Анатолий Ахутин - История принципов физического эксперимента от античности до XVII века

Теоретик должен следовать своему «плану» и двигаться, как «с факелом в руке» 40 , по предварительно освещенному пути, не имея вне правил этого плана иных критериев строительства. Пусть Аристотель двигался превосходно и методически, подкрепляя свои рассуждения доказательствами и опытами, но он имел в виду некую конечную цель, «заранее установившуюся в его уме». Следует «попытаться... заложить основной фундамент, более считаясь с правилами строительства» (I, 114—115).

Опираясь на опыт теории относительности, легко видеть «релятивистскую» сущность перехода от аристотелевой к галилеевой физике. Но «релятивизм» позволяет глубже понять и смысл того, что называют экспериментальностью новой физики.

В эксперименте мы ставим предмет и наблюдателя в такие условия, что обнаруживается обусловленность существования предмета и ограниченность наблюдающего понимания. Предмет здесь радикально преобразуется, но не менее радикально изменяется и наблюдатель. Не существующий наблюдаемый предмет важен нам здесь. Экспериментатор ищет «субстанцию» и «закон»— то, что определяет возможность существования предмета и возможность наблюдения вообще (осуществимость, наблюдаемость). Отсюда и возникает впервые способность теории предсказывать, а эксперимента — проверять.

Самый обычный лабораторный эксперимент, в котором, проведя серию испытаний, ученый получает экспериментальную кривую, начинает с разрушения исследуемого предмета, находимого в его естественном состоянии, и кончает переходом к совершенно новому объекту — кривой, на которой все реально существующие предметы и состояния превращены в лишь потенциально существующие точки. Пределы, в которых предметы существуют «естественно», в которых они могут быть поняты наблюдением и додуманы в нем, для эксперимента — лишь одно из возможных и ничем не примечательных ограничений.

Это — реальное или воображаемое — изобретение в действительности не происходящих, но теоретически возможных (или допустимых), ситуаций, благодаря анализу которых понимается действительная ситуация, составляет, как мы увидим в дальнейшем, основную черту экспериментального мышления Галилея. «Вообразите себе, что Земли больше не существует в мире, что нет больше ни восхода, ни захода Солнца или Луны, нет ни горизонтов, ни меридианов, ни дней, ни ночей...»,— предлагает Сальвиати Симпличио, чтобы показать ему относительность движений Луны, Солнца и планет (I, 215). «Чтобы понять, как воздействует на меня то или иное небесное тело,— возражает Сагредо перипатетикам-телеологистам,— (если уж ты хочешь, чтоб каждое их действие было направлено на нас), нужно было бы на некоторое время устранить это тело, и о том действии, которое я тогда перестану на себе ощущать, можно было бы сказать, что оно зависит от этой звезды» (I, 462). «...Вы не можете даже на час отрешиться от этого привычного взгляда и проникнуться противоположным,— укоряет Сальвиати Симпличио,— представив себе, что Земля и есть движущееся тело, хотя бы представив это только на такое время, какого окажется достаточным для понимания того, что воспоследует, если эта ложь станет истиной» (I, 468). Можно привести — и мы еще приведем в дальнейшем — множество таких рассуждений, в которых разрушается (а не обобщается) мир непосредственного опыта путем погружения его в мысленный мир воображаемых событий.

Оглянемся теперь назад и попытаемся резюмировать пройденный путь.

То, что первоначально представлялось как победа наблюдения и чистого факта, было лишь частным свидетельством победы нового способа теоретизировать. В своей борьбе с авторитетом факты должны были привлечь такие мощные теоретические силы, что о непосредственном «свидетельствовании» не могло быть и речи. В этой полемике с достаточной полнотой обнаружилась экспериментальная природа новой физики, которая в полную меру раскрывается в области земной физики, где уже перипатетикам приходится отстаивать очевидность фактического наблюдения против фантазий теоретизирующей мысли.

На протяжении Второго дня, посвященного, главным образом, доказательству суточного вращения Земли, проводится невероятное множество опытов. По существу, кроме особых опытов, приводимых Симпличио в опровержение вращения, и дополнительных опытов, которые предлагает сам Сальвиати, в процессе их обсуждения в дело втягивается почти неограниченное число явлений, и любое кинематическое событие на Земле может быть рассмотрено в качестве опыта решающего за или против вращевия Земли. Однако следует обратить внимание на то, что результат всех этих опытов чисто отрицательный. Они призваны не к тому, чтобы доказать вращение Земли. Сагредо и Сальвиати проводят их анализ, с тем чтобы доказать, что они не являются опытами, свидетельствующими против вращения Земли. Работа, проведенная за этот огромный день, состоит всего лишь в нейтрализации доказательной силы опытов, приводимых перипатетиками. Более того, сам предмет, который стремятся «показать» коперниканцы,— суточное вращение Земли — таков, что он в принципе не может быть показан, ибо это движение «как бы не существует, оно оказывается невоспринимаемым, неощутимым, ничем себя не проявляющим...» (I, 270). «...Я теперь чувствую себя удовлетворенным,— говорит Сагредо,— и совершенно убежден в отсутствии всякой ценности всех опытов, приводимых для доказательства большей вероятности отсутствия, чем существования обращения Земли» (I, 287).

И тем не менее, работа была проведена не напрасно. К концу Второго дня (см. также: I, 253 и 371) собеседники не просто вернулись к нулевой неопределенной точке. Нечто изменилось необратимо. Если суточное движение Земли, как и оба других ее движения, нельзя наблюдать, то его теперь можно мыслить. Позитивным результатом Второго дня является то, что суточное движение стало мыслимым. Сагредо заключает первую половину Дня словами: «Я, со своей стороны полностью удовлетворен и прекрасно понимаю, что всякий, кто запечатлел в своем воображении (Курсив наш.— А. А.) эту причастность суточному движению всех земных вещей, которым оно по природе присуще, точно так же, как в старом представлении предполагалось, что им присущ покой в отношении центра, тот без всякого труда распознает ошибочность и двусмысленность доводов, казавшихся ранее убедительными» (I, 282).

Таков и есть плод реальных и воображаемых опытов Галилея, — они научили воображать невообразимое и мыслить немыслимое.

Теперь нашей темой будет опыт как преобразователь воображения и мышления. Лишь после этого мы сможем точнее выяснить природу как теоретического мышления новой физики, так и ее позитивно-конструктивного экспериментирования.