Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

История и философия классической науки

..pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
16.47 Mб
Скачать

настоящего университетского курса. Только в 1664 году Ньютон стал настоящим студентом; в 1665 году он получил степень бакалавра словесных наук (изящных искусств). Первые его научные опыты связаны с ис­ следованиями света. В результате многолетней работы Ньютон установил, что белый солнечный луч представ­ ляет собой смесь многих цветов.

В1666 году в Кембридже началась какая-то эпиде­ мия, которую по тогдашнему* обычаю сочли чумой, и Ньютон удалился в свой Вульсторн. Здесь двадцатиче­ тырехлетний Ньютон создал учение о всемирном тяго­ тении, руководствуясь математическим методом, кото­ рого никто не знал из предшественников Ньютона — это анализ бесконечно малых величин, известных те­ перь под именем дифференциального и интегрально­ го исчислений.

В1669 году Ньютон был уже профессором матема­ тики Кембриджского университета, унаследовав кафед­ ру, которой руководил знаменитый математик того времени Исаак Барроу. Возвратившись в Кембридж, Ньютон занялся научной и преподавательской деятель­ ностью. С 1669 по 1671 год он читал лекции, в которых излагал свои главные открытия относительно анализа световых лучей, продолжал работать над усовершен­ ствованием оптических зеркал, телескопов. Он сделал первый отражательный телескоп, затем ученый сделал вручную еще один телескоп больших размеров и луч­ шего качества. В 1670 году Ньютон передал свой теле­ скоп секретарю Лондонского Королевского общества Ольденбургу. В этом же году он был избран членом этого общества.

Вконце 1683 года Ньютон сообщил Королевскому обществу основные начала своей системы, изложив их

ввиде ряда теорем о движении планет. Свои основные выводы Ньютон представил в фундаментальном труде под названием «Математические начала натуральной философии». До конца апреля 1686 года первые две части его книги были готовы и посланы в Лондон.

Вобласти механики Ньютон не только развил по­ ложения Галилея и других ученых, но и сформулиро-

234 вал новые принципы, не говоря уже о множестве заме-

I i i i a p i зжнеримита м физика «рищшв П иан Пьюща

нательных отдельных теорем. Установив общие законы, он вывел из них множество следствий и теорем, позволивших довести теоретическую механику до ее класси­ ческого уровня. Открытие Ньютона привело к созданию новой картины мира, согласно которой все планеты, находящиеся друг от друга на колоссальных расстояни­ ях, оказываются связанными в одну систему.

В1689 году Ньютон был избран в парламент, хотя

инезначительным большинством голосов, и заседал в так называемом Конвенте впредь до его роспуска.

В1689 году Ньютона постигло семейное горе — от тифа умерла его мать. Ему было уже за пятьдесят лет. Несмотря на огромную славу и блестящий успех его книг (издание принадлежало не ему, а Королевскому обществу), Ньютон жил в весьма стеснительных обсто­ ятельствах, иногда просто нуждался. В 1695 году мате­ риальные обстоятельства Ньютона изменились. Близ­ кий друг и его поклонник Чарльз Монтегю был назна­ чен канцлером казначейства. Он привлек Ньютона к вопросам по упорядочению денежной системы. Нью­ тон был назначен управляющим монетным двором, а затем главным директором монетного дела и стал по­ лучать 15 тысяч фунтов в год.

В1701 году Ньютон был избран членом парламен­ та, а в 1703 году стал президентом английского Коро­ левского общества. В 1705 году английский король возвел Ньютона в рыцарское достоинство. Ньютона отличали скромность и застенчивость. Он долго не решался опубликовать свои открытия и даже собирал­ ся уничтожить некоторые из глав своих бессмертных «Начал». Ньютон никогда не вел счета деньгам. Щед­ рость его была безгранична. Он жертвовал крупные суммы приходу, в котором родился, в 1724 году назна­ чил стипендию в двести фунтов Маккорену, впослед­

ствии знаменитому математику.

С 1725 года Ньютон перестал ходить на службу. Умер Исаак Ньютон в ночь на 20 марта 1726 года во время эпидемии чумы. В день его похорон был объяв­ лен национальный траур.

Основные работы: «Новая теория света и цвета» (1672), «Метод флюксий и бесконечных рядов» (1673),

«О движении тел» (1685), «Математические начала натуральной философии» (1687), «Оптика» (1704), «Все­ общая арифметика» (1707), «Анализ с помощью урав­ нений с бесконечно малым числом» (1711).

1 §1. Натуральная философия науки Исаака Ньютона

Естествознание и философия науки последней четверти XVII и первой половины XVIII столетий зна­ чительно отличаются от философии науки и естествоз­ нания первой половины и середины XVII века не толь­ ко по стилю мышления, но и по уровню позитивных знаний. Концепции Галилея и Декарта и их современ­ ников обладали известной гибкостью и незавершенно­ стью. Основные понятия естествознания и философии науки еще не получили твердого и отчетливого содер­ жания, а категории и термины применялись в различ­ ных значениях. В этот период естествознание не было еще дисциплинарным. Природа в гораздо меньшей степени, чем впоследствии, рассматривалась как не­ что абсолютно неизменное. Представление о неизмен­ ности природы постепенно становилось все более от­ четливым и достигло особенно резкой формы в тех направлениях естествознания, которые Энгельс назвал

естествознанием «старой ньютоно-линнеевской шко­ лы»337

Показывая ограниченность ньютоно-линнеевско- го естествознания, история науки и философии науки рассматривает его как важнейший исторический этап построения научной картины мира. Понятие картины мира в отношении к ньютоно-линнеевскому периоду меньше применимо, чем к предыдущему. После Нью­ тона гипотетические картины картезианской физики постепенно выходят из доверия, науки дифференци­ руются, картины мира не становятся универсальны­ ми. В науке развивается феноменологическая традиция и знаменитое высказывание Ньютона против гипотез в некоторой мере замораживает построения наглядных

236

337 Марк К., Энгельс Ф. Сочинения. Т. 20. С. 565.

картин и моделей. Новая картина мира тем не менее была создана, ее созидание происходило в остром противоборстве. Ньютон предложил ученому миру научную программу, которая спустя несколько деся­ тилетий оттеснила на задний план программы XVII века и примерно с 50-х годов XVIII века стала ведущей не только на Британских островах, но и на континенте, где картезианская программа довольно долго удерживала свои позиции. Однако победа над конкурирующими научными программами ньютонианам досталась не без жестокой борьбы. С критикой ньтоновских «Начал» выступили не только картезианцы, но и атомисты во главе с Гюйгенсом и Лейбницем, и многие их сторон­ ники и ученики. Наиболее ожесточенной была поле­ мика Ньютона с Декартом. Ньютон формулировал ос­ новные принципы своей программы не только с меха­ никой, но и с философией картезианцев. Этот последний момент необходимо иметь в виду, чтобы пра­ вильно понять замысел Ньютона, реализованный им в «Началах». Он полемизировал с философскими пред­ посылками программы Декарта, противопоставляя ему предпосылки своей физики. Ньютон еще в 1670 году сформулировал целый ряд возражений против учения Декарта. В предисловии, написанном Р. Котсом ко вто­ рому изданию «Начал» (1713)338 , различаются три ка­ тегории физики: перипатетиков, картезианская и нью­ тоновская. Физика перипатетиков отвергается полнос­ тью. Главный упрек в адрес картезианцев сводится к тому, что они, не обращаясь в должной мере к опыту, конструируют «гипотезы», «обманчивые предположе­ ния» для объяснения природных явлений. Ньтоновское заявление: «Гипотез не измышляю» направлено, преж­ де всего, против картезианцев. Так, подвергая критике декартову «гипотезу вихрей», Ньютон заявляет, что не будет объяснять причину тех свойств тяготения, о кото­ рых идет речь в «Началах». «Причину...свойств силы

тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, ги­ потез же я не измышляю. Все-же, что не выводится из явлений, должно называться гипотезою, гипотезам же метафизическим, механическим, скрытым свойствам не место в экспериментальной философии»339

Свою научную программу Ньютон называет «экспе­ риментальной философией», подчеркивая при этом, что в исследованиях природы он опирается на опыт, кото­ рый затем обобщает при помощи метода индукции340. Напротив, картезианцы предпочитают идти обратным путем— от самоочевидных положений («гипотез») к менее общим через дедукцию — метод, который и Гюй­ генс критиковал за его априорность. Критика Ньютоном картезианства дала повод ряду историков для утвержде­ ния, что ньютоновская механика по своему принципу отличается от механики картезианцев. На самом деле Ньютон не в меньшей степени опирался на философс­ кие принципы, чем это делал, например, Декарт. «Разли­ чие между ними, — считает П.П.Гайденко, — в том, что, во-первых, принципы Ньютона были отличны от карте­ зианских. Во-вторых, Ньютон в большей мере проводил границу между физической теорией и ее философским фундаментом. И, наконец, в-третьих, Ньютон и в самом деле был виртуозным экспериментатором, никогда не удовлетворяющимся так называемым мыслительным эк­ спериментом, к которому частенько прибегалДекарт»341. О том, что Ньютон во многом исходил в своей работе из определенных предпосылок, свидетельствует и то обсто­ ятельство, что картезианцы и атомисты критиковали самого Ньютона за допущение «скрытых качеств и сил», имея в виду, прежде всего, закон тяготения, предполага­ ющий возможность действия на расстоянии, а также аб­ солютное пространство и время, на котором покоится механика Ньютона.

339 Ньютон И. М атематические начала натуральной ф илосо­ фии. М., Наука, 1989. С. 5 —6.

340 Там же. С. 6.

341 Гайденко П.П. История новоевропейской философии в ее

238 связи с наукой. С. 213.

Эти утверждения наглядно свидетельствуют о том, что несмотря на все различия научных программ кар­ тезианцев, ньютонианцев, атомистов и т. д., у них всех был некий общий идеал естествознания, отход от кото­ рого они и оценивали как возвращение к средневеко­ вой физике с ее принципом «скрытых качеств». Этот идеал науки, в сущности, был механическим: все явле­ ния природы должны быть объяснены с помощью протяжения, фигуры и движения (картезианцы), непро­ ницаемости и абсолютной твердости материальных первоэлементов (атомисты). Что касается Ньютона, то он, не отвергая названных Декартом характеристик телесного мира, добавил сюда еще и силу. Но это до­ бавление не было простым присоединением четверто­ го определения материи к трем выше названным: оно приводило к переосмыслению всех прежних опреде­ лений и к установлению новой системы связи их меж­ ду собой. Это была механистическая картина мира. В те времена в научных мирах мысль об абсолютной своди­ мости законов природы к законам классической меха­ ники казалась почти само собой разумеющейся.

Ньютоновы «Математические начала натуральной философии», вышедшие в 1687 году, стали евангелием науки. «Начала» состоят из трех книг. В первой кни­ ге342 рассматриваются движения тел под влиянием сил, во второй —те же движения в сопротивляющейся среде, в третьей — система мира. В начале первой книги «О движении тел» Ньютон дает определения количества вещества, количества движения, инерции и силы. Затем идет «Поучение», где определяются абсолютное и относительное время, пространство и движение. Далее помещены знаменитые классические законы и некоторые их следствия. Первоначальные определения «Поучения» и формулы классических законов представляют собой в совокупности введение ко всей книге. После такого введения Ньютон излага­ ет основные законы движения тел, а также некоторые понятия анализа бесконечно малых. Эта часть «Начал»

должна помочь читателю усвоить последующие дока­ зательства ряда механических теорем. После этого Ньютон на протяжении семи отделов разбирает дви­ жения тел, к которым приложены центральные силы. Основные теоремы этой части «Начал» посвящены движениям материальных точек, притягивающих друг друга с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Далее Ньютон переходит от притяжения материальных точек к притяжению тел.

Вторая книга «О движении тел»343 посвящена движению тел в сопротивляющейся среде, движению и равновесию жидкостей. Ньютон рассматривает, как будет двигаться в сопротивляющейся среде тело, нахо­ дящееся под воздействием силы тяготения, в частно­ сти, рассматривается движение маятника в сопротив­ ляющейся среде. Кроме того, здесь формируются за­ коны гидростатики. Одна из основных идей этой части «Начал» — определение вихревой теории Декарта. Ньютон исследует вопрос о вращении жидкости и приходит к заключению, что такое вращение не может объяснить движение планет.

В третьей книге «Начал» («О системе мира»)344 из­ ложена астрономическая система мира. Ей предпослана методологическая декларация Ньютона «Правила фи­ лософствования». Затем Ньютон перечисляет основные астрономические наблюдения, на основе которых при помощи всего предыдущего материала «Начал» мож­ но получить истинную картину Вселенной. Из таких наблюдений выводится тезис об универсальности тя­ готения, пропорционального массам тел. Далее Нью­ тон излагает законы движения Солнца и планет. В кон­ це книги доказывается, что Земля, как и всякая враща­ ющаяся вокруг своей оси планета, должна быть сжата вдоль оси вращения. Ньютон рассматривает далее вес тел в разных географических точках и, наконец, объяс­ няет приливы притяжением небесных тел. Во втором и последующих изданиях «Начал» в этот раздел были

24В

34Там ж е- с - 500-658.

внесены теоремы о движении Луны под влиянием воз­ мущающего воздействия солнечного притяжения. На­ конец, как заключение ко всей книге в целом помещено «Общее поучение»345 с некоторыми теологическими и натурфилософскими соображениями.

В1713 году вышло второе издание «Начал». По поручению Ричарда Бентли, начальника колледжа, где Ньютон был профессором, это издание редакти­ ровал Роджер Коте, фанатичный враг материализма

икартезианства. Он написал предисловие, направ­ ленное против картезианских воззрений и подчерки­ вавшие религиозно-апологические мотивы книги Ньютона.

Каковы же самые основные идеи философии науки «Начал»? Это, прежде всего, провозглашенный лозунг ограниченного индуктивизма. Ньютон неоднократно указывает, что единственный источник его законов — наблюдение и эксперимент, что подтверждает знаме­ нитая его фраза: «гипотез я не измышляю» («hupotheze non jingo»). Из опыта, по мнению Ньютона, можно вывести основные определения материи, пространства, времени и движения.

Втретьей книге «Начал», в «Правилах философ­ ствования», Ньютон формирует индуктивный метод. Первое правило гласит: «Не должно принимать в при­ роде иных причин сверх тех, которые истинны и дос­ таточны для объяснения явлений»346 Следующие три правила требуют, чтобы одинаковым явлениям припи­ сывались одинаковые причины, независимые и неиз­ менные при экспериментах свойства тел, подвергну­ тых исследованию, принимались за общие свойства ма­ териальных тел и, наконец, чтобы законы: индуктивно найденные из опыта, считались верными, пока им не противоречат другие наблюдения. «Так должно посту­ пать, —говорит Ньютон, — чтобы доводы наведения не уничтожались предположениями»347 Эта антикартезианская декларация, на первый взгляд, казалась ли-

345Там же. С. 658-662.

346Там же. С. 502.

347Там же. С. 504.

шенной гипотетических посылок, целиком основанной на фактах и именно поэтому окончательной, вечной, абсолютной.

Критическое исследование «Начал» показывает, однако, что Ньютон опирался на определенные гипо­ тетические построения. Ньютоновская механика была картиной бесконечного мира, она распространяла ин­ дуктивно найденные представления на бесконечно большие масштабы Вселенной и'на микроскопические явления. Предпосылкой, хотя бы и невысказанной, было выделение определенной стороны наблюдаемых явле­ ний как существенной и абстрактное устранение дру­ гих сторон. Атомистические гипотезы чаще всего были неявной, но тем не менее несомненной физической посылкой «индуктивной» механики Ньютона. Именно поэтому развитие атомистики в XVIII веке так часто принимало форму выяснения физической природы сил, феноменологически описанных в «Началах». На­ ука во времена Ньютона еще не могла нарисовать однозначную и строгую кинетическую картину, объяс­ няющую макроскопические силы. Поэтому индуктивизм Ньютона для XVII века был преувеличенным, застывшим, абсолютизированным отказом от нео­ днозначных гипотез, которые в силу ограниченности знаний не могли дать требуемого строгого объяснения явлений. Аналогично и метод у Ньютона не был таким эмпирическим, каким он казался после устранения выполнивших свою миссию «лесов». Эксперимент не может иметь места в науке без некоторой предвари­ тельной идеи.

Второй особенностью философии науки Ньютона был механицизм. Эксперименты XVII века должны были доказать рациональную причинную связь — ме­ ханическую связь между причиной и следствием. Прямым путем эта связь доказывалась механически­ ми опытами, косвенным — оптическими, физическими и химическими. В основе экспериментального есте­ ствознания XVII —XVIII веков лежала мысль о механи­ ческой связи между явлениями. Не сам эксперимент, следовательно, знаменует начало новой эпохи в есте-

242 ствознании, а его особенности, незнакомые прошлому