Предчувствия и свершения. Книга 1. Великие ошибки
Шрифт:
Ньютоновы правила — не надуманные рецепты. Они — следствия тонкого понимания специфики научного творчества. Да и не только научного творчества. Правила индукции применяются в любом исследовании, независимо от конкретной цели. Неудивительно, что Конан Дойль поражал и пленял воображение читателей железной логикой своего знаменитого героя. Его Шерлок Холмс руководствовался индуктивным методом рассуждений.
И наконец, четвёртое правило, которое Ньютон добавил уже позднее, в третьем издании своих «Начал»: считать правильным всякий результат, полученный из опыта с помощью индукции, до тех пор, пока не будут обнаружены
Этому правилу должно следовать, замечает Ньютон, чтобы доводы индукции не уничтожались гипотезами.
Эта программа «физики принципов» противопоставлялась «физике гипотез» Декарта.
«Математические начала натуральной философии» составляют основу того, что мы называем классической физикой со всей её огромной объединяющей мощью и её ограниченностью, выявленной лишь через два с половиной века Эйнштейном. Здесь сформулированы основные понятия физики: масса и сила, пространство и время, движение и покой, настолько вошедшие в плоть и кровь каждого из нас, что они кажутся врождёнными.
Ньютон пишет: «Эти понятия общеизвестны, однако необходимо заметить, что они относятся обыкновенно к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведённые понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные».
Ни один из великих предшественников: ни склонный к рациональному мышлению мастер эксперимента Галилей, ни последний из когорты натурфилософов Декарт, ни другие не понимали опасности, таящейся в нечётком определении основных положений, на которых строится наука.
Галилей, первым пришедший к пониманию относительности движения, не сумел продвинуться дальше. Его остановило отсутствие чёткого определения того, что мы теперь называем системой отсчёта.
Ньютона часто упрекают в том, что он ввёл в науку представление об абсолютном пространстве и абсолютном времени. Основанием для таких упреков стала теория относительности, показавшая, что понятия пространства и времени являются относительными. Но ведь это стало очевидным лишь из опытов, которые подсказал потомкам сам Ньютон. На осуществление этих опытов последователи Ньютона потратили следующие два с половиной столетия.
Только в экстремальных областях, открывшихся в нашем веке, например, при скоростях, близких к скорости света, при плотностях, существующих в ядрах, и элементарных частицах, нейтронных звёздах и чёрных дырах, при температурах, близких к абсолютному нулю, легко обнаруживаются отклонения от законов, установленных Ньютоном.
Ньютон между тем понимал различие между абсолютным и относительным и дал этому отличию исключительно чёткое определение.
Он пишет:
«Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью».
Казалось, почему не сказать проще — абсолютное время течёт равномерно. Но Ньютон хочет подчеркнуть, что это абсолютное время отлично от интуитивно ясного, общепонятного, обыденного представления о времени. Это «математическое» время, необходимое для математического описания природы. Поэтому оно нуждается в тщательном определении, не допускающем двусмысленности.
В отличие от этого: «Относительное,
Очень скрупулёзно и громоздко, чтобы избежать недоразумений, объяснено, как — при помощи движений звёзд или стрелок часов, песка или воды — измерять продолжительность реальных событий.
Всё это сохраняет силу и по сей день повсюду, за исключением окрестностей звёзд или при наблюдении некоторых событий микромира.
Переходя к пространству, Ньютон пишет:
«Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным.
Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным или относительным».
Только Эйнштейн показал, что абсолютное пространство, по существу, не нужно для построения механики,
а поэтому является излишним в системе исходных постулатов. Но оно служило людям верой и правдой, не только не тормозя, но обеспечивая развитие науки в течение времени, прошедшего от Ньютона до Эйнштейна, от 1687 года — выхода «Начал» до 1905 года — выхода статьи Эйнштейна «Об электродинамике движущихся тел», где впервые изложена теория относительности, где впервые проведён полный анализ роли масштабов, часов и процессов измерения в построении физической теории.
Однако Ньютон был идейно очень близок к Эйнштейну. Он интуитивно чувствовал фундаментальную роль измерений: «Относительные количества не суть те самые количества, коих имена им обычно придаются, а суть лишь результаты измерений сказанных количеств… Геометрия основывается на механической практике и есть не что иное, как та часть общей механики, в которой излагается и доказывается искусство точного измерения».
Так думал Ньютон. Он далеко опередил своё время. Сформулированные им законы движения, написанные им уравнения дали людям гораздо больше, чем от них ожидал их творец. Этот творец был человеком, его труд, полученные им результаты кажутся сверхчеловеческими. Но и он не мог сделать всего. Таков закон развития науки. Это развитие безгранично. Поэтому даже такие гении, как Ньютон и Эйнштейн, освещают нам не только новые факты, но и бесконечные перспективы неведомого.
Интерес к «Началам» со временем не потух, как часто бывает с научными бестселлерами. В 1729 году этот труд Ньютона вышел на английском языке, а в 1759 году им заинтересовалась маркиза дю Шатле, друг Вольтера, и перевела книгу для французов.
И она, и Вольтер с большим напряжением следили за научной жизнью, за идеологической борьбой, в частности за перипетиями спора между ньютонианцами и картезианцами. Вольтер, побывавший в 1727 году в Англии, так писал о «разладе» между английскими и французскими учёными, защищавшими своих «лидеров» — англичанина Ньютона и француза Декарта: «У нас, картезианцев, всё происходит вследствие давления, чего мы, простые смертные, не можем взять хорошенько в толк; у ньютонианцев, напротив, всё вызывается тягой, что столь же непонятно. Наконец, в Париже Землю изображают удлинённой у полюсов, подобно яйцу, в Лондоне же, напротив, Земля уплощена, как дыня».