«Я мыслю…»

Как отличить истины от заблуждений? Наблюдения и эксперименты, даже блестяще проведенные, новые безупречные факты – лишь набор строительного материала для научных гипотез и теорий.

Гипотезы, не имеющие надежного обоснования, подобны воздушным замкам. Теории – солидные строения человеческой мысли (хотя и они могут оказаться ошибочными). Они требуют убедительных доказательств.

Наиболее разработан метод логического обоснования в математике. А полученные закономерности наилучшим образом «работают» в механике и физике.

Декарт Рене

Декарт Рене (1596–1650) – французский математик, философ, физик, физиолог. Родился в г. Лаэ (Франция) в старинной дворянской семье. Окончил иезуитский колледж Ла-Флеш, где увлекся науками и философией. В результате «так запутался в сомнениях и заблуждениях, что, казалось, своими стараниями в учении достиг лишь одного: все более и более убеждался в своем незнании».

Рене Декарт. Неизвестный художник

Способность осознать свое незнание отличает мыслителя от многозная.

Рене отправился в Париж, где присоединился к светской компании, проводил много времени, играя в карты. Свои выигрыши объяснял математическим расчетом. В 20 лет он уединился в предместье Сен-Жермен и «совсем оставил книжные знания и решился искать только ту науку, которую мог обрести в самом себе или же в великой книге мира».

В 1618 г. вступил в армию, сражавшуюся за свободу Нидерландов от испано-австрийских оккупантов. Осенью следующего года вернулся к мирной жизни. Путешествовал по Италии, жил в Париже, войдя в круг ученых, центром которого был М. Марсенн. В 1628 г. переехал в Голландию, где написал главные свои сочинения: «Геометрия», «Диоптрика», «Метеоры», «Рассуждения о методе» (все изданы в 1637 г.), «Метафизические размышления о первой философии» (1641), «Начала философии» (1644), «Страсти души» (1649), «Трактат о свете» (1663). По приглашению шведской королевы в 1649 г. он приехал в Стокгольм, где вскоре умер от простуды.

На его учение нападали теологи протестанты и католики; его труды Ватикан внес в «Индекс запрещенных книг» (1663). Он признавался, «я родился с таким умом, что главное удовольствие при научных занятиях для меня заключалось не в том, что я выслушивал чужие мнения, а в том, что я стремился создать свои собственные».

Рассуждая «Об основах человеческого познания» (так называется первая часть его «Начал философии»), он утверждал: «Для разыскания истины необходимо раз в жизни, насколько это возможно, поставить все под сомнение». И тогда будет отвергнуто все – небо, земля, Бог, даже собственное тело, кроме одного: своего существования, ибо наша мысль о сомнении безусловно реальна. «Заключение: я мыслю, следовательно, я существую истинно, есть первое и вернейшее из всех заключений».

Впрочем, его принцип вызывает сомнение (самопознание – вещь в себе). Не менее надежен критерий: «Меня мыслят, значит, я существую».

Переход от сомнений к надежному утверждению – начало. Второе правило: надо разделять объект или проблему на предельно простые элементы, детально исследуя их. Третье: от простейших частей следует шаг за шагом переходить ко все более сложному. Значит, математические науки и механика, «которые рассуждают лишь о вещах наипростейших и наиболее общих и мало беспокоятся о том, есть ли эти вещи в природе или нет, содержат нечто достоверное и несомненное».

Научное познание, по Декарту, требует аналитического подхода, предельно полного сбора фактов и их классификации. Получается нечто, подобное сборке механического устройства из мелких деталей, которые сначала рассыпают более или менее беспорядочно. Точность и определенность становятся важнейшими критериями истины.

Декарт был одним из создателей современной алгебры и аналитической геометрии, механики и оптики. Он ввел в математику понятие переменной величины и функции. По словам Ф. Энгельса: «Благодаря этому в математику вошли движение и диалектика и благодаря этому же стало немедленно необходимым диференциальное и интегральное исчисление, которое тотчас и возникает и которое было в общем и целом завершено, а не изобретено, Ньютоном и Лейбницем».

Переменную величину Декарт представлял двояко. С одной стороны, это отрезок переменной длины и постоянного направления – текущая координата движущейся точки, описывающей кривую. С другой – непрерывная числовая переменная, образующая совокупность чисел, выражающих этот отрезок. Так устанавливалась связь между геометрией и алгеброй. Он привел к современному виду систему алгебраических обозначений; стал записывать уравнения так, чтобы справа стоял нуль; решил или поставил ряд математических задач. Именем Декарта названа система прямоугольных координат.

Если математика оперирует идеальными объектами, то физика – материальными. Декарт постарался свести их к механическому движению тел, к непрерывным чисто количественным изменениям. Предполагал присутствие повсюду некоего сверхтонкого вещества. Требовалась сила, приводящая в движение всемирный механизм, а также его Генеральный Конструктор. Потому Декарт признавал идею Бога не формально, а как необходимую составляющую своей космогонии.

В «Трактате о свете» он выдвинул идею всеобщей эволюции. По его словам, материальные объекты «гораздо легче познать, видя их постепенное возникновение, чем рассматривая их как совершенно готовые». Он признавал множественность миров и физическую однородность Вселенной. Образование планет и звезд объяснял действием космических вихрей и движением материальных частиц.

Он вывел закон преломления света на границе двух сред; объяснил радугу преломлением и отражением лучей в дождевых каплях. Свою гипотезу одинарной и двойной радуги проверил на опытах преломления лучей в стеклянных шарах. Он посоветовал Блезу Паскалю исследовать величину атмосферного давления с помощью барометра у подножья и на вершине горы.

Принципы механики Декарт использовал для познания явлений живой природы. При всей ограниченности такого подхода, он был плодотворным: позволял избавиться от мистических и неопределенных представлений. Он занимался анатомией и физиологией, исследовал кровообращение, а также строение зародышей животных на разных стадиях развития.

Рене Декарт выдвинул гипотезу ответной реакции организма на раздражение, сделав первый шаг к павловской теории рефлексов. Он представлял организм сложной машиной. Это упрощало реальность. О таком подходе Карл Маркс высказался: «Декарт с его определением животных как простых машин смотрит на дело глазами мануфактурного периода». Но без такого упрощения невозможны дальнейшие исследования физиологии нервной деятельности.

Ученый интуитивно чувствовал, где его метод наиболее эффективен. Так, в части 4 трактата «Начала философии» («О земле») признался: «До сих пор я описывал Землю и весь вообще видимый мир наподобие механизма, в котором надлежит рассматривать только очертание и движение». Он отвлекался от геологических явлений, взаимодействия организмов, всего того, что нельзя объяснить механистически. Из наук он выделял медицину, механику и этику; обобщающую теорию познания называл «всеобщей математикой». Величая природу «великой книгой мира», он не сомневался: азбука ее – математика.

«Под словом Бог, – пояснял Декарт, – я подразумеваю субстанцию бесконечную, вечную, неизменную, независимую, всеведущую, создавшую и породившую меня и все остальные существующие вещи… Эти преимущества столь велики и возвышенны, что, чем внимательнее я их рассматриваю, тем менее кажется мне вероятным, что эта идея может вести свое происхождение от меня самого».

Он разделял материальную телесную субстанцию, обладающую протяженностью, и духовную, способную мыслить. Их гармоничное взаимодействие определено божественной волей. Он верил в существование врожденных идей. Исходил из соответствия человека-микрокосма и космоса. Мысль эта, конечно, не новая и не бесспорная, но привлекательная.

Можно оспорить декартово исходное положение (мысль как критерий существования), но этим не умаляется его главное достоинство: опора на разум, а не на веру, авторитет. Он доказал плодотворность своего метода, сделав открытия в математике, физике, физиологи.

Де Руа (Леруа Хенрик)

Де Руа (Леруа Хенрик) (1598–1679) – голландский фило соф-мате риалист, физиолог и педагог. Он был профессором Утрехского университета, последователем Декарта. Считал мышление модусом (свойством) тела. Обосновал «Естественную философию» (так называется его сочинение), которая опирается на физику. Считал, что нет необходимости, рассуждая о мышлении, ссылаться на врожденные идеи, которые предполагал Декарт. Леруа полагал, что исходным пунктом должна быть физика: окружающий материальный мир.

Пьер Ферма. Гравюра XVII в.

Ферма Пьер

Ферма Пьер (1601–1665) – французский математик, юрист. Служил советником парламента в Тулузе. Свои математические работы печатал редко, удовлетворяясь перепиской и личным общением со специалистами. Сборник его трудов опубликовал сын (1679).

Пьер Ферма был одним из создателей теории чисел, выдвинув две свои знаменитые теоремы, требовавшие доказательств. Поиски решения его теорем привели к открытию новых методов доказательств в математике.

Систематичней и раньше Декарта Ферма разработал метод координат, дав уравнение прямой и линий второго порядка. Исследуя метод бесконечно малых, предложил общий закон дифференцирования степени, а также правило нахождения экстремумов. В 1662 г. сформулировал принцип кратчайшего времени, которое требуется лучу света на прохождение пути между двумя заданными точками. Отсюда вывел закон преломления света. Принцип Ферма соответствовал волновой теории Гюйгенса и Гука.

Гассенди Пьер

Гассенди Пьер (1592–1655) – французский философ и ученый. Сын провенсского крестьянина. Окончив университет в Экс-ан-Провансе, получил сан священника. Преподавал философию, а с 1623 г. занял кафедру математики в парижском Королевском колледже. Через три года стал каноником, а затем настоятелем собора в Дине.

Он написал «Парадоксальные упражнения против аристотеликов, в которых потрясаются главные основы перипатетики в целом и утверждаются либо новые взгляды, либо, казалось бы, устаревшие взгляды древних мыслителей» (1624). Хотя у него было продолжение этой работы, от его издания он воздержался.

Джон Бернал отозвался о Гассенди: «Не будь он по природе таким скромным и застенчивым, его современнику Декарту не так-то легко было бы затмить его, ибо его влияние на науку было очень велико. Он был известным астрономом – первым, кто наблюдал движение планеты Меркурий, и одним из основателей метеорологии – первым, кто изучал пергелии (ложные солнца) и северное сияние… данное им определение атомов чуть ли не дословно такое же, как у Ньютона в его „Оптике“, изданной 50 лет спустя».

Гассенди входил в «научный круг» Марсенна, с почтением относился ко взглядам Аристотеля на природу, но критиковал его за излишнее доверие логическим схемам. Он считал, что творческий «гений природы» настолько превышает возможности человеческого ума, что «сокровенные причины естественных явлений полностью ускользают от человеческого понимания». Сослался на устройство организма простого клеща, механизм создания и действия которого не способны познать даже великие мыслители.

Почему, несмотря на усилия философов, поиски истины не увенчались успехом? Гассенди отвечал: они путаются в дебрях надуманных проблем и методов. Он отдавал предпочтение учению Эпикура, считавшего ощущения источником знаний. Нас обманывают не чувства, а рассуждения, ибо органы чувств связывают человека с природой. Но ощущения надо подтверждать экспериментами.

Согласно такому учению: я мыслю, ибо я ощущаю. Мысль вне телесного мира – абстракция. Он возражал Декарту: «Зная об уме только то, что он – мыслящая вещь, ты подобен слепому, знающему о Солнце лишь то, что оно – вещь греющая». Идеи Гассенди считал не искрами божественного разума, а порождением природы и опыта.

По его мнению, человеку не дано постичь природу в ее сложности, гармонии и бесконечном разнообразии. «Это творения не нашего человеческого мастерства, и по отношению к ним наш ум находится в положении ума собаки по отношению к часовому механизму – человеческому творению».

Гассенди старался понять структуру Мироздания, считал основой материи атомы. Они нескольких разновидностей и способны соединяться в молекулы, что по-латыни значит «маленькие массы». Он первым ввел это понятие в науку, предваряя основы химии, биохимии, геохимии. Такие соединения способны кооперироваться во все более сложные образования, обладающие новыми свойствами.

«Гипотезу Бога» Гассенди не отрицал. Не признавая вечность и бесконечность Вселенной, философ нуждался в Творце материи (атомов) и движения. По его мнению, для толпы необходимы религия и вера в Бога, иначе люди перестанут исполнять нравственные законы.

Гассенди соглашался с догматом о бессмертии души, уточнив: телесная душа, чувственная, «животная», смертна. Но человеку дарована от Бога и разумная, интеллектуальная душа, которая бессмертна. (Еще одна вариация на картезианскую тему: я мыслю, значит, я существую вечно!)

Считается, что Гассенди признавал абсолютную пустоту. Однако он определил пространство как «нечто бестелесное и особое в своем роде»; такую «особость» можно считать чем-то подобным современному космическому вакууму (в древности таковым считалось светоносное космическое пространство, позже – эфир).

Проблема «пустоты» (как многие другие, которые мы затрагиваем лишь поверхностно) заслуживала бы обстоятельного исследования. Например, в работе «Трактат о свете» Декарт предположил существование наимельчайших частиц огня, способных проникать всюду и заполняющих пространство между более крупными частицами.

Тогда не знали об электромагнитных волнах, квантах энергии и т. п. Поэтому идея Декарта выглядит перспективной. В абсолютной пустоте частицы вещества пребывали бы в хаотичном состоянии, испытывая только механические столкновения. То есть, по мысли Декарта, пространство между частицами есть не ничто, а нечто энергоемкое (вновь можно вспомнить современные взгляды на природу космического вакуума).

Торричелли Эванджелиста

Торричелли Эванджелиста (1608–1647) – итальянский физик и математик. Учился в Риме у Б. Кастелли, ученика Галилея. Написал «Трактат о движении тяжелых тел», после чего Галилей привлек его к обработке своих записей. После смерти учителя стал его преемником в должности математика великого герцога флорентийского и профессором математики и физики Флорентийского университета.

Эванджелиста Торричелли. Неизвестный художник

Изобретя ртутный барометр, после ряда экспериментов Торричелли доказал, что высота столба ртути в опрокинутой запаянной трубке равна величине давления воздуха (среднее над уровнем моря 760 мм). Так был открыт барометр – измеритель атмосферного давления. Безвоздушное пространство над столбиком ртути получило название «торричелливой пустоты». В физике известна формула Торричелли о скорости истечения жидкости из отверстия в стенке сосуда, зависящей от ускорения силы тяжести и высоты столба жидкости от центра отверстия.

Он определил квадратуру циклоиды, нашел длину дуги логарифмической спирали, исследовал центры тяжести различных тел вращения. Замечательное открытие Торричелли связано с познанием земной природы. В популярной лекции (1644; опубликована 71 год спустя) он высказал гипотезу атмосферной циркуляции. Исходил из обыденного наблюдения: в жаркий летний день из дверей храма дует прохладный ветер. Значит, из окон сверху в помещение поступает взамен охлажденного и плотного более теплый и легкий воздух. «Применим это наблюдение, – предложил ученый, – перейдя от замкнутой полости к широчайшим просторам открытой атмосферы».

Он предложил вообразить, что будет, если при спокойствии воздуха в Северном полушарии внезапный дождь или какая-то другая причина увеличит прохладу над Германией. Охлажденный воздух уплотнится, начнет растекаться, а в «некоторую полость, порожденную этм уплотнением» ринется теплый воздух из окрестных территорий, образуя ветер. «Таким образом, ветер должен быть циркуляцией, которой нельзя избежать ни над одной ограниченной частью земли».

Сделать подобные сопоставления, перейти от частных к глобальным масштабам и от лабораторных опытов к природе способен только незаурядный мыслитель.

Настало время интереса к знаниям, основанным на опытах. Во Флоренции (1657) была основана Академия дель Чименто (Эксперимента), девизом которого взяли слова Данте: «Испытывая и снова испытывая».

Борелли Джованни Альфонсо

Борелли Джованни Альфонсо (1608–1679) – итальянский физик, астроном, физиолог. С 1649 г. – профессор университетов в Мессине, Пизе. С 1657 г. вошел в Академию дель Чименто. Борелли объяснил движение планет взаимодействием противоположно направленных сил: центробежной и центростремительной, не упомянув о силе притяжения. В мемуаре о капиллярности (1670) показал, что она не определяется атмосферным давлением, и установил, что высота подъема жидкости в капилляре обратно пропорциональна его диаметру.

В книге «Движения животных» (1680) первым объяснил сокращения сердца как результат работы мышц; установил механику движений грудной клетки и пассивность расширения и сужения легких. Возможно, на подобные исследования подвиг его Марчелло Мальпиги, приславший ему свой мемуар «Анатомические наблюдения легких».