Квинтэссенция. Книга первая
Шрифт:
Наблюдая естественные движения, например, падение тел, Аристотель, конечно, видел, что скорость их падения возрастает. Но он не пытается определить как меняется эта скорость. Он пишет, что тяжелые тела падают быстрее, чем легкие. Это мнение господствовало около двух тысячелетий, до тех пор, пока не было опровергнуто Галилеем.
Галилей первым начал систематически проводить опыты. С их помощью он ставил вопросы природе и извлекал из них ответы.
К первым опытам его привело наблюдение за качанием лампад в церкви. Молодому мыслителю это было интереснее, чем церковная служба. Что вызвало интерес Галилея?
Теперь же возвратимся к Аристотелю. Ему казалось совершенно ясным, почему движется телега. Лошади с силой тянут постромки упряжки, а постромки передают эту силу телеге. Так происходит все время, пока лошади тянут телегу.
Аристотель видел и другое. Он наблюдал как тетива лука толкает стрелу и стрела начинает свой полет. Но что поддерживает ее движение после того, как стрела покидает тетиву? Что за сила продолжает двигать стрелу?
Как ответить на этот вопрос?
Аристотель не может обнаружить силу, поддерживающую движение стрелы. Не сможем обнаружить эту силу и мы. Но он не допускает, чтобы вопрос остался без ответа.
Он поступает так, как поступил бы любой натурфилософ. Исходный закон ему известен, он кажется очевидным: движение вызывается силой. Если натурфилософу не удается усмотреть движущую силу, ему необходимо путем логических построений найти ее. Он должен понять ее действие, а затем выяснить закономерность полета стрелы.
Аристотель поступает именно так и рассуждает, опираясь на логику. Стрела летит в воздухе. Ее острый конец раздвигает воздух и тем обеспечивает возможность продвижения стрелы. Продвигаясь вперед, стрела оставляет позади себя пространство, не заполненное воздухом. Но природа не терпит пустоты! — считает Аристотель. Поэтому воздух устремляется в освобожденное пространство и при этом толкает стрелу вперед. Так возникает сила, обеспечивающая свободный полет стрелы!
Вот ответ натурфилософа. Логическое построение привело его к обнаружению силы, поддерживающей длительный полет стрелы.
Правда, осталась деталь, требующая объяснения. Ведь стрела летит не вечно. Скорость ее полета постепенно уменьшается и, если она пролетит мимо цели, то вскоре упадет на землю.
Аристотель без труда решает и эту задачу. Дело в том, объясняет он, что в начале свободного полета стрелы тетива мешает воздуху толкать ее. Скорость стрелы с момента ее отрыва от тетивы начинает уменьшаться. А чем меньше скорость, тем слабее сила, с которой воздух толкает стрелу вперед. И скорость стрелы постепенно уменьшается…
Такое объяснение кажется нам абсурдным. Мы обязаны Галилею тем, что он превосходил Аристотеля в понимании процесса полета стрелы. Ведь Аристотель не знал ничего о «силе инерции», много позже введенной в науку Галилеем.
Слова «сила инерции» взята в кавычки потому, что этими словами Галилей отдал дань авторитету Аристотеля. Он понял, почему стрела, не подвергающая действию сил, продолжает свое движение. И это был огромный шаг вперед.
Должны были пройти века прежде чем физики поняли, что «сила инерции» очень странная сила. Непостижимая сила… этой тайной мы займемся позже…
Аристотель тем не менее был истинным ученым. Он стремился
Приверженность методам натурфилософии, рассуждения без экспериментов, явились прискорбной причиной тому, что в физике Аристотель передал своим ученикам главным образом заблуждения.
Это нисколько не умаляет значения глубоких результатов, достигнутых Аристотелем в других областях науки. Областях, в которых логика позволяет обходиться без экспериментов.
СИЛА ИНЕРЦИИ. ГАЛИЛЕЙ ПРОТИВ АРИСТОТЕЛЯ
Слово «инерция» имеет два основных значения, происходящих от латинского, где оно означало бездеятельность и неподвижность. В русском языке этому соответствуют такие человеческие свойства, как вялость, ленность, косность, стремление сохранять привычный образ мыслей, привычные методы работы…
Ученые применяют это слово для обозначения определенного свойства материальных тел: их способности сохранять состояние покоя или двигаться прямолинейно с постоянной скоростью, если на них не действуют никакие силы.
В этой книге, как и в жизни, мы будем неоднократно встречаться как с косностью человеческого мышления, так и с инерцией материальных тел.
Возникновение догматов религии затормозило прогресс науки. Религия требовала веры, а не понимания. Ведь внутренние противоречия, содержащиеся в священных книгах, не поддаются объяснению. Поэтому вероучители всех религий ожидали от своей паствы бездумной веры.
Лишь недавно, под влиянием бурного развития науки, науки о микромире и космосе, о процессах, происходящих в живых организмах, науки о строении и эволюции Земли, клерикалы почувствовали необходимость опереться на достижения науки, истолковать их по-своему, замаскировать непреодолимые противоречия между верой и пониманием. Решительный шаг вперед от слепого повторения догм Аристотеля, поддерживаемых католической церковью, сделал Галилей. Замечательным совпадением было то, что толчок к знанию наукой девятнадцатилетний Галилей получил, присутствуя на богослужении в католическом соборе города Пиза.
Миллионы людей видели качание лампад, вызванное сквозняком или прикосновением зажигавшего их служителя. Наверняка многие из них обращали внимание на то, что лампады с длинными подвесами качаются медленнее, чем с короткими. Но это не возбуждало интереса. Не заставляло задуматься и тех, кого считали учеными людьми, кто знал назубок сведения, содержащиеся в трудах Аристотеля. А поведение лампад не было описано Аристотелем. Значит, оно лежит вне науки, считали эти ученые мужи.
Молодой Галилей задумался. И начал сверять качание лампад с биением своего пульса. Его подсчеты обнаружили четкую закономерность. Лампады, имевшие подвесы одинаковой длины, совершали свои колебания в одинаковые промежутки времени. Чем длиннее подвес, тем медленнее качание лампады. Здесь определенно проявлялась неведомая закономерность!