История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи - Иван Рожанский

Физика Иоанна Филопона

В комментариях Филопона к трактатам Аристотеля можно найти много рассуждений по конкретным вопросам естествознания. Эти рассуждения порой очень интересны и свидетельствуют об остром и оригинальном уме их автора, из которого при определенных благоприятных условиях мог бы получиться крупный ученый. Мы коснемся лишь нескольких вопросов, обсуждаемых Филопоном, которые представляют наибольший интерес с точки зрения истории науки.

Несколько важных замечаний Филопон делает в комментариях к «Физике» по поводу аристотелевской концепции пространства. Для их уяснения нам придется вкратце сказать, в чем заключалась эта концепция.

Аристотель был первым греческим мыслителем, подвергшим понятие пространства глубокому и основательному анализу. Правда, термин «пространство» у него еще отсутствует, и вместо него он везде пользуется термином «место» (τόπος). В «Категориях» Аристотель относит «место» к категории количества и помещает его в разряд непрерывных количеств, т. е. таких, любая часть которых имеет общую границу с другой частью. Особенностью места по сравнению с другими непрерывными количествами Аристотель считает наличие у него противоположности «верха» и «низа».

Более детально понятие места рассматривается в четвертой книге «Физики»[400]. Аристотель подчеркивает, что он не нашел у других исследователей никакого — ни предварительного, ни хорошего — разрешения трудностей, связанных с понятием места. Но что место есть нечто реально существующее — это очевидно, ибо мы сталкиваемся с ним в нашем повседневном опыте. Ясно также, что место есть условие существования всех чувственно воспринимаемых вещей, ибо всякое тело, чтобы существовать, должно находиться в каком-то месте. Это знали уже древние, говорит Аристотель и цитирует по этому поводу Гесиода, интерпретируя мифологический образ Хаоса как персонификацию идеи пространства[401]. Так что же такое место?

Аристотель рассматривает различные возможные определения места. По его мнению, существуют четыре вещи, одной из которых должно быть место: или форма, или материя, или протяжение между границами тела, или крайние границы, объемлющие данное тело. Первые три возможности Аристотель отвергает, причем особый интерес представляет для нас его рассуждение, почему местом не может считаться протяжение между границами тела. Нам только кажется, что между границами, объемлющими данное тело (например,· внутри сосуда, в котором находится вода), имеется некое протяжение, отличное от самого тела; эта иллюзия возникает из-за того, что данное тело может быть заменено другим, например, вода, если ее вылить из сосуда, заменяется воздухом, а тот, в свою очередь, может быть заменен вином. На самом деле между границами тела нет ничего, кроме самого тела, иначе оказалось бы, что в данном месте имеются две вещи: тело, и то, что мы называем его протяжением. Нетрудно усмотреть теснейшую связь этого рассуждения Аристотеля с его принципиальным отрицанием пустоты.

Итак, местом, по Аристотелю, следует называть крайние границы, объемлющие данное тело. Эти границы всегда принадлежат какому-то внешнему телу, играющему роль сосуда для данного тела; если такого внешнего тела нет, то мы не можем утверждать, что данное тело где-то находится. Так, земля окружена водой, вода находится в воздухе, воздух — в эфире, эфир — в небе (причем под небом в данном случае понимается не сам вращающийся небосвод, а крайняя, касающаяся его неподвижная граница), небо же ни в чем вообще не находится. Поэтому бес-мысленно ставить вопрос о местонахождении космоса в целом, который заключает в себе совокупность всех возможных мест. Именно эту совокупность всех возможных мест и следует называть пространством в аристотелевской системе мира.

Из сказанного сразу же вытекают некоторые важные особенности аристотелевского пространства. Оно не бесконечно, ибо ограничено пределами космоса, оно имеет сферическую форму и отнюдь не обладает свойством изотропности. Оно не изотропно прежде всего потому, что радиальные направления от центра космоса к его периферии, определяющие противоположность верха и низа, выделены в нем среди всех прочих направлений. Кроме того, пространство Аристотеля состоит из нескольких сферических слоев, каждый из которых играет роль естественного места для одного из элементов. При этом особенно резкое различие существует между внешним слоем, заполненным небесным эфиром, и внутренними слоями, по которым соответственно располагаются четыре прочих элемента.

Уже ближайшим ученикам Аристотеля его концепция пространства не казалась, видимо, удовлетворительной. Вскоре в Ликее формулируются две другие концепции, которые лягут в основу всех последующих точек зрения на пространство вплоть до нового времени. Их авторами были два ученых, бывших последовательно преемниками Аристотеля по руководству перипатетической школой, — Феофраст и Стратон. К сожалению, в полном авторском изложении соответствующие тексты до нас не дошли, но, как и во многих других случаях, нам на помощь приходит Симпликий. В весьма ценном королларии «О пространстве», включенном им в комментарии к «Физике», он излагает мнения по этому вопросу различных мыслителей, приводя при этом достаточно обширные цитаты из их сочинений[402].

Благодаря Симпликию мы узнаем, что Феофраст подверг критике аристотелевское определение места и выдвинул свою точку зрения, согласно которой пространство есть упорядочивающее отношение между вещами, определяющее их положение относительно друг друга. Передаем слово самому Феофрасту:

«Возможно, что пространство не есть самостоятельная сущность, но оно определяется положением и порядком тел соответственно их природе и способностям (δυνάμεις), как это имеет место у животных, растений и у всех неподобочастных тел, либо имеющих душу, либо лишенных ее, но обладающих некоторым природным устройством. Ибо этим телам также присущ некоторый порядок и расположение частей по отношению к целому. Находясь в своем собственном месте, каждое из них имеет свой определенный порядок, в особенности поскольку каждая часть тела желает и стремится занять свойственное ему место и положение»[403].

Здесь еще явно слышится отзвук аристотелевского учения о естественных местах. Но Феофраст понимает естественное место более широко, чем Аристотель: у него это — положение любой части, соответствующее общей структуре целого. Что же касается пространства, то в приведенном отрывке мы имеем исторически первую формулировку релятивистской концепции пространства. Новейшие историки науки Джеммер и Самбурский подчеркивали близость точки зрения Феофраста на пространство позднейшим воззрениям Лейбница, впоследствии нашедшим подтверждение в общей теории относительности Эйнштейна[404].

В отличие от Феофраста Стратон оказался адептом абсолютного пространства в духе Ньютона. Его представления о пространстве сформировались, по-видимому, под влиянием атомистики, одним из основных понятий которой было понятие пустоты (κενόν). Стратон пересматривает воззрения Аристотеля на пустоту и приходит к допущению пустоты как физической реальности — правда, всего лишь в форме небольших зазоров между частицами вещества. Но это допущение необходимо влекло за собой признание пространства как протяжения, существующего независимо от физических тел. Вслед за этим Стратон делает еще один важный шаг: он отвергает аристотелевское учение о естественных местах для элементов; по его мнению, все четыре элемента, включая огонь и воздух, обладают тяжестью и стремятся вниз, только в различной степени[405].

Из сказанного явствует, что ближайшие ученики Аристотеля отнюдь не рассматривали взгляды их учителя в качестве непререкаемой догмы, какой они стали впоследствии. В частности, Феофраст и Стратон сформулировали две прямо противоположные концепции, существенно отличавшиеся от аристотелевской и впоследствии ставшие как бы парадигмами для всех учений о пространстве. Взгляды последующих эллинистических школ, в частности стоиков и неоплатоников, обнаруживают большее или меньшее влияние как той, так и другой концепции. Оставляя их в стороне, мы сразу же перейдем к изложению воззрений Филопона.

В своих комментариях к «Физике» Филопон резко критикует аристотелевское учение о месте и в то же время излагает свою точку зрения, близкую концепции абсолютного пространства Стратона. В частности, он пишет следующее: «Что место не есть граница окружающего [тела], можно с достаточной убедительностью усмотреть из того [обстоятельства], что оно является протяженностью, обладающей тремя измерениями и отличной от помещаемых в нее тел; эта протяженность по самому своему смыслу невещественна и представляет собой всего лишь пустые интервалы тела (ибо в основе своей пустота и место суть одно и то же); доказывается же это путем отбрасывания прочих [возможностей]: ибо если место не есть ни материя, ни форма, ни граница окружающего [тела], то оно может быть только протяженностью… Как мы объясняем, что тела меняются своими местами? Если движущееся [тело] не может проникать в другое тело и если оно не есть движущаяся поверхность, а обладает трехмерным объемом, то очевидно, что при разрезании воздуха в том месте, где он находился, количество воздуха, которое обойдет данное тело, будет равно ему [по объему]. И вот поскольку измеряющее равно измеряемому, то совершенно необходимо, если объем воздуха равен десяти кубическим единицам, чтобы такой же объем имело и пространство, которое он занимал. И очевидно, что он будет [и в дальнейшем] занимать тот же объем, каким он обменялся с движущимся телом. …Таким образом, место объемно, объемным же я называю [всякое тело], имеющее трехмерную протяженность. Мерой же [объема] является место, потому-то оно имеет такое же число [измерений]»[406].