Аристотель

Новым этапом в развитии натурфилософии явилось учение Аристотеля. Ни один ученый не оказывал такого длительного и глубокого влияния на последующее развитие науки, как Аристотель. Его учение принималось за истину в течение многих столетий. Даже в средние века в университетах Европы естествознание излагалось по Аристотелю.

Будучи ученым с универсальными, энциклопедическими знаниями, Аристотель собрал и систематизировал огромный естественнонаучный материал своих предшественников, критически оценил его, исходя из своих философских воззрений; сам осуществил ряд глубоких наблюдений. В трактатах «Физика», «О происхождении и уничтожении», «О небе», «О метеорологических вопросах», «Механика» и др. он изложил свои представления о природе и движении. Название книги Аристотеля, посвященной исследованию природы, – «Физика» – стало названием физической науки.

Задачи физики, согласно Аристотелю, заключаются в изучении основных закономерностей и принципов природы и её элементарных объектов. Методологический принцип, положенный Аристотелем в основу научной деятельности, таков: «Естественный путь (к познанию «первых начал» природы) идет от более известного и явного для нас к более известному и явному с точки зрения природы вещей». Иначе говоря, путь научного познания лежит в направлении от обычного чувственного созерцания, весьма далекого от понимания истинной природы вещей, к более глубокому пониманию этой природы, весьма далекому от обычных представлений. «Физика» Аристотеля является скорее философским трактатом, чем руководством по естествознанию, так как, в совершенстве владея методом логического анализа, Аристотель отвергал методы эксперимента и математического анализа.

Первичными качествами материи Аристотель считал пары противоположностей «теплое – холодное» и «сухое – влажное», основными элементами (стихиями) – землю, воду, воздух и огонь, которые являются различными комбинациями первичных качеств: соединению холодного с сухим отвечает земля, холодного с влажным – вода, теплого с влажным – воздух, теплого с сухим – огонь. Пятым, наиболее совершенным элементом он считал эфир.

Свою систему мироздания Аристотель изложил в космологии, господствовавшей в физике вплоть до Н. Коперника. Согласно Аристотелю, Вселенная состоит из ряда концентрических хрустальных сфер, которые движутся с разными скоростями. В центре Вселенной расположена шарообразная неподвижная Земля, вокруг которой по концентрическим окружностям обращаются планеты. Область между орбитой Луны и поверхностью Земли (так называемый подлунный мир) является областью беспорядочных неравномерных движений, а все тела в ней состоят из четырех основных элементов: земли, воды, воздуха и огня. Земля, как самый тяжелый элемент, занимает центральную позицию; над ней последовательно размещаются оболочки воды, воздуха и огня. Область между орбитой Луны и крайней сферой неподвижных звезд (надлунный мир) является областью вечных равномерных движений, а сами звезды состоят из пятого элемента – эфира.

Исследования Аристотеля относятся к механике, акустике, оптике. В частности, Аристотель объяснял звук «сотрясением» воздуха звучащим телом, а эхо – отражением звука.

В своей книге Аристотель обсуждает понятия материи и движения, пространства и времени, вопрос о существовании пустоты, о конечном и бесконечном. Время Аристотель связывает с движением, оно служит своеобразной мерой движения, «числом движения»: «Если бы «теперь» не было каждый раз другим, а оставалось тождественным и единым, времени не было бы». Глубина этой мысли делает её актуальной и сегодня. Действительно, без движения и превращения материи понятие времени становится бессмысленным.

Аристотель осуществил первые шаги в создании учения о механическом движении. Механика Аристотеля тесно связана с его космологией и учением о строении вещества. Все механические движения тел в природе он разбил на две группы: движение небесных тел и движение всех остальных тел. Движение небесных тел, по Аристотелю, представляет собой равномерное вращение по окружностям. Такое движение является наисовершеннейшим, оно вечно, неизменно и не нуждается в какой-либо материальной причине. Наоборот, движение тел на Земле несовершенно, оно подвержено изменению, имеет начало и конец. Движения земных тел можно разбить на две категории: насильственные и естественные. Естественное движение – это движение тела к своему месту: тяжелого тела – вниз и, наоборот, легкого тела – вверх. Естественное движение тел происходит само собой, оно не требует приложения силы. Это движение происходит в результате стремления тел занять свои естественные места. Все остальные виды движения на Земле – насильственные и требуют приложения сил.

Излагая свою теорию механического движения, Аристотель использует ее как аргумент против существования пустого пространства, отвергая точку зрения атомистов. Среда, по Аристотелю, оказывает сопротивление движению (движение в среде является насильственным), и Аристотель приходит к совершенно верному и тонкому выводу, что в пустом пространстве движение могло бы осуществляться бесконечно долго. Казалось бы, Аристотель предвосхищает закон инерции, введенный значительно позже в физику Галилеем и утверждающий, что если тело не взаимодействует с другими телами, то оно сохраняет состояние покоя или прямолинейного равномерного движения. Однако именно это Аристотель и считает невозможным, что, по его мнению, доказывает ошибочность утверждения атомистов о существовании пустого пространства. Любопытно, что другим аргументом против существования пустоты является также совершенно правильный вывод Аристотеля об одинаковой скорости падения всех тел в пустоте. В реальных условиях из-за сопротивления среды тела падают с различными скоростями; поэтому Аристотель полагает, что тело падает тем быстрее, чем оно тяжелее. И опять-таки лишь Галилей подтвердил отвергнутое Аристотелем утверждение, что в пустоте все тела падают одинаково.

Полемика о существовании пустого пространства продолжалась в физике многие столетия. Наиболее ярким ее воплощением стала борьба между концепциями пустого абсолютного пространства Ньютона и непрерывного материального пространства Декарта. Этот исторический спор был разрешен лишь в XIX веке, когда в работах Фарадея и Максвелла была сформулирована концепция физического поля.

Таким образом, физика Аристотеля, основанная на принципе целесообразного устройства мира, содержала отдельные правильные положения и, вместе с тем, отбрасывала некоторые прогрессивные идеи предшественников, в том числе – идеи гелиоцентризма и атомизма. Учение Аристотеля о механическом движении, несмотря на ряд неверных положений, было шагом вперед в процессе формирования механики. Он впервые поставил вопрос об изучении и классификации механического движения. Этой противоречивостью взглядов Аристотеля и объясняется тот факт, что церковь в средние века выхолостила учение Аристотеля, превратив в догмат отдельные его положения. Поэтому, с одной стороны, учение Аристотеля послужило отправным пунктом для последующего развития естествознания, с другой же – это развитие происходило в борьбе с учением Аристотеля.