Курс истории физики

Аристотелю вряд ли бы понравилось исследование природы с помощью комбинации искусственных вещей. Эксперимент нарушает жизнь природы и искажает ее познание. По тем же причинам Аристотель считал недопустимым применение математики в исследовании природы. Математика, какой она была в Древней Греции, имела дело с постоянными величинами и отношениями, природа же нечто движущееся, непрерывно изменяющееся. Математика имеет дело с абстрактными, не материальными понятиями, природа же конкретна, материальна. «Точность, именно математическую точность, нужно требовать не во всех случаях, но лишь для предметов, у которых нет материи. Таким образом, этот способ не подходит для науки о природе, ибо природа во всех, можно сказать, случаях связана с материей».

Совершенно ясно, что при таких методологических предпосылках «физика» Аристотеля является скорее философским трактатом, чем руководством по естествознанию. В ней Аристотель обсуждает общие понятия науки о природе: понятия материи и движения, пространства и времени, разбирает действующие причины, вопрос о существовании пустоты, о конечном и бесконечном, о первичных качествах.

Аристотель признавал объективное существование материи, которая у него, однако, является своеобразным «текучим» понятием. «Я называю, — говорит Аристотель, — материей первый субстрат каждой вещи, из которого возникает какая-нибудь вещь..» Так, материей статуи является мрамор, из которого она сделана, материей дуба — желудь, из которого он развился, и т. д. «Текучесть» понятия материи видна из того, что по отношению к мрамору, желудю и т. д. можно поставить вопрос об их субстрате и, таким образом, прийти к какой-то первичной субстанции— «первоматерии».

Существенным моментом в представлении Аристотеля о материи является то, что она сама по себе служит только возможностью возникновения реальной вещи, некоторым пассивным началом природы. Для того чтобы вещь стала реальностью, она должна получить форму, которая превращает возможность в действительность. Всякая вещь есть единство материи и формы, в природе происходят постоянные переходы материи в форму, формы в материю. Отсюда возникает учение Аристотеля о четырех действующих причинах: 1) материальной; 2) формальной; 3) производящей; 4) конечной. Активная производящая причина есть движение, конечная — цель.

Учение о четырех причинах получило большое распространение в средние века, став краеугольным камнем схоластики Казалось, что именно в этом пункте и прежде всего в концепции конечной цели Аристотель скатывается на позиции идеализма. Природа у него действует подобно скульптору, который из глыбы мрамора (материи) осуществляет свою цель, придавая этой глыбе форму статуи. Отсюда недалеко и до признания «верховного скульптора» — бога, преследующего в мироздании «высшую цель». Так это и понималось в эпоху средневековья.

Однако развитие науки заставило по-новому оценить идеи Аристотеля о материи как о возможности и цели.

Материя как возможность неожиданно получила свое воплощение в представлениях современной теоретической физики о виртуальных частицах и полях. Что же касается концепции цели, т. е. программирования материальных процессов, то представление Аристотеля о том, что желудь стремится осуществить цель — превратиться в дуб, получило права гражданства в современной биологии. Согласно современным представлениям, в молекулах ДНК (дезокси-рибонуклеиновой кислоты) запрограммировано будущее развитие биологического объекта. Вновь подтверждается справедливость утверждения ф. Энгельса, что «в многообразных формах греческой философии уже имеются в зародыше, в процессе возникновения, почти все позднейшие типы мировоззрений. Поэтому и теоретическое естествознание, если оно хочет проследить историю возникновения и развития своих теперешних общих положений, вынуждено возвращаться к грекам»

Движение Аристотель понимает как общее изменение, как активное превращение возможного в действительное. Механическое движение (греческое «фора», отсюда одно из названий кинематики — «форономия ») — это только один из видов движения, заключающийся в перемене места. Понятие «место» Аристотель разбирает подробно. Оно и неразрывно связано с материальным телом (пространство, лишенное материи, Аристотель категорически отвергает) и образуется из отношения одного тела к другому Место, по Аристотелю, не что иное, как граница объемлющего тела. Например, воздух, окружающий Землю, является местом Земли.

Время Аристотель связывает с движением, оно служит своеобразной мерой движения, «числом движения». Наиболее простым Аристотель считает равномерное круговое движение, «так как число его является самым известным». «Оттого и время кажется движением сферы, что этим движением измеряются прочие движения и время измеряется им же». Так астрономическая практика, давшая основу измерения времени, отразилась в аристотелевской концепции времени.

В своей «физике» Аристотель подробно разбирает взгляды своих предшественников — ионийцев, элеатов, Анаксагора, Левкиппа и Демокрита на первоначала мира. Он критикует воззрения атомистов, признающих пустоту и бесчисленное множество атомов и миров, так как, по его мнению, эта точка зрения приводит к логическим противоречиям. Бесконечное мыслимо только в возможности («потенциальная бесконечность»), реальный мир конечен и ограничен и построен из конечного числа элементов.

Понятие пустоты, по Аристотелю также ведет к противоречиям с действи тельностью. Правильно подметив, что среда оказывает сопротивление движению и тем большее, чем она плотнее, Аристотель приходит к выводу, что бесконечное разреженное пустое пространство приводило бы к бесконечному движению. Это, по его мнению, невозможно. В отсутствие сопротивления скорость тела была бы бесконечной, что также невозможно. Любопытно, что другим аргументом против пустоты является совершенно правильный вывод Аристотеля об одинаковой скорости падения всех тел в пустоте, равно как и вывод о бесконечном инерциальном движении. В реальных условиях движение конечно и тела падают с разной скоростью. Аристотель полагает, что, чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает. Только Галилей опроверг это мнение Аристотеля, подтвердив отвергнутое Аристотелем утверждение, что в пустоте все тела падают одинаково. Он же впервые ввел понятие о бесконечном инерциальном движении. Эйнштейн же аристотелевский принцип невозможности бесконечно большой скорости совместил с допущением пустоты, приняв в качестве предельной скорости скорость света в вакууме. физическая картина мира Аристотеля наряду с правильными и интересными мыслями содержит неверные и V реакционные положения. К таким утверждениям относится учение Аристотеля о существовании абсолютного неподвижного центра мира (Земли), о противоположности земного и небесного.

Все эти утверждения, как уже говорилось, были канонизированы церковью и рассматривались в эпоху средневековья как абсолютная догма. Реальное земное тело не могло стать принадлежностью вечного, неразрушимого небесного мира.

Земной мир построен из изменчивых и превратимых друг в друга элементов, в нем происходит непрерывное изменение, разрушение и уничтожение. Четыре основные противоположности: сухость и влажность, тепло и холод—в своих сочетаниях дают начало четырем основным элементам мира: холодная и сухая Земля, холодная и влажная вода, теплый и влажный воздух, теплый и сухой огонь. Эти четыре элемента Аристотеля отличаются от аналогичных элементов Эмпедокла тем, что они могут переходить друг в друга путем изменения первичных качеств. Это учение Аристотеля стало теоретической базой алхимии.

В земном мире действуют также начала тяжести и легкости. Все тела в силу этих качеств стремятся либо к центру мира, либо от центра вверх. Так, дерево в воздухе стремится к центру, в воде же всплывает. Вертикальное падение или стремление вверх, по Аристотелю, является естественным движением, присущим телам в силу основных начал тяжести или легкости. Все прочие движения насильственны и поддерживаются только внешними силами и воздействиями. Само по себе тело придет в движение только в силу тяжести, во всех остальных случаях должна действовать сила. Небесным телам присуще равномерное круговое вращение. Круг вообще Аристотель считает за нечто чудесное и его чудесным свойством объясняет и действие рычага.