Когда физики в цене - Ирина Львовна Радунская

непрерывно находится под действием некоторой силы и скорость его прямо пропорциональна приложенной силе и обратно пропорциональна сопротивлению среды.

«А если тело движется в пустоте? — спрашивает Аристотеля здравый смысл. — Тогда ему ничто не сопротивляется… Следовательно, скорость тела станет бесконечной, а оно само — вездесущим?».

Аристотель понимает, что теория заходит в тупик, и объявляет не ложность теории, а… невозможность существования пустоты.

Так появляется термин «horror vacui» — «боязнь пустоты». Это странное утверждение упрямо поддерживалось Аристотелем и его учениками. И, как ни удивительно, дискуссии на эту тему достигли даже нашего времени. Потому что и ньютоновское абсолютное пространство, и теория эфира, — вещества, якобы наполняющего вселенную, — дожили до рождения теории относительности и умерли только от руки ее создателя.

Именно Аристотель, движимый horror vacui, решил, что мировое пространство сплошь заполнено веществом. Вначале он даже и не пытался представить себе, что это за вещество. Лишь бы это была материя, а не пустота. Без наличия вездесущей материи его теория движения становилась противоречивой, а следовательно, с его точки зрения неверной. Без непрерывной целостной среды невозможно объяснить «подталкивание» предметов. Поэтому не существует ни пустого пространства, ни малейших неделимых частиц материи, учил Аристотель.

Из-за «боязни пустоты» он отвергает гениальную догадку своих предшественников Демокрита и Левкиппа о том, что вселенная состоит из пустого пространства и бесконечного множества атомов.

Вместо атомистической теории, которую история приписывает пятому столетию до нашей эры, Аристотель предлагает свою модель мира — сложную, громоздкую, но без возражения принятую современниками, так как она была под защитой авторитета первого мудреца их времени.

Мир, по Аристотелю, состоит из четырех основных начал, свойственных природе: тепла и холода, сухости и влажности. Из них попарно получаются четыре вещества: жаркий и сухой огонь, жаркий и влажный воздух, холодная и влажная вода, холодная и сухая земля. Из этих четырех первоначальных стихий, по его мнению, состоит все в природе. Да еще Аристотель предлагает пятое начало — пресловутый эфир, из которого состоит только небо. Исходя из свойств этих начал, Аристотель объясняет все явления окружающего мира. Его рассуждения в свете сегодняшних взглядов просто нелепы.

Жизнь Аристотеля — пример удивительного противоречия. С одной стороны — великая догадка: мир не лавка старьевщика, где навалено всего понемногу, не скопище случайных вещей и явлений. Природа скроена из определенных веществ по определенному закону. С другой — трагический просчет: вещества названы ошибочно, закон не понят. Исходя из предвзятого представления, Аристотель принял видимость за сущность.

Теперь мы знаем, что самое пристальное созерцание, самое внимательное наблюдение не всегда способны вскрыть все детали явления. Для этого обычно необходимо вмешаться в ход процесса. Провести целенаправленный опыт, ряд опытов. Но Аристотель этого не знал. Не понимали этого и ученые, жившие более десяти веков после него. Не понимали и слепо верили авторитету Аристотеля. Лишь постепенно время помогло им рассортировать ошибки и находки Аристотеля, понять и оценить главное, что подарил человечеству Аристотель. Это главное — его догадка о закономерности всех явлений природы. Это была великая догадка.

Давно нет Аристотеля. Ушло в небытие много ученых, сражавшихся за его учение и против него. А споры вокруг научных взглядов Аристотеля не умирают. Они то затихают, то вспыхивают вновь с неожиданной силой. Снова и снова история задает разным временам и разным ученым один и тот же вопрос: в чем корни трагедии Аристотеля?

Что говорить, Аристотель обладал цепким глазом. Ему не откажешь в проникновенной наблюдательности. Он подмечал в обыденной жизни тонкости, которые ускользали от других. В этом убеждают и все его труды по оптике, акустике, механике и удивительное творение даже для такого универсала: труды по зоологии, в которых описано пятьсот видов животных и сделана первая попытка их классификации.

И все-таки Аристотель не обладал, по крайней мере, двумя качествами, без которых он не мог стать настоящим физиком и отсутствие которых предопределило все его заблуждения.

Откроем его «Механику» и прочтем утверждение, которое оставалось руководящим и неприкосновенным в течение двух тысяч лет: «Движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое «действие».

Попробуйте представить себе такую ситуацию: вы вышли из дома, вытащили с собой детскую коляску и покатили ее по дорожке.

Уберите руку. Коляска остановилась?

Так и должно было случиться. Теперь перечитайте то, что утверждал по этому поводу Аристотель. Вы с ним вполне согласны? Вам не в чем его упрекнуть?

Заметил ошибку только Галилей. Он не удовольствовался кажущейся очевидностью. Галилей представил себе, что оси тележки отлично смазаны, а дорожка укатана до идеальной гладкости.

И он увидел (да, именно увидел мысленным взором), что тележка не останавливается. Она продолжает катиться и будет катиться вечно. Тогда и вывел он закон движения, верный закон: «Всякое тело сохраняет состояние покоя и равномерного прямолинейного движения, если только оно не вынуждено изменять его под влиянием действующих сил».

Так что же отличало Галилея от Аристотеля, что помогло ему понять суть явления? Способность вообразить идеальную ситуацию, которую в действительности наблюдать невозможно.

Для ученого любого времени — прошлого и будущего — ошибка Аристотеля не утратит своего поучительного значения. Отсутствие такого качества, как способность к абстрактному мышлению, не позволяет взлететь над очевидностью, мешает добраться до истины.

Формулируя закон движения, Аристотель, по существу, выразил частный случай общего закона, когда трение определяет основные черты движения. А Галилей вывел закон движения тел в общем виде. Не будем жалеть времени, потерянного на прочтение этих страниц, изобилующих повторениями. Они описывают ситуацию, слишком характерную для истории мысли, чтобы ею пренебречь. Ведь фактически вся история научной мысли — это восхождение от частного случая к универсальному закону.

Ньютон оставит позади Галилея в объяснении законов движения, ибо он поймет, как сила влияет на движение. Галилей этого не знал, не постиг он и универсальных свойств силы тяготения. Эйнштейн пойдет еще дальше, и окажется, что вся доэйнштейновская механика есть только частный случай теории относительности. Эта всеобъемлющая система рассмотрит не только мир «спокойных» скоростей, который рассматривал Ньютон и с которым мы имеем дело в повседневной жизни, но и мир, где тела движутся со скоростями, близкими к скорости света.

Эйнштейн уже в наши дни так определит сверхзадачу физики: дать единый закон, объясняющий все явления в мире. Закон, вбирающий в себя все частные случаи, все видоизменения нашего мира: и мира космоса и мира элементарных частиц. «Наша цель состоит в том, чтобы описать все, что когда-либо случалось или может случиться, с помощью одной теории».

Возвращаясь к Аристотелю, можно еще раз сказать, что его догадки о строении мира