БОЛЬШЕ ЯСНОСТИ – БОЛЬШЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Продолжим Декартово рассуждение о свободном падении. Если, как он полагал, ускорение падающего тела зависит от приданного ему частицами вихря количества движения, а также от разницы в «способностях движения» (фактически от различия скоростей) частиц небесной материи и третьего элемента, из которого главным образом и составлено тело, то чем быстрее оно падает, тем меньше его ускорение.
И когда окажется, – писал Декарт де Бону 30 апреля 1639 года, – что они [тела] падают столь же быстро, как она [небесная тонкая материя] движется, то она больше уже не будет их толкать вообще, и если они станут падать еще быстрее, она станет оказывать им сопротивление. Отсюда Вы можете видеть, что существует множество вещей, которые следует учесть перед тем, как можно будет сказать что-то определенное относительно скорости [падающего тела]. И это то, что всегда меня приводило в смущение. Однако многие вещи могут быть также объяснены с помощью этих принципов (то есть теории вихрей и законов «нового мира». – И.Д.), которые раньше не были поняты.
Каков же итог многолетних Декартовых усилий понять явление свободного падения? Отбросив идею существования в природе пустоты, Декарт вынужден был признать все свои первоначальные рассуждения о свободном падении, которые я привел выше, ложными. Осенью 1631 года он писал Мерсенну:
Я не отказываюсь от того, что я говорил по поводу скорости тел, падающих в пустоте, ибо, как каждый может себе представить, принимая пустоту, все остальное можно доказать, однако я полагаю, что допускать пустоту было бы ошибочным.
Следовательно, надо развивать теорию падения тела в среде (plenum).
Декарт был уверен, что справится с этой задачей. «Я убежден, – заверял он Мерсенна в том же письме, – что смогу определить скорость увеличения скорости (то есть ускорение. – И.Д.) камня, [падающего] не in vacuo, но in hoc vero aere». Закон свободного падения, открытый Галилеем (s ~ t2), на Декарта не произвел никакого впечатления, потому что этот закон относился к гипотетической, «выдуманной» ситуации движения тела в пустоте, тогда как его, Декарта, задача была иной – найти реальный закон свободного падения тел. Однако то было далеко не легким делом. Разработанная им качественная теория этого явления оказалась столь сложной, что не поддавалась количественному выражению. В июне 1637 года Декарт признался Мерсенну, что движение свободно падающего тела представляет собой «нечто зависящее от столь многих других [факторов], что я не могу дать вам надлежащего объяснения в письме. Могу сказать лишь одно – ни Галилей, ни кто-либо другой не смогут определить ничего, что имеет отношение к этому [вопросу] и что было бы ясным и доказательным, пока они не выяснят, что такое вес и каковы истинные принципы физики».
Разумеется, сам Декарт к 1637 году (и даже ранее) знал, как ему казалось, ответы на эти вопросы. В основе его «истинной физики» лежали его представления о субстанции, пространстве, а также его «теория вихрей».
В 1638 году в Голландии вышла в свет вторая крупная работа Галилея «Discorsi e Dimostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze». 29 июня 1638 года Декарт сообщает Мерсенну: «Я куплю эту книгу, как только она появится в продаже, но только для того, чтобы послать вам экземпляр с моими замечаниями, если она того заслуживает». К концу августа Декарт ознакомился с трактатом Галилея и счел, что сочинение итальянца действительно заслуживает его комментария. «Я могу изложить все мои замечания в очень кратком письме, – уведомил он Мерсенна, – поэтому нет никакого смысла в посылке вам экземпляра [книги]». К октябрю обещанное письмо было, наконец, написано. Его первый абзац задал тон всему последующему, и тон этот был патерналистски-снисходительным:
Я нахожу, что в целом он [Галилей] философствует много лучше, чем обычный человек, поскольку отвергает, насколько возможно, ошибки школы и старается рассматривать физические проблемы, опираясь на математические доводы, в чем я с ним полностью согласен и полагаю, что нет иного пути нахождения истины. Но я усматриваю серьезный недостаток [книги] в постоянных отступлениях и в неспособности автора остановиться, чтобы полностью разъяснить вопрос. Это показывает, что он не рассматривал вопросы по порядку и что, не исследуя первопричин природы, он искал причины лишь некоторых отдельных явлений и, таким образом, строил без фундамента.
По поводу рассмотрения Галилеем свободного падения Декарт замечает: рассуждения о «скорости тел, падающих в пустоте, etc. строятся без фундамента, тогда как он должен был заранее определить, что такое вес, и если бы он это сделал, то узнал бы, что в пустоте вес тела равен нулю». Декарт здесь явно лукавил. В действительности, как будет ясно из дальнейшего, рассуждения Галилея оказали на него заметное воздействие (возможно, именно поэтому он и не пожелал растаться с книгой).
В последующие два года Декарт не раз обращался к задаче о свободном падении тел, надеясь решить ее «в правильной манере», то есть на основе своей теории вихрей. Но успеха не добился. 11 марта 1640 года он пишет Мерсенну:
Я не могу определить скорость, с которой каждое тяжелое тело начинает падать, поскольку это исключительно вопрос факта и эта скорость зависит от скорости тонкой материи…
В начале 1640-х годов Декарт несколько раз возвращался к задаче о свободном падении тел, надеясь каким-то образом совместить галилеевский закон (s ~ t2) со своей теорией вихрей и основанной на ней теории тяготения. При этом он был по-прежнему убежден, что ускорение свободного падения тела зависит от его массы и линейных размеров. Однако, как справедливо заметил У. Шей, «the mathematics of free fall is at variance with the physics of a plenum. What one part of Descartes’ system demands, the other rejects». В результате – не только потеря «ясности и четкости» понимания, но и невозможность строгой математической трактовки физических явлений.
