История античной науки. Открытия великих ученых и мыслителей древности - Джордж Сартон

Анонимно напечатана в типографии Лаврентия Ганосия в Падуе

Все, что происходит, происходит из-за какого-либо типа движения, определенного выше. Физик изучает эти «движения» ради них самих, а еще для того, чтобы лучше понять лежащую в их основе субстанцию.

Однако невозможно объяснять природу только с точки зрения «материальных перемещений» или механизма. Необходимо принимать в расчет и общие соображения, например соображение вселенской экономии: Бог (или природа) ничего не делает зря. Каждое движение имеет направление и цель. Направление стремится к чему-то лучшему или прекраснейшему. Цель какого-либо существа раскрывается изучением его происхождения и эволюции. Мы приходим к теории финализма (учения о движении мира от его начала к предопределенному свыше концу) или телеологии, которая обсуждалась в предыдущей главе.

Все в природе двойственно: материально и формально. Форма выражает цель, которую, однако, можно достичь лишь с помощью той или иной материи. Недостатки, несовершенства, уродства, которые встречаются в природе, порождены слепой инерцией материи, которая побеждает цель.

Аристотель унаследовал и принял теорию четырех элементов (стихий), по крайней мере, в том, что касается изменений, происходящих в подлунном мире. (Для неизменного мира над Луной необходимо было постулировать пятый, вечный элемент, эфир.) Кроме того, он принимал четыре качества, по крайней мере, считал их основополагающими (влажное – сухое, горячее – холодное). К ним можно свести все остальные качества (например, мягкое – твердое). Аристотель делит сущности на низшие и высшие. Низшие сущности состоят из материи и формы. Материя у Аристотеля – это первичный материал, потенция вещей. Форма же придает материи актуальное состояние, то есть превращает ее из возможности в действительность. Таким образом, он заменяет понятие Идеи понятием формы. По Аристотелю, форма – это активное начало, начало жизни и деятельности. Именно форму должен пытаться постичь ученый, но он способен постичь ее лишь посредством отдельных (случайных) примеров. Мы невольно вспоминаем Платона; в каком-то смысле Аристотель такой же идеалист, как и его предшественник, с одним отличием: Платон идет от Формы (Идеи) к объекту, Аристотель же движется в обратном направлении. Простое, но огромное различие!

Впрочем, Аристотель делал исключение для некоторых основополагающих сущностей, например перводвижителя или стихий. Их сущность подразумевает существование, и познать их можно только априори. Все остальное познается эмпирическим путем, с помощью постепенной индукции: от частного к общему и от низших форм – к высшим. Механицизм сам по себе не способен объяснить Вселенную, однако каждому синтезу должны предшествовать анализ, описание и индукция. По сути, тех же методов придерживается и современная наука.

Хотя Аристотель часто цитировал Демокрита и не раз хвалил его, он отрицал теорию атомизма и то, что можно назвать «Демокритовым материализмом». Понятие вакуума он отвергал, так как представлял себе движение только в определенной среде. (Как ни странно, самое определенное высказывание в связи с вакуумом можно найти у Аристотеля в трактате «О дыхании», когда он пишет о дыхании рыб: «По словам Анаксагора, рыбы дышат так: выпуская воду через жабры, они втягивают заместивший ее во рту воздух, поскольку пустоты не существует»[143].) Возможно, Аристотель отвергал атомистическую теорию только из-за ее неверного применения Демокритом (или его учениками). Утверждалось, что Демокрит пытался все объяснить механистически, в то время как объяснения Аристотеля были отчасти материалистическими и отчасти формальными.

Небесные тела движутся вечно, с постоянной скоростью, по окружности. Подлунные тела не движутся, если находятся на своих естественных местах; если удалить их с этих мест, они стремятся вернуться к ним по прямой. Прямолинейное движение бывает двух видов: направленное вверх и вниз. Тяжелые стихии, такие как земля, движутся вниз; легкие стихии, такие как огонь, движутся вверх. Между двумя этими стихиями, которые олицетворяют абсолютно тяжелое и абсолютно легкое, находятся еще две стихии, вода и воздух. Они, соответственно, легче, чем земля, и тяжелее, чем огонь.

Аристотелева механика включает общие понятия принципа рычага, принципа возможных скоростей, параллелограмма сил, центра тяжести и плотности. Одни из этих идей получат точные и количественные формулировки в изложении Архимеда Сиракузского (Ill – 1 до н. э.), другие будут развиты позже, но в зачаточном виде и те и другие впервые появляются в Корпусе Аристотеля.

Больше всего споров относительно Аристотелевой механики касается динамики. Крайне поучительно происхождение идей Аристотеля на эту тему. Мы помним, что он не принимал понятия пустоты (вакуума). Движение невозможно в пустоте; поэтому, по Аристотелю, движение тел всегда происходит в сопротивляющейся среде. На основе приблизительных наблюдений он пришел к выводу, что скорость тела пропорциональна силе, толкающей (или тянущей) его, и обратно пропорциональна сопротивлению среды. Любой объект, движущийся в сопротивляющейся среде, склонен в конечном счете останавливаться, если какая-либо сила не продолжает его толкать (в вакууме сопротивление было бы нулевым, а скорость – бесконечной). Кроме того, он замечал, что скорость падающего тела пропорциональна его весу и что она нарастает по мере того, как тело удаляется от места его падения и подходит ближе к своему естественному месту. Поэтому скорость пропорциональна расстоянию падения.

Открытие истинных законов движения стало возможным только после того, как удалось преодолеть Аристотелево предубеждение против вакуума. Вместо того чтобы отвергать движение в вакууме как абсурд, допустили возможность его существования и обдумали, что будет, если убрать сопротивление. Благодаря такому удачному абстрагированию Галилей пришел к выводу, что скорость не зависит от веса или массы падающего тела. Сначала он думал, что скорость будет пропорциональна расстоянию падения, но затем понял, что она пропорциональна пройденному времени. Окончательно законы движения были открыты Ньютоном. Главным образом речь идет о законе о движущих силах, которые пропорциональны не скорости движущегося тела, а его ускорению. Впрочем, к чести Аристотеля, необходимо помнить, что в пределах тогдашних экспериментальных познаний его выводы нельзя назвать неразумными. Мах отнесся к нему несправедливо, а Дюгем, возможно, слишком великодушно. Аристотеля столь же несправедливо осуждать за то, что стало возможным доказать лишь после изобретения воздушного насоса, сколь и за то, что он не видел объектов, которые стали заметны лишь после изобретения телескопа.

Большая трудность земной (по сравнению с небесной) механики состояла в крайней сложности природных событий. Их невозможно было понять, не прибегая к очень смелым обобщениям. На такое Аристотель не был способен, не потому, что его воображение уступало воображению Галилея или Ньютона, но потому, что он не мог опереться на ту же сумму знаний и опыта и воспарить на ту же высоту.

«Метеорологика», приписываемая Аристотелю, содержит метеорологию в нашем смысле слова, а также многое из того, что мы привыкли относить к физике, астрономии, геологии, даже химии. Астрономическая часть вошла в трактат, потому