Ньютон
Шрифт:
Однако картезианские призраки не исчезли. Много позже «Начал», после второго издания, вышедшего с резкими антикартезианскими филиппиками Р. Котса, в последующих изданиях «Оптики» Ньютон возвращается к этим признакам. Было ли здесь необратимое движение к более конкретному знанию? На этот вопрос ответила наука XVIII—XIX вв. Плюрализм теории света, неистребимость картезианского духа проявились тогда в неизбежном переходе к теории поля, к электродинамике Фарадея — Максвелла и, далее, к науке XX в.
Остановимся теперь на других работах Ньютона, связанных с картезианскими кинетическими моделями. Это химические исследования, связанные с разработкой представлений о структуре вещества. Ньютон проводил химические опыты еще в Грантеме и не прекращал их вплоть до переезда в Лондон, когда руководство Монетным двором и заботы о монетной реформе отвлекли его от занятий химией. Может быть, в сохранившемся
Некоторый общий интерес представляет отношение Ньютона к алхимии. Был ли Ньютон алхимиком? Он верил в возможность превращения одного металла в другой и в продолжение трех десятилетий занимался алхимическими исследованиями и изучал алхимические труды средневековья и древности. В литературе, посвященной Ньютону, его алхимическим идеям уделяется значительное внимание. В одной из работ утверждается даже, что Ньютона нельзя считать первым мыслителем века Разума, а следует рассматривать как последнего мыслителя в ряду приверженцев магии, существовавшей почти десять тысяч лет (см. 39, 73). Но увлечение алхимией свидетельствует лишь о сложности мировоззрения Ньютона. Подлинные алхимики — это мыслители, у которых реалистическая (в смысле средневекового реализма) тенденция, унаследованная от далекого прошлого, была господствующей. Они понимали под некоторыми терминами не столько то или иное вещество, сколько некий абстрактный принцип, некое начало, которое действует в качестве реальной универсалии. В этом специфическая особенность средневекового мышления. Оно сохранило свои нерастворимые остатки в Новое время. Даже ньютоновское абсолютное пространство представляет собой именно остаток средневекового реализма. Однако в целом мировоззрение Ньютона принадлежит веку Разума, разума, не отделенного от чувственного восприятия. Когда Ньютон занимался алхимическими исследованиями (т. е. когда он изыскивал возможность трансформации металлов, превращения меди в золото и т. д.), в предполагаемых реакциях у него фигурировали наблюдаемые и, что важно, взвешиваемые вещества. Подобная тенденция была основной, и сам факт преобладания теоретического интереса и полного отсутствия интереса к получению золота выводит Ньютона за пределы алхимии как элемента средневековой культурной традиции. В 1675 г. по поводу некоторых намеков Р. Бойля на возможность получения золота из других металлов Ньютон пишет Ольденбургу, что Бойлю следовало бы сохранить свои методы в секрете, иначе его способ принесет огромный вред. Это замечание об «огромном вреде» показывает, что у Ньютона уже в 1675 г. возникли некоторые экономические идеи, реализованные позднее, в 90-х годах, когда под его руководством была проведена монетная реформа.
Рассмотрим теперь основные собственно химические представления Ньютона. С главной тенденцией его творчества — постоянным стремлением к понятиям, имеющим чувственные аналоги, — связано и основное противоречие его учения о веществе. Здесь, как и в учении о распространении света, данная теденция все время сталкивается с отсутствием условий, необходимых для ее полной реализации, с вытекающим отсюда «чистым» антикартезианским динамизмом, с представлением о силе как о чем-то не требующем дальнейшего анализа. В целом эта вторая тенденция — «физика принципов» — оказывается сильней, но Ньютон не может побороть картезианских склонностей.
Как и в других параллельных потоках своего творчества, в учении о веществе Ньютон переходит (с постоянными возвратами) от кинетических концепций к динамическим. В основе его атомистики лежит представление об иерархии корпускул, образованной все менее интенсивными силами взаимного притяжения частей. Эта идея бесконечной иерархии дискретных частиц вещества связана с идеей о единстве материи. Ньютон не верил в существование не способных превращаться друг в друга элементов. Напротив, он предполагал, что представление о неразложимости частиц и соответственно о качественных различиях между элементами связано с исторически ограниченными возможностями экспериментальной техники.
Если раздробить вещество на эти относительно неделимые частицы, то получится обычная химическая реакция. Однако можно использовать более эффективные химические воздействия и таким образом раздробить частицы на более мелкие дискретные элементы, на атомы второго порядка. При этом обнаружится единство материи, один элемент превратится в другой. Такие представления поддерживали
Ньютон рисует иерархию дискретных частиц вещества. Первые соединения — это наиболее прочные сочетания элементов металла, связанных наибольшими силами взаимного притяжения. Можно думать, пишет он, что и эти первые единицы имеют сложную природу и делимость вещества продолжается бесконечно. Вторые соединения состоят из первых соединений, причем взаимное притяжение здесь не так прочно соединяет элементы и связь между ними может быть разорвана химическим воздействием. Следовательно, единство вещества и превращение элементов могут быть результатом более энергичных воздействий, которые раздробят более дробные дискретные части вещества. Таким образом, общий принцип единства материи, лежавший в основе развития химии, вытекает у Ньютона из динамических воззрений на структуру вещества, из представления о реальной иерархии дискретных частиц и об иерархии динамических взаимодействий, связывающих воедино каждую дискретную часть материи.
Перейдем теперь к главному событию биографии Ньютона, резко разделившему его жизнь, так что все предыдущее превратилось в подготовку этого события. Таким событием не только в жизни английского ученого, но и в истории науки в целом было опубликование его основного труда — «Математических начал натуральной философии». В чем основа подобного совпадения биографии мыслителя и определенного этапа истории человеческой мысли? Для первоначального и самого общего ответа на этот вопрос можно обойтись без изложения «Начал»: задача состоит не в описании той картины мира, которая изложена в «Началах», а в анализе того взлета, триумфа и в то же время трагедии познания, какими был финал научной революции XVI—XVII вв. Сейчас в рамках рассказа о жизни Ньютона мы попытаемся понять с такой по преимуществу гносеологической точки зрения, что именно в «Началах» было основанием для подобного историко-культурного, историко-философского, историко-научного феномена. Дальше последует необходимый для ответа на заданный вопрос интегральный анализ идей Ньютона и сопоставление этих идей с их модификациями в XVIII—XIX вв. и в XX в.
Несколько справок о создании «Начал» и об их содержании. В 1683 г. Э. Галлей на основе открытых Кеплером законов движения сделал вывод: тяжесть планеты и ее стремление к центру притяжения — Солнцу обратно пропорциональны квадрату расстояния до Солнца. Но он не мог вывести из этих законов эллиптическую форму планетных орбит. Одновременно К. Рен пришел к выводу, что движение планеты вокруг Солнца складывается из ее равномерного и прямолинейного движения и ее падения на Солнце. Эту же мысль сформулировал Р. Гук. Но найденная Кеплером эллиптическая форма орбит не следовала из такой схемы, ее нужно было вывести из обратной зависимости силы, толкающей планету к Солнцу, от расстояния. Собравшись в лондонской кофейне, Галлей, Гук и Рен по предложению последнего назначили символическую премию — книгу стоимостью в сорок шиллингов — тому, кто найдет доказательство эллиптической формы орбит. В августе 1684 г., во время визита в Кембридж, Галлей посетил Ньютона, рассказал ему о проблеме и услышал, что тот уже располагает доказательством. В феврале 1685 г. небольшой доклад Ньютона «О движении» был доложен Галлеем Королевскому обществу, а год спустя, весной 1686 г., Ньютон (он, как всегда, не торопился с публикацией) через Галлея передал Королевскому обществу «Математические начала натуральной философии». Они вышли в свет в середине 1687 г.
«Начала» состоят из трех книг. В первой книге рассматриваются движения тел под влиянием сил, во второй — те же движения в среде, оказывающей сопротивление, в третьей излагается система мира. В начале первой книги 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 движения и некоторые следствия из них. Первоначальные определения, «Поучение» и формулы классических законов составляют введение ко всей книге. После такого введения Ньютон излагает законы движения тел под действием центростремительных сил. Вначале даны некоторые понятия анализа бесконечно малых. После этого Ньютон на протяжении семи разделов рассматривает движения тел, к которым приложены центростремительные силы. Основные теоремы этой части «Начал» касаются движений материальных точек, притягивающих друг друга с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Далее Ньютон переходит к анализу притяжения тел.