Борис Кузнецов - Ньютон

• Название: Ньютон
• Автор: Борис Кузнецов
• Издательство: Мысль
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1982

Книга рассказывает о жизненном и творческом пути великого английского мыслителя, физика, астронома и математика Исаака Ньютона (1643—1727). Ньютон является одним из крупнейших представителей механистического материализма в естествознании XVII—XVIII вв., его основные идеи оказали большое влияние на философскую мысль, науку и культуру.

Книга рассчитана на широкий круг читателей.

---

Вернемся к ньютоновым «Правилам философствования». Ньютон утверждает, что законы, выведенные из опыта, должны считаться истинными, пока им не противоречат другие наблюдения. Это еще отнюдь не принципиальное ограничение тезиса о чисто индуктивной природе законов, но это — допущение некоторой изменчивости уже установленных законов. Действительный выход за пределы индуктивизма — неоднозначные законы, которых так много в «Оптике». Законы, выведенные из опыта, нужно считать верными, «чтобы доводы индукции не уничтожались предположениями».

Каково рациональное содержание этого требования, получившее у Ньютона абсолютизированную, крайне антикартезианскую форму?

Вспомним о «внешнем оправдании» и «внутреннем совершенстве». Последнее состоит в минимальном числе допущений, необходимых для выведения данного эмпирически проверяемого заключения, в исключении гипотез ad hoc, в естественности теории. Здесь в неявной форме выражен очень важный постулат, неявно присутствующий и в «Началах»: постулат простоты мироздания, единства управляющих им законов и связанной с этим возможности понять мироздание на пути растущего «внутреннего совершенства» физических теорий. Бесконечность познания не противоречит вере в такую возможность, она вытекает из бесконечной сложности мироздания, управляемого едиными законами. Декарт допустил возможность единых законов и формулировал их, но при построении картины мира он не останавливался перед нагромождением моделей, выдвинутых ad hoc, специально для объяснения отдельных явлений. Действительное стремление к тому, что можно назвать историческим антецедентом критерия «внутреннего совершенства», — особенность творчества Ньютона, его вклад в развитие методов науки, в поиски единства законов мироздания. «Физика принципов» противостояла «физике гипотез», потому что «принципы» были более общими основами знания, а картезианские модели — частными, дополнительными, нарушающими единство картины мира.

Оправдание таких гипотетических моделей состоит в том, что критерий «внутреннего совершенства» — идеальный критерий, всегда допускающий некоторое число гипотез, противоречащих идеальному «внутреннему совершенству». Достаточно напомнить о множественности моделей в современной теории элементарных частиц. Были такие модели и у Ньютона. Он сделал то, что было возможно в его время, — отграничил неоднозначные модели от достоверных принципов.

Можно думать, что напряженное, достигшее масштаба, свойственного гению, стремление к однозначности отразилось и в особенностях личности Ньютона. Его нежелание вступать в споры вытекало из глубокого убеждения в незыблемости индуктивно выведенных принципов и в неизбежной неоднозначности моделей.

Уверенность в фундаментальности выводов, полученных путем индукции, в какой-то мере исключает полемический подтекст научных работ. Такой подтекст, а чаще даже открытый текст был в «Диалоге» Галилея, его почти не было в «Беседах» и вовсе не было в «Началах» Ньютона. Правда, не было до тех пор, пока «Начала» не попали в руки Р. Котса — фанатичного антикартезианца, который вписал в предисловие ко второму изданию весьма темпераментные филиппики против вихрей Декарта и против идей французского мыслителя в целом. Как отмечает С. И. Вавилов, стиль Котса далек от «величавого и всегда спокойного стиля автора „Начал“» (6, 201). Стиль Ньютона спокоен и величав там, где речь идет о достоверных и кажущихся непосредственными констатациями фактов законах механики. Он становится менее уверенным там, где речь идет о физической природе сил. Но не эти уступки «модельному» мышлению свидетельствуют о картезианских корнях ньютонианства. Основные разделы «Начал», идеи динамизма в их наиболее отчетливой форме раскрывают смысл выражения «картезианские корни ньютонианства», которое показалось бы парадоксальным во времена ожесточенной борьбы между двумя мировоззрениями.

Перейдем теперь к анализу ньютоновской трактовки пространства, времени и движения. Рассмотрим сформулированные Ньютоном понятия относительного и абсолютного времени и пространства. После исходных определений массы, количества движения, силы и т. п. в «Началах» помещено «Поучение», в котором содержатся определения.

Абсолютное время, говорит Ньютон, не имеет отношения к каким-либо событиям, оно существует само по себе и протекает равномерно. Напротив, «относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени как-то: час, день, месяц, год» (3, 30).

По определению Ньютона, «абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное...» (там же).

Ньютон доказывает, что путем непосредственного наблюдения ни при каких условиях невозможно установить различие между отдельными частями абсолютного пространства и абсолютного времени. Восприятию доступны лишь относительные положения предметов, т. е. расстояния их от других тел, принимаемых за неподвижные. Поэтому практически приходится пользоваться определением относительных мест предметов. «В делах житейских, — писал Ньютон, — это не представляет неудобства, в философских необходимо отвлечение от чувств» (там же. 32). Таким образом, Ньютон отделяет анализ пространства от непосредственного наблюдения. Он отличает понятие абсолютного пространства и от понятия реального неподвижного тела. «Может оказаться, — продолжает Ньютон, — что в действительности не существует покоящегося тела, к которому можно было бы относить места и движения прочих» (там же).

Ньютон формулирует чрезвычайно важный принцип неоднозначности относительных движений. Если к телу приложена сила, то его относительное движение может быть любым, даже нулевым, в зависимости от движения тел отсчета. В частности, если к телу вовсе не приложена сила, оно может двигаться с любой скоростью относительно других тел. Поэтому заключение об абсолютном характере движения не может быть сделано на основе наблюдения относительных движений. Мы можем наблюдать лишь относительные движения; абсолютное движение остается ненаблюдаемым и с кинематической точки зрения непредставимым.

Абсолютное движение можно обнаружить по силам инерции, в частности по центробежным силам, которые возникают во вращающемся теле и не могли бы возникнуть при вращении мира относительно тела. Ньютон приводит знаменитый пример вращающегося сосуда с водой. Вода поднимается к краям сосуда, но если бы он был неподвижен, а вращался окружающий мир, этого бы не произошло, следовательно, утверждение о вращении сосуда неэквивалентно противоположному утверждению, и существует привилегированная система отсчета: мировое пространство неподвижно в абсолютном смысле, а сосуд с водой движется в столь же абсолютном смысле.

Нетрудно увидеть эмпирические, в частности астрономические, корни ньютоновской концепции абсолютного пространства. С точки зрения Ньютона, важнейшим аргументом в пользу абсолютного характера движения Земли служит ее сжатие у полюсов и уменьшение тяжести вблизи экватора. Если бы Земля не испытывала абсолютного вращения, центробежная сила не возникла бы. Поэтому для Ньютона центробежная сила, сплющивающая Землю и уменьшающая тяжесть при приближении к экватору, — непререкаемое доказательство вращения Земли в абсолютном пространстве.

Абсолютное время связано с мгновенным действием на расстоянии. Если тело начинает притягивать другое и в тот же момент другое тело испытывает притяжение, то существует единое время, одно и то же во всем бесконечном пространстве. Как сейчас можно было бы сказать, мгновенная фотография Вселенной имеет физический смысл. Вселенную охватывает не зависящий от конкретных движений единый поток абсолютного времени.

Для неускоренного движения, движения по инерции, Ньютон формулирует принцип, получивший название классического принципа относительности или принципа относительности Галилея — Ньютона: «Относительные движения друг по отношению к другу тел заключенных в каком-либо пространстве одинаковы, покоится ли это пространство или движется равномерно и прямолинейно без вращения» (3, 45).

Адекватная оценка ньютоновской идеи относительности и ньютоновского абсолютизма, характеристика того, какое место в истории познания занимают сформулированные в «Началах» понятия абсолютного пространства, времени и движения, с одной стороны, и принцип относительности— с другой, возможны лишь в рамках современной ретроспекции, post factum, после того как устранены все эмпирические основы такого абсолютизма.