться в известном направлении, причем безразлично, движется оно туда на самом деле или же ему мешает в этом какое-нибудь другое тело» [7, с. 216]. Итак, не движение, не перемещение частиц, а передача их стремления двигаться представляет собой свет. Давление частиц на глаз и вызывает ощущение света, поэтому моделью света может служить палка слепого, которая ощупывает предметы и, натыкаясь на них, мгновенно передает об этом информацию — импульс. Зрение, таким образом, превращается в осязание, прикосновение, давление, механическое понятие.

Замечателен перечень свойств света как «действия, посредством которого могут быть толкаемы глаза людей» [7, с. 230]:

«Основными свойствами света являются следующие: 1) он распространяется во все стороны вокруг тел, называемых светящимися, 2) на всевозможные расстояния, 3) мгновенно и 4) обычно по прямым линиям, называемым лучами света; 5) некоторые из этих лучей, исходя из различных точек, могут собираться в одну и ту же или 6) исходя из одной точки, расходиться в различные пункты; 7) исходя из разных точек и идя к разным точкам, лучи эти могут проходить через одну и ту же, не мешая друг другу, 8) но иногда, когда сила их значительно неравна и превосходство одних над другими в этом отношении весьма велико, они могут мешать друг другу; 9) направление этих лучей может быть изменено посредством отражения или 10) преломления; 11) сила их может быть увеличена или 12) уменьшена благодаря различным положениям или качествам передающей их материи» [7, с. 231].

Как следует из свойства 8), Декарт не имел ясного понятия о том, что сегодня называют принципом суперпозиции, т. е. в данном случае, что пересекающиеся световые лучи не влияют друг на друга, хотя в объяснении предыдущего свойства он указывает, что «каждая из частиц второго элемента способна получать в одно и то же время несколько различных движений» [7, с. 234]. Эта двойственность позиции Декарта, которая выражается уже в том, что он постулирует для света два противоположных свойства — седьмое и восьмое, определяется тем, что его теория занимает промежуточное положение между корпускулярной теорией истечения и волновой теорией. И хотя главным материальным агентом у него является частица второго элемента, свет не есть движение этих частиц, а лишь передача склонности к движению от частицы к частице. Но, поскольку наглядно объяснить, что такое этот конатус непросто, Декарт прибегает к вполне наглядным чисто корпускулярным аналогиям (в данном случае к пересекающимся трубам, по которым движется воздух), и сразу многообещающая тонкость его представлений утрачивается.