Книга: Изобретение науки. Новая история научной революции
Назад: 8. Эксперименты
Дальше: 10. Гипотезы / теории

9. Законы

Природы строй, ее закон в извечной тьме таился, и молвил Бог: «Явись, Ньютон!» – и сразу свет разлился.
Александр Поуп. Эпитафия сэру Исааку Ньютону (опубликована в 1735)
§ 1
10 ноября 1619 г. молодой французский солдат Рене Декарт (1596–1650) оказался в Ульме. Он состоял на службе у баварского герцога Максимилиана, католика, и ужасный конфликт, который охватил всю Европу и впоследствии получил название Тридцатилетней войны, только начинался. Перспективы наступления были неплохие, но приближалась зима, и солдату в буквальном смысле было нечего делать. Декарт получил хорошее, но традиционное образование в иезуитском коллеже и два года изучал право в университете, чтобы угодить отцу, но в 1619 г. у него не было никаких причин надеяться на какую-либо карьеру, кроме военной. Застигнутый зимой в Ульме, Декарт заперся в комнате, которая обогревалась печкой, и предался размышлениям. Он пришел к выводу, что недостаток всех существующих систем знания состоит в том, что они создавались большим количеством людей на протяжении долгого времени. Нужно создать новую систему. Один человек должен начать с нуля и переделать всю философию, включая естественные науки.
Взволнованный и утомленный, Декарт заснул и увидел три сна. В первом ему пришлось противостоять призракам и буре, а одна сторона его тела оказалась парализованной. Он пытался укрыться в часовне, чтобы помолиться о спасении, но не смог туда войти. Очнувшись от кошмара, Декарт прочел молитву и постарался успокоиться. Он снова заснул и услышал раскаты грома. Ему показалось, что он открыл глаза и увидел, как комната наполняется огненными искрами; он не понял, когда проснулся окончательно, но искры исчезли, и он снова заснул. В третьем сне Декарту явилась толстая книга, собрание стихотворений. Открыв книгу, он увидел слова: Quid vitae sectabor iter? («Какую дорогу в жизни мне избрать?») Затем в комнату вошел незнакомец и прочел ему еще одно стихотворение, начинавшееся словами est et non, «существует или не существует». Декарт хотел найти стихотворение в книге, но и книга, и незнакомец исчезли. (В поэтическом сборнике «Corpus poetarum» Пьера де ла Бросса (1611) эти два стихотворения можно найти на одном развороте.) Лежа в полусне, Декарт пытался истолковать свои сны. Первые два, решил он, говорят о том, что до сих пор его жизнь была никчемной, а третий указывает путь в будущее: он должен посвятить жизнь решению философской задачи, установлению, что существует, а что нет.
Декарт до самой смерти отсчитывал начало своей новой жизни как философа именно от этих снов. Он начал работать над серией законов о мышлении, которые должны были помочь ему установить истину; продав часть собственности, он получил средства, чтобы сосредоточиться на своем грандиозном замысле. Четырнадцать лет спустя, уже переехав в протестантские Нидерланды, Декарт собирался опубликовать несколько трактатов по естественным наукам, но услышал об обвинениях инквизиции в адрес Галилея и решил ничего не печатать, опасаясь преследований католической церкви, поскольку его философия поддерживала теорию Коперника (хотя в Нидерландах он был в безопасности, даже если католическая церковь объявила бы его еретиком). В 1637 г. он наконец опубликовал «Рассуждение о методе» (Discours de la méthode) и три эссе по математике и естественным наукам. В 1641 г. вышел главный философский труд Декарта, «Первоначала философии» (Principia Philosophiae).
К тому времени, когда из печати вышли «Рассуждения о методе», Декарт решил, что лучший способ знакомства с его философией – безграничный скепсис. Откуда мы знаем, что мир реален? Может быть, все это сон? Или нас систематически вводит в заблуждение некий демонический демиург? Этого мы знать не можем. Единственное, в чем мы можем быть уверены, – cogito ergo sum («я мыслю, следовательно, я существую»). С этой отправной точки Декарт начинает доказательство существования Бога, который не позволил бы нас систематически обманывать, а затем переходит к описанию мира как пребывающей в вечном движении материи. «Рассуждения о методе» – необычная книга, сочетание автобиографии и философии. Декарт учит нас размышлять, описывая, какие этапы он сам прошел на этом пути. Он рассказывает читателю не о снах, изменивших его жизнь (это глубоко личный опыт), а о дне, проведенном в жарко натопленной комнате, когда началась его жизнь как философа.
Проблема в том, что история, рассказанная Декартом, не соответствует действительности. У нас нет никаких оснований считать выдумкой рассказ о снах или теплой комнате, однако новая жизнь Декарта началась ровно за год до этого события, 10 ноября 1618 г. В тот день служба в протестантской армии Морица Оранского привела его в город Бреда в Нидерландах. На улице он увидел объявление, предлагавшее решить математическую задачу. Объявление было написано на фламандском языке; Декарт обратился к стоящему рядом человеку и попросил перевести текст. Этим человеком был Исаак Бекман, школьный учитель и инженер; о дружбе с Декартом мы знаем из дневника Бекмана, который был найден в 1905 г. и опубликован в четырех томах в 1939–1953 гг.
Декарт с Бекманом стали беседовать на латыни и обнаружили, что у них общие интересы. «Физико-математики встречаются очень редко», – писал Бекман в своем дневнике несколько дней спустя. И действительно, незнакомец сказал ему, «что еще не встречал никого, кто мыслит так же, как я, соединяя физику и математику. Что касается меня самого, то мне тоже еще не приходилось беседовать ни с кем, кто работает так же». Но Бекман в своих рассуждениях продвинулся гораздо дальше Декарта. Он уже пришел к выводу, что Вселенная состоит из движущихся частиц и что «законы» движения (для обозначения законов природы Бекман использовал слово pactum – «завет»), действующие на микроскопическом уровне, такие же, как и на макроскопическом. Он был близок к тому, чтобы сформулировать (независимо от Галилея) закон падения тел. На протяжении двух месяцев Бекман и Декарт работали вместе, а когда Бекман уехал из Бреды, они стали переписываться, и в одном из писем Декарт заверял Бекмана, что они связаны «узами дружбы, которая никогда не умрет». Он писал Бекману:
Вы единственный извлекли меня из состояния праздности и заставили вспомнить вновь то, что я учил и что к этому времени почти полностью исчезло из моей памяти; мой ум блуждал далеко от серьезных занятий, и вы наставили его на путь истинный. И я не премину послать вам те немногие и, быть может, не в полной мере достойные презрения плоды моего труда, которые вы можете целиком объявить своими.
Много лет спустя, в 1630 г., Бекман именно так и поступил. В письме к другу Декарта, Мерсенну, он упомянул, что некоторые идеи Декарта, касающиеся музыки, позаимствованы у него. Декарт пришел в ярость, отрицая чье-либо влияние, но когда Мерсенн приехал к Бекману и прочел его дневник, то обнаружил, что многие идеи Декарта действительно были впервые сформулированы Бекманом. Декарт снова разозлился и заявил, что узнал от Бекмана не больше, чем от муравьев и червей. 17 октября 1630 г. Декарт написал самое длинное из своих писем; оно занимает двенадцать печатных страниц и изобилует злобными нападками, в которых он объясняет Бекману, что тот психически нездоров и бредит.
Почему Декарт не мог признать тот простой факт, что почти всеми своими знаниями он обязан Бекману? Потому что с того момента, когда он проснулся утром 11 ноября 1619 г., Декарт убеждал себя, что в одиночку строит новую философию, начав с чистого листа, и что он никому ничем не обязан. Признать в Бекмане интеллектуальную опору он никак не мог. Поэтому в автобиографическом фрагменте в самом начале «Рассуждения о методе», опубликованном в 1637 г., Бекмана нет, а есть знаменитое описание жарко натопленной комнаты:
Я находился тогда в Германии, где оказался призванным в связи с войной, не кончившейся там и доныне. Когда я возвращался с коронации императора в армию, начавшаяся зима остановила меня на одной из стоянок, где, лишенный развлекающих меня собеседников и, кроме того, не тревожимый, по счастью, никакими заботами и страстями, я оставался целый день один в теплой комнате, имея полный досуг предаваться размышлениям. Среди них первым было соображение о том, что часто творение, составленное из многих частей и сделанное руками многих мастеров, не столь совершенно, как творение, над которым трудился один человек. Так, мы видим, что здания, задуманные и исполненные одним архитектором, обыкновенно красивее и лучше устроены, чем те, в переделке которых принимали участие многие…
§ 2
Вернемся к столу, который рассматривался в главе 3. Согласно Аристотелю, для него формальная и конечная причины являются внешними – форма стола содержится в голове у столяра, а его цель состоит в том, что обеспечить кого-либо местом для работы. Однако в случае дуба и форма, и цель в определенном смысле содержатся внутри желудя. Действующие причины являются внешними; формальные и конечные причины в природных объектах – внутренние; материальные причины начинаются как внешние, но затем (подобно воде, которую всасывают корни дуба, или завтраку, который я только что съел) становятся внутренними.
Механическое объяснение имеет дело с внешними, а не с внутренними причинами. Древние атомисты – например, Эпикур или Лукреций – отвергали существование внутренней причины, вызывающей рост и развитие дуба, настаивая на реализации его потенциала. Атомы – это всего лишь пассивные частицы материи. Дуб представляет собой агломерацию атомов, которым придала определенную форму внешняя сила, – точно так же, как мой дом является агломерацией кирпичей, которым придали эту форму. Для древнего атомиста или одного из первых современных сторонников механицизма (например, Бекмана или Декарта) причина всегда является внешней, а не внутренней; существуют только действующие, или механические, причины. Нет ни формальных, ни конечных причин, а материальная причина постоянна.
Для Эпикура и Лукреция характеристиками атомов был их размер, форма и движение. Если других свойств у атомов нет, то все свойства, которые мы воспринимаем в материальном мире, – цвет, вкус, запах, звук, текстура, температура – должны быть побочными продуктами размера, формы и движения. То есть размер, форма и движение первичны, а остальные свойства вторичны. Если звук является результатом колебаний, то легко понять, что он может определяться движением. Если при трении двух палок друг о друга выделяется тепло, то вполне вероятно, что тепло – одна из форм движения. Можно также предположить, что запах определяется частицами, попадающими в нос. Первичные свойства объективны, вторичные субъективны, и в этом смысле мы зависим от наших органов чувств. В мире, где нет ушей, не будет и звуков – только колебания; в мире, где нет носов, отсутствуют запахи – только частицы, плавающие в атмосфере. В качестве примера субъективности чувств Галилей приводил щекотку: если меня пощекотать пером, то я испытаю субъективное ощущение, но в пере нет ничего, что соответствует моему ощущению щекотки. На эту разницу между объективной реальностью и субъективным ощущением указал Лукреций. Галилей в «Пробирных дел мастере» (1623) первым из современных авторов отразил эту идею, не упоминая Лукреция (поскольку его считали опасным атеистом, но нам известно, что у Галилея было два экземпляра его поэмы «О природе вещей»). После Галилея это различие признал Декарт. Терминология, которую мы теперь используем для указания этого различия между первичными и вторичными свойствами, была введена Бойлем в 1666 г. и популяризирована Локком в 1689 г. (Представления Локка о первичных и вторичных свойствах заменяют предшествующие представления Аристотеля о первичных и вторичных свойствах – первичными считались горячее и холодное, влажное и сухое.)
Декарт вслед за древними атомистами признавал различие между первичными и вторичными свойствами, но отвергал веру в пустое пространство, или пустоту. По мнению Декарта, единственной фундаментальной характеристикой материи является то, что она занимает пространство; отсюда следовала невозможность существования вакуума, поскольку это было бы ничем не занятое пространство. Декарт считал, что материальный мир состоит из делимых частиц. Он избегал термина «атомы», поскольку древние атомисты утверждали, что атомы неделимы, а пространство между ними пустое.
В конструкции Декарта материя может взаимодействовать только при непосредственном контакте; дальнодействия нет, а когда два тела взаимодействуют, это может происходить только посредством отталкивания; таким образом, магнетизм и гравитацию следовало объяснить в терминах отталкивания, а не притяжения. По мнению Декарта, в случае гравитации процесс отталкивания является результатом того, что Земля захвачена огромным вихрем жидкости, вращающимся вокруг Солнца. Этот вихрь удерживает планеты на орбитах и прижимает все тела к поверхности Земли. Солнце – это всего лишь одна из звезд, каждая из которых окружена собственным вихрем. Аналогичным образом, магнетизм объясняется маленькими, похожими на штопор потоками материи, которые исходят из магнита и прикрепляются к железу: притяжение магнита на самом деле – это отталкивание, подобно тому как штопор выталкивает пробку из бутылки. (Я могу тянуть за штопор, но штопор толкает пробку.)
В системе Декарта есть только один тип материи, посредством взаимодействия и конгломерации создающей огромное разнообразие материалов, которые мы воспринимаем. Законы взаимодействия – это три закона природы. Во-первых, «всякая вещь пребывает в том состоянии, в каком она находится, пока ее что-либо не изменит»; во-вторых, «всякое движущееся тело стремится продолжать свое движение по прямой»; в-третьих, «если движущееся тело встречает другое, более сильное тело, оно ничего не теряет в своем движении; если же оно встречает более слабое, которое оно может подвинуть, то оно теряет столько движений, сколько сообщает».
Легко поддаться искушению и назвать картезианство – с его утверждением, что действие магнита, штопора и даже того, что мы сегодня называем гравитацией, объясняется отталкиванием, а не притяжением, – шуткой, но недавние исследования показали, что Декарт проводил хитроумные и изящные эксперименты, а его теория воронки считалась убедительной даже в XVIII в. Серьезный спор между картезианцами и последователями Ньютона возник по поводу формы Земли: Ньютон настаивал, что Земля – сплющенный эллипсоид, а Декарт – что вытянутый эллипсоид наподобие яйца. Французские экспедиции в Перу и Лапландию (1735–1744) доказали (к разочарованию участников), что Ньютон был прав, а Декарт ошибался.
§ 3
Современное представление о законах природы является побочным продуктом философии Декарта, поскольку Декарт был первым, кто рассматривал законы природы как суть нашего знания о природе. Галилей, Хэрриот и Бекман независимо друг от друга открыли закон падения тел, но никто из них не использовал слово «закон» в этом контексте. Как говорил в XVIII в. граф Бюффон, «природа – это система неизменных законов, установленных Создателем» и, следовательно, главная задача науки состоит в выявлении законов природы. Бюффон при желании мог обратиться к XVII в. и найти несколько законов, которые были открыты в период научной революции: закон гидростатического давления Стевина, закон падения тел Галилея, закон движения планет Кеплера, закон рефракции Снелла, газовый закон Бойля, закон упругости Гука, закон движения маятника Гюйгенса, закон Торричелли о скорости вытекания жидкости, закон гидродинамики Паскаля, законы движения и закон тяготения Ньютона. Большинство из них (а возможно, все) при жизни Бюффона уже назывались законами (только Ньютон не использовал слово «законы» при описании своих открытий), хотя лишь немногие имели эпонимические наименования – большинство получили имя первооткрывателей позднее. Неудивительно, что одна из современных книг о научной революции названа «Природа и законы природы», поскольку открытие законов природы – одно из выдающихся достижений научной революции. В 1703 г. Ньютон стал президентом Королевского общества и кратко определил свои цели на этом посту. «Натурфилософия, – писал он, – состоит в определении границ и действий природы и сведении их, насколько возможно, к общим законам – установлении этих законов путем наблюдений и экспериментов и выведении из них причин и следствий вещей…» Теперь предметом науки стали законы природы.
Насколько нам известно, древние знали только четыре физических закона: правило рычага, закон отражения в оптике, закон плавучести и правило параллелограмма при сложении скоростей. Правильнее было бы сказать, что они знали четыре принципа, которые мы называем законами. Древние говорили о «законах» природы, когда хотели сказать, что природа является упорядоченной и предсказуемой, однако не называли конкретные научные принципы законами. Римляне много говорили о законе природы (lex naturae), но обычно имели в виду нравственный закон.
Закон – это обязательство (например, «не убий»), налагаемое на некое существо (человек, ангел), способное принять или отвергнуть это обязательство. Нравственный закон применим к рациональным, обладающим речью существам, и закон природы связывает всех человеческих существ благодаря их способности понять, что существуют нравственные обязательства, общие для всех. В остальной природе законов нет, поскольку люди – единственные (насколько нам известно) рациональные и обладающие речью существа. Поэтому называть «законом» наблюдаемый в природе порядок вещей – это метафора, что было очевидно и в I в., и в XVII, и в наше время. Но метафора очень простая. Греки постоянно использовали ее (хотя почти всегда противопоставляли природное и социальное), а римляне, постоянно обращавшиеся к судам, считали очевидным тот факт, что природа упорядоченна и предсказуема в своих проявлениях. Для христиан эта метафора была еще более естественной, поскольку им было легко представить Бога законодателем, устанавливающим законы природы, и персонифицировать природу, которая ему подчиняется.
Поэтому когда мы говорим о законах природы, то можем иметь в виду как законы, управляющие человеческим поведением, так и законы, которым подчиняется природа, – «естественный закон», или «естественное право», как теперь говорят. В классической латыни такого разграничения не было: lex (или ius) naturae и naturalis lex (или ius) являются синонимами, и наиболее часто эти термины используются применительно к нравственным законам, общим (как предполагалось) для всех людей. То же самое наблюдалось на первом этапе и в современных языках. До 1650 г. в английском языке чаще всего встречался термин law of nature (закон природы) (Гоббс в «Левиафане» использует natural law (естественный закон) всего два раза, а law of nature – более ста раз); во французском чаще всего использовался термин loy naturelle (legge naturale в итальянском, ley natural в испанском). Лингвистическое разделение между двумя видами законов, нравственных и научных, появляется у Декарта, который пишет о la loy (или les loix) de la nature, но (когда речь идет о науке) не о la loi naturelle. До Декарта термины la loy de nature и la loy de la nature считались синонимами, хотя первый использовался чаще. Таким образом, Декарт выбрал менее распространенное из французских словосочетаний для перевода lex naturae, чтобы придать ему точный смысл, указывающий на научные, а не на нравственные законы. Аналогичным образом, в немецком языке более поздний термин Naturgesetz стал обозначать преимущественно закон природы, тогда как распространенный термин Naturrecht продолжал использоваться для указания естественного права.
Разумеется, новое значение легче придать редкому словосочетанию, чем распространенному. Однако англичане вслед за Декартом стали использовать термин «закон природы», а не «естественный закон», для обозначения научных законов, и это было странно, поскольку «закон природы» обычно использовался в английском языке в значении нравственного закона. Возникла путаница, которая мешала всем, и со временем философы и богословы в большинстве своем отказались от термина «закон природы» в отношении нравственности и политики, отдав его ученым, и стали использовать выражение «естественное право», присоединившись к французам, немцам и итальянцам. Это яркий пример влияния французского языка на английский, а также первый случай, когда ученые определяли язык богословов. В результате для нас, современных людей, законы природы означают научные законы, а под естественным правом мы понимаем нравственный закон. В этом отношении мы все картезианцы.
§ 4
Упоминания законов природы в научном контексте можно найти задолго до Декарта, и ученые пытались выяснить происхождение этого понятия. Вне всякого сомнения, корней у него много, но важную роль оно приобрело только после Декарта. Я выделю три источника, которым (на мой взгляд) не уделялось должного внимания. Во-первых, философы-номиналисты, начиная с Уильяма Оккама (1288–1348), критиковали аристотелевскую доктрину формы. Не существует, утверждали они, такой вещи, как форма или сущность – только конкретные объекты. Когда мы говорим о формах, то используем метку (или имя, откуда и само название «номинализм»), которую выбрали для обозначения определенных объектов. По их мнению, формы Аристотеля призрачны – поймать их невозможно, но их всегда добавляют к объяснению. Очевидно, что при изготовлении стола у столяра есть план: форма существует в виде идеи в его голове, и стол, который он делает, соответствует этой идее. Но где найти форму дуба? А если ее невозможно обнаружить, как она может действовать? Если мир упорядочен и предсказуем, то причина этого не во внутренних формах, а в том, что Бог установил этот порядок извне. Бог мог создать мир каким угодно, однако случайным образом сделал его таким, и порядок, наблюдаемый в мире, избран Богом. Так, например, философ-номиналист Жан Жерсон (1363–1429) утверждал, что «закон природы в отношении созданных вещей управляет их движением, действием и стремлением к их целям». Термин «закон» в данном случае указывает на внешнюю, божественную причину, но содержание закона природы не конкретизируется, и существует возможность для редких исключений, даже если это чудовища или чудеса. Некоторые современные комментаторы утверждают, что открытие законов природы возможно только в монотеистической культуре, где Бог мог считаться абсолютным законодателем, – то есть научная революция всем обязана христианству. Не подлежит сомнению, что аргументы номиналистов теоцентрические, но, как мы вскоре убедимся, это не относится к другим точкам зрения на законы природы.
Во-вторых, в математических дисциплинах слово lex часто использовалось как синоним regula, «правило», для указания либо на естественные закономерности, необходимость которых не может быть строго доказана, – другими словами, для которых нет исчерпывающих философских (причинных) объяснений – или для аксиом. Так, Роджер Бэкон говорит о законе отражения (угол падения равен углу отражения), а ученик Коперника, Ретик, заявляет, что Коперник открыл «законы астрономии» (сам Коперник не делал подобных заявлений). Как мы уже знаем, Рамус говорил о «законах» Птолемея и Евклида. Термин «закон» предполагает неизменность без всяких исключений, но ничего не говорит о причинах. Эти законы имеют конкретное содержание.
Обе традиции соединяются в работе парижанина Жана Фернеля (1497–1558), который начинал свою карьеру как астроном и математик, а затем обратился к медицине и изобрел термин «физиология». По мнению Фернеля, существуют вечные и неизменные законы, управляющие Вселенной: они установлены Богом, и без них в мире не было бы порядка. Законы медицины входят как часть в эту более широкую структуру законов, и главным из них является древний принцип, сформулированный еще Гиппократом, – противоположное лечить противоположным, например лихорадку охлаждением тела. Нам это кажется общим принципом, рекомендацией или эмпирическим правилом, но не законом, потому что в нем отсутствует конкретность.
Использование слова «закон» номиналистами и математиками не было особенно распространенным, и мы не можем увидеть их непосредственного влияния на его судьбу в XVII в. Галилей всего три раза упоминал о законах природы, но в каждом случае речь шла об опровержении теологических аргументов противников Коперника; в чисто научных работах о законах природы он не говорил. Первым, кто поставил идею универсального закона в центр попытки понять природу и дал конкретное наполнение этой идее, был Декарт – сначала в своей переписке 1630 г., потом в работе «Мир, или Трактат о свете» (Le traité du monde et de la lumière, закончен в 1633 г., но опубликован только после его смерти: Декарт отказался от надежды на публикацию, когда услышал об осуждении Галилея), а затем в «Первоначалах философии» (1644 г. на латинском языке, 1651 г. на французском); в более раннем «Рассуждении о методе» Декарт использует выражение «принципы природы», а не «законы природы». Декарт, как мы уже видели, предложил три закона, но его законы отсутствуют в современных списках научных открытий: первые два Декартовых закона природы стали первым законом движения Ньютона, а третий был опровергнут законами Ньютона.
Но что еще важнее, современный список законов озадачил бы Декарта. Он считал три своих закона единственными. На их основе следовало построить полную систему знания, охватывающую все аспекты природы, – точно так же, как из пяти аксиом можно вывести всю геометрию Евклида. У него не было намерения множить число законов. Конечно, в процессе работы над следствиями из своих законов Декарт формулировал вспомогательные выводы. Например, он вывел семь правил (regulae), которые помогали предсказать, что произойдет при столкновении тел, движущихся вдоль одной прямой линии (тела находятся в вакууме, хотя Декарт отрицал его существование), но никогда не называл эти правила «законами». За полвека термин Декарта «законы природы» стал центральным для языка науки, но в то же время его значение изменилось и вскоре утратило связь с тем, что изначально понимал под ним Декарт.
Откуда же взялась концепция декартовского закона природы? Ведь у Лукреция тоже было представление о законах природы, хотя он никогда не использовал словосочетание lex naturae; у него три раза встречается выражение foedus naturae. Foedus – это союз, или договор, но его часто использовали как синоним слова lex, и в эпоху Возрождения комментаторы Лукреция считали, что речь идет о законах природы. Бэкон пишет о «законе природы и взаимных союзах вещей» – так он перефразировал Лукреция. Для Лукреция притягивание железа магнитом происходит согласно закону природы, а тот факт, что у собак рождаются собаки, а у кошек – кошки, тоже определяется законом природы. Не вызывает сомнения, что Декарт помнил о Лукреции, когда формулировал свои законы природы, поскольку в первом законе движения он использует выражение quantum in se est (точный его перевод затруднителен; приблизительно – «своей собственной силой»). В поэме Лукреция «О природе вещей» это выражение встречается четыре раза, дважды в обсуждении того, что атомы естественным образом падают вниз, «своей собственной силой», сквозь пустоту, что предвосхитило инерцию Декарта. Ту же фразу использует Ньютон в своем определении инерции; совершенно очевидно, он позаимствовал ее у Декарта и лишь потом обнаружил, что ее автором является Лукреций.
Пытаясь проследить корни идеи о законах природы, мы до сих пор следовали общепризнанной аргументации. Но чтобы понять, откуда взялась одержимость Декарта законами природы, следует обратиться к произведению, которое в данном контексте еще не обсуждалось. Это самое длинное философское эссе Монтеня, «Апология Раймунда Сабундского», впервые опубликованное в 1580 г. Изначально в данном отрывке содержалась одна цитата из Лукреция, но в 1588 г. добавились еще две, и мы вскоре увидим, что это было вдохновлено foedus naturae. Ниже приведен сокращенный вариант, в котором я для упрощения пропустил дополнения Монтеня к тексту 1580 г.:
Ничто, присущее нам, ни в каком отношении не может быть приравнено к божественной природе или отнесено к ней, ибо это накладывало бы на нее отпечаток несовершенства…
[Мы] хотим подчинить Его, который создал нас и наше знание, пустым и ничтожным доводам нашего рассудка. Мы говорим: «Бог не мог создать мир без материи, ибо из ничего нельзя ничего создать». Как! Разве Бог вручил нам ключи своего могущества и открыл нам тайны его? Разве Он обязался не выходить за пределы, поставленные нашей наукой?.. Ты видишь в лучшем случае только устройство и порядки того крохотного мирка, в котором живешь; но божественное могущество простирается бесконечно дальше его пределов; эта частица – ничто по сравнению с целым:
…omnia cum caelo terraque manque
Nil sunt ad summam summai totius omnem.

Ты ссылаешься на местный закон [une loy municipale], но не знаешь, каков закон всеобщий [l’universelle; то есть la loi universelle]. Ты можешь связывать себя с тем, чему ты подчинен, но его ты не свяжешь… [Монтень описывает разные чудеса] сплошная стена непроницаема для твердого тела; человек не может не сгореть в пламени… Все эти правила [regles] Бог установил для тебя; они связывают только тебя. Он показал христианам, что может нарушать все эти законы, когда ему заблагорассудится…
Твой разум с полным основанием и величайшей вероятностью доказывает тебе, что существует множество миров… поэтому представляется невероятным, чтобы Бог сотворил только один этот мир, не создав подобных ему… В случае же если существует множество миров, как полагали Демокрит, Эпикур и почти все философы, то откуда мы знаем, что принципы и законы нашего мира приложимы также и к другим мирам?
В данном случае на эти размышления Монтеня навел Лукреций. В его экземпляре книги напротив одного из четырех фрагментов, где Лукреций рассуждает о foedera naturae, законах природы, Монтень пишет, резюмируя мысль автора: «Порядок и единообразие поведения природы делает очевидным единообразие ее принципов». Это противоречит позиции, которую он высказывает в эссе. Трудно сказать, где именно он искренен: подчеркивая свою веру в чудеса, уже через несколько абзацев Монтень говорит о чуде как о чисто субъективном понятии. В данном контексте нам важно то, как его рассуждения повлияли на последующую дискуссию о законах природы, поскольку всякий образованный человек, вне всякого сомнения, читал Монтеня.
Вот как в 1654 г. перефразирует Монтеня Уолтер Чарлтон:
Согласно закону природы, каждому телу во Вселенной выделено его особое место, то есть такая область пространства, которая в точности соответствует его размерам: поэтому независимо от того, находится ли тело в покое или движется, мы всегда понимаем, что место, внутри которого оно существует, всегда одно, то есть равно его размерам.
Мы говорим: «согласно закону природы», поскольку, если мы переосмыслим всемогущество ее Создателя и решим, что Творец не ограничил свою энергию теми фундаментальными установлениями, которые Его мудрость наложила на Его творение, мы должны поднять свой разум до высшего постижения и позволить ему узнать о нашей вере и признать возможность существования тела без пространства, а также пространства тела без самого тела; как в священной мистерии явления Спасителя апостолам после воскрешения… через закрытые двери [ср. у Монтеня: «сплошная стена непроницаема для твердого тела»]. Мы не можем постигнуть сути того и другого, то есть существования тела без пространства и пространства без тела, поскольку наш ограниченный ум, не способный понять малейшее действие в природе, должен признать существование сверхъестественного: но тот, кто допускает, что всемогущество Бога создало тело не из существовавшей материи [ср. у Монтеня: «из ничего нельзя ничего создать»], не может отрицать, что та же сила способна снова превратить это тело в ничто.
Бойль вторит Монтеню, проводя границу между универсальными законами и местными законами природы (термин «местные законы» звучит немного необычно, и я уверен, что Бойль использовал его потому, что помнил о Монтене):
Иногда полезно различать законы природы, которые уместнее было бы назвать обычаем природы, или, если хотите, фундаментальные и общие установления, действующие для материальных тел, и местные законы (если их можно так назвать), действующие для этого определенного вида тел. Что касается нашего примера с водой, то можно сказать, что когда она падает на землю, то подчиняется обычаю природы, поскольку для воды привычно стремиться вниз и падать, если тому не препятствует внешняя сила. Но когда вода поднимается путем всасывания в насосе или другом инструменте, это движение, противоречащее ее стремлению, осуществляется благодаря более общему закону природы, согласно которому большее давление, которое в нашем случае испытывает вода от веса воздушного столба, должно пересиливать меньшее давление от веса воды, которая поднимается в насосе или трубке.
Вне всякого сомнения, Декарт читал Монтеня – и позаимствовал у него поразительную идею: надлежащий закон природы универсален в том смысле, что он будет выполняться не только в этой Вселенной, но и в любой из возможных Вселенных. В наше время данное положение формулируется не так строго: законы природы выполняются в любое время и в любом месте нашей Вселенной. Если считать это свойство главным свойством законов природы, то трудно вообразить, что о них могли иметь представление последователи Аристотеля. В физике Аристотеля в подлунном и надлунном мире действовали разные законы. Первый мир переменчив, и движение в нем вертикально, а второй остается неизменным, и движение в нем круговое. Не существует физических законов, общих для обоих миров. В подлунном мире достаточно просто сформулировать несколько общих законов: все живые существа умирают, дети похожи на родителей. Однако феникс бессмертен, а уродцы не похожи на родителей. Таким образом, последователи Аристотеля признают, что в подлунном мире не существует правил без исключений, а также не существует закономерностей, применимых к обоим мирам. Следовательно, не существует Аристотелевых законов природы.
Однако Декарт говорит об универсальности не в том ограниченном смысле, в котором мы понимаем этот термин, а в более общем, введенном Монтенем, который размышлял о том, какие законы применимы в других мирах, если таковые существуют. В «Первоначалах философии» (1644) Декарт утверждает, что он описывает не законы, управляющие нашей Вселенной, а такой набор законов, что если начать с абсолютного хаоса, то под их воздействием возникнет Вселенная, неотличимая от нашей. Однако, заверяет нас Декарт, наш мир был создан иначе: всем известно, что его сотворил и упорядочил Бог. Но это позволяет нам выявить законы, которые необходимо было бы применить в любом из возможных миров. Здесь Декарт немного путается. Подобно номиналистам, он хочет показать, что Бог произвольным образом установил законы природы и даже математики: нам эти законы кажутся необходимыми, но для Бога они таковыми не являются. В то же время Декарт стремится показать, что любой рациональный Бог выбрал бы именно эти законы, если бы хотел создать упорядоченный, непротиворечивый мир. Ученик Ньютона, Роджер Котс, жаловался:
Поэтому эти законы надо искать не в сомнительных допущениях, а распознавать при помощи наблюдений и опытов. Если же кто возомнит, что он может найти истинные начала физики и истинные законы природы единственно силою своего ума и светом своего рассудка, тот должен будет признать или что мир произошел в силу необходимости и что существующие законы природы явились следствием той же необходимости, или же что мироздание установлено по воле Бога и что он, ничтожнейший человечишка (homunculus), сам бы предвидел все то, что так превосходно создано.
Как же мог Декарт допустить такую путаницу? Дело в том, что он пытался найти законы, которые были бы – в терминах Монтеня – по-настоящему универсальными, действительными как для Вселенной, созданной всемогущим Богом, так и для Вселенной эпикурейцев, возникшей из хаоса в результате случайного сцепления атомов, – отсюда его неудача в применении термина «закон» для локальных явлений.
Представление Декарта о законах оказало серьезное влияние на философию. В «Математических началах натуральной философии» Ньютона всего три закона – как и у Декарта. Ньютон полагал, что законы движения планет Кеплера (которые сам Кеплер никогда не называл законами) в изложении Кеплера представляют собой просто статистические закономерности; статус законов они приобрели только тогда, когда их необходимость, подобно закону падения тел Галилея, была выведена из действительно всеобщего принципа, закона всемирного тяготения. (Ньютон явно сомневался, следует ли называть законом тяготение, поскольку оно не соответствовало трем картезианским законам; он действительно называет его законом, но не в «Математических началах», а в «Оптике»). Бойль, по всей видимости, также считал, что существует лишь небольшое количество «более общих законов», и именно их должно называть законами природы.
Но Бэкон придерживался другого подхода. Под одним высшим законом (он называл его summa lex, фундаментальным законом, но никогда не расшифровывал, что это такое) он видел другие, низшие законы (иногда он мыслил их как «статьи» всеобъемлющего закона), поскольку даже Монтень допускал существование местных законов: Бэкон привел пример закона тепла, который определяет сущность тепла во всех его проявлениях; Лукреций обсуждает закон магнетизма. Этот подход открывает путь к умножению законов: гипотеза Бойля относительно газов (которую он сам никогда не называл законом) теперь может считаться таковым. Этот менее жесткий подход мы уже видим у Уолтера Чарлтона, который признает существование трех «общих законов природы, посредством которых она производит все эффекты», такие как «законы разрежения и уплотнения» и «неизменные и непреложные законы магнитного притяжения». Именно этот, осторожный подход Лукреция, Бэкона и Чарлтона в конечном итоге стал подходом Королевского общества и науки XVIII в. – в отличие от гораздо более смелого подхода Монтеня и Декарта.
§ 5
Декарт и его последователи, впервые поставившие во главу угла идею законов природы, сталкивались с рядом богословских трудностей; тем не менее они утверждали, что их подход легче примирить с христианством, чем воззрения Аристотеля, который считал Вселенную вечной и не верил в бессмертие души. Всего таких камней преткновения было четыре.
Во-первых, каково место души в механистическом мире? Декарт проводил четкую границу между душой и материей: душа нематериальна и бессмертна, поэтому взаимоотношения души и чувственного мира пространства и времени в основе своей проблематичны. Декарт разрешил эту проблему, заявив, что душа воздействует на тело через шишковидную железу. В результате душа стала «призраком в машине».
Во-вторых, какова роль Бога в создании Вселенной? Декарт стремился представить Вселенную, где Бог задал начальные условия, а затем предоставил машине возможность собрать себя и управлять собой. Другие философы настаивали на том, что те общие законы, которые описывал Декарт, со всей очевидностью не могут создать такую совершенную конструкцию, как, например, лапа собаки. Декарт никогда не сравнивал Вселенную в целом с рукотворным механизмом, поскольку не считал, что Вселенная была сознательно задумана и создана, подобно тому как человек изготавливает механизм. В отличие от него Роберт Бойль именно так представлял себе наш мир: вслед за Кеплером он сравнивал Вселенную с часами, а Бога с часовщиком. Вселенная Декарта – автомат, но (по крайней мере, потенциально) автомат, который сам себя создает. Картезианская Вселенная, в отличие от Вселенной Бойля, не создана для человека. Нам предназначено чувствовать себя дома во Вселенной Бойля, несмотря на то что это механизм, однако совсем не очевидно, что бессмертная и нематериальная душа должна чувствовать себя дома во Вселенной Декарта.
В-третьих, каким образом законы природы действуют в качестве причин? Можно утверждать, что два плюс два будет равно четырем в любой Вселенной; и разумеется, рычаги и весы тоже не изменят своего поведения. Но должен ли угол падения луча равняться углу отражения? Может ли существовать Вселенная, в которой не действует третий закон Декарта? Если законы природы есть нечто меньшее, чем математическая истина, и нечто большее, чем воспринимаемые закономерности, то становится очевидным, что они существуют только потому, что их выбрал Бог. Это волюнтаризм, естественно вытекающий из идеи законов природы. Но тут есть противоречие, поскольку стандартной альтернативой волюнтаризма является рационализм, а рационалист придерживается мнения, что законы природы, как и законы математики, существуют по необходимости. В большинстве вопросов Декарт рационалист, но в том, что касается законов природы, он как будто придерживается двух противоречащих друг другу теорий одновременно.
Возникает вопрос: какова роль Бога в причинно-следственных отношениях? Он просто установил общие правила или в каждом конкретном случае обеспечивал их применение? Нажав клавишу переключения регистра на клавиатуре компьютера, я уже не могу печатать строчными буквами. Выбора у меня теперь нет: все буквы будут прописными. Выбор сделан производителем при разработке компьютера, и теперь его уже невозможно изменить. С другой стороны, в английских словах после буквы «Q» почти всегда следует «U», но между ними нет причинно-следственной связи – это мой сознательный выбор. Теория, что Бог – подобно тому как я набираю «U» вслед за «Q» – каждый раз создает подобие причинно-следственных связей (строго говоря, это не причинно-следственные связи, а лишь временные совпадения), называется окказионализмом. Его придерживался Мальбранш и другие последователи Декарта, а Ньютон иногда выражался так, словно каждый акт гравитационного притяжения совершается непосредственно по воле Бога. Невозможно быть окказионалистом, не будучи волюнтаристом, и каждый волюнтарист уже сделал по меньшей мере один шаг на пути к окказионализму.
Некоторые историки науки считают, что признание законов природы невозможно без волюнтаризма, а волюнтаризм невозможен без всемогущего Бога-Творца. Следовательно, греки и римляне не были способны сформулировать идею законов природы, а без этой идеи невозможна современная наука. Такой вывод, вне всякого сомнения, озадачил бы Декарта и Ньютона, которые черпали у Лукреция (Декарт) вдохновение для новых идей или (Ньютон) их прообразы. Конечно, представление о всемогущем Боге-Творце помогает сформулировать теорию законов природы, но считать это необходимым условием было бы неверно.
Это подводит нас к четвертой, и последней, проблеме: отменяет ли Бог законы природы? Бойль с готовностью признавал, что Бог допускает существование чудес и тем самым нарушает собственные установления. Но Галилей считал природу неумолимой и неизменной, а исключения из законов Декарта также практически невозможно представить. Французские картезианцы столкнулись с жесткой цензурой и должны были соблюдать осторожность: в 1663 г. «Размышления о первой философии» (Meditationes de prima philosophia, 1641) Декарта были включены церковью в список запрещенных книг, поскольку декартовская корпускулярная теория (как и в атомизме Лукреция, в ней отрицались такие понятия, как сущность и форма) считалась несовместимой с католической доктриной пресуществления (согласно которой во время мессы происходит изменение сущности хлеба и вина, хоть они и сохраняют изначальный внешний вид). В протестантских странах цензура была мягче, но ограничения на публикации все равно существовали. Так, некоторые ученики Ньютона были готовы следовать логике естественного закона до самого конца, делая вывод о том, что все в мире происходит в соответствии с законами природы. Уильям Уистон (ученик Ньютона, который был сторонником арианства, как и сам Ньютон, то есть отрицал существование Христа с начала времен и, следовательно, отрицал понятие Троицы), в 1696 г. утверждал, например, что Всемирный потоп был вызван прохождением Земли через хвост кометы. Аналогичным образом должны существовать естественные объяснения и отступлению вод Красного моря, и казням египетским; свидетельством Божественного провидения служит то, что Бог организовал эти исключительные события именно в те моменты, когда в них была нужда.
Протестанты давно настаивали, что современные чудеса, о которых сообщали католики, были просто неверным толкованием естественных явлений (за исключением случаев мошенничества); те же аргументы теперь выдвигаются в отношении самой Библии. Применять подобные теории было безопаснее к Ветхому Завету, чем к Новому, но косвенным образом чудеса Христа (и даже его воскресение) должны были пониматься как естественные события, чудесным образом совпавшие с необходимостью видимости божественного вмешательства. Таким образом, когда Господь отвечает на просьбу молящегося, он не изменяет порядок вещей, чтобы удовлетворить просьбу, – будучи всемогущим Богом, он заранее знает, что за молитвой последует событие, которое воспримется как ответ. Чудеса и исполнение просьб молящихся – это чисто субъективные явления; объективно же в них ничего нет, кроме совпадения. Монтень писал: «Сколько явлений мы называем сверхъестественными и противоречащими природе! Каждый человек и каждый народ называет так вещи, недоступные его пониманию».
Назад: 8. Эксперименты
Дальше: 10. Гипотезы / теории