Научная ситуация XVII в. представляет для современной физики особый интерес. После того, как целый исторический период предстал перед глазами в качестве законченного целого («классическая физика») и современный физик осознал себя в некотором новом состоянии, стало в особенности важно освободиться от той наивной точки зрения, будто рождение новой науки в XVII в. – это наконец-то свершившееся раскрытие глаз человека, которые увидели чистую природу с незамутненной непосредственностью.
Тот процесс самосознания физической науки, которым сопровождалось развитие физики в XX в., выдвинул на первый план не только логические и гносеологические проблемы, но и в не меньшей степени историко-физические проблемы. «Классическая» физика представляет собой не только некоторое законченное и сложившееся целое, логический анализ которого мог бы выяснить «что это такое», она вся целиком содержится в системе современной физики, и ее «законченность» носит двойственный характер. С одной стороны, она противопоставлена чему-то новому («классическое» − «неклассическое»), с другой же – она открыта, и переход к новому непрерывен («соответствие»). Это противоречие наводит на мысль, что «неклассическая» физика не столько есть «следующая» ступень в однообразном прогрессивном развитии науки, сколько преобразование некоторых фундаментальных начал самого физического мышления. Опять-таки опыт современной физики заставляет подозрительно отнестись к «классичности» прошлой физики376 . Именно в этом логический и гносеологический анализ смыкаются с историческим и даже переходят в него. Исторический анализ того процесса, в котором закладывались основы новой науки, формы ее теоретической и экспериментальной деятельности, дает возможность увидеть многоэтажную, не только механико-математическую, но и метафизическую лабораторию, где изобреталась новая физика и понять весь проблематизм ее исходных принципов. Может быть, поле Ньютона этот проблематизм уходит глубоко в подтекст научной работы, и физика приобретает свой «классический» лоск, на глади которого к концу XIX в. осталось уже, по выражению Дж. Томсона, «два облачка на чистом небе законченной теоретической физики» 377, — не только предвестники ее будущих потрясений, но и метки ее прошлых конфликтов.
Историк, переходя к эпохе XVII в., впервые чувствует себя «на родине» и освобождается от неловкого чувства чужака, который вынужден объяснять, почему люди так долго занимались «не тем», «не так», «не с той целью», вводя в дело «идолов», «наваждения» и «неудачи»378.
Здесь впервые научное мышление явно выступает в том виде, в каком оно известно нам по современной науке, и теперь уже более не приходится отыскивать случайные элементы научных знаний, полученных как бы вопреки воле автора. Однако этот бэконовский историзм был поколеблен и подорван в начале XX в. (в работах П. Дюгема, Э. Кассирера, Л. Ольшки и др.) благодаря тому, что, с одной стороны, были глубже раскрыты философские («метафизические») предпосылки научно-теоретической деятельности вообще и, с другой, — исторический процесс, предшествующий рождению новой науки, был исследован с небывалой еще детальностью.
Однако опыт гносеологического анализа проблем «неклассической» физики затронул столь глубокие пласты «метафизических» оснований, что и историческое понимание оказалось вынужденным углубить свою точку зрения. «Классическая» наука выступила как определенный тип теоретизирования, который не возник сам собой, но и не просто явился результатом предшествующего развития. «Классическая» наука понимается теперь как определенный способ решения тех же самых проблем, которые стояли перед древней физикой и которые в новом аспекте стоят перед современной. Древняя физика в равной мере была некоторой «неклассической» физикой, и в логическом отношении к ней формировалась «классическая». Или же можно сказать, что новая физика была «неклассической» по отношению к аристотелевской, т. е. она открыла противоречия, скрытые в этой последней и дала иной по сравнению с ней способ их решения (устранении). Иначе говоря, нет «классических» и «неклассических» физик, но есть разные типы экспериментально-теоретической работы, каждый из которых становится «классическим» в той мере, в какой исключает логический контакт с иными экспериментально-теоретическими типами. При этом теория лишается своей логической глубины, распадаясь на две совершенно разнородные плоскости: эмпирическое «содержание» и логическую «форму».
Такое отступление в область логики было необходимо здесь (как и повсюду до сих пор), чтобы яснее представить себе теоретическое значение рассматриваемого исторического момента. А он представляется во многих отношениях уникальным.
Совершается переворот, всю глубину которого вряд ли можно измерить еще и теперь.
Традиционный аристотелизм утрачивает статус ясного «естественного» миропонимания, соответствующего вдобавок истинам Откровения. В нем начинают видеть «концепцию», детально разработанную, универсальную, логически цельную, но — концепцию, которая имеет предпосылки, допущения, идеализации, концепцию, основы которой не обоснованы.
Новая наука только еще предчувствует себя. Она живет интуицией и энтузиазмом, но для науки они слабые опоры, и острее всего это чувствует «картезианский дух» новой науки. Ей нужны не столько фактические подтверждения и искусство аргументировать, сколько логически достоверные начала. Ей жизненно важно логическое самопознание (уяснение собственных основ), она должна одолеть аристотелизм основательностью.
Наука погружается в философию, речь идет о глубинных корнях научного мышления, о его возможных началах. При этом формируется отнюдь не одно, просто противополагаемое аристотелизму «начало». Здесь осознаются такие возможности, о которых теоретики вновь начинают задумываться только в XX в. Стоит только напомнить великие философские споры XVII в.: Декарт — Мальбранш, Мальбранш — Спиноза, Спиноза — Лейбниц, Лейбниц — Ньютон, рационализм — эмпиризм, физика — метафизика...
Труды Галилея доставляют нам редкую возможность наблюдать процесс преобразования схоластико-перипатетической логики в логику новой науки, а значит, и процесс преобразования самого принципа отношения теоретика к своему предмету — принципа эксперимента.
В деятеьности Галилея мы имеем редкое сочетание содержательно-физического, логико-философского и математического мышления. Точнее же, следует говорить не о сочетании, а о едином теоретическом мышлении, которое и составляет творческий нерв любой из этих трех форм. Мы видим в Галилее физика, который отчетливо понимает конструктивно-математическую сущность всех физических понятий и в то же время неуклонно сознает их физико-метафизическую содержательность. Перед нами не просто частный продукт совершившегося преобразования (совокупность — пусть и очень важных — открытий в области астрономии и механики), а труд, запечатлевший само преобразование во всей его радикальности и культурной тотальности.
По мере того, как новая наука приобретала статус самоочевидности, т. е. вырабатывала свой здравый смысл, становилась авторитетной и эмпиричной, она утрачивала непосредственное сознание своей логической глубины. Усредненный перипатетик XVII в. Симпличио благополучно пережил «свою» эпоху и до сих пор представляет обыденное сознание науки. Но каждый раз, когда происходит фундаментальный сдвиг в основах, эксперимент — это «естественное» и «классическое» орудие научного познания — снова оказывается проблемой наряду с «причинностью», «физическим смыслом» и т. д., тогда-то и стоит перечитать Галилея.
Анализ Галилеева понимания физического эксперимента должен быть, кроме того, пробным камнем всей концепции, предложенной в этой работе. Нам представляется, что эксперимент в понимании Галилея является связующим звеном между древним и современным экспериментом, т. е. между тем понятием эксперимента, которое мы пытались развить на предшествующих страницах, и понятием эксперимента в современной науке. Здесь, в работе Галилея, мы надеемся найти и показать читателю внутреннее единство этих двух понятий. В результате, благодаря Галилею, привычный смысл эксперимента должен быть настолько изменен, что работа, проделанная нами, получит дополнительное и, может быть, наиболее серьезное оправдание.
* * *
В современной историко-физической и философской литературе мы можем проследить известную эволюцию в понимании процесса рождения новой науки и соответственно роли Галилея в этом процессе. Мы отмечали уже ранее некоторые наиболее типичные сдвиги в этом понимании. Здесь будет уместно дать пример такой эволюции. Мы выбрали, в частности, А. Эйнштейна, чтобы показать, как со временем изменялась его оценка роли Галилея.
Наиболее общераспространенным мнением является то, что после пропагандистской деятельности Ф. Бэкона Галилей, как и все «подлинные» физики того времени, как Гассенди, например, отбросил все выдумки перипатетизма, его методы «аналогизирования» и его «логику», обратился к непосредственному наблюдению природы, разумеется, к наблюдению систематическому, активно вопрошающему или же, по меньшей мере, к проверке своих математических гипотез па опыте.
В 1933 г. в докладе «О методе теоретической физики» Эйнштейн предпринял первую (если не считать кратких высказываний в более ранних работах) попытку дать очерк развития физической науки от древности до XX в. Основная проблема, которая послужила для этого связующей нитью, была проблема соотношения опыта и мышления. По мнению Эйнштейна, достоинство эллинов состоит в том, что они дали образец логически строгой интеллектуальной системы в геометрии Евклида. Но этого было мало для развития физической науки. Отсутствовал фундаментальный принцип опыта, а достижение этого принципа «не было достоянием философии до Кеплера и Галилея». «Положения, полученные при помощи чисто логических средств, — говорит Эйнштейн, — при сравнении с действительностью оказываются совершенно пустыми. Именно потому, что Галилей сознавал это, и особенно потому, что он внушил эту истину ученым, он является отцом современном физики и, фактически, современного естествознания вообще»379. В конечном счете, согласно Эйнштейну, логическое мышление должно исполнять свою автономную работу так, чтобы в выводах его результаты могли быть сопоставлены с опытом, который и является последним судьей и ценителем этих «свободных творений человеческого разума».
И действительно, когда мы изучаем историю галилеевского «Звездного вестника», когда видим, какое фундаментальное значение имели тщательные наблюдения Тихо Браге и эмпирическая добросовестность Кеплера в создании новой астрономии, мы понимаем всю справедливость такого предтавления.
Известны слова Галилея, что если бы Аристотель знал те факты, которые знаем мы, он изменил бы свою концепцию. Известно письмо Галилея Кеплеру, написанное в августе 1610 г. («Звездный вестник» был опубликован в марте), где он жалуется: «Посмеемся, мой Кеплер, великой глупости людской. Что сказать о первых философах здешней гимназии, которые с каким-то упорством аспида, несмотря на тысячекратное приглашение, не хотели даже взглянуть ни на планеты, ни на Луну, ни на телескоп... Почему не могу посмеяться вместе с тобой? Как громко расхохотался бы ты, если бы слышал, что толковал против меня в присутствии великого герцога Пизанского первый ученый здешней гимназии, как силился он логическими аргументами как бы магическими прельщениями отозвать и удалить с неба новые планеты»380. Достаточно беглого просмотра основных произведений Галилея — «Диалогов» и «Бесед», чтобы найти буквально на каждой странице описание самых разнообразных опытов, как весьма простых, явных и очевидных, так и других — хитроумных и оригинальных. Известны ходячие легенды о бросании камней с пизанской башни с целью «экспериментальной проверки» закона свободного падения.
Однако таков результат только «умозрительного» подхода к самому Галилею, только беглого просмотра его сочинений. Буквально с первых же страниц «Диалогов» нас поражает, что не кто иной, как добросовестный представитель ортодоксального аристотелизма Симпличио, выступает защитником чувственной очевидности, причем выдвигает именно эмпирические аргументы против коперпиканца Сальвиати. Мы ведь часто забываем, что физика схоластического аристотелизма как раз и имела к тому времени статус непосредственной эмпирической очевидности, так что коперниканство воспринималось как спекулятивно-математический парадокс, допустимый ex suppositione (предположительно). Поэтому наше первоначальное мнение должно быть изменено и улучшено.
В 1953 г. в предисловии к новому изданию «Диалогов» Эйнштейн самокритично пишет: «Часто утверждают, что Галилей стал отцом современной науки, заменив умозрительный дедуктивный метод экспериментальным, эмпирическим методом. Думаю, однако, что подобное мнение не выдерживает более внимательной проверки. Не существует эмпирического метода без чисто умозрительных понятий и систем и не существует систем чистого мышления, при более близком изучении которых не обнаруживался бы эмпирический материал, на котором они строятся… Экспериментальные методы, которыми располагал Галилей, были столь несовершенны, что только с помощью чистого мышления можно было свести их в единое целое...»381. Таким образом, кажется, аристотелевская и галилеевская физика по меньшей мере в методологическом отношении уравниваются в правах. Таково мнение гениального физика, хотя и не специалиста в истории этой науки.
Один из крупнейших французских историков науки, А. Койре, в своих «Йtudes galilйens» пишет: «Часто говорят о роли опыта, о рождении «экспериментального духа». И действительно, экспериментальный характер классической науки составляет одну из специфических ее черт. Но на самом деле речь идет о двусмыслице: опыт в смысле грубого опыта, наблюдения здравого смысла, не играл никакой роли в рождении классической науки, если только не был ей препятствием; и физика парижских номиналистов — и даже физика Аристотеля — была часто гораздо ближе к опыту, чем физика Галилея»382. Другой историк, специалист по Галилею, автор одной из наиболее солидных биографий великого итальянца — В. Вольвилль, разбирая пизанские заметки Галилея, касающиеся проверки закона падения, замечает, что результатов, противоречащих выводам Галилея, было гораздо больше, чем подтверждающих их. «Сильное пристрастие к новой теории (!),— разъясняет Вольвилль, — сделало его изобретательным в установлении оснований, объясняющих, почему не обнаруживаются на деле рассчитанные следствия. Оно склонило его к мнению, что, будучи уверенным в точке зрения, которая вполне удовлетворяет рассудок, можно поначалу оставлять без внимания явное противоречие с опытом»383. В дальнейшем мы подробнее рассмотрим эту ситуацию и найдем у самого Галилея еще немало свидетельств такого положения дел.
Однако, все своеобразие, вся радикальная специфика эксперимента новой физики находтся еще глубже. Анализ фундаментальных теоретических понятий галилеевской физики показывает, что все они строятся из элементов, принципиально ненаблюдаемых. Нельзя наблюдать непосредственно ни трех движений Земли, ни импульса, «вложенного» в движущееся тело, ни «всех степеней медленности», которое проходит свободно падающее тело, ни движения материальной (весомой) точки в пустоте и т. п. Нереализуемы также (принципиально, по условиям задачи нереализуемы) те качества и свойства, которыми должны обладать идеальный предмет и процесс (абсолютные твердость, гладкость, прямолинейность и т. д.), чтобы результат эксперимента мог быть теоретически значимым.
В «Эволюции физики», написанной Эйнштейном вместе с Л. Инфельдом в 1938 г., такое понимание выражено яснее всего. «Открытие, сделанной Галилеем, − пишут авторы, − и применение им методоы научного рассуждения были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и это отмечает действительное начало физики. Это открытие учит нас тому, что интуитивным выводам, базирующимся на непосредственном наблюдении, не всегда можно доверять, так как они иногда ведут по ложному следу <...> Закон инерции нельзя вывести непосредственно из эксперимента (лучше сказать, из непосредственного опыта. − А. А.), его можно вывести лишь умозрительно − мышлением, связанным с наблюдением. Этот идеализированный эксперимент никогда нельзя выполнить в действительности, хотя он ведет к глубокому пониманию действительных экспериментов»384. Из этих слов как будто следует, что ситуация вывернулась наизнанку. Именно аристотелева физика оказывается стоящей только на эмпирической основе (на обыденном опыте), тогда как глубокая мыслительная (спекулятивная) работа отличает новую галилееву физику.
Определение, данное в заключении цитированного отрывка, как нам кажется, весьма удачно фиксирует особенность эксперимента новой науки. Физик изобретает нереальные (экстремальныеи и умопостижимые) ситуации, к которым применимы его понятия (масса, импульс, мгновенная скорость и т.д.), и тем самым понимает физическую суть реальных процессов и явлений.
На следующих страницах мы попытаемся подробнее выяснить характер итого метода.
Поскольку же именно Галилей является изобретателем, теоретиком, пропагандистом и мучеником этого метода, поскольку в своей героической миссии Галилей вынужден был оправдывать и защищать свой метод, т. е. самого себя, а значит, должен был и особенно глубоко раскрыть его особенности, мы подробнее остановимся именно на деятельности Галилея.
- Войдите, чтобы оставлять комментарии