§ 1. Космология и космогония Декарта

Первую универсальную физико-космологическую картину мира на основе гелиоцентризма попытался построить великий французский ученый — философ, физик, математик, физиолог Рене Декарт (в латинизированной транскрипции Картезиус, 1596—1650).

Мысль дать общий очерк устройства и развития мироздания, положив в основу лишь идею вечно движущейся материи (хотя и созданной богом), возникла у Декарта в юности, когда ему было 23 года. Его трактат «О системе мира», законченный в основном к 1633 г., начинал собой новое направление в философии естествознания — построение материалистической физико-космологической картины мира, опиравшейся на механику. Однако, узнав о суровом суде над Галилеем, Декарт не решился опубликовать свой труд в католической Франции.

Как и Галилей, выступив против схоластики и догматизма, он сформулировал принципы подлинно научного познания природы и изложил их сначала в юношеском сочинении «Правила для руководства ума», а затем в знаменитом труде «Рассуждение о методе» (последнее было издано в Лейдене в 1637 г. анонимно). Оно имело разъясняющий подзаголовок: «Чтобы хорошо направлять свой разум и отыскивать истину в науках». Основным средством установления истины Декарт провозгласил логические рассуждения, которые могли дополнить всегда несовершенный опыт, установить истинные связи между явлениями и проникнуть в их суть. Основные положения своего метода познания, получившего название рационалистического, он изложил в виде четырех правил, в которых попытался привести в систему процесс познавания.

Рационалистические воззрения Декарта, отрицавшего первостепенное значение опыта, признававшего врожденность некоторых идей, на основе которых якобы вырабатываются аксиомы науки, — все это послужило в дальнейшем для развития идеалистического мировоззрения. Вместе с тем скептическое отношение Декарта к голому эксперименту, воспринимаемому вне определенной идейной атмосферы (т. е. вне картины мира!), выражало и глубоко верную идею о недостаточности для понимания сущности вещей одного только опыта, который не в силах отобразить действительность во всех ее деталях и полноте. Поэтому метод Декарта вошел в науку как дедуктивный метод познания.

Декарт вовсе не отрицал экспериментальные исследования. Он и сам был блестящим экспериментатором в физике, особенно в оптике и механике, в физиологии. Он внес усовершенствование в само проведение эксперимента, утверждая, что природа материальных вещей «гораздо легче познается, когда мы видим их постепенное развитие, чем когда рассматриваем их как вполне уже образовавшиеся». «Рассуждение о методе» сыграло большую прогрессивную роль в формировании нового экспериментально-теоретического естествознания и научного мировоззрения в целом.

Вместе с этим трудом Декарта, в виде приложений к нему, вышли его «Геометрия», «Диоптрика» и «Метеоры», которые содержат математические и физические исследования. В области геометрии, а также алгебры Декарту принадлежат важнейшие исследования. Он ввел метод координат (предшественником его здесь был Николай Орем, XIV в.) и понятие переменной величины — текущей координаты, и тем самым заложил основы аналитической геометрии и создал предпосылки для возникновения дифференциального и интегрального исчисления.

Физическим исследованиям (кроме двух указанных выше) были посвящены также сочинения Декарта «Начала философии» (1644) и посмертно опубликованный «Трактат о свете» (1664), а также ряд незаконченных работ, в частности трактат о механике. В основу физической картины мира Декарт положил идею о том, что в физическом мире не существует ничего, кроме движущейся материи. Роль бога не отрицалась, но ограничивалась лишь творением самой материи и сообщением ей начального движения. В дальнейшем, как считал Декарт, все явления природы и процессы в ней совершаются по естественным законам и объясняются механическим взаимодействием элементарных материальных частиц. Для XVII в. это было смелым вызовом религии!

Взаимодействие частиц Декарт представлял в виде давления или удара при соприкосновении частиц друг с другом и ввел тем самым в физику идею близкодействия. Эта идея, уходившая своими истоками в древнегреческую и древнеиндийскую атомистику, стала основной для физики и космогонической картины мира Декарта. Он развил возрожденную Коперником идею относительности движения, показав полное равноправие движущихся частиц. Из этих соображений Декарт заключил, что состояние движения ничем не отличается от состояния покоя, и более полно, чем Кеплер, сформулировал закон инерции, распространив его и на состояние движения. Окончательная (современная) формулировка этого закона позднее была дана Ньютоном.

Декарту принадлежит первая формулировка и другого важнейшего физического закона — сохранения общего количества движения при ударе тел. Согласно Декарту, тело при столкновении с другим телом теряет столько собственного движения, сколько сообщает его другому телу. Его теория удара была еще не вполне правильной: в ней не учитывалась неизвестная тогда возможность перехода энергии механического движения тела в энергию внутреннего движения частиц обоих тел (в теплоту). Но сама идея сохранения количества движения оказалась чрезвычайно глубокой и явилась исходным пунктом исследований, которые привели к установлению принципа сохранения и превращения энергии.

Механическим движением и взаимодействием элементарных частиц различных размеров и формы Декарт пытался объяснить все наблюдаемые физические явления и свойства тел: теплоту, свет, электричество, магнетизм, агрегатное состояние тела, тяжесть, сцепление и т. д.

Декарту принадлежат важные исследования в оптике. Независимо от голландского физика, астронома и математика Снеллиуса (1580—1626) Декарт открыл закон преломления луча света на границе двух сред (опубликовано в «Диоптрике»). В этом же сочинении Декарт разработал вопрос о применении своих открытий в геометрической оптике к практике изготовления оптических инструментов. Он и сам занимался шлифовкой линз, сконструировав для этой цели специальный прибор. В «Трактате о свете» Декарт предложил механическую теорию распространения луча света путем мгновенной передачи давления от одной частицы к другой. В оптике он провел важные экспериментальные исследования над преломлением и отражением светового луча в стеклянных шарах с водой и заложил основы первой физической теории радуги. Физика Декарта быстро входила в жизнь. В университетах Франции и Англии при его жизни и некоторое время после его смерти курсы физики читались по его сочинениям.

На основе своей физики Декарт попытался построить первую механистическую эволюционную модель мира. Впервые небесные тела и их системы рассматривались в их развитии. Для XVII в., когда господствовало еще схоластически-религиозное учение о неизменности Вселенной, эта идея была необыкновенно смелой. Развивая возрожденную Кеплером античную идею космического материального вихря, Декарт пришел к мысли, что все небесные тела образовались в результате вихревых движений, происходивших в однородной вначале мировой материи — эфире¹. Он полагал, что совершенно одинаковые элементарные материальные частицы, находясь в непрерывном движении и взаимодействии, меняли свою форму и размеры, что и привело к наблюдаемому богатству и разнообразию природы. Солнечная система, согласно Декарту, представляет собой один из таких вихрей мировой материи. Центральное светило в нем — Солнце — состоит из более тонкой мировой материи, а планеты и кометы — из более крупных частиц, отброшенных в процессе вращения к периферии. Планеты не имеют собственного движения — они движутся, увлекаемые мировым вихрем. Декарт внес и новую идею для объяснения тяжести: он считал, что в вихрях, возникающих вокруг планет, частицы давят друг на друга и тем вызывают явление тяжести (например, на Земле). Таким образом, Декарт первым в новое время стал рассматривать тяжесть не как врожденное, а как производное качество тел.

Исходя из общей идеи, что во Вселенной нет абсолютно неподвижных точек, Декарт за много десятилетий до обнаружения европейскими учеными собственных движений звезд (Галлей, 1718 г.) писал к Мерсенну (1588—1648), прославившемуся своей ролью «связного» в естествознании XVII в.: «Я не сомневаюсь, что и звезды всегда несколько изменяют свое взаимное расположение, хотя их и считают неподвижными».

Декарт неоднократно высказывал материалистическую мысль о естественном развитии природы, утверждая, что сама природа может распутать сложность хаоса. Но обращаясь к пресловутой «первопричине», он в согласии с господствующей идеологией своей эпохи, как уже говорилось, указывал на всесильного бога как творца самой материи и движения.

Рис. 18. Картина мира по Декарту: а) вихревая модель Вселенной, б) множественность солнечных систем при непрерывном заполнении пространства материей (по кн. Декарта «Космогония»)

Однако если отбросить традиционный теологический момент в рассуждениях Декарта, то можно с полным основанием сказать, что его система природы — это первая, во всяком случае после Аристотеля, попытка построить научную физическую всеохватывающую, а главное, эволюционную космологическую концепцию мира. Уже самой постановкой такой задачи он опережал современную ему науку на столетия.

Выступив с идеями, противоречившими схоластической науке, а следовательно, церковным догматам, Декарт вызвал яростную ненависть со стороны церковников, и не только католиков, но и протестантов. Его философия была запрещена в Голландии (где долго жил ученый) уже в 1642 г. В 1663 г. все произведения Декарта были внесены в пресловутый папский «Индекс» запрещенных книг. Вскоре после этого указом Людовика XIV было запрещено преподавание философии Декарта и во всех учебных заведениях Франции. Однако, несмотря на запреты, картезианство, как новая и, по существу, материалистическая эволюционная картина мира, быстро распространялось в науке. Смелостью своих идей, величием открывавшихся горизонтов учение Декарта захватило лучшие умы и надолго определило развитие физики и всего естествознания.

Рис. 19. Стадии образования структуры Земли по теории Бернета (1699)

Большая часть XVIII в. в истории естествознания прошла под знаком борьбы картезианства и ньютонианства. Несмотря на то что ньютоново направление на том этапе развития науки было более прогрессивным, вернее, более эффективным для решения конкретных актуальных задач в науке, общие идеи Декарта продолжали оказывать серьезное влияние на формирование научных взглядов в XVIII и даже в XIX в.

Примечания

1. Декарт впервые четко утверждал наличие у мирового эфира обычных механических свойств вещества и возродил в новой физике, таким образом, понятие эфира в духе Анаксагора (вместо дискредитированного к этому времени аристотелева эфира как «небесного» элемента). Понятие мирового эфира в интерпретации Декарта удерживалось вплоть до начала XX в.