2.1. Рене Декарт (1596-1650)

2.1. Рене Декарт (1596-1650)

Декарт родился во Франции, в семье юриста, потомка древнего дворянского рода. В 10-летнем возрасте он был отдан в иезуитский колледж (среднее учебное заведение) в городке Ла Флеш. Позже Декарт будет писать об этом колледже как об одной из лучших школ Европы. Исключительные способности юного Декарта в сочетании со слабостью здоровья были причиной того, что ректор освободил его от многих занятий, и обучение оставляло ему много свободного времени. Приобретенная в колледже привычка часами размышлять по утрам в постели сохранилась у него на всю жизнь. На склоне лет обстоятельства лишили его такой возможности (а точнее, Декарт сам себе организовал новые житейские трудности), одновременно ослабела его творческая сила. Причем, очень правдоподобно, что именно данный факт как раз и был первоисточником всех последующих проблем. Потом он заболел и вскоре умер. Таким образом, судьба Декарта предстает как бы материализацией его же философского тезиса, утверждающего тождественность мысли и физического существования.

^{Рене Декарт (1596-1650)}

Декарт окончил колледж в 1614 году, затем изучал право и медицину в университете города Пуатье, а потом четыре года служил в армии. В 1619 году в одну из ночей, по его собственному свидетельству, он испытал глубокое душевное потрясение, когда внезапно, озарением, ему открылись основные элементы новой философской системы. Дальше последовал уход из армии, девятилетнее путешествие по Европе с целью изучения фактов, иллюстрирующих найденные им принципы. В 1628 году в Париже он участвовал в собрании, происходившем в доме папского нунция, где случай заставил его впервые публично изложить свои взгляды. Выступление Декарта вызвало удивление присутствующих и восхищение силой его мысли. Многие друзья теперь требовали от него обнародовать метод, который он представлял как новую философию, более достоверную, чем общепринятая. Сам Декарт в своей книге «Рассуждение о методе» описывает возникшую ситуацию следующими словами: «Пример многих умов, которые брались за это (за основания философии. — М.В.Т.) прежде меня, но как мне казалось безуспешно, заставлял меня представлять себе дело окруженным такими трудностями, что я, может быть, долго еще не решился бы приступить к нему, если бы до меня не дошли слухи о мнении, будто я его успешно завершил. Не зная, что дало повод к такому утверждению... но имея достаточно совести, чтобы не быть принятым за большее, чем я есть на самом деле, я считал, что должен приложить все усилия, чтобы сделаться достойным сложившейся репутации». В те времена люди трудно писали и печатали свои книги, и часто требовался какой-то стимул для внешнего самовыражения. У Декарта, как мы видим, такой стимул возник с весьма неожиданной стороны.

В 1628 году Декарт переезжает в Голландию, страну наиболее подходящую, с его точки зрения, для уединенной спокойной работы, и пишет книги, лишь трижды с тех пор, всего на несколько месяцев, возвращаясь во Францию. Примерно через 20 лет он почему-то принимает странное решение круто изменить свою жизнь и отправляется в Швецию обучать 24-летнюю шведскую королеву основам картезианской (декартовой) философии. Можно представить себе мучения в зимнее время изнеженного французского аристократа; который должен был несколько раз в неделю по утрам, в кромешной темноте (а королева вставала в пять), отправляться на бессмысленный урок. Меньше, чем через год, это мероприятие заканчивается болезнью и смертью Декарта.

Роль Декарта в науке необычна. Ему принадлежат важные результаты в математике, но он не решил ни одной новой, конкретной трудной задачи. Он был увлечен идеей универсальной математики, полагая, что все проблемы могут быть сведены к решению алгебраических уравнений той или иной степени. Ему математика обязана введением алгебраических методов взамен эквивалентных геометрических построений и введением обозначений, близких к тем, которые используются сейчас (x, y, ... — неизвестные или «неопределенные количества», a, b, ... —коэффициенты в уравнениях, как буквенный способ исчисления произвольных отрезков). У него имеется ряд других математических достижений. Слова «декартовы переменные», «декартова система координат» — это рабочая терминология современных физиков и математиков. Но основная надежда Декарта на то что он нашел единственный, общий, универсальный прием математического исследования, конечно, не оправдалась. Возможность долго жить с такой идеей может появиться у человека, который не занимается решением конкретных задач.

В физике Декарт тоже был воодушевлен фантастической мыслью, что для него открылись основные принципы устройства Вселенной. Причем эти принципы представлялись для него столь же верными, как аксиомы геометрии. Во всяком случае реальные факты окружающего мира не могли их поколебать. Понимание всего многообразия явлений должно быть и будет достигнуто, по мнению Декарта, с помощью рутинной работы на основе найденной им априорной картины мира.

Не случайно, что многие представления Декарта впоследствии оказались ошибочными, но достойно удивления, что такой подход к физике в XVII веке — уже после Коперника, Кеплера, Галилея — совсем не был свидетельством больного ума. Декарт проявил исключительную трезвость, здравомыслие и интуицию как при изложении основ своей натуральной философии, так и при решении отдельных физических задач. К счастью, он не всегда был тверд в соблюдении собственных общих предписаний. Попытка начать в науке все с самого начала и стремление любую прикладную задачу рассматривать, исходя из самых первых принципов, может погубить любого исследователя, но Декарт «выжил» благодаря своим исключительным способностям и своей непоследовательности.

Можно сказать, что Декарту удалось объединить атомы Демокрита и непрерывную материю Аристотеля в одной умозрительной, но чрезвычайно величественной картине, и сделать из этой картины предмет математической физики.

Среди главных конкретных результатов, полученных им в физике,— открытие закона преломления света и теория радуги. Нужно еще упомянуть, что Декарт осуществил интересные и опередившие свое время биологические и медицинские исследования. И все-таки это не много. Тот высокий ранг и особое положение, которые принадлежат Декарту в науке, определяются не частными достижениями.

Декарт написал несколько книг. После первых набросков своей теории в 1628-1629 годах, которые при жизни остались неопубликованными, но уже содержали все главные элементы его философии, Декарт работал над сочинением «Мироздание или трактат о свете». Этот труд он также решил не печатать, после того, как узнал в 1633 году об осуждении Галилея судом инквизиции. Представление о Земле как центре Мироздания, что было непреложным требованием церкви, никак не укладывалось в концепцию Декарта, поэтому он чувствовал себя уязвимым, даже находясь в протестантской и относительно веротерпимой Голландии. Одно из правил, которым всегда руководствовался Декарт — жить, не претендуя ничего изменить ни в политике, ни в религии. Он находил подтверждение этому в самых основах своей философии. Поэтому отказ от публикации важнейшего сочинения не воспринимался им как трагедия. В его переписке по этому поводу нет протеста и негодования только сожаление в связи с необходимостью подчиниться судьбе. Фрагменты «Мироздания» увидели свет лишь через 14 лет после смерти Декарта. В его поздних прижизненных публикациях содержатся элементы из ранних сочинений и по существу добавлено не так уж много.

В 1637 году появилась его книга «Рассуждение о методе для правильного направления ума и отыскания истины в науках». В ней сформулировано около 20-ти правил, которым нужно следовать, чтобы сделать научное открытие. Но, помимо этого, книга содержала три приложения: «Диоптрику» (физико-математическую теорию оптических инструментов), «Метеоры» и «Геометрию». В них были изложены конкретные естественнонаучные открытия Декарта и его математические результаты. Приложения должны были служить как бы иллюстрацией метода Декарта на практике, но нужно иметь большое воображение, чтобы сейчас видеть связь между одним и другим.

В 1641 году вышла книга «Размышления о первой философии», в которой Декарт пытается разъяснить свои взгляды на проблему существования Бога и обсуждает различие между Материей и Духом. Бог, по Декарту, несомненно существует, и он приводит в пользу этого тезиса несколько логических доказательств.

Наконец, в 1644 году выходит главный труд Декарта — «Начала философии», где нет новых крупных идей по сравнению с прежними работами, но все сделанное ранее собрано вместе и изложено в системе. Когда через 43 года И. Ньютон закончит книгу «Начала натуральной философии» — одно из самых важных сочинений в истории культуры — то в ее названии от отразит полемическую связь с «Началами» Декарта. Беспрецедентный прыжок Ньютона из XVII века сразу в современную науку происходил со ступеньки, опирающейся на фундамент картезианской философии. В латинском алфавите фамилия Декарт пишется как De Cartes, — отсюда термин «картезианство». Исторически Декарт более, чем кто-либо другой, ответственен за становление механистической философии как основной концепции природы и более, чем любой другой до Ньютона, причастен к выработке современной картины движения, несмотря на то, что большая часть его утверждений в буквальном смысле оказалась неправильной! Вот пример того, как заблуждения великого человека служат лучше, чем ограниченная узкими рамками точность ремесленника в науке.

В чем же состоят его взгляды согласно «Началам философии»? По Декарту человек живет в мире иллюзий. Чувства не раскрывают ему природу вещей, а лишь учат, чему вещи могут быть полезны или вредны. Есть много источников человеческих заблуждений, но главными среди них являются предубеждения детства. Одна из причин заблуждений также в том, что наши мысли связаны со словами, которые их неточно выражают.

Как же избавиться от предрассудков? Выход в том, чтобы решительно все подвергать сомнению. Нужно довести сомнение до крайних пределов, чтобы все сомнительное исчерпать. В этом тезисе, отвергающем всеобщий запрет вопроса «Почему?», — решительный разрыв со Средневековьем.

Но сомнения — еще не всё. На одном таком базисе ничего конструктивного не построишь. Декарт идет дальше. Он пытается выделить то немногое, что является в жизни бесспорным, то, что представляется совершенно ясным, простым и отчетливым. После того, как такой отбор произведен, можно, как считает Декарт, используя небольшое число «правил для руководства ума», своеобразной декартовой «культуры мышления», вывести и проанализировать все богатство явлений окружающего мира. Таким образом, Книга Природы должна читаться по образцу сочинений по геометрии, от аксиом — к следствиям. Может быть не случайно название «Начала философии» перекликается с «Началами» Эвклида?

Как же наполнить содержанием эту схему, которая выглядит совершенно нереальной с точки зрения естествоиспытателя XX века? Какие истины следует принять исходными, чтобы на них строить дальше? Декарт не находит ничего прочного в конкретных явлениях, даже факт его собственной жизни представляется ему иллюзорным, если пытаться доказывать его, апеллируя к ощущениям. Надежными являются только «понятия ясного и внимательного ума, порождаемого лишь естественным светом разума». И самым бесспорным представляется факт существования сомневающегося и анализирующего сознания. (Иначе кто же поставит сам вопрос о поисках истины?) Отсюда знаменитое декартово: «Я мыслю, следовательно, существую». То есть существование выводится из мышления, а не наоборот. Интересно, что вторым по степени самоочевидности Декарт ставит факт существования Бога.

В нас самих, говорит далее Декарт, мы найдем много других вечно истинных положений типа: «Из ничего ничто не может произойти», — и найдем также понятие о некоторой телесной природе, протяженной, делимой, движимой и т. д., а также о некоторых чувствах (боль, цвет, вкус и т. п.). Ив нас самих мы находим интуитивное понятие субстанции, вещи, которая «существует так, что не нуждается для своего существования ни в чем, кроме самой себя». Иначе говоря, субстанция не допускает дальнейших, детальных определений. Есть два типа субстанций: духовная и материальная (телесная). Каждая имеет свой материальный атрибут: для души — мысль, для тела — протяженность.

Очень важно, что в картине Декарта духовное и телесное — два независимых понятия, исчерпывающих все, что есть в природе. В ней нет места даже для божественного: Бог сделал свое дело, создав этот мир, а дальше его роль закончилась. Остальное — все явления, все свойства — должно иметь естественное объяснение и разумные причины. Таким образом, картине свойственен глубокий внутренний атеизм, в чем Декарта многократно обвиняли. Частое упоминание Бога в его сочинениях не меняет существа дела. Позже Ньютон будет более скептично оценивать возможности человеческого разума, что позволит ему принять как факт некоторые вещи, несмотря на невозможность их рационального объяснения. В частности, принять существование пустоты и возможность передачи усилий через пустое пространство. Но для Декарта такое было бы абсолютно неприемлемо.

Декарт исключает реальное существование пространства без материи, которая его заполняет. «Пространство или внутреннее место разнятся от телесной субстанции, заключенной в этом пространстве, лишь в нашем мышлении». Место тел определяется соседством окружающих тел. Поверхность — всего лишь воображаемая граница пространства, окружающего предмет. «Такая граница — не что иное, как модус». Параграф 16 второй главы «Начал философии»,.так и называется: «О том, что не может быть пустоты в том смысле, в каком философы понимают это выражение». «Раз в нем (предполагаемо пустом пространстве) есть протяжение, — говорит Декарт, — то с необходимостью в нем должна быть и субстанция». И далее: «... в обычном словоупотреблении словом «пустота» мы постоянно обозначаем не то место, в котором ничего нет, но лишь то место, в котором нет ничего из того, что, как мы думаем, должно в нем быть... (Например, мы говорим, сосуд пустой, если в нем нет воды.) ...Именно в этом смысле мы говорим, что пусто пространство, в котором нет ничего, что можно было бы воспринимать чувствами, хотя бы это пространство и было заполнено сотворенной материей и протяженной субстанцией».

Когда Декарт говорит о материальных телах и элементарных частицах материи, в его представлении это не имеющие резких границ сгущения, погруженные в более разреженную материальную субстанцию. Параграф 20 называется: «О невозможности существования атомов или мельчайших неделимых частиц». Частица делима, так как она имеет протяженность, — вот главный пункт его аргументации в этом месте. Трудно удержаться, чтобы не привести еще одно соображение: «... если бы Бог и сделал частицу столь малой, что невозможно было бы разделить ее на что-то сотворенное Богом, то самого Себя он не мог бы лишить власти разделить ее, ибо совершенно невозможно, чтобы Он умалил свое всемогущество».

Интересно, что под всеми высказанными положениями (исключая, может быть, последний аргумент) подписался бы физик XX века, если заменить субстанцию понятием «поле». Но, заметим, что на метафизическом уровне Декарт не вкладывал в понятие субстанции конкретного содержания, так что его картина в самых общих чертах просто правильна. Когда же он переходит к описанию природы в терминах частиц трех сортов, участвующих в вихревых движениях, он понимает, что строит модель, которая в буквальном смысле не может быть истинной. Существует распространенная точка зрения, что главное в системе Декарта это как раз его модель. В конструктивном плане, с точки зрения физика, именно модель может представлять предмет обсуждения, но с точки зрения философской, — идея непрерывности, протяженности наиболее существенна в декартовой картине природы.

Важнейшим элементом этой картины является концепция движения материи. Сам факт движения конкретного тела, по Декарту, относителен, так как определяется наличием и движением окружающих тел. (К сожалению, Декарт не анализирует порознь равномерные и ускоренные движения.)

Итак, есть вечное движение материи в беспредельном мире, заполненном непрерывной субстанцией. «Бог — первопричина движения. Он сохраняет в мире одинаковое его количество». Многие понятия у Декарта точно не определены, что, кстати, характерно для всей доньютоновской физики. Это обстоятельство является одновременно и следствием, и причиной того, что люди, занимаясь физикой, как правило, не писали формулы. Знаменитое пророческое высказывание Галилея о том, что «Книга Природы написана на языке математики», оценить по достоинству можно только теперь, но в XVII веке систематическое изложение физики с использованием математических терминов только начиналось. Декарт, в частности, делая общие утверждения, употребляет некоторые термины в разных смыслах в зависимости от контекста. Например, в приведенной выше цитате, не ясно, что имеется в виду под словами «количество движения»: это может быть и полный импульс, и кинетическая энергия. С точностью до такой неопределенности, Декарт представляет наш мир как огромную машину, однажды запущенную творцом и работающую в согласии с определенными законами, в частности, с сохранением полного «количества движения». Важно, что он говорит о движении, как о естественном состоянии тел, не требующем объяснений. Лишь изменения в движении вызываются действием причин.

В этом месте, по-видимому, стоит рассеять недоумение, которое вправе выразить читатель. Не видно разницы между Декартом и античными авторами. То же стремление решать глобальные проблемы устройства мироздания, оставляя на втором плане «мелочи», которые на самом деле и составляют содержание физики. Тот же метод декретирования основных принципов. Тот же стиль аргументации: это так, «ибо совершенно невозможно представить, чтобы было иначе». Но на самом деле «извинением» для Декарта могут служить несколько обстоятельств. Во-первых, возвращение к независимому и «вольному» способу размышлений к середине XVII века — это огромный освобождающий шаг после Средневековья. Кроме того, этот шаг сделан на другом фоне, — по сравнению с античностью накоплено значительно больше конкретных фактов о природе. (Напомним, что уже написаны труды Коперника, Кеплера, Галилея.) Во-вторых, Декарт общими рассуждениями не ограничивается. Он строит весьма конкретную модель мира, основанную на принципе близкодействия, то есть передачи усилий через непосредственное соприкосновение. В этой модели вихревое движение частиц в эфире должно объяснить эволюцию Вселенной, устройство Солнечной системы и, в конечном счете, все многообразие явлений на Земле. Модель является первым примером космологии, основанной на идее непрерывной эволюции. Важно, что модель строится на основе нескольких фундаментальных законов элементарных столкновений. Декарт не знал количественной связи между силой и ускорением (то, что выражается вторым законом Ньютона), но содержание первого и третьего законов Ньютона было ему известно.

Декарт говорит: «Но сколь велики частицы, на которые материя разделена, сколь быстро они движутся и какие дуги описывают, мы не смогли подобным же образом (т. е. строго, исходя из аксиом. — М.В.Т.) установить. Вот почему мы вольны предположить любые способы, лишь бы вытекающее из них вполне согласовывалось с опытом». И далее: «Хотя я и не желал бы, чтобы думали, будто составляющие этот мир тела когда-либо образованы описанным способом..., однако, я вынужден и далее придерживаться этой гипотезы для объяснения всего сущего на Земле». Возможность произвола в выборе модели Декарт объясняет следующим образом: «Едва ли можно вообразить расположение материи, исходя из которого нельзя было бы доказать, что согласно этим законам (см. ниже) данное расположение должно постоянно изменяться, пока не составится мир, совершенно подобный нашему. Ибо на основании этих законов материя принимает все формы, к каким она способна. ... Я особенно это подчеркиваю для того, чтобы стало ясно, что говоря о предположениях, я не делаю, однако, ни одного такого, ложность которого — хотя бы и явная — могла бы дать повод усомниться в истинности выводимых из него заключений».

Так или иначе, Декарт делает следующую гипотезу. Есть три типа частиц: наиболее грубые, крупные и медленные (частицы земли, из которых устроены также все планеты), наиболее тонкие, образующие Солнце и звезды (частицы огня) и, наконец, частицы воздуха — тонкие и быстрые частицы, среди которых движутся частицы земли. Все это, как уже говорилось, погружено в непрерывную среду, совсем тонкую непрерывную материю, свойства которой не конкретизируются. Движение всех частиц — круговое, так как это единственный тип движения в непрерывной среде, где нет стока. Примером являются вихри, в частности, водовороты. Декарт считал возможным на таком пути объяснить закон притяжения, поскольку в водоворотах действительно происходит стягивание к центру наиболее крупных частиц, плавающих в жидкости.

Декарт надеялся, опираясь на три «самоочевидных» закона, чисто дедуктивным путем вывести наблюдаемые следствия из своей модели.

Это следующие законы.

1. «Всякая вещь пребывает в том состоянии, в каком она находится, пока ничто ее не изменит».

2. «Всякое движущееся тело стремится продолжать свое движение по прямой».

3. «Если движущееся тело встречает другое, сильнейшее тело, оно ничего не теряет в своем движении, если же оно встречает слабейшее, которое может подвинуть, оно теряет столько, сколько тому сообщает».

Первые два закона правильны и являются, как уже говорилось, большим шагом в понимании природы движения. Третий закон неверен. Сейчас трудно понять, почему простые наблюдения не открыли Декарту содержащихся в нем противоречий. И тем не менее важно, что Декартом был впервые поставлен вопрос о поиске небольшого числа простых, точных, фундаментальных закономерностей, с помощью которых с нужной степенью приближения может быть описана сложная картина реальных движений. Но ему самому полностью осуществить эту программу не удалось.

Здесь не имеет смысла подробно останавливаться на декартовой картине вихрей, так как она грубо неверна. Странно, но Декарт, по-видимому, не знал даже законов Кеплера. Есть глубокое изречение, что «знание принципов освобождает от знания многих фактов». Пример Декарта демонстрирует, что, как и любое слишком общее утверждение, это далеко не всегда справедливо. Описывая притяжение в картине вихрей, никак нельзя понять, почему траектории планет являются эллипсами (первый закон Кеплера), почему сила притяжения направлена к центру, в случае планетарной системы — к Солнцу, а не к некоторой точке на оси вихря (притяжение к центру следует из второго закона Кеплера). Третий закон Кеплера утверждает, что квадраты периодов обращения планет относятся также, как кубы больших полуосей эллиптических траекторий. Но Декарт (совершенно так же, как Аристотель) не допускал возможности простых, универсальных закономерностей на феноменологическом уровне, то есть в реальных, конкретных процессах. Вихрь представлялся ему сложным коллективным движением, тождественно не воспроизводимым от случая к случаю. Позже было много попыток увязать вихри с законами Кеплера, такая деятельность прекратилась только к середине следующего, XVIII века.

У Декарта есть и другие серьезнейшие заблуждения в вопросах механики, все они связаны с пороками его методологии. Декарт сосредоточен на причинах явлений, его не интересует феноменологически точное описание сил и движений. Динамические концепции Декарта направлены не на изучение изменений в движении данного тела, а на окружающие тела, которые вызывают такие изменения. В результате любая частная проблема чрезвычайно запутывается, ее точное решение требует чуть ли не знания всей истории Вселенной. Когда Декарт спускается с высот метафизики, он с удивительной для столь сильного ума неосторожностью делает весьма странные утверждения. Так, материя у него безразлична к движению и покою, тела не имеют силы сопротивляться движению, иначе говоря, он не понимает как следует роли инерции. Переход от покоя к движению происходит у Декарта не непрерывно, а скачком. Тело, начиная двигаться, не проходит через все стадии движения, а мгновенно приобретает окончательную скорость. В то же время, в ряде мест Декарт говорит, что «размер препятствует скорости движения», вкладывая в термин «размер» очень неясный смысл чего-то, пропорционального количеству частиц третьего элемента в теле. Для него инерция возникает из-за того, что большое тело легче передает свое движение другим (мелким) телам эфира. Поэтому, как Декарт отмечает в письме к А. Байе в 1639 году, есть два сорта инерции, один «... зависит от количества материи и другой, ... зависит от протяженности его [тела] поверхности».

Вместо ньютоновского понимания силы как внешнего воздействия, вызывающего ускорение тела,— нечто очень размытое. Он говорит о силе тела производить действие, о «силе движения», о «силе продолжать движение». В отдельных местах он говорит о сохранении силы в столкновении, употребляя термин «сила» в качестве понятия, эквивалентного импульсу. Он пишет в письме к М. Мерсенну в 1640 году, что«... сила не определяет направление, в котором они [тела] вынуждены двигаться. ... Устремленность тел в определенном направлении зависит от положения как движимого, так и окружающих тел».

И тем не менее, на фоне этих «частных» заблуждений, голос Декарта звучит и сейчас чистым тоном в одном основном пункте — в проблеме эфира и связанным с эфиром механизмом передачи взаимодействия между телами. Резко критикуя своего современника Роберваля за идею всеобщего притяжения, он считает ее чистейшим анимизмом. Более того, по его мнению, такая идея предполагает в частицах даже две души: «Эти души разумны и, на самом деле, божественны, поскольку они способны знать без посредника, что происходит в местах, от них удаленных, и даже создавать там силы»,— так пишет он в 1646 году в письме к Мерсенну. А примерно десятилетием раньше, снова в письме к Мерсенну, Декарт упрекает Галилея: «Все, что он [Галилей] говорит о скорости тел, которые падают в вакууме и т.д., построено без оснований, так как он должен был бы определить, что такое вес, и если бы он осознал правду, он узнал бы, что в вакууме он [вес],— есть Ничто».