Этюды о Галилее бесплатное чтение
![](/img/b/38168.jpg)
ОТ ПЕРЕВОДЧИКА
Перед вами одна из ранних и, безусловно, выдающихся работ Александра Койре, впервые опубликованная парижским издательством Hermann в 1935–1939 годах и переизданная в 1966 году1. В продолжение последней четверти прошлого века появлялись переводы этой книги на европейские языки (английский перевод – в 1978 году, изд. Humanities Press; итальянский в 1979 году, изд. Einaudi; испанский в 1980 году, изд. Siglo XXI; португальский в 1986 году, изд. Dom Quixote и др.), и вот наконец книга стала доступна русскоязычному читателю.
Александр Койре, урожденный Александр Владимирович Койра, признанный классик истории и философии науки, родился в Таганроге в 1892 году. Еще в юном возрасте увлекся работами Э. Гуссерля, после эмиграции в Германию в 1908 году посещал курсы его лекций в Геттингенском университете. Из-за разногласий, возникших между ним и Гуссерлем касательно его дипломной работы, Койре решает уехать и продолжить свое образование в Парижском университете (1912–1913), где изучает историю философии и слушает лекции А. Бергсона, Л. Брюнсвика, А. Лаланда и др. Первым исследовательским увлечением Койре была история религии; в 1920-е годы он пишет несколько работ, посвященных этой теме, в том числе диссертацию (1922), посвященную проблеме доказательств существования Бога у Декарта («Essai sur l’idée de Dieu et les preuves de son existence chez Descartes»). Вероятно, именно этот первоначальный интерес повлиял на формирование его историко-научного подхода, предполагающего связь и взаимовлияние научных идей, с одной стороны, и религиозных, метафизических представлений, с другой.
В своих историко-научных работах, в частности в «Études galiléennes», Койре открыто следует традиции, начатой Э. Мейерсоном, Г. Башляром, П. Дюэмом и др.; эта плеяда представляла своего рода альтернативу позитивистской перспективе, уделяя немалое внимание общему историческому контексту научных открытий и в особенности возникновению идей и теорий, впоследствии нашедших опровержение. С другой стороны, признавая огромный вклад Дюэма в развитие новой традиции историографии науки, в этой книге Койре полемизирует со своим предшественником, опровергая его тезис о преемственности между средневековым понятием импетуса и представлением об инерциальном движении в классической механике2. В свою очередь, идеи Койре сыграли значительную роль в дальнейшем развитии так называемого дисконтинуального подхода в историографии науки; в частности, Т. Кун в «Структуре научных революций» (1962) открыто называет себя приверженцем исследовательского метода Койре и, перечисляя работы, оказавшие на него особое влияние, также упоминает «Études galiléennes»3.
«Études galiléennes», наряду с «Trois leçons sur Descartes»4, опубликованными годом ранее, – одна из первых монографий Койре по истории науки. В книге освещаются сюжеты и персонажи, которые будут находиться в поле внимания Койре на протяжении значительной части его творческого пути и которые так или иначе связаны со становлением научных идей Нового времени, приходящих на смену антично-средневековым представлениям об устройстве мира и закономерностях физических явлений. Уже в «Études galiléennes» утверждается исследовательский метод и принципы, которыми Койре будет руководствоваться в более поздних и хорошо известных нам благодаря существующим переводам на русский язык работах «От замкнутого мира к бесконечной вселенной»5и «Очерки истории философской мысли»6.
Выражаю особую благодарность А. В. Кошелеву, А. Т. Юнусову, А. А. Цыганковой и В. В. Куртову за неоценимую помощь в работе над переводом.
Н. А. Кочинян
ПРЕДИСЛОВИЕ 1938 Г
Три этюда, объединенные мной в один том, представляют собой независимые друг от друга исследования. Тем не менее они составляют целое, ведь в контексте определенного рода вопросов они изучают одну и ту же проблему, а именно – проблему рождения классической науки. Отдельные фрагменты двух из этих трех исследований – «На заре классической науки» и «Закон свободного падения тел» – были опубликованы в «Annales de l’Université de Paris», 1935–1936, и в «Revue Philosophique», 1937. Все содержание третьего этюда издается впервые.
Париж, 1938
I
НА ЗАРЕ КЛАССИЧЕСКОЙ НАУКИ
Придет время, и потомки наши удивятся, что мы не знали столь простых вещей.
Луций Анней Сенека
Введение
В наши дни, к счастью, больше нет необходимости настаивать на важности исторического исследования науки. После того как были написаны блестящие труды таких авторов, как П. Дюэм, Э. Мейерсон, Э. Кассирер и Л. Брюнсвик, нет также и необходимости настаивать на важности и плодотворности такого исследования для философии7. Действительно, одно только историческое изучение эволюции (и революций) научных идей (наряду с изучением непосредственно связанной с этим истории техники), благодаря которому обретает смысл столь восхваляемое и в то же время столь порицаемое понятие прогресса, показывает нам столкновение человеческого мышления и реальности, раскрывает его поражения и победы, показывает, какого сверхчеловеческого усилия стоит каждый шаг на пути осмысления действительности – усилия, которое порой приводит к подлинной «мутации» человеческого разума8. Это изменения, благодаря которым понятия, с большим трудом «изобретенные» величайшими гениями, становятся не только доступными, но и простыми и очевидными для школьников.
Одной из таких мутаций, едва ли не самой важной с времен, когда древнегреческая мысль открыла Космос, несомненно, была научная революция XVII века – фундаментальная перемена мышления, проявлением и в то же время плодом которой была физика Нового времени, или, точнее, классическая физика9.
Иногда это изменение пытались охарактеризовать и объяснять через некое целостное радикальное духовное изменение: деятельный образ жизни отныне сменяет созерцательный образ жизни, человек Нового времени пытается доминировать над природой, в то время как средневековый и античный человек стремился лишь созерцать ее. Механистичность классической физики – активной, деятельной науки Галилея, Декарта и Гоббса, которая должна была превратить человека в «господина и хозяина природы», – объяснялась, таким образом, этим желанием доминировать, действовать; применение к природе категории мышления homo faber10 было как бы простым переносом этого отношения; картезианская наука (и, a fortiori, наука Галилея) якобы представляла собой, что называется, «науку инженеров»11. В целом не лишенная оснований и порой даже довольно подробно проработанная (достаточно вспомнить изменение ценности и онтологического статуса созерцания и деятельности, которое произошло в философии Нового времени; о некоторых интерпретациях или образах картезианской физики с ее блоками, нитями и рычагами), эта концепция, как нам кажется, все же содержит все недостатки всеохватной теории.
Помимо прочего, она пренебрегает технологическим вкладом Средневековья или духовным воздействием алхимии. Наконец, деятельный подход, который описывает эта концепция, принадлежит Бэкону (чья роль в истории научной революции была совершенно ничтожна)12, а не Декарту, не Галилею; и механицизм классической физики, весьма далекий от представлений ремесленников13 или инженеров, служит тому опровержением14.
Частым предметом обсуждения также была роль опыта в рождении так называемого экспериментального метода15. И действительно, экспериментальный характер классической науки составляет одну из ее отличительных черт. Однако на самом деле здесь кроется некоторая двусмысленность: опыт, понимаемый в обыденном смысле, как наблюдение здравого смысла, не играл никакой роли в зарождении классической науки, разве что служил препятствием; физика парижских номиналистов и даже аристотелевская физика были куда ближе к такому опыту, нежели физика Галилея16. Что касается экспериментирования как методического вопрошания природы, то оно предполагает язык, на котором оно формулирует свои вопросы, и словарь, позволяющий истолковывать ответы. Итак, если классическая наука, вопрошая природу, пользуется не чем иным, как языком математики (точнее, языком геометрии), то этот язык, вернее, само решение его использовать, связанное с изменением метафизической установки17, не могло, в свою очередь, быть продиктовано опытом, условия которого оно должно было установить.
С другой стороны, решалась более скромная задача – охарактеризовать классическую физику как таковую, выделив ее наиболее значимые черты. Так, подчеркивалась роль, которую сыграли в галилеевской физике взаимосвязанные понятия скорости и силы18, а также понятие «момента», которые интерпретировали как выражающие некоторую глубокую интуицию в отношении интенсивности физических процессов и даже их мгновенной интенсивности19. Вполне справедливо: достаточно подумать об идее мгновенности в картезианской физике20, понятии элемента или момента скорости, т. е. скорости в данный момент; эта характеристика, однако, гораздо лучше применима к ньютоновской физике, основанной на понятии силы, нежели к физике Декарта или физике Галилея, которые стремились избегать этого понятия. И еще лучше эта характеристика была бы применима к физике Парижской школы – к физике Буридана и Николая Орема. Бесспорно, классическая физика – это теория динамики. Тем не менее она не зарождается целиком как таковая. Изначально она появляется как кинематическая теория21.
Наконец, предпринимались попытки определить классическую физику исходя из роли, которую в ней играет принцип инерции22. Действительно, достаточно представить себе фундаментальную роль понятия инерции во всей классической науке, ведь этот принцип не был известен древним, он лежит в основе галилеевской физики и непосредственно связан с физикой Декарта; тем не менее данное определение кажется нам несколько искусственным. Недостаточно простой констатации факта: следовало бы объяснить, почему физика Нового времени сумела адаптировать принцип инерции, т. е. объяснить, почему и каким образом это понятие, которое, как нам теперь кажется, в высшей степени очевидно, снискало статус априорной очевидности, в то время как для греков, так же как и для средневековых мыслителей, напротив, оно выглядело отнюдь не очевидным и даже совершенно абсурдным23.
Таким образом, мы полагаем, что мышление классической науки может быть охарактеризовано следующими двумя пунктами, напрямую связанными друг с другом: геометризация пространства и разрушение Космоса, т. е. в научных рассуждениях исчезают все соображения, исходящие из идеи Космоса24, и конкретное пространство догалилеевской физики замещается абстрактным пространством евклидовой геометрии. Именно это замещение позволило вывести закон инерции.
Мы уже говорили, что новое научное мышление, как нам кажется, явилось плодом решительных перемен: именно этим объясняется то, почему открытие вещей, которые сегодня могут казаться нам элементарными, потребовало длительных усилий (не всегда венчавшихся успехом) величайших гениев человечества, таких как Галилей и Декарт. Именно об этом говорит призыв не бороться с ложными или неудовлетворительными теориями, но изменять границы самого мышления, перестраивать интеллектуальную позицию, в целом совершенно естественную25, заменяя ее другой. И именно этим объясняется то, почему (несмотря на кажущиеся противоречия, кажущуюся историческую непрерывность, на которой настаивали Каверни26и Дюэм27) классическая физика, проистекающая из мысли Бруно, Галилея, Декарта, на самом деле не продолжает традицию средневековой физики «парижских предшественников Галилея» – она с самого начала располагалась в иной плоскости, которую мы предпочли бы охарактеризовать как архимедовскую. В действительности предтечей и наставником классической физики был не Буридан и не Николай Орем, а Архимед28.
Историю научной мысли (в частности, историю естествознания) в Средние века и в эпоху Возрождения, которую мы начинаем лучше себе представлять прежде всего благодаря выдающимся работам П. Дюэма, можно разделить на три периода. Или, точнее, коль скоро хронологический порядок лишь очень условно соответствует этому разделению, то в истории научной мысли, грубо говоря, представлены три этапа, которые, в свою очередь, соответствуют трем типам мышления. Прежде всего это аристотелевская физика; затем физика импетуса, начало которой (как и всякого предмета) было положено греками, но разрабатывалась она в основном в течение XIV века Парижской школой Буридана и Николая Орема29; наконец, физика математическая, экспериментальная, архимедовская – физика Галилея.
Итак, именно эти три этапа мы находим в ранних работах Галилея, которые, стало быть, открывают для нас не только некоторые сведения об истории (или предыстории) его мысли, о мотивах и целях, которые им двигали, но также представляют нам историю развития всей догалилеевской физики в захватывающей, лаконичной и в какой-то мере разъяснительной манере, свойственной дивному духу их автора. Именно поэтому их внимательное изучение представляет для историка научной мысли важность, которую трудно переоценить30.
1. Аристотель
Начнем с аристотелевского этапа. Juvenalia Галилея31 представляют собой большой фрагмент из курса физики, точнее, курса космологии, который преподавался в XVI веке в большинстве университетов Европы. Фрагмент этот, к сожалению, неполный: он содержит лишь частичный комментарий к трактату «О небе» [Аристотеля]. Впрочем, его можно было бы дополнить с помощью трактата «De Motu» Франческо Бонамико32, который читал курс философии в Пизанском университете в то же время, когда там учился Галилей. И Галилей, несомненно, посещал его лекции. Однако в крайнем случае мы можем воздержаться от того, чтобы прибегнуть к объемистой компиляции Бонамико: фрагмент Галилея, пусть и незавершенный, представляет нам очень ясное (на удивление ясное!) изложение принципов аристотелевской космологии – во всяком случае такой, как ее понимали в Средние века.
Эта «космофизика» слишком хорошо известна, чтобы излагать ее здесь, даже в интерпретации Галилея. Тем не менее мы должны напомнить ее основные принципы и основания. Нам также хотелось бы вместе с тем возразить против некоторого небрежения и непонимания в отношении аристотелизма, которые часто проявляются в наши дни.
Физика Аристотеля, как известно, ошибочна. Вернее, она безнадежно устарела33. Но все же она является физической теорией – т. е. в высшей степени изощренной системой, хотя и не разработанной математически34. Это не голословные, бессистемные положения, основанные на здравом смысле, не детские фантазии – а теория, доктрина, которая, безусловно, исходит из расхожих представлений, но собирает их в совершенно последовательную и строгую систему.
Представления здравого смысла, послужившие основой для аристотелевской системы, очень просты, и мы также их разделяем. Нам также кажется вполне «естественным», что тяжелые тела падают на землю35. И, так же как сам Аристотель или Фома Аквинский, мы были бы очень удивлены, увидев тяжелое тело, будь то камень или вол, свободно поднимающимся в воздух. Подобное показалось бы нам менее «естественным»; и мы бы попытались объяснить это явление действием какого-то скрытого механизма.
Для нас также очень «естественно» наблюдать, что пламя спички устремляется «вверх», и нам присуще ставить кастрюли «на» огонь. Мы были бы очень удивлены и искали бы этому объяснение, увидев огонь опрокидывающимся «вниз». Это рассуждение наивно и поверхностно, скажете вы, но наука начинается именно с поиска объяснения тех вещей, которые кажутся нам «естественными». Это несомненный факт. Но когда термодинамика полагает в качестве своего принципа утверждение о том, что тепло не передается от холодного тела к теплому, не происходит ли здесь простого переноса интуиции здравого смысла, согласно которому теплое тело «естественным образом» охлаждается, в то время как холодному телу не свойственно «естественным образом» нагреваться? И опять же, когда мы утверждаем, что центр тяжести системы стремится занять наиболее низкое положение и не поднимается сам по себе, не является ли это также интуицией, которую аристотелевская физика формулирует с помощью различения естественных и насильственных движений36?
Аристотелевская физика не ограничивается выражением – на своем языке – только что упомянутых нами представлений здравого смысла: она инкорпорирует эти представления, и разделение движений на «естественные» и «насильственные» вырисовывается в рамках некоего общего представления о физической реальности37 – представления, главными составляющими которого, как мы полагаем, являются: 1) представление о существовании вполне определенных «природ»; 2) представление о существовании Космоса38, т. е. некоего порядка, благодаря которому совокупность действительных сущностей (естественным образом) формирует упорядоченную целостность.
Целостность, космический порядок: эти понятия подразумевают, что вещи в мире являются (или должны являться) распределенными и расположенными строго определенным образом; для них не безразлично нахождение здесь или там, но, напротив, каждая вещь в мире обладает собственным местом, соответствующим ее природе39. Всякое место предназначено для определенной вещи, и каждая вещь имеет свое место. Это требование аристотелевской физики формулируется с помощью понятия «естественного места»40.
Понятие «естественного места» выражает чисто статическую идею порядка. На самом деле, если бы все находилось «в порядке», все тела покоились бы на своем естественном месте, пребывали там и не выдвигались оттуда41.
В самом деле, зачем телу покидать свое естественное место? Напротив, оно сопротивлялось бы всему тому, что пыталось бы его оттуда сместить (тому, что могло бы совершить это только насильственным образом), стремясь вернуться туда, ведь в результате подобного насильственного действия тело находилось бы не на «своем» месте.
Таким образом, всякое движение подразумевает космический беспорядок, нарушение равновесия, будь то непосредственным эффектом подобного нарушения, причиненного действием внешней (насильственной) силы, или, напротив, эффектом противодействующей силы, стремящейся вернуть потерянное, нарушенное равновесие, чтобы вновь привести вещи к естественному, надлежащему им месту, где они могли бы остановиться и пребывать в покое. Такое возвращение к порядку и является тем, что мы назвали естественным движением42.
Нарушение равновесия, возвращение к порядку: совершенно ясно, что порядок формирует устойчивое состояние, которое продолжается бесконечным образом. Следовательно, нет необходимости объяснять состояние покоя, по крайней мере естественного покоя тела, находящегося на своем естественном месте; объяснением тому служит сама природа данного тела; так, например, объясняется то, что Земля покоится в центре мира. Ясно также и то, что движение непременно является переходным состоянием; естественное движение прекращается естественным образом, когда оно достигает своей цели; что касается насильственного движения, Аристотель слишком оптимистичен, чтобы признавать, что такое противоестественное состояние может длиться долго; напротив, коль скоро насильственное движение беспорядочно и влечет за собой нарушение порядка, признание того, что такое движение может длиться бесконечно, на самом деле означает отказ от самой идеи Космоса. Следовательно, давайте будем придерживаться вполне внушающего доверие принципа: ничто противоположное природе не может быть вечным ([nihil] contra naturam potest esse perpetuum).
Таким образом, можно сказать, что движение в аристотелевской физике – принципиально временное состояние. Если воспринимать его буквально, это утверждение дважды неточно. С одной стороны, действительно, для всякого движущегося тела (по крайней мере для тел «подлунного мира», предметов нашего чувственного опыта) движение является состоянием преходящим и конечным; но вместе с тем для всего мира в целом движение – это необходимым образом устойчивый феномен43. А стало быть, и устойчиво необходимый. Этот феномен невозможно объяснить никак иначе, кроме как раскрывая его источник в самом устроении Космоса, то есть предполагая в качестве причины преходящих, изменчивых движений вещей подлунного мира движение вечное, единообразное и, следовательно, «естественное» – движение небесных сфер и орбит44. С другой стороны, движение в собственном смысле не является состоянием: это процесс, становление, в котором и посредством которого сущее конституируется, актуализируется и завершается45. Конечно же, становление всегда имеет цель – оформление сущего; движение имеет цель – достижение покоя. Но незыблемый покой полностью завершенного сущего – это вовсе не то же самое, что тяжелая, немощная неподвижность тела, неспособного сдвинуться: первое является актом, второе – не что иное, как лишенность. Движение же как процесс, становление, изменение в онтологическом смысле располагается между этими двумя типами. Движение – это способ существования всего изменчивого, что существует лишь в постоянном изменении46. Знаменитое аристотелевское определение движения – действие сущего в потенции постольку, поскольку это сущее пребывает в потенции (определение, которое Декарт считал совершенно непонятным), – с совершенной ясностью выражает то, что движение – это действие47того, что не является Богом.
Итак, двигаться – значит изменяться, aliud et aliud se habere, постоянно вести себя (или существовать) изменчивым образом. Это подразумевает, с одной стороны, определенное отношение, в котором движущееся тело все больше и больше изменяется48: т. е. если речь идет о перемещении, то это точка, по отношению к которой движется тело, абсолютный центр координат, центр Вселенной. С другой стороны, это подразумевает, что всякое изменение, всякий процесс нуждается в причине, которая бы его объясняла, т. е. что для всякого движения необходим двигатель, который причиняет это движение и который должен поддерживать его – если движение продолжает длиться. Ведь движение не продолжается само по себе, в отличие от покоя. Покой как состояние или лишенность не нуждается в причине, объясняющей его устойчивость. Движение же – это процесс, текущее событие, можно даже сказать, длящаяся актуализация, и оно не может обойтись без причины. Если упразднить причину – движение прекратится; cessante causa cessat effectus49.
Если мы говорим о «естественном» движении, то его причина, его двигатель – это сама природа тела, его форма, которая стремится вернуть тело к его месту, именно она и поддерживает движение. Неестественное движение, напротив, на всем своем протяжении требует непрерывного действия внешнего двигателя, взаимодействующего с движущимся телом. Отделите двигатель от движимого тела – движение также прекратится. Аристотель в действительности полагал, что тела не могут воздействовать друг на друга на расстоянии50: всякое сообщение движения предполагает соприкосновение; поэтому Аристотель выделял лишь два типа передачи движения: давление и тягу51. Совершенно ясно, что аристотелевская физика формирует замечательную, на удивление связную теорию, в которой, по правде говоря (за исключением того, что она неверна), есть только один-единственный изъян: она не согласуется с ежедневно наблюдаемым явлением – движением брошенного тела. Однако уважающий себя мыслитель не растеряется перед возражением здравого смысла. Когда он находит факт, который не согласуется с его теорией, он его отрицает. Когда он не может его отрицать, он его объясняет. И именно в объяснении этого факта – падения брошенного тела, при котором движение продолжается, несмотря на отсутствие двигателя, что, казалось бы, несовместно с его теорией, Аристотель показывает нам всю свою гениальность52. Его теория движения брошенного тела (представляющая собой систематическое развитие беглого замечания Платона53) заключается, по сути, в том, что движение снаряда – у которого нет видимого двигателя – объясняется реакцией примыкающей среды54.
Это объяснение гениально, однако с точки зрения здравого смысла совершенно неправдоподобно. А потому все нападки на теорию динамики Аристотеля всегда затрагивают этот спорный вопрос: чем движим снаряд? А quo moveantur projecta?55
Вскоре мы вернемся к этому вопросу, но прежде нам следует остановиться на другой особенности аристотелевской динамики: отрицании пустоты и возможности движения в пустоте56. В этой концепции пустота не только не может способствовать движению, но и делает его невозможным, и в пользу этого приводятся очень весомые доводы.
В аристотелевской динамике все тела характеризуются стремлением оказаться в своем естественном месте и, следовательно, стремлением вернуться в это место, если они были удалены оттуда насильственным образом. Это стремление объясняет естественное движение тела – движение, которое приводит тело к его естественному месту наиболее коротким и скорым путем. Из этого следует, что всякое естественное движение происходит по прямой линии и что все тела продвигаются к своему естественному месту с наибольшей возможной для них скоростью, т. е. настолько быстро, насколько им позволяет примыкающая к ним среда. Если же, напротив, ничто их не останавливает, если среда, в которой они движутся, не оказывает им никакого сопротивления (как происходило бы в пустоте), они бы двигались с бесконечной скоростью. Однако мгновенное движение, по мнению Аристотеля (небезосновательному), совершенно невозможно57. Таким образом, естественное движение не может происходить в пустоте. Что касается насильственного движения, такого, какое, например, мы наблюдаем при движении снаряда, то движение в пустоте было бы равносильно движению без двигателя: действительно, пустота не является средой и не может получать, сообщать или поддерживать движение. Более того, в пустоте (т. е. в евклидовом геометрическом пространстве) нет ни привилегированных мест, ни направлений. В пустоте невозможно существование естественных мест: тело в пустоте не знало бы, куда ему двигаться, для него не было бы причины двигаться в одном, а не в другом направлении или двигаться куда бы то ни было вообще.
Опять же, Аристотель прав: пустота (евклидово пространство) несовместима с идеей космического порядка58. В самом деле, в пустоте не только нет естественных мест, но нет мест вообще. Кроме того, идея пустоты несовместима с представлением о движении как о процессе и, возможно, даже с представлением о движении реальных тел. Пустота – это ничто, и абсурдно было бы располагать нечто в ничто. В геометрическом же пространстве можно расположить лишь геометрические объекты, а не реальные. Кроме того, скажет нам Аристотель, не стоит смешивать геометрию и физику: физик размышляет о реальном (качественном), геометр же имеет дело лишь с абстракциями59.
2. Средневековые дискуссии: Бонамико
Противники аристотелевской динамики, как мы говорили ранее, постоянно противопоставляли ей тот факт, что тело, отделенное от двигателя, продолжает двигаться; классический пример этого явления представляет движение колеса (иногда вместо колеса приводят в пример сферу), брошенного камня или стрелы; мы находим эти примеры у критиков Аристотеля от Гиппарха и Иоанна Филопона60 вплоть до Жана Буридана, Николая Орема и Альберта Саксонского, а позднее – у Леонардо да Винчи, Бенедетти и Галилея.
Мы не будем пересказывать историю этой проблемы61. Чтобы составить представление о ходе ее рассмотрения, нам будет достаточно обратиться к учителю Галилея – Бонамико62. Вот его позиция в вопросе о падении снаряда63.
Метод и наука противоположностей единообразны, так как движению по природе противоположно движение вопреки природе; кроме того, сказав о движении по природе, правило, установленное нами, требует, чтобы мы сказали что-то и о движении против природы и о том, что порождается насильственным образом. Последнее является двояким, а именно: либо просто противоположным природе, либо противоположным лишь в определенном отношении. Ибо говорится, что нечто движимо насильственным образом, когда то, что движимо, не получает эту силу от себя самого, то есть не обладает (само по себе) естественной склонностью, благодаря которой оно движется, поскольку в этом движении предмет, достигнув места, в котором он упокоится, не будет самодостаточен, так как то место, где он находится, – это место, соответствующее его форме, тогда как в другом [движении] его форма, скорее, извращена. Однако все сущее по мере возможности сопротивляется смерти; таким образом, движущееся тело настолько удалено от стремления переместиться в место, которое не соответствует его природе, что, если сила двигателя не преодолевала бы этого сопротивления, оно [движущееся тело] никогда бы не пришло в движение. И если бы принуждающая сила не перевешивала, оно бы всегда отступало к прежнему месту; и также оно [движущееся тело] никак не способствует усилию (conatus) двигателя, подобно тому как собственная склонность камня, брошенного вниз с большой силой, помогая действию двигателя, производит гораздо более быстрое движение. Таким образом, принцип простого насильственного движения является целиком внешним и чуждым (по отношению к движущемуся телу), и [такое движение] имеет лишь одно вспомогательное средство для своего действия, а именно – среду, которая, получая импетус двигателя, передает его движущемуся телу. В действительности то, что движется совершенно против своей природы, не получает вовсе никакой силы <…> но оно подчинено двигателю таким образом, что (в своем движении) оно следует (в обратном направлении) по той же линии, вдоль которой бы оно проходило, если бы двигалось согласно своей природе; также оно движется в начале быстрее, чем в конце. Но то, что движется лишь отчасти против своей природы, не сопротивляется полностью, хотя оно не стремится к месту, куда оно направляется, оно, будучи претерпевающим, не следует по той линии, по которой оно бы устремилось, если бы двигалось в согласии со своей природой, но отклоняется в сторону. Именно поэтому среда также помогает его движению и больше ему способствует в его движении; по этой причине сам камень летит дальше и быстрее в сторону, прямо перпендикулярную высоте. Однако никакое тело (движимое таким образом) не стремится просто к месту, в которое его бросили; оно не остается там, подчиняясь своей природе, но после того, как иссякла движущая сила, оно возвращается к своему месту и к своему естественному движению, описывая линию сообразно своей природе – линию, представляющую собой перпендикуляр, опущенный из вершины, где находилось тело, в центр мира; и в этом движении оно понемногу увеличивает скорость, продвигаясь вперед. Но принципы, управляющие насильственным движением, могут быть совершенно разного рода, и те, которые действуют на материю, как правило, противоположны. Это видно на примере молнии, которая, будучи огненной, выбрасывается из водной среды; тяжелых тел, когда их поднимает ветер; в порыве некоторых движущихся тел, как это происходит в верхних слоях воздуха; в импетусе воды или в потоке воздуха, движущемся концентрически, подобно вихрю; и в общем, при толчке, тяге, круговом движении, вращении, которые совершаются главным образом одушевленными сущностями.
Сказав достаточно о причинах и качествах насильственного движения вообще, рассмотрим же теперь их в частности и прежде всего изучим причину этого иного движения, которое обычно носит название броска. Последнее раскрыть гораздо более сложно, и по этому поводу с древних времен существуют весьма различные мнения. Так, Платон, используя тот же термин, приписывал причину этого движения антиперистазу. Однако Платон не объяснил нам достаточно ясно, как это следует понимать, и Аристотель не прибавил к этому ясности. Таким образом, это понятие неоднозначно, притом что в собственном смысле оно означает круговращение или смену противоположностей; когда одна из противоположностей окружает другую и некоторым образом приводит ее в центр. Так, летняя жара преодолевает холод, и от этого появляются плоды, которые по своей природе холодны; и напротив, зимой холод загоняет тепло в центр, поэтому зимой нутро теплее всего. Во-вторых, более обыкновенно этот термин применяется единственно к движению, а именно в случае, когда близлежащая среда производит движение в теле, которое она толкает, а также в случае, когда движение берет из нее свое начало, как считал Платон, поскольку всякое движущее тело, совершая движение, в то же время является движимым. Никакая сила не сообщается телу [двигателем] и не передается им ничему иному кроме себя; поэтому он движим тем же движением, что и движимое тело. Так, если бы дух был телесным предметом, он бы двигал тело и двигался бы сам, совершая при этом одно и то же движение.
Таким образом, во время броска части близлежащей среды занимают место частей, которые тело уже прошло. Так А, сдвинув В, оказывается на его месте, а В, толкнув С, занимает его место. И так далее. Вопрос в том, происходит ли это посредством продвижения тела, которое причиняет это обращение [частей близлежащей среды], или скорее посредством этой смены, которая происходит благодаря пустоте; ведь именно таким образом это объясняет Симпликий. Аристотель отвергал эту теорию, приводя следующие аргументы: согласно этой теории, среда примыкает к поверхности тела и соединяется с ним (следовательно, среда должна быть текучей, чтобы с легкостью передвигаться) так, чтобы [между ними] не было пустоты; коль скоро это соединение совершено, тело продолжает свое движение. Однако согласись мы с тем, что среда, которая следует за движущимся телом, заполняет только то пространство, которое тело покинуло, или с тем, что оно [тело] проталкивает вперед то, что ему предлежит, мы бы не избавились от множества трудностей, которые отвращают нас от этого мнения.
Что касается второй гипотезы, которую сам Симпликий вывел из слов Платона, ее ошибочность достаточным образом доказывают следующие причины. Во-первых, невозможно объяснить, почему, когда одно тело прекращает (свое движение), другие тела продолжают двигаться, ведь если движение происходит лишь за счет соприкосновения, – как предполагается в этой гипотезе – все тела совершают единое движение, и если оно прекратится, то все тела должны остановиться, поскольку одни тела должны будут занять места других, вытесняя их. В противном случае все оставалось бы неподвижным. Таковым, собственно, является, если верить Аристотелю, антиперистатическое движение: всякое тело движется только в случае, если движущий его предмет пробирается на его место таким образом, что движущее тело и движимое тело движутся вместе, и части [этой системы] не будут перемещаться в продолжение движения быстрее, чем в начале. Однако верно обратное. Напротив, если мы усомнимся в опыте, нам пришлось бы согласиться с тем, что замедление движения тела – которое представляет собой несомненный факт – было бы совершенно невозможно…
Ведь движение не может осуществиться, пока отсутствует двигатель. Таким образом, момент смещения (движимого движущим) совпадает с моментом движения. Кроме того, толчок пустоты всегда подобен ей самой, а следовательно, и движению.
Из этого следует, что все перемещения должны происходить с одинаковой скоростью.
К тому же природа стремится только лишь к соединению, то есть единственно к избавлению от пустоты. В таком случае почему, когда воздух соприкасается с камнем после начала движения, движение продолжается дальше? Но в том, что касается первого модуса антиперистазиса, который включает затухание [движения], это также противоречит множественным свидетельствам опыта. Во-первых, причины, совершающей бросок, было бы достаточно, чтобы отправить камень до самого неба. Действительно, если воздух перемещается на место камня и толкает его таким образом, чтобы это перемещение могло продолжаться, из этого следует, что продвижение камня будет продолжаться настолько, насколько простирается воздух или воздушные тела, которые в способности соединяться сравнимы с воздухом. В таком случае солому было бы проще метнуть, чем камень, так как солома более легкая и легче стремится вверх, нежели камень. Аналогичным образом, если бы нить была привязана к камню, она должна была бы его опережать, однако же мы видим, что она тянется вслед, и скорее ее влечет за собой камень, нежели проталкивает воздух.
Таким образом, мнение Платона кажется нам совершенно нелепым.
Отбросив мнение Платона, Аристотель решил, что сила передается движущимся телом воздуху или среде, которые благодаря своей двойственной природе не являются ни легкими, ни тяжелыми, вследствие чего воздух может получить импетус в любом направлении. Так как, впрочем, импетус никогда не сообразуется с его природой (несмотря на то, что, как было сказано в другом месте, горизонтальное движение в меньшей степени противоположно природе, чем движение, направленное просто вверх или вниз, поскольку воздух является не только легким, но и тяжелым), он [воздух] сопротивляется [импетусу], и там, где воздух сколько-либо отделяется от тела, начавшего движение, он понемногу теряет силу, которую тело ему сообщило. Эта сила рассеивается и, наконец, иссякает, и, таким образом, снаряд, не претерпевая более насильственного действия, возвращается к своему предшествующему состоянию. И, сообразуясь с последним, спешит вернуться в то место, откуда сила заставила его удалиться, подобно тому как отстраненному от огня железу возвращается свойственная ему холодность. Ранее Филопон и другие римляне сильно критиковали Аристотеля, вплоть до того, что вовсе отвергали его авторитет.
Прежде всего, все они говорили, что его позиция никоим образом не избегает проблемы, в которой мы ранее обвинили Платона, а именно: если камень перемещается благодаря потокам воздуха, то его движение никогда не прекратится, так как нет никаких причин, почему воздух, которому сообщается импетус, должен вернуться к покою. Этот импетус согласуется с его природой, и его движение, следовательно, не отлично от движения падающего камня, происходящего сообразно природе. По этой причине камень не только бы двигался через толщу воздуха, но кроме того, если бы воздух простирался бесконечно, то и его движение длилось бы бесконечно. Ведь кажется отнюдь не правдоподобным, чтобы воздух двигался сам по себе, произвольно приводясь в движение и останавливаясь – это свойство одушевленных сущностей. Недостаточно также сказать вслед за Аверроэсом, что среда движима своей естественной формой и что тем не менее движение происходит под действием чего-то внешнего. Ведь даже если согласиться с этим, как объяснить, что в среде устанавливается покой? Возможно, самопроизводящееся движение существует и среда движется по своей природе. Следовательно, если это движение происходит от импетуса, выпущенного и сообщенного перводвигателем, импетус брошенного камня будет тем больше, чем ближе располагается движимое тело в отношении к движущему телу; и настолько же быстрым будет его движение. Однако это неверно, поскольку движение (скорость) снарядов сперва увеличивается на определенном промежутке. Это показывает нам опыт: например, праща или баллиста, так же как и пушка, производят наиболее сильное действие при наибольшей тяге, нежели наоборот. Добавим также, что, если бы камень был движим воздухом, он не мог бы двигаться против ветра, поскольку <…> импетус ветра больше, чем у метателя. Кроме того, можно добавить, что камень был бы брошен на равное расстояние и двигателем, который его касается, и двигателем удаленным, так как и тот и другой могут сообщить воздуху одинаковый импетус. Наконец, и длинное, и короткое копье были бы брошены с одинаковой скоростью, так как бросок может передать им равные импетусы. Поэтому Филопон, а после него Альберт Саксонский, святой Фома и многие другие полагали, что сила сообщается перводвигателем не воздуху, а движимому телу, то есть снаряду. И в зависимости от того, большая или меньшая сила была ему передана, тело перемещается дальше и быстрее; однако эта сила иногда передается легче и быстрее, а иногда труднее и медленней, в зависимости от факторов, благоприятствующих движению, таких как форма (геометрическая), величина, количество материи и т. д. – факторов, которые ранее мы назвали сопутствующими причинами движения. Так, копье уносится дальше, чем квадратное тело; и натянутый жгут, так как он получает больший импетус, удерживает его дольше, чем расслабленный: дрожит дольше и бьет сильнее. Если же спросить их теперь, почему воздух во время броска не движется бесконечным образом, они ответят, что это камень передает это движение наиболее близким частям [воздуха], а последние [передают движение] прочим, смежным [частям]; и что это движение, как говорил сам Аристотель, не едино, поскольку движущееся тело не остается лишь одним, кроме того, это движение не является естественным ни для камня, ни для воздуха, но передается им извне и распространяется по окружности. Подобное мы видим, когда камень брошен в воду: он вызывает вначале круги поменьше, но более частые, это объясняется большей пропорцией, существующей между движением и движущимся телом; действительно, чем меньше пространство, тем быстрее его можно пересечь; поэтому камень производит круги большего размера с меньшей скоростью, поскольку пространство увеличивается, а соотношение движущего и движимого уменьшается.
То же можно сказать про камень, подброшенный в воздух: движение также замедляется и, наконец, иссякает. Так, после промежуточного покоя камень начинает естественное движение, потому что движения являются либо противодействующими, либо отвечающими на противодействие; поэтому, когда препятствие устранено, тело движется сообразно своей природе. Таким же образом можно объяснить и то, почему мяч отскакивает легче, чем камень. На самом деле при движении перед отскоком мяч сильно сжимается; после отскока он расширяется, достигая, таким образом, своего исходного размера (подобно тому как стихия находит свое родное место, когда препятствие устраняется), и при отскоке он получает больший импульс.
Отсюда можно заключить, что данная теория обладает всеми качествами хорошего истолкования вопроса, то есть она согласуется с разумом и не противоречит чувству: она дает разрешение всем исследуемым проблемам и указывает причины всех сопутствующих феноменов. Недаром римские авторы так решительно отстаивают ее супротив самого Аристотеля.
И коль скоро в науке о природе опыт весом настолько, что нам необходимо брать его в расчет, отодвигая все прочие ухищрения рассудка и ума, обратимся к следующему опыту <…> Возьмем отполированный диск, в котором мы вырежем круг с помощью токарного станка или острого циркуля таким образом, чтобы круг мог вращаться в углублении без взаимного трения, и диск, зафиксированный так, чтобы к кругу была прикреплена рукоятка, которая поддерживалась бы маленькими дужками или желобками. Тогда стало бы ясно, что круг, вращающийся внутри диска, движется под действием двигателя и воздух его не толкает. Ведь хотя между диском и кругом был бы воздух, его было бы так мало, что ему не хватило бы мощности для того, чтобы производить это движение. В частности, это объясняется еще и тем, что очень гладкая поверхность данного круга не получила бы никакого толчка от прилегающего воздуха, так как чем более гладкая вещь, тем меньше сцепление.
Нет необходимости расписывать, какой интерес представляет данный фрагмент, прекрасно демонстрирующий нам существенные черты средневековой науки: соединение финалистской метафизики и «опыта» здравого смысла. Именно эти две черты (от которых избавится галилеевская наука) мы также находим в анализе проблемы свободного падения.
Проблема движения снаряда была не единственным затруднением для античных и средневековых комментаторов аристотелевской физики. Движение падающего тела, или, точнее, ускоряющегося падения, едва ли была менее устрашающей.
Для самого Аристотеля проблема на самом деле была едва ли не мнимой. Движение свободного падения тяжелых тел (или, соответственно, движение легких тел вверх) происходит благодаря естественному стремлению предмета оказаться на своем «естественном» месте – что может быть более «естественным», чем наблюдать, как это движение ускоряется по мере приближения к своей цели?
Но для комментаторов, главным образом для комментаторов средневековых, в этом заключалась проблема, причем весьма сложная. Не различая аристотелевские понятия «стремления» и «силы», они задавались вполне резонным вопросом: как постоянная причина (тяжесть), действующая естественным образом, может производить изменяющийся эффект? Откуда берется ускорение?
Ответы, предложенные комментаторами, можно условно поделить на две группы64. Последователи Аристотеля искали разрешение проблемы либо в изменении (уменьшении) сопротивления среды (воздуха), либо, применив к движению свободного падения теорию, разработанную для объяснения движения снаряда, в реакции среды, вызванной самим движением – реакции, действие которой прибавляется к действию тяжести в собственном смысле65.
Что касается сторонников физики импетуса, то они искали решение в изменении движущей силы, т. е. импетуса, приводящего тело в движение посредством прибавления импульса к движению. Притом что понятие инерции было неизвестно, данное решение, по правде сказать, основывалось на словесной путанице между impetus и impétuosité66, движущей силой и стремительностью, качеством и свойством движения. Так, они полагали, что увеличение скорости можно объяснить тем, что тело в падении получает некоторую стремительность и эта стремительность его движения прибавляется к естественному импетусу тяжести.
Но обратимся еще раз к Бонамико67:
Почему предметы, движущиеся сообразно природе, к концу движутся быстрее, чем в начале? На этот счет многое было сказано как во времена самого Аристотеля, так и после, вплоть до наших дней. Тому приводилось огромное множество причин: с одной стороны, причин per se, таких как природа или место, и, с другой стороны, причин per accidens, таких как устранение препятствий, разрежающая жара, некая сопутствующая тяжесть, – которые могут действовать по отдельности или же связно. Все эти объяснения достаточно правдоподобны; потому, если только мы не обладаем зрением Аргоса, мы легко можем здесь ошибиться, и нам следует изучить с большим вниманием отдельные причины.
В древности (коль скоро мы начнем с рассмотрения мнений и учений греков) Тимей, Стратон из Лампсака и Эпикур считали, что на самом деле всем телам свойственна тяжесть и ничто само по себе не является легким. Следовательно, существует два предела движения: одно – наиболее высокое, и другое – противоположное первому – наиболее низкое. Однако одно из них, а именно низ, – это место, к которому все тела стремятся по своей природе; а к другому, наоборот, они движимы насильственно. Таким образом, так как все тела тяжелы, они устремляются вниз сообразно своей природе, и если одно из них ниже или выше, это объясняется не чем иным, как тем, что наиболее тяжелые тела выталкивают менее тяжелые тела и оттого располагаются ниже последних; неверно, что какое-то тело само по себе в действительности является легким и поднимается вверх благодаря произвольному стремлению, но оба тела принадлежат роду тяжестей. Если бы одно из них оказалось легким, это означает, что другое более тяжелое, а это менее. Таким образом, коль скоро одно из них очень тяжелое, оно давит на то, что менее тяжелое, и движется вниз, а менее тяжелое движется вверх. Таким образом, движение вверх совершается через своего рода выдавливание, так как чем более тяжелым является тело, тем сильнее оно теснит и гонит вперед другое тело – тем быстрее, чем легче последнее. Таким образом, скорость движения вверх в действительности обусловлена не внутренней причиной, а внешней и является насильственной, а не естественной.
Впрочем, Аристотель критиковал эти учения исходя из того, что направленность усматривается для всякого рода движения. Он заключал, что естественное движение присуще всем телам, даже [тем, что движутся] вверх, поскольку там, где тело движется насильно, оно движется быстрее, когда оно меньше, чем когда оно большое; кроме того, все движимое насильно [перемещается] быстрее в начале своего движения, нежели в конце. Но когда иссякает импетус, который приводит предмет в движение, производимое им движение также прекращается, и за ним следует естественное движение, которое, напротив, более медленное вначале, но все более возрастает и именно в конце становится наиболее быстрым, ибо то, что некоторым образом переносится силой, движется с того момента сообразно своей природе. Так, мы видим, что в движении элементов, например когда Земля стремится вниз, движение тем быстрее, чем больше масса. Также мы видим, что Земля движется в начале медленней, чем впоследствии, и что она движется быстрее, когда достигает конца движения, и что, наконец, когда она достигает середины, она больше не двигается, если только ее не принуждают к тому. То же касается и вещей, движущихся вверх. Таким образом, мы говорим, что эти тела двигаются не из-за давления, или вытеснения, или из-за какой-то другой силы, но по природе.
Можно было бы, однако, сказать: Аристотель, опровергая древних философов, прекрасным образом доказывает, что это движение является естественным и более быстрым к концу. Но это [доказательство] никоим образом не дает нам причины рассматриваемого явления, так что нам остается ее исследовать. Этим вопросом также много занимались, и о том существует семь различных теорий. Что до причины, приведенной Аристотелем, то она была отброшена как неубедительная.
Гиппарх (основываясь на том, что нам об этом говорит Симпликий в одном маленьком трактате, где он главным образом изучает эту проблему) считал, что естественное движение более быстрое в конце, поскольку в начале его движения телу препятствует сторонняя сила и, как следствие, оно не может воспроизвести присущую ему по природе движущую силу, по этой причине оно движется вяло. Но позже, когда мало-помалу эта сторонняя и внешняя сила иссякает, природная движущая сила восстанавливается, и в некотором смысле высвобождается из пут, и действует более эффективно. Таким образом, тела последовательно увеличивают свою скорость; этот процесс очень напоминает остывание сильно нагретой воды, удаленной от огня. Действительно, вначале она остывает незначительно, и кажется, что нет практически никаких изменений, но когда тепло иссякает, она раскрывает свою давешнюю способность, остывает все быстрее и продолжает до тех пор, пока, наконец, не становится гораздо более холодной, чем она была до своего нагревания. Похоже, что сам Аристотель не отрицал это учение; действительно, разыскивая причины [выпадения] града, он опирался именно на такие гипотезы, подтверждая их опытом рыбаков.
Александр приводит следующее возражение в адрес Гиппарха: существуют две причины, по которым элементы стремятся к своему месту: во‐первых, тот факт, что место присваивается им одновременно с формой, т. е. место принадлежит их конституции; далее, тот факт, что их нет или что-то удерживает их вне положенного им места (как, например, огонь вблизи земли); упразднение пут, удерживающих их вне их места, таким образом, составляет вторую причину движения. Ускорение объясняется тем, что, коль скоро они порождаются в месте, не являющемся их собственным, они не могут воспроизводить свою природную способность, поскольку они несовершенны; но после того как препятствие устранилось, что мешает им туда устремиться, сообразно пределу [summum] их природы?
Возможно, этот аргумент против Гиппарха хорош, однако он никоим образом не затрагивает нашу позицию: поскольку препятствие всегда присутствует вплоть до момента, когда элементы оказываются на своем месте, и, когда препятствие окончательно устранено, они не движутся, но покоятся на своем месте.
Мне неизвестны другие мнения на этот счет; однако велико число тех, кто склонен принимать это учение.
Сам Симпликий признает, что скорость возрастает оттого, что сопротивление среды уменьшается к концу движения по сравнению с началом, поскольку телу, чье движение приближается к своему концу, остается пройти лишь через малую часть среды, которая, стало быть, сопротивляется меньше. Действительно, силы, находящиеся в материи, таковы, что при прочих равных условиях в бóльших телах они более действенны; среда же сопротивляется движению – и в этом и причина того, что для перемены места требуется время; ранее мы узнали, почему там, где среда более разрежена, скорость больше и почему в пустоте не будет движения. Тем не менее причина, которую приводит Симпликий, не совпадает с объяснением Аристотеля, который говорит, что скорость возрастает в конце движения вследствие прибавления тяжести, а не оттого, что [телу] остается пройти лишь через малую часть среды. Но так как этот фрагмент противоречив, мы не станем его использовать, что было бы предвосхищением основания [pétition de principe], и кроме того, мы противопоставляем им следующий аргумент: бóльшие тела, при прочих равных, встречают большее сопротивление воздуха, чем меньшие.
Воздух в первую очередь сопротивляется бóльшим телам, нежели меньшим, и все же большие тела падают быстрее, чем малые. Таким образом, сопротивление среды не может быть причиной, по которой движение слабее в начале. Следовательно, так как это та же причина, которая действует во время насильственного движения, так же как и во время естественного, – а именно сокращение среды, которую остается пересечь, – то она должна была бы произвести тот же эффект. Итак, коль скоро опыт этого не подтверждает, но скорее учит нас обратному, неправдоподобно то, что таковой могла бы быть причина, по которой естественное движение возрастает к своему завершению.
У латинских комментаторов68 мы находим, что некоторые полагали, что движение нагревает воздух; нагреваясь, он становится более разреженным и за счет этого легче уступает место вещам, которые через него проходят. Отсюда следует, что чем дольше тело двигается, тем больше оно нагревает среду и тем больше оно ее разрежает и, кроме того, делает ее более способной к разрежению. Тем самым движение может осуществляться все легче и, следовательно, быстрее. Так, стрела будет двигаться все быстрее по мере движения прежде всего, если из-за движения она нагревается; но, по мнению Аристотеля, она нагревается настолько, что, если бы она была свинцовой, она бы расплавилась, и тем не менее стрела движется, постепенно замедляясь.
Все это, как мне кажется, совершенно искажает природный порядок, поскольку движение предшествует нагреванию среды. Однако те, кто придерживается указанного мнения, устанавливают разрежение перед движением и таким образом полагают эффект тем, что по природе предшествует своей причине; а это, конечно же, совершенно абсурдно.
Некоторые комментаторы приписывают причину эффектов такого рода силам самого места. Однако не все они представляют их одинаково, но мы видим, что они истолковывают силы места двумя различными способами. Одни, как мы указали выше, считают, что место обладает силой сохранять тело. Так, по естественной склонности все тела стремятся к сохранности, и именно поэтому тела стремятся к своему естественному месту – как наиболее соответствующему их бытию…
Другие говорят, что в месте находится сила, притягивающая тело, подобно тому как в магните наличествует сила, способная притягивать железо. Но, возражая против последних, не будет ли верным то, что чем больше тело, тем больше оно сопротивляется притягивающим силам? По-видимому, это так. Как следствие, бóльшие тела падали бы медленнее, чем меньшие. Не любое расстояние могло бы быть пройдено твердым телом, так же как не на любом расстоянии железо может быть сдвинуто магнитом, потому что сила естественной способности конечна. Это мнение, кроме того, разрушило бы силу аристотелевских аргументов, благодаря которым мы признаем, что от центра другого мира, каким бы отдаленным он ни был, Земля устремлялась бы к центру нашего [мира], поскольку здесь она не движется, если только притягивающая способность, существующая в центре нашего [мира], могла бы туда простираться… Итак, хотя ценность этого аргумента не слишком велика, тем не менее он применим против тех, кто приписывает месту притягивающую силу.
Если ты прибавляешь естественную склонность, ты противоречишь сам себе.
Против Аверроэса некоторые возражают (хотя и приводя при этом ошибочный аргумент), что то, чего более всего недостает, то и является наиболее желаемым. Но места недостает более всего, когда от него находишься дальше, чем когда находишься ближе. Действительно, чем больше тело удалено от своего места и от своей формы, тем быстрее оно туда продвигается и располагает себя там. Однако, несомненно, те, кто так рассуждает, не видят, что влечение, которое является причиной движения, более велико в материи, которая ближе, чем в той, которая дальше от цели. Таким образом, растение не желает зрения, крот – света, тогда как человек, будучи слепым, желал бы этих вещей превыше всего, поскольку он очень близок к зрению. Таким же образом материя не желает блага, которого она не может испытывать, и среди тех, что она может испытывать, она желает те, что к ней наиболее близки. Это происходит, на мой взгляд, подобно тому, как любовник, ожидающий свою подругу, с приближением назначенного часа желает ее все больше, так что час кажется ему очень долгим временем.
Я не вижу, как авторы этой теории могли бы избежать вывода о том, что коль скоро [движущая] сила больше [в начале] движения, [тела] должны двигаться быстрее [в начале]; в самом деле, они совершили неосмотрительную ошибку, перепутав степень лишенности со степенью силы, как если бы они были связаны. Поскольку совершенно верно то, что в начале больше лишенности, [напротив], и меньше [активной] силы, и как следствие, сила увеличивается, а лишенность уменьшается. Стало быть, как будет показано в другом месте, они путают протяженность [latitude] силы с ее степенью; действительно, протяженность силы больше в начале движения (как и расстояние между наиболее теплым и наиболее холодным в восемь степеней), но степень силы увеличивается впоследствии, поскольку холодное в пятой степени легче становится наиболее холодным, чем наиболее горячее; таким образом, сила и естественная склонность увеличиваются не по протяженности, а по степени.
Обратимся теперь к другим аргументам.
Некоторые думают, что действенность вообще должна приписываться степени формы, а не количеству материи (мы с этим не согласны), поскольку степень влечения одинакова и в большей, и в меньшей части материи; из этого следовало бы с необходимостью, что обе должны были бы двигаться с одинаковой степенью [скорости]; так как можно установить в каждой из них одинаковую степень влечения, как если бы они были в одной и той же степени силы или совершенства. Итак, именно это существенно. Эта теория, однако, несовершенна, хотя причина, которую приводят эти авторы, кажется нам верной. Действительно, скорость не определяется единственно этой причиной, но многие другие причины, помимо конца, также привносят свой вклад, а именно действующая причина, и еще другие принципы; также и устранение препятствия, и природа самого движущегося тела – все эти причины становятся по совпадению причинами движения.
Св. Фома и вслед за ним Альберт Саксонский считали, что в стихиях присутствует двойная тяжесть и легкость: одна – та, которую называют per se и естественной, и другая – та, которую считают привходящей: последняя, говорят они, происходит из порождающей силы и сохраняет предмет в его собственном месте; она приобретается в процессе движения и именно благодаря этому природные тела движутся с последовательно возрастающим импетусом. Так и быть, в самом деле, они доказывают это опытом, на который мы ссылались выше; в частности, когда мы узнали, что даже в отсутствие двигателя в теле сохраняется некоторая сила, которая заставляет его двигаться вперед, равно как если бы присутствовал первый двигатель. Именно потому в отсутствие воздействия первого двигателя движение осуществляется исключительно потому, что в теле остается некоторая сила, благодаря которой оно следует тому же движению, что и прежде. Верно, однако, то, что эта сила – внешняя и привходящая и что она постепенно иссякает, но в предметах, которые движутся естественно, она возрастает, именно поэтому они перемещаются быстрее.
Если мы спросим других авторов этой теории, откуда происходит и чем является этот импетус, они ответят – на последний вопрос, – что это некая тяжесть, и подлинная сила, и просто сила движения. На первый вопрос они отвечают, что эта сила происходит из формы движения. Кажется, однако, что в изучении этого вопроса сторонники такого мнения снова путают причину со следствием. Действительно, причину скорости ищут в движении, а они говорят, что эта причина является способностью или склонностью. Но если, напротив, ты спросишь их, откуда происходит эта склонность, они скажут, что она происходит из движения. Итак, последнее рассматривается либо как стремление [rapide], либо просто как движение; говоря попросту, само движение будет, таким образом, причиной своей собственной скорости; и им же оно является, если предположить, что оно есть стремление. И вновь, стало быть, в качестве причины полагается то, что в данном вопросе ими самими предполагается как следствие.
Среди современников Лодовико Буккафига считает, что движущееся тело колеблет и некоторым образом сжимает всю среду, равно как оно колеблет ближайшую часть среды и толкает ее. Последняя после этого сообщает свое движение другим смежным частям, и тело движимо последними, также колеблемыми. И так как они располагаются впереди тела, его движение происходит легче. Но поскольку к концу движения движущий тело импетус увеличивается, воздух также с большей легкостью воспринимает движение. Отсюда получается, что движение становится быстрее к своему завершению.
Другие добавляют еще подталкивающее действие воздуха, который, непрерывно следуя за телом, двигает его вперед – оттого его движение и становится быстрее. Это обычно подкрепляют ссылками на многочисленные цитаты из Аристотеля, выдернутые как из восьмой книги «Физики», так и из четвертой книги трактата «О небе», в которых упоминается об этом подталкивании. Контекст Аристотеля, однако, противоположен этой интерпретации. Ведь он говорит, что движение становится быстрее к концу по причине прибавления тяжести. На это они отвечают, что на самом деле идея Аристотеля заключается не в этом, но что он говорил так для простоты и что они в этом пункте не принимают авторитета текстов Аристотеля. Впрочем, мы будем отстаивать истинность этих утверждений вместо него. Вместе с тем мы собираемся показать, что доктрина, которой они учат, ложна. Поскольку, прежде всего, кажется, что они впадают в то же заблуждение, что и святой Фома и Альберт, которые допускали побочный импетус в качестве причины скорости. То есть они путали следствие и причину; действительно, они считают подталкивающее действие воздуха причиной скорости, хотя это подталкивание происходит от тела. Кроме того, можно задаться вопросом, откуда тела извлекают силу для того, чтобы толкать воздух, и толкать его тем сильнее, чем дольше они движутся. Так как более сильные толчки происходят от большей скорости, причиной этого явления будут, таким образом, не толчки, как они говорят, а скорость. И наконец, этой причиной будет тяжесть, от которой они отказываются: так как то, что движется быстрее всего, является наиболее тяжелым, и если среда сперва стеснена, то причиной тому является тяжесть; последняя прежде будет действовать в предмете, который тяжел или легок сам по себе [simpliciter], чем в том, который является таким лишь случайным образом. В действительности если эта тяжесть или скорость являются лишь привходящими, почему они постепенно не уменьшаются? Сюда добавляется также то, что части среды толкают по мере того, как толкают их самих, и тем меньше, чем дальше они находятся от источника движения. Действительно, естественный двигатель постепенно ослабевает, если только он не приводит предмет к его форме, что, конечно же, нельзя сказать об этом источнике движения.
Бонамико далее объясняет, почему феномен ветра не противоречит этому предположению69: ветер – это нечто очень сложное и состоящее из движения воздуха и паров, которые являются для него истинной причиной скорости ветра. Также он считает, что, вообще говоря, побочный импетус не может объяснять ускорение, поскольку он возникает из него, и что следует, напротив, допускать, что в движущемся теле еще до движения есть импетус.
Кроме того, не отвергает ли Аристотель утверждения тех, кто полагает, что движение ускоряется именно за счет толчков, поскольку в этом случае оно бы замедлялось к концу, а вовсе не увеличивало бы скорость, и поскольку меньшее тело легче приводилось бы в движение, чем большее. Таким образом, кажется, что тяжесть есть причина скорости, коль скоро то, что тяжелее, падает быстрее. И если во многих местах [в своих текстах] Аристотель помещает эту отталкивающую силу в воздухе, так это потому, что именно ее природа использует при движении снарядов; но мы говорим здесь о естественном движении. Я заключаю, таким образом, что, пытаясь доказать, что движение свойственно стихии по определению, они приписывают движению причину, которая движется по совпадению: на самом деле они хотят считать, что тело движимо средой. Однако такое движение является передаваемым – т. е. движением по совпадению. Потому, желая отойти от Аристотеля, они впадают в заблуждение.
В замечательном изложении Бонамико нам предлагается содержательный обзор затруднений и критики, с которыми сталкивается аристотелевская физика. Тем не менее он не всегда очень точен70 и не очень полон71 – ни в отношении средневековых авторов, ни даже в том, что касается современников. Так, если он упоминает Буккафигу, пересказывает Скалигера72, он ни слова не говорит ни о Тарталье, ни о Кардано, ни даже о Бенедетти. И если можно допустить, что по крайней мере Кардано (который принимает в разных произведениях две противоположные точки зрения) и даже Тарталья не привнесли чего-либо существенного в физику импетуса, то это отнюдь не будет верно в отношении Бенедетти; потому нам следует уделить ему внимание.
3. Физика импетуса: Бенедетти
Джованни Баттиста Бенедетти73 – решительный сторонник «парижской» физики. Он, как и его непосредственные предшественники, считает, что объяснение движения снаряда, предложенное Аристотелем, никуда не годится. Потому он говорит нам74:
Аристотель в конце восьмой книги «Физики» выдвигает предположение, что тела, движимые насильно, отделившись от источника движения, движутся или движимы в течение некоторого времени воздухом или водой, которые следуют за ними. А этого не может происходить, поскольку воздух, который, дабы избежать пустоты, проникает в место, оставленное телом, не только не толкает тело, но скорее задерживает его. Действительно, [при таком движении] воздух насильно выталкивается телом и отделяется им от его предстоящей части; потому он ему сопротивляется. Кроме того, насколько воздух уплотнен в предстоящей части, настолько же он разрежается в пройденной части. Таким образом, насильственно разрежаясь, воздух не позволяет телу продвигаться с той же скоростью, с которой оно было брошено, ибо все действующее, действуя, претерпевает. Именно поэтому, коль скоро воздух движим телом, само тело задерживается воздухом. Ведь это разрежение воздуха является не естественным, а насильственным; и по этой причине он ему сопротивляется, он тащит тело к себе, поскольку природа не допускает, чтобы между этими двумя вещами [т. е. между снарядом и воздухом] была пустота; потому они всегда смежны, и так как тело не может отделиться от воздуха, тем самым его скорость находит препятствие.
Таким образом, убывающая скорость снаряда объясняется вовсе не реакцией среды; совсем напротив, эта реакция может лишь препятствовать ему. Что касается самого движения, будь оно насильственным или естественным, оно всегда объясняется движущей силой, имманентной телу75.
Всякое тяжелое тело, движущееся как естественным, так и насильственным образом, принимает само в себя импетус – некоторое давление [impression] движения такого рода, что, будучи отделенным от источника движения, оно продолжает двигаться само по себе в течение некоторого промежутка времени. Коль скоро, стало быть, тело движется естественным образом, импетус и оттиск [impressio], которые существуют в нем, непрерывно возрастают, поскольку оно постоянно соединено с источником движения. Этим также объясняется то, что, когда колесо приводится в движение рукой, а затем руку отнимают, колесо не останавливается сразу же, но продолжает вращаться в течение некоторого времени76.
Что же такое импетус, эта движущая сила, причина движения, имманентная телу? Сложно сказать. Это род свойства, силы или способности, которая сообщается телу или, точнее, пропитывает, насыщает его вследствие и благодаря его связи с двигателем (который обладает этой силой), вследствие и благодаря своей связи с движением. Это также род формы [habitus], которую воспринимает движущееся тело, и тем более, чем дольше оно подчиняется воздействию двигателя. Таким образом, например, если праща бросает камень дальше, чем его кидает рука, то это потому, что в праще он совершает большое число вращений – что как раз и «надавливает» [impressionne] на него более длительное время77.
Истинная причина, по которой тяжелое тело забрасывается дальше пращой, нежели рукой, состоит в следующем78: коль скоро оно вращается в праще, движение производит в теле большее давление [impression] импетуса, нежели это сделала бы рука, таким образом, что тело, высвобожденное из пращи, движимое естественно, следует своему пути по линии, смежной повороту, который оно совершило в последний момент. И не следует ставить под сомнение, что праща может сообщать телу больший импетус, поскольку вследствие множественных вращений тело получает все больший импетус. Что касается руки, поскольку она заставляет тело вращаться, она не является центром его движения (что бы ни говорил об этом Аристотель), и хорда не равна половине диаметра.
Это значит, что кругообразность движения, о которой говорит Аристотель, не играет здесь никакой роли. Кроме того, круговое движение производит в теле импетус, который заставляет его двигаться по прямой.
Итак, этот запечатленный [impressus] импетус непрерывно убывает, и постепенно вкрадывается стремление тяжести, которая, соединяясь (смешиваясь) с давлением [impression], совершаемым силой, не позволяет, чтобы линия ab долгое время оставалась прямой; довольно скоро она становится изогнутой, потому что рассматриваемое тело движимо двумя причинами, одна из которых – воздействующая сила, а другая – природа. Это противоречит точке зрения Тартальи, который отрицает, что какое-либо тело может быть движимо одновременно двумя движениями – естественным и насильственным.
Объяснение, которое приводит Бенедетти, может вполне справедливо показаться довольно запутанным. Что, по правде сказать, не должно было бы нас чрезмерно удивить: с понятием импетуса действительно связано много путаницы.
По сути, оно лишь переводит на «научный» язык представление, основанное на обыденном опыте, на свидетельстве здравого смысла.
Что же, в самом деле, такое импетус, la forza, virtus motiva, если не конденсация, если можно так выразиться, мышечного усилия или рывка? Это понятие также прекрасно согласуется с «фактами» (реальными или воображаемыми), которые составляют эмпирическое основание средневековой динамики, в особенности с «фактом» начального ускорения снаряда: этот факт объясняется тем, что импетусу требуется какое-то время, чтобы захватить тело. Кроме того, все мы знаем, что, чтобы перепрыгнуть через препятствие, нужно разбежаться и что телега, которую толкают или которую тянут, трогается с места медленно, постепенно увеличивая скорость – ей также нужно разогнаться. Также ни для кого не секрет – это знают даже дети, играющие в мяч: чтобы как следует ударить в цель, нужно отойти на некоторое расстояние, не становиться слишком близко от этой цели, чтобы дать мячу разогнаться79.
Импетус, давление [impression], качество или способность движения – все это нечто, что передается от движущего тела к движимому и что, войдя в движимое тело, или впитавшись в него, или запечатлевшись [impressionné] в нем, воздействует на это тело; оно также противостоит другим качествам или способностям – даже естественным, ведь импетусы взаимно стесняют друг друга и с трудом могут сосуществовать в движимом теле. Таким образом, импетус насильственного движения, как нам объясняет Бенедетти в одном очень любопытном тексте, делает тот предмет, в котором он находится, более легким80:
Из отклонения частей округлых тел к оси движения следует, что волчок, который поворачивается вокруг своей оси с большой силой, продолжает стоять в течение некоторого промежутка времени практически прямо на своем кончике, не наклоняясь ни в одну из сторон более, чем в другую, по отношению к центру мира, поскольку в таком движении каждая из его частей стремится не единственно и не абсолютно к центру мира, но гораздо более [стремится двигаться] перпендикулярно линии направления так, что такое тело необходимым образом должно продолжать стоять прямо. И если я говорю, что его части не склоняются абсолютным образом к центру мира, я говорю это потому, что, несмотря ни на что, они никогда не лишены абсолютно такого рода склонности, благодаря которой тела сами стремятся к этой точке. Верно, однако, и то, что, чем быстрее движется тело, тем менее оно стремится к ней; иными словами, что рассматриваемое тело становится все более легким. Это хорошо показывает пример стрелы, выпущенной из лука, или любой другой машины, которая чем стремительнее в своем насильственном движении, тем больше имеет склонность двигаться прямо, т. е. тем менее стремится к центру мира – иными словами, она становится более легкой. Но если ты хочешь увидеть эту истину более ясным образом, представь себе, что пока это тело, т. е. волчок, очень быстро вращается, его разрезают или делят на большое множество частей; тогда ты увидишь, что они не опустятся в тот же миг к центру мира, но будут двигаться, если можно так выразиться, к горизонту. Это (насколько мне известно) никогда еще не наблюдалось на примере волчков. И пример такого волчка или другого тела подобного рода хорошо показывает, в каком пункте перипатетики ошибаются, говоря о насильственном движении – движении, которое, как они считали, вызвано реакцией воздуха… в то время как в действительности среда играет совершенно иную роль.
Среда в аристотелевской физике играет двойную роль; она одновременно является и сопротивлением, и двигателем: физика импетуса отрицает движущее действие среды. Бенедетти добавляет, что даже замедляющее действие среды было истолковано неверно, прежде всего – Аристотелем. О чем неверно рассудил Аристотель или, точнее, о чем он вовсе не рассуждал, так это о роли математики в естествознании. Потому он практически везде заблуждается. Лишь основываясь на «несокрушимом фундаменте» математической философии (что, по сути, значит основываясь на Архимеде), мы можем заменить теорию Аристотеля более совершенной теорией.
Таким образом, Бенедетти всецело осознает важность своего предприятия. Он даже встает в героическую позу81:
Именно в том и состоит, – говорит он нам, – величие и авторитет Аристотеля, что сложно и опасно писать что-то против того, чему он учил; в особенности для меня, кого всегда восхищала мудрость этого человека. Тем не менее подгоняемый заботой об истине, любовью к которой, если он бы он был жив, он сам был бы воспламенен <…> я не колеблюсь сказать, ради общего блага, каким образом несокрушимые основания математической философии заставляют меня отделиться от него.
Коль скоро взялись доказывать, что Аристотель ошибался в вопросе местных естественных движений82, мы должны начать с рассмотрения некоторых вполне истинных вещей, которые разум знает из самого себя: во‐первых, что любые два тела, тяжелые или легкие, равного объема и похожие по форме, но составленные из различной материи и расположенные одинаковым образом, при естественных местных движениях будут обнаруживать пропорциональность своих тяжестей или легкостей в различных средах. Это совершенно очевидно по природе, если принимать во внимание, что бóльшая скорость или медленность (если среда остается однородной и покоящейся) проистекает не из чего иного, как из четырех следующих причин, а именно а) из большей или меньшей тяжести или легкости; б) из различия форм; в) из расположения формы по отношению к линии направления, по которому она простирается, – прямой между центром мира и окружностью; и, наконец, г) из неравной величины [движимых тел]. Из чего ясно, что если не меняется ни форма (ни в качестве, ни в количестве), ни положение этой формы, то движение будет пропорционально движущей способности, которая есть тяжесть или легкость. Итак, то, что я сказал о качестве, о количестве и о расположении одинаковых фигур, я говорю и в отношении сопротивления одинаковых сред. Ведь несходство или неравенство фигур или различное расположение рассматриваемых тел заметным образом изменяет движение рассматриваемых тел, поскольку малая форма легче делит непрерывность среды, нежели большая, так же как заостренная делает это быстрее, чем затупленная. Подобным образом тело, которое движется острием вперед, сперва будет двигаться быстрее, чем то, которое так не движется. Cтало быть, каждый раз, когда два тела сталкиваются с одинаковым сопротивлением, их движения будут пропорциональны их движущей способности; и наоборот, каждый раз, когда два тела будут иметь одну и ту же тяжесть или легкость при различных сопротивлениях, их движения будут иметь между собой отношение, обратное отношению сопротивлений <…> и если одно тело, сравнимое с другим, т. е. такой же тяжести или легкости, но с меньшим сопротивлением, оно будет быстрее, чем другое, в том же соотношении, в каком его поверхность производит меньшее сопротивление, чем поверхность другого тела <…> Таким образом, например, если соотношение поверхности большего тела к поверхности меньшего тела было бы 4 : 3, скорость меньшего тела была бы больше скорости большего тела настолько, насколько четверное число больше тройного.
Последователь Аристотеля мог бы и даже должен был бы согласиться со всем этим. Однако, говорит Бенедетти, нужно допустить еще кое-что, а именно83
что естественное движение тяжелого тела в различных средах пропорционально тяжести этого тела в этих же средах. Таким образом, к примеру, пусть общая тяжесть некоторого тяжелого тела будет представлена отрезком ai и пусть это тело расположено в любой среде, плотность которой меньше, чем его собственная (поскольку, будь оно расположено в среде более плотной [чем оно само], оно было бы не тяжелым, а легким, как это показывает Архимед); эта среда отнимает от нее часть ei таким образом, что действует только часть ae данного веса; и если бы это тело было расположено в какой-то другой, более плотной среде, но все же менее плотной, чем само тело, эта среда вычитала бы часть ui вышеупомянутого веса и оставляла бы свободной часть au.
Я утверждаю, что скорость тела в менее плотной среде будет относиться к скорости того же тела в более плотной среде как ui к ei, поскольку скорости соразмерны только движущим силам; это согласуется с причиной, по которой мы утверждаем, что эти скорости будут соотноситься как ui к ei, так как скорости пропорциональны только движущим силам (если фигуры одинаковы в качественном и количественном отношении, а также по своему расположению).
Сказанное теперь, очевидно, согласуется с тем, что мы написали выше, поскольку говорить, что соотношение скоростей двух разнородных, но сходных по форме, величине и т. д. тел, в одинаковой среде равно соотношению тяжестей самих этих тел – это то же самое, что говорить, что скорости одного и того же тела в различных средах пропорциональны весу упомянутого тела в этих же самых средах.
Конечно же, Бенедетти по-своему прав. Если скорости пропорциональны движущим силам и если часть движущей силы (тяжести) нейтрализована действием среды, решающее значение приобретает не что иное, как остающаяся часть, и во все более плотных средах скорость тяжелого тела уменьшается по арифметической прогрессии, а не по геометрической, как хотелось думать Аристотелю. Но рассуждение Бенедетти, основанное на гидростатике Архимеда, разделяет совсем не те основания, что рассуждения Аристотеля: для Аристотеля тяжесть тела является одним из его постоянных и абсолютных свойств, а не относительным свойством, как для Бенедетти и «древних»84. Именно поэтому тяжесть, по Аристотелю, скажем так, в различных сопротивляющихся ей средах действует вся целиком85. Поэтому Бенедетти считает, что физика Аристотеля показывает, что ему
неизвестна была причина тяжести или легкости тел, которая заключается в плотности тяжелых и разреженности легких тел, а также в большей или меньшей плотности или разреженности сред86.
Плотность или разреженность – вот абсолютные свойства тел. Вес, т. е. тяжесть, и легкость являются не чем иным, как следствиями. И Бенедетти, чтобы помочь нам избежать заблуждения, в которое мы могли бы легко впасть, предупреждает87, что
соотношение тяжестей одного и того же тела в различных средах не выводится из соотношения их плотностей. Отсюда необходимым образом возникают неравные соотношения скоростей; в частности, скорости тяжелых или легких тел одной и той же формы или материи, но различной величины составляют в своих естественных движениях в одинаковой среде соотношение совершенно отличное от того, о котором говорил Аристотель;
среди прочего,
при равном весе меньшее тело будет более быстрым,
потому что сопротивление среды будет меньшим…88
По мнению Бенедетти, Аристотель совершенно неправильно понимал движение. Аристотель ошибался как в том, что касается естественных движений (ведь не сумел понять и того, что
прямолинейное движение природных тел, направленное вверх или вниз, не является естественным по преимуществу и само по себе89),
так и в том, что касается насильственных движений, так как он не усмотрел ни то, что прямолинейное движение – движение туда и обратно – непрерывно и совершается без остановки90, ни то, что движение по прямой может быть бесконечным во времени, хотя и конечным в пространстве: для этого достаточно, чтобы оно постепенно замедлялось91.
Совершенно ясно, что главная ошибка Аристотеля – в том, что он пренебрег несокрушимыми основаниями математической философии или даже исключил их из физики.
Тем не менее список ошибок, присутствующих в аристотелевской физике, еще не окончен92. Мы подошли теперь к самой серьезной ошибке – отрицанию пустоты. Действительно, Бенедетти недвусмысленно указывает нам на это: доказательство несуществования пустоты, приведенное Аристотелем, ошибочно.
Как известно, невозможность пустоты доказывается Аристотелем от противного: в пустоте (т. е. в отсутствии всякого сопротивления) движение осуществлялось бы с бесконечной скоростью93. Однако это абсолютно неверно, считает Бенедетти. Если верно, что скорость пропорциональна относительной тяжести тела (т. е. его абсолютной тяжести, из которой вычли – но не разделили на – сопротивление среды), то из этого непосредственно вытекает, что скорость не увеличивается бесконечным образом, и если устранить сопротивление, то скорость вовсе не становится бесконечной94.
Но для того, чтобы представить это еще проще, вообразим себе бесконечное множество телесных сред, одна из которых более разреженная, чем другая – в том соотношении, которое нам угодно, начиная с единицы, и представим также тело Q, более плотное, чем первая среда.
Скорость этого тела в первой среде, очевидно, будет конечной. Ведь если мы расположим его в различных средах, которые мы себе представили, его скорость, по-видимому, будет возрастать, но никогда не сможет перейти некоторый предел. Таким образом, движение в пустоте вполне возможно.
Но каким должно быть это движение? Т. е. какова будет его скорость? Аристотель считал, что если движение в пустоте было бы возможно, тогда соотношение скорости различных тел в пустоте было бы таким же, как в заполненном пространстве. И здесь он также ошибался. Это утверждение95
абсолютно неверно. Ведь в заполненном пространстве соотношение внешних сопротивлений отнималось бы от соотношений тяжестей, а оставшееся определяет соотношение скоростей, которое было бы нулевым, если бы соотношение сопротивлений было равно соотношению тяжестей; по этой причине в пустоте они будут иметь иные соотношения скоростей, нежели в заполненном пространстве, а именно: скорости различных тел (т. е. тел, составленных из различной материи) будут пропорциональны конкретным значениям их абсолютных тяжестей, т. е. их плотностям. Что касается тел, составленных из одинаковой материи, в пустоте у них будет одна и та же естественная скорость96;
это доказывается следующими доводами97:
Пусть даны два однородных тела – o и g, и пусть g равно половине о. Пусть даны также два других тела, гомогенных двум первым, а и е, каждое из которых равно g; представим, что оба тела расположены на концах одного отрезка, серединой которого является i; ясно, что точка i будет иметь такую же тяжесть, как центр о; следовательно, благодаря телам а и е, i будет двигаться в пустоте с той же скоростью, что и центр о. Но если данные тела а и е были бы разъединены указанной линией, то их скорость бы от этого не изменялась и каждое из них, следовательно, двигалось бы так же быстро, как и g. Таким образом, g двигалось бы так же быстро, как о.
Движение в пустоте98, одновременное падение гомогенных тел – мы уже достаточно далеко отошли от аристотелевской физики. Однако несокрушимые основания математической физики, модель архимедовой науки, всегда присутствующая в мысли Бенедетти, – все это не позволяет ему на этом остановиться99. Ошибка Аристотеля была не только в том, что он не допускал возможность пустоты в мире; он был неправ и в том, что выдумал ложный образ мира и подстроил под него свою физику. Именно его ложная космология (с точки зрения Бенедетти, это именно так, ведь он был коперниканцем100), основанная на идее завершенности, составляет фундамент его теории «естественного места». На самом деле101
не существует ни единого тела, будь оно внутри мира или вне его (что бы там ни говорил Аристотель), которое не имело бы своего места.
Что мешает нам утверждать существование мест за пределами мира?
Что мешает нам предположить, что за пределами неба находится бесконечное тело102? Конечно же, Аристотель это отрицает; однако его доводы нисколько не убедительны.
В самом деле, он рассуждает, не приводя доказательств, и даже не указывает никакой причины того, что бесконечные части некоторой непрерывности не существуют актуально, но только потенциально; и в этом с ним не следует соглашаться, потому что если весь действительно существующий континуум актуален, то все его части будут актуальны, так как глупо считать, что вещи, существующие актуально, состоят из вещей, которые существуют лишь потенциально. И не следует также говорить, что непрерывность частей делает их существующими в потенции и лишенными всякой актуальности. Пусть, к примеру, дан непрерывный отрезок au, разделим его на равные части точкой е; несомненно, что до разделения половина ae (хотя она соединена с другой половиной, eu) настолько же актуально существующая, как и весь отрезок au, хотя она и неотделима от нее в уме. И я утверждаю то же самое о половине ae, то есть о четвертой части всего отрезка au, и то же самое – о восьмой части, и о тысячной, и о какой угодно.
Таким образом, бесконечное множество не менее реально, чем конечное; бесконечность в природе существует актуально, а не только лишь в качестве потенции; и актуальную бесконечность можно помыслить совершенно так же, как и потенциальную103.
4. Галилей
Обратимся теперь к Галилею.
В трактатах и сочинениях о движении, которые он составил в Пизе104и которые, как мы знаем, остались незавершенными, Галилей пытался последовательным и полным образом развивать динамику «запечатленной силы» [forse impresse] – импетуса, о которой мы довольно долго говорили ранее, время от времени он также предпринимал попытки достроить математическую или, вернее, «архимедову» модель физики, начало которой, как мы только что видели, было положено в работах Дж. Б. Бенедетти. Поэтому мы обнаруживаем у него уже знакомые нам, только уже более систематизированные, сжатые и более ясно изложенные традиционные аргументы его предшественников из Парижской школы.
В тексте, написанном в Пизе, Галилей показывает себя решительным и даже ярым противником Аристотеля105.
Аристотель, говорит он нам, ничего не смыслил в естествознании106, в частности в том, что касается перемещения, он почти всегда был далек от истины. В самом деле, он не мог доказать, что двигатель должен непременно быть соединен с движущимся телом, не утверждая при этом, что брошенные тела движимы прилегающим воздухом107.
И Галилей приводит другие примеры явлений, которые аристотелевская теория не может объяснить. Может ли она, в самом деле, объяснить, почему тяжелое тело, например кусок свинца, при броске полетит дальше, чем легкое тело такого же размера? Или что продолговатые тела, такие как копье, летят лучше, чем короткие, причем тяжелым концом вперед? Разве можно согласиться с тем, что стрела, пущенная против ветра, движется за счет реакции воздуха? Разве можно объяснить реакцией среды сохраняющееся движение колеса, волчка и отполированной, покрытой чехлом мраморной сферы108?
Кроме того, аристотелевская концепция в самой себе содержит противоречие: действительно, если бы перемещение воздуха могло вызывать другое перемещение, тогда это явление воспроизводилось бы в свою очередь, и движение, начавшееся однажды, продолжалось бы неопределенно длительное время, и, более того, оно бы ускорялось. Однако одним из фундаментальных принципов аристотелевской динамики является то, что всякое движение ограничено и конечно. Наконец, Галилей приводит формальный аргумент: приписывая воздуху роль двигателя, Аристотель лишь смещает вопрос. И что более важно, он противоречит сам себе, ведь он самим своим молчанием в этом вопросе подтверждает, что движущая способность запечатлена [impressa] в воздухе: откуда такая привилегия и почему, раз уж нельзя обойтись без движущей способности, просто не признать, что она присутствует в движущемся теле во всех рассматриваемых случаях109?
Рассмотрим, к примеру, случай с камнем, подброшенным в воздух: камень поднимается, воспринимая таким образом определенное качество или способность, которая заставляет его подниматься. И поскольку способность подниматься – это свойство легких тел, то камень воспринимает не что иное, как род легкости. Именно эта легкость (неестественная) объясняет восходящее движение тела: это запечатленная в нем способность [virtus impressa] – способность движения [virtus motiva].
Однако эта движущая способность, иными словами, легкость, сохраняется в камне, отделенном от источника движения, двигателя, так же как жар сохраняется в железе, когда его отнимают от огня. Эта способность (запечатленная при броске) постепенно ослабевает в брошенном предмете, когда он отделился от метателя, подобно тому как тепло ослабевает в железе, удаленном от огня. Таким образом, камень возвращается в состояние покоя, подобно тому как железо возвращается к естественной для него холодности; и подобно тому, как существует способность (естественная и специфичная) тел, связанная с теплом, существует такая способность тел – связанная с движением. Одна и та же сила сообщается сперва тому телу, которое проявляет большее сопротивление, то есть наиболее тяжелому, нежели тому, которое менее сопротивляется (как тепло передается железу быстрее, нежели воздуху, и потому в первом сохраняется дольше); значит, железу движение передается быстрее, нежели свинцу110.
Для нас совершенно ясно, что, верный заветам своих предшественников111, Галилей развивает физику «запечатленной силы» [force impressa]. Эта сила, проявляющаяся в движении предметов, мыслится им исходя из прежней модели сил-качеств аристотелевской физики – качеств теплоты и холодности. Эти качества являются субстанциальными, по крайней мере в том смысле, что они могут отделяться от своего источника и могут передаваться другим телам. Они являются «естественными», поскольку присутствуют естественным образом и, стало быть, устойчивы; или же, напротив, это неестественные качества – они запечатлены [imprimeés] насильственным образом и, стало быть, преходящи. Таким образом, чтобы дать нам более ясное представление об этом понятии, Галилей предлагает нам очень удачный пример112, в котором говорится про колокол, который толкнули, тем самым заставив его качаться, благодаря чему он воспринял «качество звучания» и стал звенеть. Иными словами, колокол издает звон благодаря этой запечатленной [imprimeé] в нем способности, что объясняет, почему под действием единичного толчка колокол может издавать звон определенной длины. «Качество звучания», запечатленное [imprimeé] или переданное колоколу при толчке, не является естественным для колокола. Не более естественным является качество движения, переданное камню при броске. Но однажды запечатленное [imprimeé] или переданное, оно продолжает там пребывать; это качество принадлежит колоколу, камню, а не молотку или руке. Следовательно, это качество отныне обладает независимым существованием и не нуждается более в том, чтобы быть непрерывно связанным со своим источником: движение тела является действием силы (качество подвижности), которая в нем заключена. Нет вовсе никакой необходимости во внешнем двигателе для того, чтобы поддерживать это движение.
Из этой аналогии, очевидно, выводятся далекоидущие следствия, возможно, чересчур радикальные. По правде сказать, они куда более радикальны, чем хотелось бы думать некоторым историкам науки. Способность или качество движения не более естественно для камня (для тела естественно находиться в покое), чем издавание звона – для колокола. Способность движения, как и «качество звучания», есть нечто, что «запечатляется» [imprimé] в предмете. Это еще и нечто, сущность чего заключается в действии113. «Качество звучания» является причиной звона, подобно тому как качество подвижности является причиной движения. И то и другое иссякает, производя соответствующий эффект – звон или движение. Потому колокол не звонит бесконечно, но в конечном итоге прекращает звонить и затихает. По той же причине и брошенный камень не летит бесконечно, но его движущая сила иссякает, и он останавливается, возвращаясь к покою114.
Галилей отстаивает очень твердую позицию в этом пункте: понятие качества или движущей силы, которую двигатель тем или иным образом запечатляет [imprimeé] в теле, позволяет дать исчерпывающее объяснение феномену броска. Нет никакой надобности обременять себя несуразными допущениями о реакции среды, придуманными Аристотелем.
Но разве понятие движущей силы, запечатленной [imprimeé] в теле, не подразумевает бесконечное продолжение движения? Иными словами, разве оно не позволяет сформулировать принцип инерции? Как известно, такого мнения придерживался не один известный историк науки. Во всяком случае, мнение Галилея не было таковым115. В отличие от многих своих предшественников (Кардано, Пикколомини, Скалигерa), которые утверждали, что при определенных условиях (а именно когда движение происходит на горизонтальной поверхности) сообщенный импетус неиссякаем116, Галилей решительно настаивает на принципиально преходящем характере импетуса. Вечное движение остается невозможным и абсурдным просто потому, что движение – это результат действия движущей силы, которая иссякает по мере того, как ею производится движение117. Поэтому движение происходит, постоянно замедляясь, и невозможно было бы обозначить две точки, в которых скорость тела оказалась одинаковой. Галилей, который читал работы Бенедетти и знал, что движение может бесконечно замедляться118, считает, что этого более чем достаточно, чтобы доказать, что движение всегда с необходимостью должно прекращаться. Эта ошибка, по-видимому, объясняется тем, что Галилей невольно замещает расстояние временем и делает вывод об ограниченной длительности движения исходя из представления об ограниченности пройденного расстояния. Как бы то ни было, урок, который нам преподал Галилей, не становится менее ценным, напротив, он чрезвычайно ценен для истории науки: физика импетуса несовместима с принципом инерции.