Вступление
Ни один другой философ не оказал такого глубокого и длительного влияния на западную науку, как греческий философ Аристотель (384-322 гг. до н.э.). В четвертом веке до нашей эры он разработал полностью всеобъемлющее мировоззрение, которое, с небольшими изменениями, просуществовало около 2000 лет. Вместо того чтобы просто собирать разрозненные факты, он ставил фундаментальные вопросы о природе и методах, необходимых для ее изучения. Физика в аристотелевском смысле была фундаментальным пониманием материи, изменений, причинности, времени и пространства, и все это должно было соответствовать логике и опыту. Из этого он вывел космологию, которая позволила ему объяснить все явления от повседневной жизни до астрономии, включая как природные явления, так и технологии.
Историческая справка и научные основы
Аристотель родился в Стагире, на Халкидском полуострове Македонии; его отец, Никомах, был врачом македонского царя Аминта III. Аристотель жил во времена крайней политической турбулентности, которая глубоко повлияла на его жизнь. Когда 17-летний македонец переехал в Афины, чтобы поступить в знаменитую Академию Платона (ок.428–ок.348 до н.э.), город-государство утратил свою былую политическую гегемонию, но все еще имел международную репутацию в области образования. Когда сын Аминты, царь Филипп II, начал завоевывать греческие государства в 359 году до н.э., это вызвало волну антимакедонских настроений, которые почти наверняка осложнили жизнь Аристотелю. Когда в 347 году до н.э. умер его покровитель Платон и Афины объявили войну Македонии, Аристотель уехал в город Ассос в Малой Азии (современная Турция), где возглавил группу философов. Около 343 года до н.э. Филипп пригласил Аристотеля ко двору в качестве наставника для своего сына Александра (356-323 годы до н.э.), блестящего молодого человека, которому предстояло завоевать крупнейшую на сегодняшний день империю в мире, простиравшуюся от Греции на восток до Индии и на юг до Египта. Во времена правления Александра Македонского Аристотель вернулся в Афины в возрасте 49 лет, чтобы основать новую школу под названием Лицей. Когда Александр умер всего 13 лет спустя и его огромная империя распалась, Аристотель уехал в Халкиду, где вскоре умер.
Интеллектуальный труд Аристотеля был поистине энциклопедическим. Его труды охватывают такие разнообразные области, как логика, эпистемология, метафизика, риторика, физика, химия, биология, психология, политология, этика и литературоведение; многие из этих дисциплин, в первую очередь логика и биология, утверждают, что Аристотель был их основателем. Даже в математике, которой Аристотель явно пренебрегал (хотя в то время это была главная тема в Академии Платона), он повлиял на геометрию Евклида (ок. 325–ок.265 до н.э.) благодаря своему аксиоматическому подходу к логике. Более того, общий подход Аристотеля стал стандартным научным методом примерно на 2000 лет.
В отличие от других философов, которые излагали свои взгляды в афоризмах или повествованиях, Аристотель разработал системный подход. Для каждого выпуска он сначала собирал все мнения и аргументы своих предшественников, что делает его работу богатым источником для исторических исследований. Затем он разъяснил значение всех соответствующих концепций и проанализировал различные точки зрения и их противоречия. Чтобы решить фундаментальный вопрос, Аристотель обратился к различным источникам. Соответствовали ли эти мнения имеющимся эмпирическим данным? Были ли аргументы обоснованными? Взывали ли эти взгляды к здравому смыслу? Наконец, соответствуют ли они знаниям, ранее полученным с помощью того же метода? Работая постепенно по всей области знаний с помощью этого метода, Аристотель построил стабильную философскую систему, которая охватывала почти все дисциплины и просуществовала около двух тысячелетий с небольшими изменениями.
Причинность природы
Английский термин “физика” происходит от греческого physike episteme, знание и изучение природы, или physis. Даже в начале девятнадцатого века физика была общим термином для естественной философии, который охватывал все научные дисциплины. Однако в древности области современной физики (например, электричество, магнетизм и термодинамика) были либо неразвиты, либо неправильно поняты. Например, механика считалась таким же ремеслом, как плотницкое дело, а оптика была либо теорией зрительных ощущений, либо разделом математической геометрии. Для Аристотеля и его последователей математика явно отличалась от физики, поскольку она описывала природу в чисто числовых терминах. Задача физики состояла в том, чтобы объяснить природу. Подход Аристотеля по-прежнему привлекателен сегодня из-за его прямолинейных рассуждений. Для него объяснение природы означало ответы на вопросы “почему”, настаивая на том, что ученые выполнили свой долг только в том случае, если на все вопросы были даны удовлетворительные ответы. Он заметил, что люди задают четыре различных типа вопросов «почему», каждый из которых требует ответа, отражающего определенную причину. Рассмотрим пример, который охватывает четыре различные причины: “Почему нож режет мясо?” Если вы ответите, что нож сделан из железа, которое тверже мяса, вы имеете в виду материальную причину. Утверждение о том, что у ножа острое лезвие, дает формальную причину. Если вы объясните механизм, с помощью которого нож разрезает мясо на части, вы приведете эффективную причину. И если вы говорите, что нож может резать мясо, потому что это цель, для которой он был сделан, вы указываете конечную причину. Для получения удовлетворительного ответа вы должны обратиться ко всем четырем причинам, хотя их относительная важность может отличаться в каждом конкретном случае.
Конечно, нож для разделки мяса не является примером физики (изучения природы) в древнем смысле, потому что ножи — это артефакты, а не природные вещи. Аристотель, однако, был убежден, что мы задаем одни и те же четыре вида вопросов «почему» для обоих. В частности, в отличие от современных физиков, он считал, что ученые не должны забывать о конечной причине, чтобы дать удовлетворительные ответы. Например, распускающийся цветок не может быть достаточно объяснен простым объяснением механизма, который заставляет цветок распускаться. Удовлетворительный ответ, согласно Аристотелю, должен относиться к цели цветка — дать возможность цветку размножаться, — которая, по его мнению, была заложена в цветке подобно разворачивающейся программе. Более того, правильная форма цветка развивается только в состоянии цветения, и это не только часть нашей концепции цветов, но и часть самого цветка на протяжении всего его развития. Аристотель определял естественные вещи как те, которые развиваются и являются тем, чем они являются, только в силу внутренних для них причин. Артефакты, напротив, создаются людьми в соответствии с человеческими целями, которые являются внешними по отношению к объектам. Примерами природных вещей являются звезды, животные, растения, камни, облака и основные материалы; примерами артефактов являются дома, мебель, ткани и инструменты. Однако это различие не является простым. Например, когда гниющий стул теряет свою первоначальную форму, он все еще остается артефактом, поскольку является предметом мебели, но становится естественной вещью, куском материи, поскольку гниение — это естественный процесс, определяемый его основными свойствами материала. Живая изгородь естественна, поскольку это растение, которое растет в соответствии со своими собственными принципами, но искусственна, поскольку люди придали ей определенную форму для человеческих целей. Следовательно, мир нельзя просто разделить на естественные и искусственные вещи — разделение зависит от того, как мы их воспринимаем.
Динамика природы
Аристотель был убежден, что природа по своей сути динамична и что естественные вещи находятся в постоянном развитии. Таким образом, понимание естественной вещи требует двух точек зрения: нам нужно знать, 1) из чего состоит вещь, и 2) как и почему она изменяется. В ответ на первый вопрос Аристотель разработал метафизическую схему, которая сформировала всю его философию: каждая реальная вещь, будь то естественная или искусственная, состоит из материи и формы. Например, кирпич состоит из глины, имеющей форму прямоугольника. Прямоугольные формы, которые не материализованы, как в геометрии, — это не реальные вещи, а просто математические идеи. С другой стороны, реальные вещи могут быть материалом, из которого состоят другие реальные вещи, если они расположены в определенной форме. Например, кирпичи — это материал для строительства домов, а дома — это материал городов. Аристотель использовал эту схему для построения всего космоса. Чтобы понять динамику природных явлений, Аристотель различал четыре вида процессов. Во-первых, вещь может просто перемещаться в пространстве, не подвергаясь изменениям. Во-вторых, он может расти или уменьшаться, то есть увеличиваться или уменьшаться в размерах, не меняя своих характеристик. В—третьих, он может претерпевать качественные изменения — например, когда головастик превращается в лягушку, — не теряя своей идентичности. Наконец, он может претерпеть существенные изменения, когда он выходит из или превращается во что-то совершенно другое; это происходит, например, когда животное умирает и разлагается на основные материалы или когда основные материалы подвергаются химической трансформации. Как только мы определили вид изменения — пространственное, количественное, качественное или существенное, — мы можем исследовать его причину, которая для Аристотеля является как действенной, так и конечной причиной.
Аристотель считал, что при каждом изменении что-то должно сохраняться на протяжении всего процесса. Хотя это очевидно при пространственных и количественных изменениях, это труднее определить при качественных и, в частности, существенных изменениях. Согласно Аристотелю, материя каждой реальной вещи сохраняется, даже если ее форма меняется. Например, когда мы формируем кружку из куска глины, глина сохраняется и постепенно меняет свою форму, превращаясь из куска в кружку. Поскольку некоторые формы нельзя сделать из глины (например, паутину), материя и форма взаимосвязаны. Таким образом, у глины есть потенциал принять форму кружки, но не форму паутины. Это более важно для естественных процессов, где причины изменений носят внутренний характер. Например, головастик обладает скрытым потенциалом принимать форму лягушки вместо птицы или чего-то еще. Поэтому Аристотель также описывал любой процесс как переход от потенциальности (потенциальная лягушка) к реальности (реальная лягушка). Кроме того, Аристотель считал, что изменение всегда требует некоторого взаимодействия между изменяющейся вещью и ее причиной, и что изменение заканчивается, когда взаимодействие прекращается, идея, которая была пересмотрена в ранней современной механике. Например, если мы нагреваем воду огнем, огонь воздействует на воду, потому что вода восприимчива к действию огня; как только мы перестаем ее нагревать, вода остывает. Аналогично, если изменение вызвано конечной причиной, объект изменения должен быть восприимчив к этой конечной причине и перестать меняться, как только конечная причина будет устранена.
Элементы природы до Аристотеля
Одним из самых значительных вкладов Аристотеля в науку и, по сути, ядром его физики была его теория элементов, которая просуществовала до конца восемнадцатого века и начала химической революции. Помимо астрономии, теория элементов была ядром древней натурфилософии. Это объясняло множественность и изменение всей материи, дисциплины, которые теперь называются химией и физикой элементарных частиц. Однако, в отличие от современных ученых, древние философы редко проводили эксперименты, а вместо этого искали рациональные системы, которые соответствовали бы всем доступным и наблюдаемым данным. Прежде чем мы рассмотрим решение Аристотеля, мы кратко рассмотрим решения его предшественников. О досократических философах известно мало; сохранились лишь косвенные сообщения и несколько дошедших до нас фрагментов, и их трудно понять. К седьмому веку до нашей эры греческие философы порвали со своими религиозными традициями, отвергнув идею о том, что природные явления вызваны сверхъестественными силами. Вместо этого они характеризовали высшие принципы природы по их материальным свойствам. Многие досократики были монистами, которые утверждали, что единый материальный принцип лежит в основе множественности и изменения всей материи. Для Фалеса (ок.624–ок.546 до н.э.) этим принципом была вода, для Анаксимена (ок.585–ок.528 до н.э.) это был воздух, а для Нее — аклит (ок.540–ок.480 до н.э.) — огонь.
Плюралисты, такие как Анаксагор (ок.500–ок.428 до н.э.), предполагали, что бесконечное множество вещей требует бесконечных принципов и что любое изменение вызвано смешением и разделением элементов. Опираясь на идею Пифагора (ок.582–ок.500 до н.э.) о том, что все основано на дуализме противоположных принципов, Эмпедокл (ок.495–ок.435 до н.э.) разработал первый древний синопсис, на который позже опирался Аристотель. Он объединил более ранние предположения о воде, воздухе и огне с землей в систему из четырех элементов, которые взаимодействовали друг с другом по противоположным принципам притяжения и отталкивания, образуя множественность всех вещей.
Наиболее интересным может быть изложение атомизма, высказанное Демокритом (около 460–около 370 гг. до н.э.) и основанное на более ранних идеях Лейкиппа (около 5 в. до н.э.). С одной стороны, атомизм напоминал плюрализм Анаксагора, потому что Демокрит утверждал, что существует бесконечное количество атомов, которые образуют разнообразие вещей, и что все изменения вызваны их разделением и смешением. С другой стороны, древний атомизм был дуалистической доктриной, поскольку его истинными принципами были материя и пустота. Таким образом, атомы (от греческого atomos, неделимый, неразрезанный) считались определенным распределением материи и пустоты, таким образом, что материя образует невидимо маленькие области неправильной формы, которые сохраняются при всех изменениях во времени.
Атомизм оставался выдающейся, но часто оспариваемой доктриной на протяжении всей своей истории. У его критиков, в первую очередь у Аристотеля, было много возражений. Поскольку материя, согласно Демокриту и в отличие от всех других философий природы, не обладала материальными свойствами, было неясно, чем она отличается от пустоты. Когда Демокрит утверждал, что материя полна, тогда как пустота пуста, критики возражали, что пустота — это не принцип природы, а просто ничто, и что утверждение о существовании ничего является противоречием. Дебаты продолжались вплоть до раннего нового времени как вопрос о том, может ли существовать вакуум или нет.
Другие утверждали, что нет никаких эмпирических доказательств существования атомов. Кроме того, поскольку материя не обладала материальными свойствами, любое объяснение свойств материала, основанное на предполагаемой форме атома, было в высшей степени спекулятивным. Действительно, Демокрит и его последователи произвольно утверждали различные формы, чтобы объяснить различия в цвете, вкусе или любых других эмпирических свойствах. Наконец, атомизм был трудной концепцией для понимания многими людьми.
Идея о том, что материя может быть неделимой и что у нее нет внутренних свойств, противоречит здравому смыслу, поскольку факты говорят как раз об обратном.
Платон разработал свою собственную версию атомизма, которая опиралась на более ранние идеи Пифагора, некоторые сложные математические методы и доктрину Эмпедокла. Хотя она была эзотерической даже для современников, она стала влиятельной, потому что Платон изложил свою теорию в форме мифа о сотворении мира. В нем божественный творец строит мир в соответствии с геометрическими идеями, формируя не материю, а пространство. Элементы огня, воздуха, воды и земли Эмпедокла состояли из четырех невидимо маленьких правильных многогранников. Они не были атомами, а состояли из неделимых треугольников двух разных типов. Платон выбрал их математическую конструкцию таким образом, чтобы некоторые материальные изменения (например, огонь кипятит воду, превращая ее в пар, подобный воздуху) можно было объяснить квазигеометрическим механизмом. Например, тедраэдры огня с острыми краями могут разделить додекаэдры воды с тупыми краями на составляющие их треугольники, которые затем могут снова собраться, образуя октаэдры воздуха.
Элементы природы Аристотеля
Аристотель отвергал оба вида атомизма и утверждал, что система Платона путала математические идеи с реальными вещами. Вместо этого он добавил новую основу к четырем элементам Эм-педокла. По мнению Аристотеля, элементы природы должны представлять фундаментальные характеристики природы, то есть они должны обладать основными свойствами материи, которые управляют динамикой природы. Основной характеристикой материи является ее осязаемость, которая для Аристотеля включала в себя два тактильных свойства: материя более или менее сухая (твердая) или влажная (мягкая) и более или менее холодная и горячая. Чтобы охватить всю область этих двух измерений свойств, каждый элемент имел одно крайнее свойство из каждого измерения, создавая четыре пары свойств, с которыми Аристотель связал четыре элемента Эмпедокла: сухие и холодные были характеристиками земли, влажные и холодные — воды, влажные и горячие — воздуха и сухие и горячие, как огонь. Более того, для Аристотеля твердое и мягкое были пассивными свойствами, поскольку они определяли пластичность материалов, тогда как горячее и холодное были активными свойствами, поскольку они могли воздействовать на другие материалы. Например, вода расширяется, если ее нагревать огнем, и сжимается, если ее охлаждать. Таким образом, две пары свойств представляли собой как эмпирические характеристики материи, так и основные взаимодействия между материалами.
Аристотель использовал свою теорию элементов для объяснения множества природных явлений, начиная от химии, физики и метеорологии и заканчивая биологией и медициной. Более того, его теория позволила ему написать первый трактат о том, что мы бы назвали химической обработкой материалов, включая металлургию и кулинарию. Он не делал принципиального различия между природными и технологическими явлениями, потому что материалы и их взаимодействия были по существу одинаковыми в естественных и искусственных процессах. Кроме того, элементы структурировали весь мир в двух разных подходах.
Иерархическая структура Мира
Как и в теории Платона, элементы Аристотеля могли взаимодействовать и трансформировать друг друга. Когда избыток огня (горячего и сухого) воздействовал на воду (холодную и влажную), чтобы нейтрализовать элементальное свойство холода, вода превращалась в своего рода воздух (горячий и влажный). Для Аристотеля элементы были реальными вещами, хотя они встречались только в нечистых формах или смесях. Согласно его метафизической доктрине, как элементы, так и реальные вещи должны состоять из формы и материи, а их элементарные свойства были их специфической формой. В элементарной трансформации, его парадигме существенных изменений, элементарная форма была заменена. Его теория существенных изменений требовала, чтобы первичная материя, лишенная каких-либо качеств, сохранялась во время изменения. Поскольку первичная материя не имела ни качеств, ни формы, она не была реальной вещью, а лишь носителем элементарных свойств и субстратом существенных изменений, которые объединяли физический мир. Тем не менее, первичная материя Аристотеля позже вызвала многочисленные недоразумения, особенно среди алхимиков в их экспериментальном поиске основного принципа материи. Начав с элементов, состоящих из первичной материи, и их специфической формы элементарных свойств, Аристотель разработал иерархию физического мира, в которой каждый шаг обеспечивал материю для следующего. Для основных соединений элементы служили материей, а их состав — определенной формой. На следующем этапе гетерогенные соединения, такие как древесина, могут быть объединены и структурированы для формирования частей живых существ, таких как человеческая рука или ствол дерева. Если бы они были объединены и организованы в соответствии с определенными формами и целями, они образовали бы живое существо. Для Аристотеля это требовало, по крайней мере, “растительной души”, которая служила бы организующим принципом и контролировала обмен веществ. Животные отличались от растений дополнительной душой более высокого порядка, которая позволяла живым существам двигаться и чувствовать. Люди были наделены дополнительной “интеллектуальной душой”, которая позволяла им организовывать свою жизнь в соответствии с идеями и целями.
Неорганический мир, включая воздух, воду и землю, был пространственно и хронологически структурирован, образуя регулярные и периодические явления, такие как погода и времена года, для которых Аристотель определил солнце, луну и звезды как их структурирующий и движущий принцип. Наконец, поскольку для Аристотеля каждое движение должно иметь причину, он постулировал богов как конечную причину регулярного движения звезд. Подобно первичной материи, эти боги не были реальными вещами, состоящими из материи и формы. Скорее, подобно человеческому интеллекту, который может организовывать реальные события благодаря своему нематериальному существованию и деятельности, боги были чистой формой и так называемыми “неподвижными движителями”. Существа, обладающие полной независимостью и скромностью, они также служили образцом для подражания людям.
В КОНТЕКСТЕ: КОСМОС АРИСТОТЕЛЯ
Для обоснования своей работы Аристотель обратился к идеям своего предшественника Эмпедокла (ок. 495–ок.435 до н.э.). Эмпедокл считал, что перемены происходят в результате взаимодействия четырех стихий: огня, воды, земли и воздуха. Силы любви и ненависти воздействовали на эти элементы, и их взаимодействие сначала привело к появлению минералов, затем растений, а затем животных в результате долгой серии взаимодействий методом проб и ошибок.
Аристотель также считал, что вся материя в земной части Вселенной, состоящая из области ниже сферы Луны до Земли (подлунная область), образовалась в результате взаимодействия между четырьмя элементами. Земля, состоящая из самого тяжелого земного элемента, неподвижно покоилась на своем естественном месте, в центре подлунной области. Водная сфера окружала Землю, но границы между землей и водой были неровными, потому что более высокие части суши выступали над океанами, которые окружают наш земной шар. Следующей была воздушная сфера. Над ним, но ниже луны, находилась сфера огня, которая была самой легкой из стихий и переходом в вечные царства планет. Это подлунное царство было царством перемен и коррупции.
В области вселенной за пределами Луны все было сделано из пятого элемента, который он назвал эфиром. Орбиты планет представляли собой твердые кристаллические сферы, сделанные из эфира, к которым были прочно прикреплены идеально отполированные планетные тела, также сделанные из эфира. Небеса были неизменны.
Силы, стоящие за движением элементов, в конечном счете были обусловлены вечным существом, называемым Первичным Двигателем. Следуя примеру Эмпедокла, Первичный двигатель Аристотеля функционировал как объект любви и желания для души, которая оживляла тело самой внешней сферы неподвижных звезд, primum mobile. Primum mobile вращался с огромной скоростью каждые двадцать четыре часа и сообщал это движение планетарным орбитальным сферам. Более поздние христианские комментаторы, такие как св. Фома Аквинский (ок. 1225-1274) адаптировал идею Аристотеля о Первичном Двигателе к своей концепции Бога, что стало еще одной причиной долговечности аристотелевской философии.
Космологическая структура Мира
Аристотель рассматривал космос как ряд сферических оболочек, каждая из которых связана с одним элементом, вокруг Земли. Древние греки знали, что планета представляет собой сферу, и даже измеряли ее с некоторой точностью. Он состоял в основном из элемента земля, с поверхностью, в значительной степени покрытой водой, а в его атмосфере преобладал воздух. Нижние слои атмосферы были заполнены влагой — облаками и дождем — из-за турбулентности на границе раздела водной и воздушной оболочек, которая определяла погоду. Над атмосферой следующая сфера, достигающая высоты Луны, была заполнена в основном элементом огня.
Аристотель видел достаточно эмпирических доказательств этой модели оболочки. В частности, земля была тяжелее воды, которая, в свою очередь, была намного тяжелее воздуха; и пламя, очевидно, поднималось в воздух. В воде камень опускался вниз, в то время как пузырь воздуха поднимался вверх. Основываясь на таких эмпирических закономерностях, он сделал общий вывод о том, что каждый элемент имеет тенденцию перемещаться в свою конкретную оболочку, которую он назвал своим надлежащим местом. Эта теория могла бы также объяснить любое обычное явление на Земле, которое мы сейчас объясняем силой тяжести.
Над Луной все было, очевидно, по-другому, поскольку солнце, звезды и планеты, казалось, двигались по полурегулярным кругам вокруг Земли, движение, которое было невозможно без помощи дополнительных сил на Земле. Из-за этого Аристотель постулировал, что звезды и их окружение состоят из совершенно другой материи, неизвестной людям, которую он назвал эфиром и которая обеспечивает круговое, а не прямолинейное движение.
Модель Аристотеля была основана на теориях астронома Евдокса (ок. 395-342 гг. до н.э.), который разработал сложную геометрическую модель, объясняющую нерегулярное движение звезд наложением множества правильных окружностей. Эта геоцентрическая космологическая модель, в центре которой находится Земля, а все небесные тела движутся вокруг нее по круговым орбитам, позже была более подробно разработана греческим математиком и астрономом Клавдием Птолемеем (c.AD 90–с.168). Однако еще в третьем веке до нашей эры астроном из собственной школы Аристотеля Аристарх Самосский (ок. 310–ок.230 до н.э.) предположил, что солнце находится в центре космоса, а Земля движется вокруг него. Эта гелиоцентрическая модель, хотя и была известна многим последующим астрономам, не получила признания до тех пор, пока польский астроном Николай Коперник (1473-1543) не разработал ее с математической строгостью, которая могла объяснить нерегулярные орбиты с большей точностью.
Космология Аристотеля была бы неполной без его взглядов на время и пространство. Если вы спросите: “Что находится в космосе за пределами сферы звезд?” Аристотель ответил бы, что этот вопрос не имеет смысла, потому что за пределами сферы звезд нет пространства. Для него весь космос был огромной, но конечной сферой, состоящей из материи, с каждым элементом, включая эфир, на своем определенном месте. Для Аристотеля пространства без материи не существовало ни в космологии, ни в атомизме.
Однако, в отличие от пространства, он видел время бесконечным, без начала и конца. Космос был вечен, без начала и конца, потому что как его возникновение из ничего, так и его исчезновение в ничто нарушали основные принципы его метафизики изменений. Более того, благодаря регулярному движению звезд и, в конечном счете, вечной природе богов, ни радикальные, ни эволюционные изменения были невозможны. Действительно, Аристотель считал, что биологические виды не эволюционируют, а остаются стабильными, точно так же, как и минералы. Даже если в результате какого-либо стихийного бедствия какой-то вид исчезнет, долгосрочные сбалансированные условия на Земле позволят ему возродиться.
Натурфилософия Аристотеля в Средние века
После падения Римской империи в пятом веке нашей эры большая часть философии Аристотеля была утеряна для Запада на столетия. Его труды были переведены на арабский язык в мусульманском мире, где они помогли сформировать основу большей части исламской науки начиная с восьмого века. Когда в позднем средневековье Европа вступила в контакт с восточным миром, труды классических философов были заново открыты.
Самые ранние переводы научных трудов Аристотеля с арабского на латынь в двенадцатом веке шокировали многих средневековых христиан. До тех пор были известны лишь фрагменты его логики, но даже этого было достаточно, чтобы сделать его непререкаемым авторитетом во всех логических и философских вопросах. Теперь они узнали, что почитаемый философ учил, что мир был сотворен не Богом, как сказано в Библии, а вечным, без начала и конца. Более того, Аристотель определял богов как “неподвижных движителей”, которые гарантировали вечное движение звезд, но не вмешивались в мирские события, фактически отвергая идею чудес или роли ангелов.
Труды величайших арабских ученых-аристотелистов включали труды Аверроэса (1126-1198), чьи многочисленные комментарии к учению Аристотеля были особенно влиятельными. Он утверждал, что человеческая душа, согласно Аристотелю, не может пережить физическую смерть, что противоречит христианскому учению о бессмертии души. Таким образом, первой реакцией христианских властей было полное запрещение преподавания науки Аристотеля под страхом смерти. Однако немецкий философ Альберт Магнус (ок. 1200-1280) и особенно его ученик Фома Аквинский (ок. 1225-1274) предприняли огромные усилия, чтобы примирить натурфилософию Аристотеля с христианской доктриной, написав объемистые комментарии, в которых очень подробно объяснялось, как христиане должны интерпретировать тексты Аристотеля.
Благодаря этим комментариям пересмотренная натурфилософия Аристотеля вошла в основные учебные программы недавно созданных европейских университетов, где она оставалась по меньшей мере четыре столетия. Более того, смесь аристотелевских и христианских взглядов Фомы Аквинского, получившая название томизма, была провозглашена Римско-католической церковью официальной доктриной натурфилософии и метафизики и остается таковой до сегодняшнего дня.
Эта теологическая ассимиляция придала натурфилософии Аристотеля исключительный статус. С одной стороны, любая критика или расхождение во взглядах грозили официальными санкциями, начиная от запрета на преподавание а публикация — к отлучению от церкви и даже смерти. Например, итальянский философ Джордано Бруно (1548-1600) был сожжен на костре за то, что отверг космологию Аристотеля и его предположение о гелиоцентрической солнечной системе и бесконечной вселенной. С другой стороны, она тесно связывала натурфилософию с теологией, объединяя все споры о натурфилософии, включая попытки преодолеть аристотелевскую систему и установить то, что мы называем современной наукой, с религией. Однако, поскольку аристотелевская натурфилософия находилась в ведении церкви, критика усилилась вместе с протестантской реформацией.
Ранние попытки свергнуть аристотелевскую систему
Помимо своей христианской ассимиляции, натурфилософия Аристотеля представляла собой сильную систему, основанную на переплетенных метафизических принципах, которые нелегко было изменить. Для построения новой системы требовались радикальные изменения, но любое такое изменение грозило преследованием. Французский философ и математик Рене Декарт (1596-1650) разрешил этот парадокс, построив новую систему, основанную на избранных и переработанных аристотелевских принципах. Там, где Аристотель утверждал, что в природе есть четыре различные причины (формальная, материальная, действенная и конечная), с помощью которых ученые должны объяснять природные явления, Декарт выбрал только действенную причину.
Задача ученого, согласно Декарту, состояла в том, чтобы объяснить все природные явления исключительно их причинно-следственным механизмом. Аналогично, из четырех видов изменений Аристотеля (пространственных, количественных, качественных и существенных) Декарт выбирает только пространственное движение, заявляя, что любое качественное или существенное изменение в конечном счете может быть сведено к движению и столкновению частиц в пространстве. Он переделал принципы формы и материи Аристотеля, превратив их в геометрическую форму и пространственное расширение, и охарактеризовал элементы геометрической формой и размером их частиц, а не элементарными качествами горячего, холодного, влажного и сухого. В конце концов, вселенная Декарта сильно напоминала древний атомизм с вращающимися вокруг невидимыми частицами, но он отвергал как идеи пустого пространства или вакуума, так и неделимых частиц.
Однако новым акцентом Декарта стала идея о том, что механизм движения любой частицы (и, следовательно, любых природных явлений) может быть выражен математически. Он разработал ряд математических теорий, которые оказали сильное влияние на более поздние принципы механики английского физика и математика Исаака Ньютона (1642-1727). Действительно, Декарт вместе с итальянским математиком и астрономом Галилео Галилеем (1564-1642) сформулировал то, что мы сейчас называем принципом инерции, согласно которому тело, приведенное в движение, стремится продолжать свое движение по прямой линии до тех пор, пока не вмешается никакая другая внешняя причина.
Это был важный отход от аристотелевской физики в двух отношениях. Во-первых, Аристотель учил, что движение или изменение продолжается только до тех пор, пока действует движущая причина; инерция требовала только движущейся причины в начале движения. Что касается всей Вселенной, то начального импульса было бы достаточно, чтобы вызвать всю последующую динамику Вселенной. Эта идея была теологически привлекательна для Декарта и его последователей механической философии, потому что она могла превратить “неподвижный двигатель” Аристотеля в Бога, который начал динамику вселенной при сотворении.
Механика была лишь незначительной частью всеобъемлющей натурфилософии Аристотеля, поскольку за пределами астрономии она не применялась к явлениям природы. Хотя появление математически обоснованной механики Декартом, Галилеем, английским натурфилософом Робертом Бойлем (1627-1691), Ньютоном и другими сейчас называют научной революцией, она не затронула большинство тем, затронутых Аристотелем. Действительно, на эти предметы, составляющие основную часть современных научных дисциплин, философия Аристотеля оказывала глубокое влияние на протяжении веков. Его биология, в частности, оставалась почти неизменной вплоть до девятнадцатого века, когда ее окончательно затмили теории эволюции и естественного отбора Дарвина.
Теория элементов и соединений Аристотеля была основой химии, минералогии, метеорологии, геологии и медицины восемнадцатого века, хотя в ретроспективе она более точно охватывала то, что мы сегодня называем термодинамическими явлениями, например, кипение или замерзание воды, а не настоящие химические превращения. Поскольку она также утверждала, что один элемент может быть преобразован в другой, она стала теоретической основой алхимии, которая предложила очень неаристотелевскую идею изучения природы, пытаясь преобразовать ее. Однако в конечном счете это стало подходом современной экспериментальной лабораторной науки.
Несмотря на свою неспособность превращать основные материалы в золото, алхимики или “химики”, на языке шестнадцатого века, создали в своих лабораториях множество новых материалов и химических явлений, которые не поддавались аристотелевскому объяснению. На протяжении веков аристотелевские элементы дополнялись лишь дополнительными “химическими принципами” для объяснения таких явлений, как горение, прокаливание или образование кислот. Только в конце восемнадцатого века теория материи была поставлена на новую, экспериментальную основу. Вместо того чтобы поместить элементы в метафизическую систему, как это сделал Аристотель, французский химик Антуан Лавуазье (1743-1794) определил элементы как любой материал материи, который сопротивляется экспериментальным попыткам разобрать его на части.
Современные Культурные Связи
Несмотря на то, что большинство научных ответов Аристотеля в настоящее время устарели, его тексты представляют собой увлекательное чтение. Он задает вопросы “здравого смысла”, которые служат ориентиром.
В КОНТЕКСТЕ: СОВРЕМЕННАЯ НАУКА, ЧАСТО ПРОТИВОРЕЧАЩАЯ ЗДРАВОМУ СМЫСЛУ, ВЫТЕСНЯЕТ ЧУВСТВЕННЫЙ “ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ”.
На первый взгляд объяснения Аристотеля согласуются с большинством основных сенсорных наблюдений за движением, но были некоторые тревожные исключения, которые имели важные последствия для развития современной физики. Если камень метнуть из катапульты, он продолжит движение даже после того, как покинет рычаг машины, и не упадет на землю немедленно, как предсказала бы аристотелевская физика. Более поздние комментаторы утверждали, что воздух перед скалой был нарушен движением скалы и закручивался за скалой и толкал ее вперед. Другие физики, такие как Иоанн Филопонус (490-570 гг. н.э.), модифицировали теорию Аристотеля с помощью концепции импульса. Филопонус утверждал, что снаряд движется за счет силы или импульса, который придает ему движитель, который исчерпывает себя в ходе движения. Импульс будет поддерживать движение снаряда после того, как он покинет катапульту. Хотя идея Филопонуса и была ошибочной, она продемонстрировала некоторые несоответствия аристотелевской физики. Позже Галилей решил эту проблему, продемонстрировав, что движение снаряда или параболическое движение является результатом действия сил инерции и гравитации.
Аристотель также пытался объяснить скорость объектов в свободном падении, утверждая, что вес объекта, деленный на сопротивление среды, в которой он перемещался, приведет к его скорости. Вот почему, рассуждал он, камень, казалось, падал в воздухе быстрее, чем перо, — утверждение, которое не было опровергнуто до появления работ Галилея в семнадцатом веке. Концепция скорости движения Аристотеля также не объясняла ускорение свободного падения, поскольку скорость объектов в его схеме должна быть постоянной. Более поздние комментаторы пытались объяснить ускорение в аристотелевских терминах как следствие возрастающего желания объекта достичь своего естественного места, концепция, также показанная Галилеем ложной.
Согласно его уравнению скорости, Аристотель также понял, что если объект движется в среде без сопротивления (без трения), он будет двигаться бесконечно быстро и двигаться вечно, концепция, которую он отверг как абсурдную. Концепция, которую он отверг, была принципом инерции, позже открытым французским философом и математиком Рене Декартом (1596-1650) и включающим Первый закон Ньютона — свойство объекта оставаться с постоянной скоростью, если на него не воздействуют внешние силы. В среде без трения толкаемый объект будет вечно двигаться с постоянной скоростью.
Концепция Аристотеля о естественном круговом движении планет также не согласуется с эмпирическими наблюдениями, поскольку планеты движутся по небу нерегулярно, ретроградно или петляя вдоль полосы зодиака. Однако космологическая система Аристотеля была настолько влиятельной, что целью астрономии вплоть до европейского Возрождения в шестнадцатом веке было создание математической теории, которая сохраняла круг как средство вычисления положения планет, но при этом объясняла наблюдаемые отклонения от этих круговых орбит. Используя приборы эпицикла и эквантной точки, римский астроном Птолемей (c.AD 90-168) создал набор составных кругов, чтобы объяснить неравномерности в видимых движениях всех планет. Книга Птолемея «Альмагест» была первым математическим трактатом, в котором систематически давался полный и количественный отчет обо всех небесных движениях, и она была основана на концепции небес Аристотеля. Альмагест не был заменен до тех пор, пока не появилась работа польского астронома Николая Коперника (1473-1543), которая продемонстрировала, что солнечная система была сосредоточена на Солнце, а не на Земле. Первый планетарный закон немецкого астронома Иоганна Кеплера (1571-1630), сформулированный в начале XVII века, также продемонстрировал, что планеты движутся по эллиптическим, а не строго круговым орбитам.
Хотя физика Аристотеля иногда внутренне противоречива или несовместима с чувственным наблюдением, она оставалась доминирующей парадигмой в научной мысли в течение двух тысяч лет.
См. Также Астрономия и космология: Механистическая Вселенная; Астрономия и космология: Теория Большого Взрыва и современная космология; Астрономия и космология: Космология; Астрономия и космология: Западные и незападные культурные практики в Древней астрономии:; Астрономия и космология: Астрономия возникла из астрологии; Физика: Формулировка классического физического закона; Физика: Ньютоновская физика. https://www.encyclopedia.com