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

Ахутин А.В. История принципов физического эксперимента (от античности до XVII в.)

М.: Наука, 1976. — 292 с.

Содержание

Предисловие

Глава первая

Проблема эксперимента в античной науке

Глава вторая

Физика и механический эксперимент эпохи эллинизма

Глава третья

Эксперимент и теория в эпоху европейского средневековья

Глава четвертая

Галилей. Принципы эксперимента в новой (классической) физике

Примечания

Предисловие

Широко распространено убеждение, что наука в полном смысле слова сформировалась в XVI—XVII вв. Что же касается древности, то речь может идти не более чем об аспектах, элементах научности. Только в XVII в. философия природы и логика естествознания, теоретическая математика и эмпирическое наблюдение вступили в такое взаимодействие, в результате которого возникло современное математическое естествознание. Сущностным основанием новой науки становится исследовательский эксперимент. Теоретическое познание отныне развертывается в контексте возможного эксперимента. Через эксперимент математическая абстракция связывается с природной реальностью, а натурфилософская категория получает конструктивно-теоретический смысл. Внедрение теории в опыт и опыта в теорию, т. е. формирование исследовательского эксперимента принципиально отличает новую науку от древней.

Становление современной теоретической физики было связано с пересмотром фундаментальных представлений классической физики. В «очевидном» и «естественном» обнаружились неявные предпосылки, метафизические допущения, условные идеализации. Для истории науки возникло реальное основание, чтобы по-новому взглянуть на эпоху возникновения самой классической физики. Современная теоретическая физика выдвигает историко-научную проблему: как формировались эти условности и идеализации, как изобретался «естественный свет разума» классической физики. Одним из важнейших предметов историко-научного анализа оказываются также и предпосылки, лежащие в основе экспериментальной деятельности. Исследование этих предпосылок и привело к созданию данного труда.

Внимание автора привлекли сочинения Галилея. Первое же чтение его произведений поражает одной парадоксальной особенностью. Почти все рассуждения Галилея в малых и больших трактатах представляют собой разбор экспериментов, критику их, изобретение новых экспериментов, реальных и воображаемых, доказательство путем наглядной демонстрации, наглядность которой создается, впрочем, тут же, в рамках текста. Эти бесчисленные эксперименты обладают способностью доказывать еще до того, как их реально осуществляют. Более того, там, где Галилей как будто бы рассказывает о действительно исполненных им опытах, за редким исключением, приводимые им результаты вызывают серьезные сомнения. Галилей мыслит экспериментально, в экспериментах, посредством экспериментов, но всякий раз оказывается, что он «и до опыта убежден» в истинности результата, несмотря на то, что часто результат, по видимости, противоречит убеждению.

Это характерно для ситуации возникновения физической теории. Теоретик мыслит в экспериментах, но эксперименты остаются по преимуществу мысленными.

В таком случае, быть может, есть смысл внимательнее вглядеться в теоретический мир древности, чтобы и там различить этот момент, характерный, по-видимому, для теоретического мышления вообще. Результат такого исследования — перед читателем. Автор считает его опытом систематического введения в проблему, которая по глубине и содержанию выходит далеко за рамки, очерченные в нашей работе.

Большую помощь в разработке основной задачи и в решении многих проблем философского характера оказал автору В. С. Библер. Степень и значение этой помощи определяются далеко не только знакомством с его трудами, многое уяснилось автору во время многократных обсуждений с В. С. Библером различных частей работы. Мне приятно воспользоваться случаем, чтобы выразить здесь В. С. Библеру искреннюю и глубокую благодарность.

Тонкое и оригинальное исследование Я. А. Ляткера о творчестве Декарта во многом изменило и углубило наши представления о формировании идеи математизации физики. Я признателен Я. А. Ляткеру за любезное разрешение ознакомиться с подготовительными материалами к его диссертации, а также с его переводами переписки Декарта.

Постоянные консультации по проблемам современной теоретической физики с Вл. П. Визгиным позволили избежать некоторых ошибок и соблюдать сугубую осторожность при изложении фундаментальных физических проблем.

Вся исследовательская работа проводилась автором в секторе истории физики Института истории естествознания и техники. Сектором руководил ныне покойный доктор физико-математических наук, профессор Я. Г. Дорфман. Без постоянного серьезного и чуткого внимания, которое уделял автору проф. Я. Г. Дорфман, работа не могла бы быть завершена. Если исследование приняло законченную форму монографии, то автор прежде всего обязан этим помощи проф. Я. Г. Дорфмана и творческому общению с сотрудниками сектора истории физики.

Я признателен также всем, кто высказывал критические замечания о работе. Прямо или косвенно они были неизменно полезны для автора.

Введение

В тот период, о котором пойдет речь в нашем исследовании, научное познание имело такой смысл и занимало такое место в культуре, что историку науки каждый раз приходится обосновывать правомерность своего анализа, доказывать, что речь идет не о простом распространении современных представлений на прошлое. Если же говорят о формах экспериментальной деятельности, свойственных научному мышлению античности или средневековья, нужда в таком обосновании особенно остра. Поэтому мы хотим предпослать историческому описанию несколько соображений общего характера. Эти соображения не претендуют на теоретическую строгость или завершенность. Вводимые здесь представления будут уточняться и развиваться по ходу изложения материала.

Во введении нельзя, разумеется, дать сколько-нибудь подробный логико-философский анализ проблемы эксперимента во всех аспектах, развернутых в современной чрезвычайно обширной и разнообразной литературе по этому предмету. Вопросы, которые мы собираемся сейчас обсудить, жестко связаны с одним ведущим: «Как возможно историческое исследование экспериментальной деятельности в физике, если речь идет о древней науке?» Понятие эксперимента развертывается поэтому лишь в той мере, которая необходима для нашей сравнительно узкой темы.

I

Вопрос: «Что такое эксперимент?» с некоторых пор оказался отнюдь не тривиальным для теоретической физики. Если в рамках классической физики разграничение прибора и испытуемого объекта не составляло проблемы, и экспериментатор не задумываясь разделял единое физическое событие на «орудие» (средство наблюдения) и «предмет» (наблюдаемое), то уже в развитии электродинамики и явно с возникновением релятивистских и квантово-механических проблем само это разделение стало предметом теоретического анализа *. Теория прибора и измерения выступила в качестве существенной части теории самого объекта.