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

В этой главе мы ставим в качестве основной задачи решение именно этой проблемы: в каком смысле мы можем говорить об античном эксперименте, каким образом логика античного мышления могла быть связана с теми простыми наблюдениями, измерениями, демонстрациями и опытами, которые можно найти в текстах древних философов и ученых, медиков и механиков, астрономов и архитекторов, в чем предметный смысл фундаментальных понятий основных теоретических систем античности.

Поскольку сама тема эксперимента — его внутреннего строения и связи с формой теоретического мышления — остается в значительной мере неразработанной, историки науки решают поставленную здесь проблему на свой страх и риск и при этом обнаруживается вся ее двусмысленность и неопределенность 2 . Исследователи, для которых античная наука это прежде всего математика, такие, как О. Тёплиц, О. Нейгебауер, К. Райдемайстер, О. Беккер и др. 3 , решительно отвергают мысль, будто опыты пифагорейцев, скенографию Демокрита или астрономические наблюдения можно считать экспериментальными 4 . Наоборот, Э. Франк в своем известном труде о пифагорейцах пишет: «Требуемые формулой и наперед рассчитанные математические значения были затем показаны пифагорейцами как фактически наличные в природе посредством точных измерений, т. е. посредством эксперимента, одним словом, был найден метод и предмет современной математической физики» 5 . Это, разумеется, явное преувеличение. Против такого понимания выступил Б. Л. Ван дер Варден. В книге «Пробуждающаяся наука» он пишет: «Эта характерная черта — более доверять теоретическим рассуждениям, чем опыту,— вполне гармонирует со всей сущностью пифагореизма... Совершенно неправильно делать из пифагорейцев экспериментирующих естествоиспытателей в современном смысле слова, как это делает Франк» 6 .

Во всех этих спорах само истолкование эксперимента нисколько не ставилось под сомнение, и мало кто пытался эксплицировать его, чтобы поставить вопрос конкретнее. С. Самбурский в книге «Физический мир древних греков» на первых страницах отрицает наличие эксперимента в греческой науке 7 . Однако в последней главе, посвященной анализу ее внутренних границ, он подробно разбирает, какие приемы экспериментирующего мышления не могли быть развиты в рамках античного подхода к познанию природы.

Самбурский прежде всего выделяет три важнейших условия, при которых любое наблюдение или опыт приобретают теоретический смысл. Первое необходимое требование состоит в том, чтобы испытуемый объект был воспроизводим в процессе исследования, чтобы наблюдаемые явления, изменения, превращения могли быть отнесены к одному, тождественному себе индивиду, о котором и можно было бы высказать получаемое в опыте знание. Вторым необходимым условием является воспроизводимость самого опыта. И, наконец, третьим — возможность произвольно менять условия при одновременном фиксировании изменяющегося поведения объекта.

Самбурский замечает, что астрономические явления по своей идеальной наблюдаемости и регулярности удовлетворяют первым двум условиям, почему и оказываются как бы естественной лабораторией, экспериментом, поставленным самой природой. Именно поэтому астрономия по преимуществу и является сферой становления научной мысли и на протяжении веков служила как бы линией передачи естественнонаучных теорий от одной эпохи к другой.

Астрономии и космологии Самбурский противопоставляет земную физику, в которой не могут быть воспроизведены идеальные условия наблюдений, а потому в земной физике теоретическое познание наталкивается на непреодолимые трудности. Прежде всего здесь отсутствует возможность изолировать предмет исследования в чистом виде, тем более что всякая искусственная изоляция считается искажающей естественную картину. Поэтому «за очень небольшим исключением,— считает Самбурский,— древняя Греция на протяжении восьми столетий не делала попыток систематического экспериментирования» 8 .

Поскольку для античного физика единственно значимым было естественное течение событий, и воспроизведение события в неких искусственных условиях воспринималось бы как сугубо единичный факт, имеющий лишь косвенное отношение к «природе» предмета, эксперимент в современном смысле слова был бы просто лишен смысла. «Зная только естественное, а не искусственное повторение,— пишет Самбурский о греческих ученых,— они были неспособны оценить преимущество последних в формировании и изучении понятия причинности. Воспроизводя эксперимент, мы можем изменить начальные условия и исследовать действие этого изменения на результат, углубляя, таким образом, наше понимание причинности... Эти два процесса,—заключает историк,— разделение природы при изолировании феноменов и воспроизведение изменений их хода в выбранном направлении — чрезвычайно ускорили наше понимание природы» 9 .