Кузнецов Б Г
Джордано Бруно и генезис классической науки
Б.Г.Кузнецов
Джордано Бруно и
генезис классической науки
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
Институт истории естествознания и техники
В книге анализируется роль Джордано Бруно в подготовке классической науки и, в частности, в предыстории классического принципа относительности, первая отчетливая формулировка которого принадлежит, по мнению автора, Бруно. Пролог классической науки рассматривается в свете современной релятивистской физики. В этом отношении книга примыкает к серии монографий автора ("Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна", "Принцип относительности в античной, классической и квантовой физике" и др.), где прошлое науки излагается в свете ее современных тенденций. В связи с историко-научными проблемами прослеживаются этапы жизни и творчества Бруно.
{5}
Введение
Бессмертие Бруно, как и бессмертие каждого великого мыслителя, это не бессмертие статуи или портрета: идеи Бруно продолжают жить в собственном смысле этого слова; меняются смысл и значение этих идей; то, что казалось второстепенным, становится главным, и наоборот, историческая ретроспекция находит новые логические и исторические связи, по-иному оценивает смысл и историческую роль отдельных концепций и всего мировоззрения Бруно в целом. Сейчас в истории науки происходит весьма существенное изменение отправной точки исторической ретроспекции. Оно связано с тем поворотом, который начался релятивистской и квантовой физикой, а сейчас охватывает новые и новые отрасли науки.
Еще недавно науку XVI-XVII вв. и ее исторические истоки и корни оценивали с позиций классической пауки, которая, казалось, окончательно сформулировала свои исходные принципы и перешла к разработке частных проблем. Это "викторианское" представление сравнительно редко декларировалось, известные замечания о завершенности картины мира не были общим мнением, но историческая ретроспекция, отыскивая инвариантные, проверенные и подтвержденные дальнейшим развитием концепции XVI-XVII вв., сопоставляла эти столетия по существу с XIX в. Новые воззрения уже существовали, но они представлялись специальными, существенными в узких и довольно необычных областях явлений и еще не изменили общий стиль научного мышления. Теперь, во второй половине нашего столетия, положение изменилось. И в частности, изменился угол зрения на {6} прошлое. Все чаще пролог классической науки - концепции XVI-XVII вв. - рассматривается в свете ее эпилога. При этом интерес сосредоточивается на ранней истории тех классических идей, которые в наше время претерпели неклассическое обобщение.
К числу таких идей принадлежит классический принцип относительности и связанная с ним идея однородности пространства. Мы склонны видеть в этой идее то главное, что отличало классическую науку от перипатетической физики и космологии.
С такой точки зрения Бруно, у которого отрицание центра и границ Вселенной было не только основной идеей книг и памфлетов, но и основным мотивом всей творческой жизни, выглядит по-иному. Но этот новый облик связан не только с новым содержанием, но и с новым стилем современной науки. Противоречивая ткань вопросов, на которые еще нельзя было дать рациональные ответы, задач, толкавших науку вперед, но не находивших рационального решения, - эта живая ткань космологии и физики Бруно стала не только понятнее, но эмоционально ближе.
Забегая немного вперед, выскажем в нескольких словах оценку исторической роли Бруно в генезисе классической науки.
Творчество Бруно было необходимым звеном одного из самых важных переходов в истории пауки - перехода от перипатетической картины мира к механической картине.
Космология и физика Аристотеля представляли собой интегральную картину движений: каждое движение тела объяснялось начальным и конечным состоянием, создатель перипатетической философии не анализировал движение от точки к точке и от мгновения к мгновению. Это относится и к "естественным", и к "насильственным" движениям. "Естественные" движения тел подлунного мира состоят в падении тяжелых тел на Землю, которая, будучи центром мироздания, является естественным местом тяжелых тел. Эти движения объясняются неоднородностью пространства, точки последнего неравноправны: точка, где находилось падающее тело в начальный момент, не является естественным местом этого тела; точка, где прекращается падение, - его естественное место. Таким образом, чисто качественное различие частей пространства объясняет падение тел, движение не {7} требует тела отсчета, концепция естественных движении связана с идеей неоднородности пространства. Подобная идея не была высказана Аристотелем в явной форме; она не высказывалась и комментаторами Аристотеля в Средние века.
Причина состоит в том, что неравноправность естественных мест казалась сама собой разумеющейся. Но если сопоставить космологию и физику Аристотеля с позднейшими представлениями, схема естественных мест соответствует абсолютному пространству: центр мироздания - начало привилегированной системы отсчета, приближение или удаление тяжелых тел от этого центра, т. е. естественные и насильственные движения - это абсолютные движения, отнесенные к абсолютно покоящемуся телу - центру мироздания, Земле.
В классической механике абсолютное движение приобрело иной смысл. Оно уже не может быть отнесено к абсолютно покоящимся телам, к естественным местам, к неоднородному пространству.
Ньютон ввел иной критерий абсолютного движения: в абсолютно движущемся теле (абсолютный характер присваивается ускоренному движению) возникают силы инерции. Это - локальный критерий; можно говорить об абсолютном движении, наблюдая локальные процессы, мгновенное ускорение, ускорение на бесконечно малом отрезке пути. Соответственно относительное движение характеризуется отсутствием сил инерции. Таким относительным движением является движение предоставленного себе тела, движение по инерции. Закон инерции приобрел также характер дифференциального закона: тело обладает одной и той же скоростью на последовательных бесконечно малых отрезках своего пути, в течение следующих один за другим бесконечно малых отрезков времени. Классическая механика рассматривает движение, определяя предельные отношения пройденного пути ко времени (мгновенные скорости) и предельные отношения скорости ко времени (мгновенные ускорения), когда пройденный путь и прошедшее время стремятся к нулю, т. е. стягиваются в точку и в мгновение.
Такое дифференциальное представление движения - основа классической механики и всего выросшего на ее основе здания классической науки. Его генезис наложил глубокий отпечаток на все стороны общественной жизни, {8} на логику и стиль человеческого мышления, на художественное творчество нового времени.
Уже в начале XVII в. Галилей и Кеплер пользовались в более или менее явной форме представлением о мгновенных скоростях и ускорениях и противопоставляли уже возникшее, хотя и не воплотившееся в адекватный математический алгоритм дифференциальное представление старому, перипатетическому. Кеплер писал:
"Там, где Аристотель видит между двумя вещами прямую противоположность, лишенную посредствующих звеньев, там я, философски рассматривая геометрию, нахожу опосредствованную противоположность, так что там, где у Аристотеля один термин: "иное", у нас два термина: "более" и "менее"1.
Действительно, дифференциальное представление движения сделало основным аппаратом механики, а затем и физики уже не простое логическое противопоставление "этого" и "иного" (таким было противопоставление естественных мест иным местам в космологии Аристотеля), а математические операции с большим или меньшим, причем сюда вошли операции с бесконечно большими и бесконечно малыми величинами. Соответственно изменился смысл научного эксперимента. Он стал по преимуществу количественным экспериментом. Изменилось и понятие причинной зависимости; ее теперь представляли себе в виде однозначного соответствия одного ряда количественно определимых с неограниченной точностью значений физической величины другому ряду. Ощущение однозначной связи между явлениями природы пронизало человеческое мышление.