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

Теоретическое понятие, которое требовало рассмотрения непосредственно относящегося к нему предмета в идеальных, т. е. нереализуемых, непредметных условиях (например, падение тела в пустоте, движение в бесконечной удаленности от центра Земли) , получает предметное существование в другом, как бы специально для него построенном предмете и составляет отныне его теоретическое содержание. Абстракция, упрощение, идеализация представляют собой, таким образом, путь к раскрытию сущностной (теоретической) конкретности, сложности, содержательности предмета. Мы имеем дело здесь не просто с маятником и даже не просто с идеализованный маятником, мы имеем дело с событием, в котором как в некоем механическом микрокосмосе наглядно сосредоточены фундаментальные законы механического универсума. Теоретическое отвлечение (абстракция) и есть способ вовлечься в саму суть дела.

Вместе с тем, коль скоро предметные свойства сконструированного теоретиком экспериментального объекта оказываются объективированными моментами теоретического понятия, сам эксперимент, т. е. анализ предмета в различных условиях его существования, непосредственно оказывается экспериментом над понятием и движением в рамках понятия. Так, в чистом эксперименте сливаются в одном процессе преобразование — исследование предмета и преобразование — проверка понятия, моменты, о которых мы говорили в отдельности во втором разделе этой главы.

Равным образом, то, что позволяет вообще изобретать экспериментальный предмет,— некая теоретическая идея о движении вообще,— само обнаруживается в результате таких перестроек, поскольку в результате именно и выясняется, что предметное бытие закона в принципе не существенно, что закон образует теоретическое содержание всех механических объектов и, следовательно, может быть изучен во всей всеобщности на одном из них,— а именно на том, предметные определения которого максимально близки к идеальным условиям закона.

Теперь, после того как мы несколько глубже вникли в соотношение теоретического понятия и экспериментального объекта, можно снова поставить вопрос о соотношении «математической абстракции» и «физической сущности».

Мы видели, что мир предметов теоретического экспериментирования объединяется вокруг одной идеи, которая составляет, с одной стороны, теоретическое содержание этих предметов (физическую сущность этих реальных событий), с другой — то, что в этих предметах как бы видимо и ощутимо или может быть обнаружено в процессе их экспериментального изменения. Мы нашли далее, что процесс идеализации только тогда приводит к построению реального эксперимента, когда исследователю удается сам этот процесс воспроизвести в предмете. Ведь если он «отвлекается» чисто мысленно, разрушая предметность события, он тем самым лишает себя возможности экспериментировать с результатом идеализации как с предметом. Только в том случае, если удается построить такой объект, который как бы сам себя идеализирует, мы, приближаясь к теоретической схеме, не теряем предметность.

Но как возможна такая самоидеализация предмета? И что такое то предметно-беспредметное, к которому она приводит?

Анализ того, как это происходит, полностью открывает синтетическую (т. е. «прибавляющую», а не только «убавляющую») природу экспериментальной идеализации.

В процессе эксперимента, т. е. исследования предмета в изменяющихся условиях, практически мы весьма ограничены в возможностях такого изменения. Весь же смысл экспериментирования состоит в том, чтобы охватить все условия. А для этого не так важно каждое реализуемое условие, как те крайние условия, в которых предмет ставится на грань своего предметного существования и которые на практике не реализуются. Но именно они и обеспечивают полноту теоретического рассмотрения. Только в этом случае выступает яснее всего роль мысленного эксперимента, в котором мы можем продолжать изменять условия в нашем воображении. А это мы можем сделать потому, что знаем поведение предмета в процессе приближения к таким идеальным условиям.

Таким образом, идеализация выступает как область предельных (или запредельных) состояний, а реальный предмет идеализуется рассмотрением его в перспективе условий, бесконечно приближающихся к идеальным. Переход к идеализации носит характер предельного перехода.

Исследователь не будет просто абстрагироваться от сопротивления среды, он будет рассматривать процесс (падение камня, например) в средах все меньшей и меньшей плотности, имея в перспективе бесконечно разреженную среду. В том, что тела падают в пустоте независимо от веса, Галилей, как мы уже упоминали, убедился, рассматривая именно такого рода реально-мысленный эксперимент. Когда Сальвиати выдвигает свое утверждение о том, что при устранении сопротивления среды все тела будут двигаться с одинаковой скоростью, Симпличио, для которого сомнительность такого утверждения особенно велика, замечает, что его ведь невозможно проверить. На это Сальвиати и выдвигает проект эксперимента с предельным переходом. «Для того, чтобы доказать требуемое,— говорит Сальвиати,— необходимо было бы пространство, совершенно лишенное воздуха или какой бы то ни было другой материи, хотя бы самой тонкой и податливой. Так как подобного пространства мы не имеем, то станем наблюдать, что происходит в средах, более податливых, и сравнивать с тем, что наблюдается в средах менее тонких и более сопротивляющихся» (II, 172). Если разница в скорости, падения будет уменьшаться по мере перехода к более тонким средам, то «с большою степенью вероятности можно будет заключить, что в пустоте скорость падения всех тел одинакова» (II, 173).

Далее, абсолютный синхронизм маятников, доказывающий то же утверждение, есть также предел, к которому можно бесконечно приближаться, уменьшая амплитуду качания или увеличивая длину нити. Нереальная ситуация движения тела по горизонтальной плоскости без трения становится реально вообразимой в качестве предельного случая движения по наклонным плоскостям. При этом становится как бы видимым инерциональное движение тела, которое само оборачивается теоретическим понятием, объясняющим движение по наклонной плоскости. Теоретическое понятие, реально не существующее, становится видимым в перспективе бесконечной экстраполяции мысленного эксперимента, и обратное движение по тому же пути становится экспериментальным эквивалентом теоретического вывода. Теоретическое понятие оказывается не только принадлежностью теоретизирующего субъекта, но и собственным определением предмета, его физической сущностью.

Поскольку предмет, взятый вместе со своими «запредельными» (теоретическими) определениями, и выступает теперь в качестве целого предмета, нам будет ясно, что идеализация просто открывает невидимую сторону предмета, его свойства, взятые на бесконечности.