Анатолий Ахутин - История принципов физического эксперимента от античности до XVII века

Галилей только в 1584 г., в возрасте 20 лет, решительно бросил занятия медициной, которую он изучал в Пизанском университете, вернулся во Флоренцию и отдался изучению математики под руководством преподавателя флорентийской художественной академии Остилио Риччи сз . Ольшки, исследовавший рукописи этого ученого, делает вывод, что Риччи преподавал проблемы практической механики и прикладной математики, изложенные в традиции школы Тартальи. Галилей, таким образом, получил свое математическое образование в непосредственном контакте с инженерной техникой и экспериментальной механикой 64 . Риччи познакомил Галилея с вопросами практической гидравлики, архитектуры и т. д. С тех пор Галилей никогда не порывал связи с людьми техники и не прекращал сам занятия практическими задачами. «Так, он держал в течение ряда лет в своем доме в Падуе техническую мастерскую, в которой... изготовлял... инструменты... и ставил свои научные опыты» 65 .

Он, может быть, не сразу понял фундаментальное значение именно механики для познания природы. Во всяком случае уже в работе « De motu » (Пиза, 1589 г.) Галилей полностью усвоил метод Бенедетти. А в предисловии к трактату «Механика», над которым он начал работать с первых лет пребывания в Падуе (1592), он упрекает тех инженеров, которые надеются при помощи механики «обмануть природу». Здесь Галилей имеет в виду не только (и даже не столько) изобретателей perpetimm mobile (II, 417). Мы помним, что именно таково («обман природы») было традиционное определение механики, и если Галилей с первых слов доказывает, что при помощи механических орудий нельзя произвести никакого действия, противоречащего законам природы, то это значит, что он не согласен с таким определением и включает законы механики в систему законов всей природы. И, может быть, то, что заставило Галилея поставить почти прикладную дисциплину о сопротивлении материалов в один ряд с наукой, касающейся «предмета вечного, имеющего первенствующее значение в природе, обсуждавшегося великими философами...» (II, 114), было именно сознание глубокой общности законов, лежащих в основе этих двух «новых наук».

В 1620 г. в « Epitome Astronomiae Сорегшсапае» И. Кеплер, обсуждая изменение линейной скорости планет в зависимости от их расстояния до Солнца связывает это явление с законом рычага, сравнивая «движущуюся силу Солнца» с действием грузов на плечах переменной длины 66 . Тем самым он открывает путь, по которому в течение XVII в. пришли к идее небесной механики, принципиально невозможной в античной науке

Идея физики как всеобщей механики зарождалась в умах ученых с конца XVII в. и впервые была обоснована Декартом. Но прежде всего распространилось убеждение, что исследование механических процессов не просто отличается максимальной строгостью и точностью (аргументы Бенедетти и Стевина), но имеет непосредственное отношение к исследованию фундаментальных законов самой природы. И по мере развития теоретической механики в новом смысле слова весь опыт «механических искусств» втягивался в физику и перерабатывался там.

Вот почему Первый день своих «Бесед» Галилей открывает размышлением Сагредо и Сальвиати о достоинствах и научной пользе венецианского арсенала. Его мастера, наблюдая создания предшественников и размышляя при изготовлении собственных изделий, «приобрели большие познания и остроту рассуждений». «Беседы с ними,— замечает Сагредо,— не один раз помогали мне разобраться в причинах явлений не только изумительных, но и казавшихся сперва совершенно невероятными» (II, 116). !

Итак, мы можем заключить, что новая физика, обретя в «коперниканском мышлении» философскую перспективу, получила свое предметное и экспериментально-техническое содержание от опыта «механических искусств». |

В. Механика и математика

Механическая практика могла быть источником предметности для новой физики, но она ни в коем случае не была ее единственным истоком. Подобно тому, как растение перерабатывает питательные вещества, полученные из почвы, в систему органических образований, физическая наука, усваивая опыт механической практики, радикально перерабатывала его.

Особенности образования Галилея, о которых мы уже говорили,— раннее развитие технического таланта, погружение в атмосферу университетской науки и сосредоточение внимания на «философии» динамических проблем, наконец, позднее обращение к математике и изучение механики параллельно с ней — все это приводит к тому, что механический опыт прежде всего оборачивается для него своей теоретической стороной. Практическая механика становится для Галилея не просто областью применения его технических талантов, но школой изобретательного эксперимента. Его отношение к ремесленному опыту активное и независимое. Предметность и теоретическая цель здесь, как и везде у Галилея, взаимно образуют друг друга. Критичность, свойственная теоретику, ничуть не меньше у Галилея по отношению к практической эмпирии ремесленника, чем по отношению к философствующей эмпирии перипатетиков.