Стівен Вайнберг - Пояснюючи світ

фрукти: Усі фрукти поділяються на три різновиди: яблука, апельсини, а також ті, що не є ані яблуками, ані апельсинами.

Одна з класифікацій Арістотеля, що проходить у його роботах червоною ниткою, стала перепоною для розвитку науки. Він наполягав на відмінності між природним та штучним. Другий розділ своєї «Фізики»4 Арістотель починає словами: «З речей, що сущі, деякі існують від природи, а деякі – з інших причин». Вартим його уваги було лише природне. Можливо, саме ця відмінність між природним та штучним і не давала Арістотелю та його послідовникам цікавитися експериментами. Що доброго у створенні штучної ситуації, коли дійсно цікавими є лише явища природи?

Утім, Арістотель не нехтував спостереженнями явищ природи. Із затримки між спалахом блискавки та звуком грому або виду веслувальників на далекій триремі, що опускають у воду весла, і звуку, який вони створюють, він зробив висновок, що звук рухається з якоюсь скінченною швидкістю5. Як ми побачимо нижче, він також на основі спостережень дійшов висновків про форму Землі та про причину появи райдуг. Але все це були випадкові спостереження природних явищ, а не створення певних штучних обставин з метою проведення експериментів.

Відмінність між природним та штучним відіграла значну роль у роздумах Арістотеля про дуже важливу в історії науки проблему – рух тіл, що падають. Арістотель учив, що тверді тіла падають униз, бо природне місце землі розташоване внизу, ближче до центра космосу, тоді як іскри летять угору, бо природне місця вогню – у небесах. Земля є майже сферою, з центром у центрі космосу, бо так більша її частина перебуває найближче до цього центра. Крім того, тіло, що вільно падає, має швидкість, пропорційну його масі. У творі «Про небо»6 Арістотель каже: «Задана маса проходить задану відстань у заданий час; більша маса проходить ту саму відстань за менший час, причому час є обернено пропорційним до маси. Наприклад, якщо одна маса вдвічі більша за іншу, їй потрібна на заданий рух половина часу».

Арістотеля не можна звинувачувати в абсолютному ігноруванні спостережень тіл, що падають. Він, хоч і не знав причин цього явища, зауважив, що опір повітря або будь-якого іншого середовища чинить на тіло, що падає, вплив: швидкість поступово досягає сталого значення – кінцевої швидкості, яка зростає разом із масою тіла, що падає (див. технічну примітку 6). Можливо, для Арістотеля важливішим було те, що спостереження того, що швидкість тіла, яке падає, зростає зі збільшенням його маси, добре вкладалося в його уявлення, що тіло падає, бо природне місце його матерії лежить поблизу центру світу.

Для Арістотеля наявність повітря або якогось іншого середовища була ключовою в розумінні руху. Він вважав, що без жодного опору тіла рухалися б із нескінченною швидкістю, абсурдність чого привела його до відкидання можливості існування порожнього простору. У своїй «Фізиці» він стверджує: «Пояснімо, що немає жодної порожнечі, яка існувала б окремо, як вважає дехто»7. Але насправді обернено пропорційною до опору є лише кінцева швидкість тіл, що падають. Ця кінцева швидкість дійсно була б нескінченною, якби зовсім не було опору, але в такому випадку тіла, що падають, ніколи б не досягли кінцевої швидкості.

У тому самому розділі Арістотель наводить більш витончений аргумент, що в порожнечі не було б нічого, чому міг би відповідати рух: «у порожнечі об’єкти мають перебувати у спокої, адже там немає місця, до якого вони можуть рухатися більше чи менше, ніж до якогось іншого; оскільки це порожнеча, вона не допускає жодної різниці»8. Але це аргумент лише проти нескінченної порожнечі; в іншому випадку рух у порожнечі може відповідати чому завгодно за її межами.

Оскільки Арістотель був знайомий із рухом лише за наявності опору, то вважав, що будь-який рух має якусь причину[3] (Арістотель розрізняв чотири види причини: матеріальну, формальну, дієву та остаточну, з яких остаточна причина є телеологічною – це мета зміни). Ця причина має сама бути зумовлена чимось іще, а те – ще чимось, але послідовність причин не може бути нескінченною. У «Фізиці»9 ми читаємо: «Оскільки все, що перебуває в русі, має чимось рухатися, візьмімо випадок, у якому об’єкт переміщується й рухається чимось, що саме΄ перебуває в русі і, знову-таки, рухається чимось іще, що перебуває в русі, і рухається чимось іще і так увесь час; тоді ця послідовність не може тривати нескінченно, тож має бути якась перша рушійна сила». Доктрина першої рушійної сили пізніше надала християнству та ісламу аргумент на користь існування Бога. Але як ми побачимо нижче, у Середньовіччі висновок, що Бог не міг створити порожнечу, породив проблеми для послідовників Арістотеля і в ісламі, і в християнстві.

Арістотеля не турбував той факт, що тіла не завжди рухаються до свого природного місця. Камінь, який тримають у руці, не падає, але для Арістотеля це просто демонструвало ефект штучного втручання у природний порядок. Однак він серйозно турбувався через той факт, що камінь, кинутий угору, продовжує деякий час підійматися, летіти від Землі навіть після того, як буде випущений із руки. Його поясненням, яке насправді поясненням не є, було те, що камінь продовжує деякий час підніматися через рух, заданий йому повітрям. У третій частині трактату «Про небо» він пояснює, що «насамперед сила передає тілу рух, немов прив’язуючи його до повітря. Ось чому тіло, приведене в рух силою, продовжує рухатися, навіть коли те, що дало йому поштовх, перестає його супроводжувати»10. Як ми побачимо нижче, цю ідею часто обговорювали й заперечували в давні та середньовічні часи.

Робота Арістотеля про тіла, що падають, типова принаймні для його фізики – це складні, хоч і нематематичні міркування, що ґрунтуються на прийнятих перших принципах, сформульованих на підставі випадкових спостережень природи, без жодних спроб перевірити ці принципи.

Я не хочу сказати, що послідовники та наступники Арістотеля розглядали його філософію як альтернативу науці. У давньому чи середньовічному світі науку не розглядали як щось відмінне від філософії. Роздуми про природу вже були філософією. Лише в XIX столітті, коли німецькі університети запровадили докторський ступінь для дослідників, що вивчали мистецтва та природничі науки, щоб зрівняти їх із докторами теології, права та медицини, винайшли назву «доктор філософії». Натомість раніше, коли філософію порівнювали з якимись іншими способами мислення про природу, її протиставляли не природничим наукам, а математиці.

В історії філософії ніхто не мав такого впливу, як Арістотель. Як ми побачимо нижче в розділі 9, ним неабияк захоплювалися деякі арабські філософи, причому Аверроес аж занадто. Розділ 10 розповідає, як Арістотель вплинув на