Михаил Терентьев - История эфира

По Аристотелю, материя это что-то, из чего может быть сделано еще что-то, обладающее формой. Существуют недоступные наблюдению первичные элементы праматерии. Обычные тела состоят из четырех таких элементов: огня, воздуха, воды и земли. Но есть еще пятый, самый тонкий элемент — эфир. Поскольку праматерия не наблюдаема, то обсуждать ее устройство — занятие бесплодное. Однако, первичные элементы проявляют наблюдаемые качества. Например, земля имеет качества сухого и холодного, огонь — теплого и сухого и т. д. Материя несет также начала (качества) тяжести и легкости.

По Аристотелю, можно говорить об определенном положении тела только в том случае, если рядом находится какое-нибудь другое, объемлющее его тело. Поэтому: «Земля помещается в воде, вода в воздухе, воздух в эфире, эфир в небе, а небо уже ни в чем другом...»

Для Аристотеля центром мира является Земля. Все тела в зависимости от содержания в них начал тяжести и легкости стремятся к своему месту: либо к центру Земли, вниз, либо от центра, вверх. Это естественные движения, являющиеся внутренним свойством каждого тела. Но существуют еще насильственные движения, вызванные воздействием посторонних внешних причин. Такие воздействия осуществляются либо через какие-то промежуточные тела, либо непосредственно через контакт. Скорость тел, по Аристотелю, при насильственных перемещениях пропорциональна действующей силе.

Некоторые из приведенных утверждений кажутся странными, если воспринимать их как общие законы природы. Но на самом деле они совершенно правильны, если видеть в них прямолинейную констатацию наблюдаемых свойств отдельных веществ и некоторых типов движения тел в средах. То, что говорит Аристотель, является настоящей наукой «физикой», но в зачаточной, описательной стадии. Трудности начинаются дальше. Для того, чтобы приведенные высказывания не оставались простой инвентаризацией фактов, — а такое состояние дел ученого не может удовлетворить — необходимо внести для их интерпретации определенный умозрительный элемент. Таким образом, не существует принципиальной разницы в методологии Аристотеля, Платона и Демокрита, когда речь идет о выяснении причин явлений, все дело лишь в мере допустимой абстракции, какую каждый из них способен себе разрешить. К сожалению, нет простых и вечных критериев того, где кончается «наука» и начинается «ненаука». Но в каждую историческую эпоху имеются свои допустимые и понятные серьезному исследователю границы, за которыми умозрение превращается в патологию.

Пытаясь проанализировать сформулированные законы движения наблюдаемых тел, Аристотель, следуя логике научного исследования, стремится придать им широкий и универсальный характер. При этом он с неизбежностью приходит к выводу о невозможности пустоты в природе. Рассмотрим подробнее его аргументы.

Он не соглашается с высказываниями, что пустота необходима для того, чтобы дать место любому перемещению и увеличению. По Демокриту, как мы знаем, наполненное не может воспринять что-либо: если было бы такое возможно, то «было бы сколько угодно тел в одном месте, а также малое тело воспримет самое большое». Но Аристотель видит в примере вихревых движений сплошных тел иллюстрацию того, как тела могут прекрасно уступать друг другу место при отсутствии какого-либо протяжения между ними.

К этому Аристотель добавляет теоретические соображения в пользу отсутствия пустоты.

1. Ни один предмет не может двигаться, если есть пустота. В пустоте нет ни «верха», ни «низа», иначе говоря, в ней все направления эквивалентны. Поэтому «естественные» движения «к месту» невозможны, так как тело в пустоте не может знать, где его место.

2. Насильственные движения также невозможны, так как они требуют силы, а силу нельзя передать через пустоту. (Подчеркнем, что Аристотель не знает движения по инерции. Но стоит только сказать вместе с ним, что скорость тела (не ускорение!) пропорциональна силе, то пустота действительно ведет к неразрешимым противоречиям.)

Аристотель приводит еще ряд аргументов, которые, правда, уже не имеют такого решающего характера. Он говорит: «... должно быть видно при движении тел, какова пустота. Сейчас внутри мира нигде ее не видно». Далее он утверждает, что в пустоте все тела должны были бы иметь равную скорость, что не наблюдается в природе. Смысл этого высказывания в том, что если все-таки допустить «естественные» движения в пустоте, то все тела будут двигаться одинаково, т. е. окажутся несущественны их различия в тяжести. Аристотель замечает также, что «... всякое движение стоит в известном числовом отношении со всяким другим движением (скажем, в среде А движение происходит в два раза медленней, чем в В, если В в два раза плотней, чем А), а пустота с наполненным ни в каком числовом отношении не находится».

И наконец, существование пустоты противоречит мыслимому механизму движения, поскольку единственный способ для Аристотеля понять, скажем, причину перемещения камня после того, как он выпущен из пращи, состоит в следующем. Частицы воздуха, вытесненные и приведенные в движение камнем в момент, когда еще действует усилие пращи, устремляются в освобождаемое камнем место и толкают его вперед. При дальнейшем движении камень вытесняет новые порции воздуха, которые снова подталкивают его сзади и т. д.

Стремление материи, по Аристотелю, тут же заполнить образующиеся при любых движениях свободные участки пространства, было сформулировано как «боязнь пустоты» в природе. И наука жила с этим вплоть до XVII века!

Пропустим два тысячелетия, оставив в промежутке всю историю Римской Империи и Средневековье. После расцвета и распада Древней Греции естественные науки практически не развивались, так же как не развивалось и производство. Возник особый тип средневекового схоластического мышления, который сейчас очень трудно понять. На его формирование несомненно повлиял характер ремесленного труда: использование веками одних и тех же приемов, методы обучения, состоящие в следовании образцам, традиция сохранять секреты ремесла. Для схоластики тоже характерны эти черты. Само знание хранилось, как секрет, и раскрывалось, как посвящение в тайну. Методы изучения наук — это следование правилам: «так надо» — «так не надо», «да» — «нет». Вопрос «почему?» не возникал. Требовалось запоминать рецептуру науки до мельчайших деталей, чтобы иметь возможность действовать точно по сценарию, практически уже не думая. Знание должно было учить, как обходиться без мышления. Уточнять знание означало двигаться все время в рамках все более детализированных предписаний: «так!» — не так!».