Мышление и творчество

Для постановки опыта Галилею необходимо было решить еще одну задачу – найти тела, падающие с небольшой скоростью. Падение же с такой скоростью происходит или в плотной среде или для тел маленького диаметра, для которых сопротивление среды достаточно велико. Необходимое же условие опыта, как это следовало из рассуждения Галилея, – возможность пренебречь сопротивлением среды. Вместе с тем не учитывать его тоже невозможно.

Последнее затруднение Галилей преодолел, еще раз разложив силы и движения. Так, падение тела по наклонной плоскости (оно совершалось с малой скоростью) он разложил на два: горизонтальное движение и свободное падение, видоизмененное сопротивлением наклонной плоскости. Затем импульс, ускоряющий тело, Галилей представил как результат пяти сил: силы веса и четырех сил сопротивления (расталкивание телом частиц среды, трение о среду, трение о наклонную плоскость, преодоление наклона). Так как движение на наклонной плоскости совершалось с небольшой скоростью, первыми двумя силами сопротивления сразу можно было пренебречь. Трение тела о поверхность наклонной плоскости также можно было не учитывать в том случае, если поверхности тела и наклонной плоскости были достаточно гладкими, а это условие, как нетрудно догадаться, находилось целиком в руках Галилея. Неплохой техник, он легко изготовил гладкие поверхности и затем поставил эксперимент, подтверждающий выдвинутое им положение (этот эксперимент А. Койре уже не отрицает, но считает неэффективным, поскольку в новой науке еще не было средств для точного измерения времени).

Добавление. С точки зрения, например, античной науки было вполне достаточным теоретически доказать положение о пропорциональности пройденных путей соответствующим квадратам времени. Проверять это положение опытом не только не следовало, такая проверка, если бы кому-нибудь такое пришло в голову, считалась бы просто затемняющей строгость доказательства. Тем более, нельзя было изменять объект, по поводу которого предпринималось доказательство, ведь он был создан самим Демиургом или существовал всегда. Однако, с точки зрения мыслителя Нового времени, ощущающего себя творцом, изменение объекта в соответствии с замыслом было вполне допустимым. Тем более, что в сфере интеллекта математическое знание Галилей уподобляет божественному. Поэтому, реализуя в эксперименте идеализированное движение, фиксируемое как раз математической моделью, Галилей всего лишь следовал за Богом. При этом, однако, возникали трудные вопросы о расхождении данных наблюдения и теории, реального объекта и идеализированного, а также возможности не учитывать параметры природного явления, численные значения которых оказывались невелики. Вот что по этому поводу пишет Галилей.

«Сальвиати. Я допускаю, далее, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т. д. С другой стороны, я прошу вас не отказывать нашему Автору в праве принимать то, что предполагалось и принималось другими известнейшими учеными, хотя и было неправильным. Авторитет одного Архимеда должен успокоить в этом отношении кого угодно. В своей механике и книге о квадратуре параболы он принимает как правильный принцип, что коромысло весов является прямой линией, равноудаленной во всех своих точках от общего центра всех тяжелых тел, и что нити, к которым подвешены тяжелые тела, параллельны между собой. Подобные допущения всеми принимались, ибо на практике инструменты и величины, с которыми мы имеем дело, столь ничтожны по сравнению с огромным расстоянием, отделяющим нас от центра земного шара, что мы смело можем принять шестидесятую часть градуса соответствующей весьма большой окружности за прямую линию, а два перпендикуляра, опущенных из ее концов, – за параллельные линии… Поэтому, когда мы хотим проверить на практике в конечном пространстве те выводы, которые сделаны в предположении бесконечного пространства, необходимо из того, что окажется в действительности, исключить то, что может быть приписано не бесконечной удаленности нашей от центра, хотя бы последняя и была огромной по сравнению с малой величиной приборов, которыми мы пользуемся… для научного трактования этого предмета необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом. Польза от этого будет немалая. Вещество и форму можно при этом выбрать такими, чтобы сопротивление среды оказывалось возможно меньше» [31, с. 431].

Из этих размышлений Галилея видно, что он не путал принцип, по которому математическое знание задает истинное описание природы, и обоснование полученных знаний, где устанавливается только приблизительное состояние дел.

Особенности научного творчества Галилея. В целом (с точки зрения исторической перспективы) Галилей смог добиться успеха, по крайней мере, за счет четырех моментов: построения моделей движения, ориентированных на эксперимент; переноса в механику астрономических способов мышления; неожиданного переворачивания отношений между знанием и объектом; разработки нового способа подачи и обоснования полученных научных знаний. Рассмотрим эти моменты подробнее.

В теории Галилей смог определить условия, при которых стала возможна постановка хорошего эксперимента. Именно в данном пункте он и обращается к астрономическим приемам мышления. Еще в античной науке последнего периода астрономы, задавая в теоретической модели одни параметры изучаемого объекта, как правило, неизмеряемые, а лишь введенные в теорию, могли рассчитывать другие параметры этого объекта, которые уже можно было измерить с помощью астрономических приборов. Галилей действовал строго по астрономическим «рецептам»: построил такую модель движения, на которой смог рассчитывать параметры, допускающие измерение. А. Койре вообще считает, что современная физика имеет свой пролог и эпилог в астрономии и что нельзя «установить и выработать земную физику или по крайней мере земную механику, не развивая в то же время механику небесную».

Помимо переноса в механику астрономических методов мышления Галилей сделал еще один революционный шаг: обработав поверхности падающего тела и наклонной плоскости, он привел изучаемый объект в соответствие с моделью. Установка Галилея на построение теории и одновременно на инженерные приложения заставляет его проецировать на реальные объекты (падающие тела) характеристики моделей и теоретических отношений, то есть уподоблять реальный объект идеальному. Однако, поскольку они различны, Галилей расщепляет в знании (прототип мысленного эксперимента) реальный объект на две составляющие: одну – точно соответствующую, подобную идеальному объекту, и другую – отличающуюся от него (она рассматривается как идеальное поведение, искаженное влиянием разных факторов – среды, трения, взаимодействия тела и наклонной плоскости и т. п.). Затем эта вторая составляющая реального объекта, отличающая его от идеального объекта, элиминируется теоретическим путем.

До Галилея, как я отмечал, научное изучение всегда мыслилось как получение об объекте научных знаний при условии константности, неизменности самого объекта. Никому из исследователей не могло прийти в голову практически изменять изучаемый реальный объект (в этом случае он мыслился бы как другой объект). Ученые шли в ином направлении, старались так усовершенствовать модель и теорию, чтобы они полностью описывали поведение реального объекта. Расщепление реального объекта на две составляющие и убеждение, что теория задает истинную природу объекта, которая может быть проявлена не только в знании, но и в опыте, направляемом знанием, позволяет Галилею мыслить иначе. Он задумывается над тем, а нельзя ли так изменить сам реальный объект, практически воздействовав на него, чтобы уже не нужно было изменять его модель, чтобы объект соответствовал ей. Именно на этом пути Галилей и достиг успеха. Идея о возможности воздействовать на природу, даже создавать ее, как я отмечал, вообще была не чужда Возрождению. «В античности, – пишет П. Гайденко, – человек был природным существом в том смысле, что его границы были определены его природой, и от него зависело только то, последует ли он своей природе или же отклонится от нее… В средневековом христианстве человек является господином над природой лишь постольку, поскольку он раб божий, подлинным творцом мира и самого человека в христианстве является бог. Теперь же по мере освобождения от христианского понимания человека, по мере секуляризации религиозных представлений человек становится на место бога: он сам свой собственный творец, он владыка природы» [30, с. 512–513].

Следовательно, в отличие от опытов, которые проводили многие ученые и до Галилея, эксперимент предполагает, с одной стороны, вычленение в реальном объекте идеальной составляющей (при проецировании на реальный объект теории), а с другой – перевод техническим путем реального объекта в идеальное состояние, то есть полностью отображаемое в теории. Интересно, что опытным путем Галилей смог проверить лишь тот случай, где можно было не учитывать действие основных сил сопротивления, то есть тот, который в реальной практике не имел места. Это был случай идеальный, вычисленный теоретически, реализованный техническим путем. Но оказалось, что будущее именно за этими идеальными реальностями; они открывали новую эпоху в практике человека – эру инженерии, опирающейся на науку.

Суммируя то, что можно назвать «философскими взглядами» Галилея, Р. Баттс в интересной статье «Тактика пропаганды Галилея в пользу математизации научного опыта» пишет:

«1) Наука трактует не о тех вещах, о которых говорят нам наблюдения невооруженным глазом, но о тех экспериментальных возможностях, которые выразимы в математических терминах.

2) На определенном регулятивном уровне – на уровне, где методологические соображения перевешивают онтологические, – экспериментирование не является попыткой подтвердить теорию повторами, экспериментирование оказывается скорее способом усмотрения теоретических возможностей, причем эти возможности всегда зависят от взгляда на реальность как на набор математических свойств.

3) Материя недоступна для обычного восприятия, она суть физически интерпретированная геометрия.

…Эти положения предполагают, что наука должна быть готова иметь дело с вымышленными ситуациями. Эксперимент в конечном счете есть именно создание не-нормальных (с точки зрения стандартов здравого смысла), артефактных ситуаций. Конечное заключение очевидно: научный опыт – тот вид опыта, который мы обязаны иметь, чтобы определить истинность или ложность математических возможностей, – а совсем не тот вид опыта, о котором Аристотель и его последователи говорили как о базовом» [13, с. 81–82].

И все же творчество Галилея не было бы столь значимым, не сумей он столь же творчески подать и обосновать полученные научные знания. Обращение к диалогу и живой речи было не просто внешней формой изложения научного материала, а одним из существенных моментов становления нового научного мышления. В. Библер отмечает, что творческий синтез разных культурных позиций вообще был характерен для ренессансной культуры. Гуманисты не только «отстраняли» от себя эти позиции (включая и свою собственную), делали их «отстраненными», но и вовлекали эти позиции и связанные с ними идеи в общение, заставляли взаимодействовать, порождать новое культурное содержание [19, с. 111–118]. В форме диалога Галилей смог осознать основные ценности и позиции ренессансной культуры и, главное, использовать их для теоретической организации и обоснования полученных им научных знаний. Именно диалог позволил Галилею ввести в рассуждение взгляды Платона, Демокрита, Архимеда, Орема и даже Аристотеля (и одновременно полемизировать с последним). В форме диалога Галилей смог соединить и разные принципы организации научного материала – исходящие из ощущений, рассудка, интуиции и разума. Действительно, обосновывая полученные результаты, Галилей, с одной стороны, отсылает читателя к данным наблюдений и опыта, с другой – строит рассуждения и доказательства, с третьей – апеллирует к очевидности, к смыслу того, что происходит в самом диалоге. Диалог здесь выступает как последний, самый убедительный аргумент, та естественная форма обоснования, с которой нельзя не согласиться, поскольку в нее включены все участники коммуникации, как существующие, так и творившие в истории и других культурах [См.: 19, с. 285–325; 160; 156, с. 81–141]. Финокьяро показывает, что риторическая функция галилеевских диалогов и бесед образует самую суть нового способа научного мышления.