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

Теперь объясняется и основное «чудо» — «по какой причине малые мощности при помощи рычага движут большие тяжести, да еще, как сказано вначале, «с добавлением тяжести рычага» (гл. III, 850а 30—32): ведь «под действием равных грузов 53 быстрее приводится в движение большая из линий, проведенных из центра (а на рычаг действуют три — прежде всего опора..., а затем два груза — движущий и движимый) и как движимый груз относится к движущему, так будут в обратной пропорции и длины, и всегда, чем дальше от опоры, тем легче приводить в движение» (850а 36—bЗ).

Так, при помощи учения о рычаге можно «уподоблять не подобное по природе» 54 : движение естественное и движение насильственное, а в этом уподоблении и состоит общий принцип экспериментального исследования. Разве не происходит в любом эксперименте такое же уподобление? Разве мы не получаем теоретически значимый результат только тогда, когда отождествляем некоторый естественный и некоторый искусственный феномен? Ведь «искусственное»: математическая идеализация, направляющая процесс экспериментальной изоляции явления и позволяющая теоретически интерпретировать результаты наблюдений, произвольная воспроизводимость явления (его конструируемость), геометрически-операциональное определение понятий — обладает всеми свойствами теоретического, а «естественное» дает понятиям «предметность», «физичность». В результате мы получаем подлинно всеобщее понятие, лишенное, благодаря своей технической конструктивности, единичности эмпирико-медицинского подхода к природе, а благодаря своей «физичности» — случайности эмпирико-практических ухищрений изобретательных ремесленников.

Итогом первоначального этапа развития теоретической механики было серьезное преобразование и уточнение понятия «сила» . Единой мерой любых возможных действий (поскольку они могут быть обнаружены в потенциально-экспериментальной ситуации действия на рычаг) становится величина, составленная из пространственного определения (длина дуги или длина плеча, поскольку им эквивалентна скорость) и из определения тяжести, груза , который понимается как вес, измеренный некоторым весовым эталоном, т. е. эталонным телом, помещенным на эталонном плече 55 . Такое определение действующей «силы», которое в дальнейшем фиксируется в понятии и, по сути дела, как мы увидим позже, имеет смысл «момента» 56 , включает в себя определение пространства как эквивалент определения скорости, и об этом мы все время должны помнить.

Когда, таким образом, любая естественная «сила» (любое естественное движение) может быть отождествлена с определенной искусственной силой (движением); когда она, следовательно, может быть измерена и выражена через некоторый груз и некоторую длину, эти два момента становятся основными в определении фундаментального теоретического понятия — понятия идеальной формы. На этом новом основании могут быть заново и по-новому поняты все предшествующие определения формы (середина, центрально-симметричная структура, пропорциональная гармония). Это неизбежно ведет к формальному усовершенствованию и доведению до теоретической определенности самой «динамической» статики.

Такого совершенства теоретическая механика достигает в трудах величайшего александрийского математика Архимеда. В аспекте нашей темы особое значение приобретает даже не столько его геометризация и аксиоматизация статики, сколько оригинальный метод использования ее законов при решении некоторых геометрических задач, который является образцом мысленного экспериментирования. Другим существеннейшим шагом, который сумел сделать Архимед, было расширение основной механической идеализации на сферу взаимодействия тела со средой, разработка принципов гидростатики.