Текст книги "Законы движения"
Автор книги: Михаил Ивановский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 9 страниц)
Михаил Ивановский
ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ
АРИСТОТЕЛЬ СТАГИРАТ
Глава первая
о том, как ученые древнего мира, еще не умея отличать истинное от кажущегося и не понимая, что свои заключения надо проверять опытами, создали ошибочные законы движения
Век рабства
В 384 году до начала нашего летоисчисления, то есть две тысячи триста сорок один год назад, в семье греческого врача Никомаха родился мальчик, которого назвали Аристотелем. Отец Аристотеля был придворным медиком македонского даря Аминты и жил в столице Македонии Эдессе. Когда Аминта умер, Никомаха переехал в город Стагир, расположенный близ устья протока, соединяющего озеро Бесик со Стримонским заливом Эгейского моря. Ныне этот залив называется Орфани. Там, в Стагире, и родился Аристотель, получивший, по обычаям того времени, прозвище Стагирит.
Мальчик рос, окруженный заботами родителей и рабов. Сначала за ним ухаживала рабыня-няня; потом, когда Аристотель подрос и научился ходить, к нему приставили раба-мужчину, называвшегося «педагог». У нас это слово утратило свое прежнее значение; теперь педагогами называют учителей, а в древней Греции оно означало: «тот, кто водит ребенка за руку». Обычно в «педагоги» выбирали раба, ставшего неспособным к тяжелой работе в поле или по дому, и он следил за ребенком, а иногда и учил его, если сам что-либо знал.
Аристотель с малых лет видел, что рабы – это молчаливые, плохо одетые люди, которые всегда трудятся. В доме его отца они вели домашнее хозяйство, обрабатывали землю, ухаживали за виноградником и садом, пасли скот, носили воду, – за что их иногда называли «говорящий скот». Отец же, как и все остальные свободные люди, никогда и ничего сам не делал по хозяйству, он только приказывал, распоряжался и присматривал за работой рабов. В свободное время он много читал или принимал гостей. Они рассказывали друг другу новости, беседовали о событиях, происшедших в Греции, Персии или Македонии, шутили, смеялись, устраивали веселые пиры и пели песни.
Когда Аристотелю исполнилось пятнадцать лет, его отец умер и воспитанием мальчика занялся опекун. Но порядок в доме от этого ничуть не изменился: рабы работали, свободные люди занимались чем хотели. Никто из взрослых не говорил мальчику, что рабство несправедливо; наоборот, все утверждали, что греки – это свободный и благородный народ, который существует на свете для того, чтобы повелевать, а все остальные люди – это варвары, предназначенные судьбой служить грекам.
Впоследствии Аристотель узнал, что рабами могут быть не только иноземцы-военнопленные, но и греки. Если бедняк задолжает богатому денег больше, чем сможет отдать, то он, его жена и дети становятся рабами этого богача.
Так был устроен мир в древности: человеческое общество делилось на свободных и рабов. И Аристотель думал, что иначе быть не может.
Школа досуга
Семи лет Аристотель пошел в школу, открытую в Стагире одним обедневшим человеком, приехавшим из Афин – самого большого греческого города, славившегося своей красотой и образованностью граждан. В этой школе Аристотель пробыл десять лет.
У древних греков место для какого-либо занятия и само занятие часто называлось одним и тем же словом. Греческое слово «схоле», от которого образовалось наше слово «школа», означало место, где занимаются дети, и в то же время – отдых и занятия на досуге.
Схоле могли посещать только дети богачей-рабовладельцев. Им незачем было выполнять грязную работу или заниматься тяжелым трудом – они должны были уметь приказывать и развлекаться. Поэтому в греческой школе – схоле детей учили проводить время так, чтобы не было скучно: учили петь, играть и слушать рассказы взрослых. Там преподавали музыку и заставляли читать стихи Гомера, Гесиода и других древнегреческих поэтов. Потом, когда мальчикам исполнялось двенадцать лет, они начинали посещать гимнастическую школу: учились бегать, прыгать, бороться, плавать, метать копье и диск, ездить верхом. Попутно они знакомились с правилами счета и письма.
Однако маленькому Аристотелю приходилось заниматься немного больше, чем остальным детям. В их семье от отца к сыну передавалась по наследству почетная профессия врача. И опекун внушал мальчику, что он обязан оправдать имя, данное ему отцом (Аристотель означает «Благородная Цель»), и тоже стать врачом, таким же знаменитым, каким был Никомаха. Аристотель изучал свойства целебных трав и много читал, – в его распоряжении была отцовская библиотека, довольно большая для того времени.
Академия Платона
Когда Аристотелю исполнилось семнадцать лет, он поехал в Афины, чтобы поступить в государственную школу – гимнасий, который подготавливал общественных деятелей. Аристотель избрал гимнасий, называвшийся Академией[1]1
От этого древнегреческого учреждения происходит название современной Академии наук.
[Закрыть], и стал учеником знаменитого философа Платона.
Академия помещалась в северо-восточной части Афин, в роще, посаженной в честь легендарного древнегреческого героя Академа, отсюда и название гимнасия – Академия.
В Академии Платона Аристотель пробыл двадцать лет, но изучал он не только медицину – его интересовали решительно все науки: философия, механика, зоология, ботаника, история. Аристотель хотел знать всё. И ему было мало уроков Платона. Аристотель подружился с другим наставником молодежи – Исократом, который также имел свою школу.
Исократ считался одним из самых сведущих людей в Афинах. Его частенько приглашали на заседания Афинского городского совета, чтобы посоветоваться с ним, и всегда с великим почтением выслушивали неторопливую и мудрую речь глубокого старика – Исократу тогда было более девяноста лет от роду. Аристотель любил слушать поучения Исократа и многому от него научился.
За двадцать лет пребывания в Академии Аристотель приобрел обстоятельные сведения по всем отраслям существовавшей тогда науки. Глубиной и обширностью своих познаний он превзошел не только своих сверстников – других учеников Академии, но и многих учителей. Великий теоретик современного научного социализма Фридрих Энгельс называл Аристотеля «самой всеобъемлющей головой» среди древнегреческих философов. Но, несмотря на высокую образованность, Аристотель оставался убежденным сторонником рабства и до конца своих дней считал его справедливым и естественным явлением в общественной жизни.
Основание Ликея
В 347 году умер учитель Аристотеля – философ Платон. Аристотель покинул Академию: ему хотелось пополнить свое образование большим путешествием. На попутном корабле он отправился в Малую Азию и поселился в греческом городе Атарнее, на восточном берегу Средиземного моря.
К этому времени слава об учености Аристотеля Стагирита распространилась далеко за пределами Греции. Его еще с детства знал македонский царь Филипп II. Маленьким мальчиком Аристотель частенько приезжал вместе с отцом в столицу Македонии. Они с Филиппом вместе играли и были дружны.
Филипп II пригласил Аристотеля к себе, чтобы поручить ему воспитание своего сына Александра – будущего великого завоевателя. Служба Аристотеля у македонского царя длилась недолго – года три с небольшим. Вскоре Филипп привлек сына к управлению государством, и тому стало не до ученья. Аристотеля же влекло в Афины: там жили лучшие ученые того времени, и он мог бы целиком посвятить себя науке.
В 335 году до начала нашего летоисчисления Аристотель покинул двор македонского царя и основал в Афинах свою школу. Она помещалась в гимнасии и называлась Ликеем, потому что была расположена в загородной роще, посаженной в честь одного из древнегреческих богов – Аполлона Ликейского.
Сорокадевятилетний ученый с увлечением отдался делу, о котором мечтал много лет. Первое время он проводил занятия, прогуливаясь с учениками по роще, поэтому в Афинах их прозвали перипатетиками, это значит «прогуливающиеся». Это прозвище сохранилось за учениками и последователями Аристотеля на много веков.
Впоследствии Аристотель перешел к иному методу занятий и решил написать учебники по всем наукам, какие тогда существовали. Часть этих учебников он успел составить. Многие науки обязаны Аристотелю своим началом. Так, например, приведя в порядок разрозненные сведения о природе, имевшиеся у греков, он тем самым заложил основы науки о природе, названной физикой.
В сочинениях древнего мыслителя изложено много правильных мыслей о природе, некоторые явления он объяснял очень просто и удачно. Например, он говорил, что эхо – это отраженный звук, который «отскакивает от стены так же, как мячик». Аристотель высмеивал ученых, утверждавших, что люди видят потому, что из их глаз будто бы выходят особые «зрительные лучи». На это Аристотель отвечал: если бы зрение зависело от света, якобы выходящего из глаза, как из фонаря, мы видели бы ночью не хуже, чем днем.
«Механикэ» – хитрость
В своих сочинениях Аристотель большое внимание уделил механике, или науке о простейших движениях – таких, как падение, передвижение, действие рычагом или воротом.
Рычаг.
Название этой полезной науки произошло от греческого слова «механика», что значит «хитрость». Один ученик Аристотеля в своей книге о механике так поясняет ее задачу и значение: «Природа не всегда поступает так, как нам хочется, поэтому, чтобы действовать вопреки природе, нужно применять хитрость – механику – и с ее помощью побеждать природу». Этот ученик Аристотеля, имя которого осталось неизвестным, несомненно, был умным человеком; он понимал, что люди, зная законы природы и умело используя их, могут преодолевать препятствия, встречающиеся в работе. Если камень так тяжел, что его невозможно просто передвинуть человеческими руками, на помощь приходит механика. Она придумывает рычаг или ворот, и тяжелый камень, повинуясь малой силе, передвигается на то место, которое выбрано для него человеком.
Ворот.
Аристотель говорил: «Кто не знает движения – тот не знает природы». В основе механики лежат законы движения, и древний ученый попытался эти законы выразить.
Аристотель видел, как плавно движется по небу солнце, а ночью так же величественно поворачивается звездный купол небосвода, плывут среди звезд красавица луна и блуждающие светила – планеты. Каждый день ученому приходилось наблюдать, как вьется над очагами дым и пар, когда женщины приготовляют пищу. И дым и пар поднимаются вверх сами собой – без всякой видимой причины. Точно так же, потеряв опору, падают вниз тяжелые предметы. А брошенная в воду деревяшка всплывает.
Все это – движения небесных светил, падение тяжелых предметов на землю и всплывание легких тел – Аристотель назвал естественными, благородными движениями, потому что они совершаются, как он думал, без применения силы, свободно и непринужденно.
Остальное – корабли, повозки, всевозможные грузы и предметы – движутся только тогда, когда их заставляют двигаться. Триера – греческий корабль с тремя рядами весел – плывет лишь до тех пор, пока гребут рабы на веслах или пока ветер надувает паруса. Повозка едет, пока ее везут быки, а грузы перемещаются лишь тогда, когда их тянут, волокут, поднимают или тащат. Такие движения Аристотель называл насильственными, потому что они требуют применения силы.
Древний ученый принял кажущуюся разницу в характере движений за истинную, и в этом отчасти сказались рабовладельческие убеждения Аристотеля. Господа передвигаются и действуют по своей воле, их движения свободны и непринужденны, а рабы трудятся по принуждению. И Аристотель, сам того не замечая, отобразил в науке порядки рабовладельческого общества: разделил движения на благородные – естественные, и рабские – вынужденные.
В действительности в природе все движения одинаково естественны, и деление, введенное Аристотелем, неправильно. Но пока люди в этом разобрались, прошло много столетий.
Аристотель.
Движимое движется
Сопровождаемый учениками, Аристотель шел по роще, показывая примеры «насильственных» движений: вьется пыль, увлекаемая ветром; муравьи, облепив мертвую гусеницу, тащат ее куда-то, а унылые быки, еле передвигая ноги от жары, везут повозку в город. Но вот стих ветерок – улеглась пыль на дороге и замерли листья на деревьях; разбежались муравьи – и гусеница осталась лежать недвижимо; остановились быки – повозка перестала двигаться и скрипеть.
Аристотель учил, что предметы, совершающие «насильственные» движения, способны двигаться лишь до тех пор, пока их двигают, толкают или везут. А как только перестают толкать, тянуть или волочить, движение прекращается. Все это казалось Аристотелю совершенно очевидным, простым и ясным, он утверждал, что «движется только движимое», только то, к чему приложена какая-либо сила. Это Аристотель считал основным законом насильственных движений в природе.
В течение почти двадцати веков в справедливости аристотелевского закона движения никто не сомневался. «Аристотель мудр», – говорили ученики. И никому в голову не могло прийти, что великий ученый ошибается. А он все-таки ошибся.
Аристотель видел явления, которые противоречили его основному закону. Вон на лужайке малыши резвятся, бегают друг за другом и бросают камешки пращой, или стреляют из лука в цель.
Стрелок из лука.
Аристотель следил глазами за полетом стрелы, выпущенной из лука, или камня, брошенного пращой, и думал: почему же они летят?
Праща дала камню толчок и перестала действовать, а камень все-таки продолжает движение, хотя уже ничто не толкает его. Это был пример явного нарушения его основного закона.
Аристотель объяснил ученикам это странное явление тем, что природа якобы «не терпит пустот». Он говорил: смотрите– камень летит и рассекает воздух, позади у него остается пустое пространство, но природа не терпит пустоты, и воздух устремляется вдогонку камню, в пустоту его следа; камень летит, потому что его подталкивает догоняющий воздух. Так одна ошибка повлекла за собой другую.
Сейчас объяснение, придуманное Аристотелем, покажется курьезным, но ведь это происходило очень давно, когда наука делала свои первые шаги.
Презренный опыт
Падающие тела в первые мгновения летят совсем медленно, но их движение постепенно ускоряется, и они падают всё быстрей и быстрей. Это было известно Аристотелю. Он знал, что падение не равномерное движение, а ускоренное, но насколько ускоряется движение падающего предмета – ученый не определял. Тогда еще не были изобретены точные часы, а без них измерить величину ускорения трудно. Впрочем, если бы Аристотель даже и имел хорошие часы, он все равно не стал бы делать опыты и измерять возрастание скорости падающих тел. Ведь ставить опыт – это значит трудиться, а труд – удел презренных рабов. Древнегреческий ученый не снисходил до простой физической работы: она считалась зазорной и даже унизительной.
Аристотель говорил своим ученикам, что человек обладает пятью чувствами и разумом, а потому – пользуйся своими чувствами и размышляй – природа откроет тебе свои тайны. Главное средство познания природы – размышление, его помощник – наблюдение, но отнюдь не опыты, – так думали древнегреческие ученые.
Однако без опытов они не могли убедиться в правильности своих рассуждений, ведь опыт и практика – главные способы проверки. А без проверки возможны и даже неизбежны ошибки. Например, Аристотель видел, что кусок свинца всегда падает быстрее, чем комок шерсти, и сделал вывод, что тяжелые предметы падают быстрее легких. Аристотель считал бесспорным и доказанным, что камень весом в два фунта упадет на землю вдвое быстрее, чем камень весом в один фунт. «Скорость падения соответственна весу падающего тела», – учил Аристотель.
Конечно, ученый мог бы подняться на крышу какого-либо высокого здания и бросить оттуда два камня разного веса. Он сразу увидел бы, с какой скоростью они достигают земли и какой камень падает раньше, но это был бы опыт, труд…
Разумеется, Аристотель, чтобы не работать самому, мог приказать рабу взобраться на крышу и бросить оттуда камень, но тогда все равно презренный физический труд стал бы судьей благородного труда мыслителя. Опыт сделан не был – ошибка вошла в науку.
Итак, Аристотель считал, что он установил следующие законы движения: «Движения бывают естественные и насильственные»; «Движется только движимое какой-либо силой»; «Природа боится пустоты»; «Скорость падения пропорциональна весу падающих тел».
И вот с этих законов, иногда далеких от истины, началась наука о движении, получившая название механики. Аристотель был первый, кто попытался привести в порядок мысли, приходившие в голову человеку, который наблюдал окружающие его явления природы.
Судьба ученого
Воспитанник Аристотеля Александр Македонский разгромил и уничтожил многосоттысячную армию персидского царя Дария III и захватил его огромную империю. За двенадцать лет почти непрерывных сражений Александр Македонский со своей армией прошел свыше двадцати тысяч километров и завоевал территорию, простиравшуюся от Ливийской пустыни и берегов Адриатического моря до Инда и Сыр-Дарьи. Он вторгся в пределы современных Таджикистана и Узбекистана, предпринял поход в Индию.
В 323 году до начала нашего летоисчисления Александр Македонский заболел малярией и умер. После его смерти империя, созданная силой оружия и скрепленная исключительно страхом перед грозным завоевателем, стала быстро распадаться. Греки тоже воспользовались случаем и попытались свергнуть власть Македонии. В Афинах начались преследования сторонников Александра.
Многие афинские граждане считали Аристотеля приверженцем Александра: они знали, что ученый получал от царя-завоевателя деньги на содержание своей школы. Началась травля великого мыслителя. Уличные крикуны обвиняли Аристотеля в безбожии. Ученому пришлось покинуть Афины. Он уехал в город Халкида на острове Эвбея, но научных занятий не прекратил. Там он наблюдал морские приливы и отливы, тщетно стараясь понять причины этого явления.
Умер Аристотель в 322 году до новой эры.
Ликей, основанный Аристотелем, просуществовал несколько столетий. Им руководили ученики философа. Они же дописали почти все книги, начатые их учителем, и распространили эти книги во всем мире.
Учение Аристотеля и, в частности, его законы движения пользовались всеобщим признанием почти два тысячелетия.
ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ
Глава вторая
о том, как началась борьба против устарелых и ошибочных утверждений Аристотеля и как возникла новая наука, опирающаяся на опыт и старающаяся изображать явления природы такими, какие они есть на самом деле
Детство Галилея
15 февраля 1564 года в семье обедневшего флорентийского дворянина Винченцо Галилея родился сын, которому дали имя Галилео.
Семья жила небогато. Винченцо Галилей был очень образованным человеком: он увлекался естественными науками и особенно математикой, но своей основной профессией считал музыку. Однако уроки музыки далеко не всегда обеспечивали ему достаточный заработок. И люди говорили, что Винченцо Галилей богат не деньгами, а детьми. Чтобы прокормить семью, он пробовал торговать сукном, но способностей к торговле не имел и потому терпел убытки и частенько нуждался.
Маленький Галилео рано научился читать. И отец отдал его в школу, которую мальчик посещал до одиннадцати лет. В 1575 году семья Галилея переехала из города Пизы, где они раньше жили, во Флоренцию. Там Винченцо Галилей поместил сына в монастырское училище.
В монастыре имелась хорошая библиотека, и Галилео целые дни проводил за чтением, потому что шуметь и шалить в монастыре было запрещено, а читать он очень любил. Смышленый мальчик привлек к себе внимание своих наставников-монахов. Они говорили, что Галилео очень прилежен и внимателен, со временем он, конечно, станет прекрасным священником и, может быть, даже наденет кардинальскую мантию.
Такая будущность показалась мальчику заманчивой. Он согласился стать послушником и начал готовиться к посвящению в монашество. Винченцо Галилей был огорчен поспешным и необдуманным решением сына – он мечтал о совсем ином жизненном пути для своего мальчика. Мысль о том, что Галилео на всю жизнь облачится в черную рясу монаха, показалась ему ужасной. Винченцо поспешил в монастырь. Он уверил монахов, что у мальчика от непрерывного чтения серьезно заболели глаза, что ему надо лечиться, а читать ни в коем случае нельзя, иначе он обязательно ослепнет. Хитрость удалась – монахи поверили и отпустили своего послушника.
В доме отца было гораздо интереснее, чем в монастыре. Правда, тут не было книг: отец запер их в шкаф и ключ носил с собой. Но зато можно было пользоваться полной свободой. Никто не запрещал Галилео бегать с ребятами, запускать воздушных змеев, лазить на крышу и пристраивать там всевозможные вертушки или же копаться в овраге, где бежал веселый ручеек, впадавший в реку Арно, и строить водяные мельницы и модели кораблей. А вечером, забившись в уголок, можно было слушать жаркие споры отца и его друзей о музыке, искусстве и литературе.
Взрослые толковали о прекрасных картинах Рафаэля и Микеланджело, которыми восхищалась вся Италия; о машинах, придуманных великим Леонардо да Винчи; о замечательных изделиях и похождениях знаменитого ювелира Бенвенуто Челлини. Иногда какой-нибудь приезжий рассказывал о морских путешествиях в неведомые страны.
Это было то замечательное время, когда географические открытия словно раздвинули границы мира. По путям, проложенным Христофором Колумбом, Васко де Гама и Фердинандом Магелланом, устремились сотни кораблей. Они бороздили океаны земного шара по всем направлениям. Люди словно проснулись от тысячелетнего сна и почувствовали себя не слабенькими созданиями, а сильными и смелыми борцами, способными бороться с опасностями, строить различные машины и пересекать безбрежные пространства морей.
Особенное внимание мальчика привлекли речи отца об искусстве. Винченцо Галилей отстаивал самостоятельность суждений и доказывал, что человек не смеет бездумно повторять чужие слова и слепо верить чужим мыслям. Старый музыкант восставал против рабского преклонения перед обветшалыми авторитетами.
В эти годы Галилео научился у отца играть на различных музыкальных инструментах и даже пробовал сочинять песенки. Многочисленные друзья отца – художники показали ему приемы рисования, а домашний учитель Яков Боргини, которого отец пригласил, чтобы мальчик не очень избаловался от безделья, познакомил Галилео с историей Италии.
Только о математике в доме почти не говорили. Отец старался скрыть от сына свое любимое занятие и никогда не упоминал, что, погрузившись в вычисления или решая замысловатую задачу, он способен забыть сон, пищу и все дела. Винченцо Галилей опасался, как бы его увлечение не передалось юному Галилео. Это было бы очень печально – ведь отец мечтал дать сыну такую специальность, которая приносила бы ему приличный заработок и защищала от гнетущей бедности. Такой профессией в то время считалась медицина. Профессор медицины в итальянских университетах получал тогда четыреста – пятьсот флоринов в год, а профессор математики – только шестьдесят. Прожить на такое жалованье было очень трудно, и Винченцо говорил: все, что угодно, только не математика.
