Натурфилософская картина мира

НАУЧНЫЙ ПОДХОД

НАТУРФИЛОСОФСКАЯ КАРТИНА МИРА

В. В. Касинский

доктор физико-математических наук, профессор, профессор НИ Иркутского государственного технического университета

Естествознание есть остов мировой культуры, ее системообразующий фактор, так как методология познания наиболее развита в естественно-научной среде. Ознакомление с этой методологией поможет эффективнее проводить исследования в любой области деятельности, будь то экономика или юриспруденция. Кроме того, изучение эволюции современного естествознания способствует становлению научного мировоззрения творческой личности. Прагматическая ценность широкой образованности состоит в возможности адаптировать себя к изменяющимся обстоятельствам, а в дальнейшем — в умении управлять обстоятельствами применительно к своей профессиональной деятельности. И если образованность специалиста должна стать системой, то системная подготовка широко образованной личности — необходимое условие формирования положительного образа судьи или другого деятеля правосудия.

1. Предшественники натурфилософии. Попытки осмыслить окружающую природу и свое место в ней предпринимались давно. Первые системные представления, о которых мы знаем, появились почти синхронно в разных частях света. Хронологически их создание приходится на IX—V вв. до н.э. Уже в этих первичных мировоззренческих проблесках просматривается идея единства природных процессов.

На Ближнем Востоке около VII в. до н.э. появилось учение Заратуштры, он же Зоро-астр. Суть учения — мир сформировался и существует в непрерывном противостоянии све-

Л. И. Касинская

кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры гуманитарных и социально-экономических дисциплин Восточно-Сибирского филиала Российской академии правосудия

та и тьмы, добра и зла. Из чего состоит мир и как он устроен, Заратуштра не упоминает. Главное в его мироощущении — жизнь есть борьба противоположностей.

Чуть позже в Индии Сиддхартха Гаутама, он же Будда, основал учение, в котором утверждалось вечное и неизменное существование материального мира и населяющих его сознательных существ. В мировом пространстве рассеяно бесконечное множество шарообразных миров, и один из них — наш. Бог как созидающая сила в учении Будды отсутствует.

В Китае примерно в VI—V вв. до н.э. возникло конфуцианство. Его создатель Конфуций, он же Кунфу-цы,1 («почтенный учитель Кун»), наряду с проповедями просвещения и порядка настойчиво советовал своим ученикам изучать еще непознанное, обращая свое внимание на устройство окружающего мира и течение природных процессов с тем, чтобы извлечь из наблюдений полезный опыт. Из книги «Середина и постоянство»: «То, что дано Небом, называется природой. Согласие с природой называется Путем. Нам необходимо изучить Путь и глубоко исследовать его. Также необходимо выяснить учение о Пути и раскрыть сущность его, чтобы народ мог осуществить его на деле. Необходимо изучить то, чего мы,1 не знаем. Хотя для этого нужно много трудов, но это неизбежно». Так учил Конфуций две с половиной тысячи лет назад. Но впечатление такое, что эти слова принадлежат вполне современному преподавателю КСЕ, убеждающего студентов поработать над со-

бой... Ученики Конфуция изобрели в свое время порох, фарфор, бумагу, компас. Они же создали книгопечатание, технику железного литья, механические часы. Интересно, а что изобретут наши студенты? Что же касается мироздания, то по Конфуцию причины и сущность мира составляют единое и непознаваемое человеком начало — ДАО. Вряд ли деяния Конфуция и его предшественников нужно рассматривать как старт науки. А вот как создание основ технологий, как зарождение техносферы — это достаточно логично.

Во всех этих учениях считалось, что разум человеческий не в силах понять истоки и сущность природных явлений. В лучшем случае признавалось целесообразным наблюдение природы с целью самосовершенствования и извлечения практических выгод в земледелии, животноводстве и ремеслах. Человек в целом трактовался как раб природы. Совсем не случайно все эти учения сильными мира того были положены в основу религий и религиозных течений. В них подчинение человека непознаваемым «высшим» силам возводилось уже в ранг необсуждаемых догм.

2. Античные предтечи натурфилософии. Для нашего европейского менталитета и восприятия мира наиболее близки идеи древнегреческой и древнеримской цивилизаций. Именно они дали старт эволюции естественно-научной картины мира. Идеи греческих натурфилософов были почти целиком восприняты в Древнем Риме, а через военные походы греческих фаланг и римских когорт — и еще в некоторых частях Европы и Азии. Происходило это в основном в период с VI в. до н.э. по 1—11 вв. н. э. Так случилось, что в древнегреческой культуре была принята иная, нежели на Востоке, постановка самой проблемы познания мира. Природа признавалась вполне познаваемой, боги были почти как люди. В центре мира была Земля и жизнь земная, созданные богами для человека. Можно сказать, что мыслители Древней Греции исповедовали идею антропоцентризма. Систему их взглядов на сущность природы мы называем натурфилософией, что в дословном переводе означает «любовь к мудрости природы». Хронология развития натурфилософии и конкретные вклады выдающихся мыслителей-натурфилософов прекрасно описаны в кни-

гах1. Здесь мы остановимся лишь на концептуальных достижениях натурфилософов, обсуждая в основном их представления о строении материи, устройстве Вселенной и о методологии познания.

Натурфилософия не является наукой в современном смысле этого слова. В первом приближении ее можно назвать историческим стартом теоретического познания природы. Основу методологии натурфилософов составляли наблюдения и умозаключения. Эти компоненты процесса познания сохранились как элементы научного метода. Натурфилософы не задавали вопросов природе, за редким исключением. Спрашивали они преимущественно самих себя. В размышлениях и действиях они настойчиво искали «универсальное начало», объединяющее явления природы в единое целое. Конечно, выбор в качестве «начал» некоторых конкретных явлений или веществ (огонь, вода, земля) нельзя назвать корректной операцией, но это с нашей точки зрения. Сама же проблема поиска единых идей, объединяющих разнородные на первый взгляд явления, актуальна до сих пор.

«Что есть все?» Этот вечно интересный вопрос первым задал себе Фалес из Милета (625—547 гг. до н.э.). Он и его ученики считали, что есть некая единая, непрерывная, бесформенная сущность, из которой и состоят все тела в этом мире. Эта универсальная сущность получила титул Материи. Сам Фалес считал, что рангу материи больше всего соответствует вода в силу своей текучести, однородности и неспособности сохранять какую-либо стабильную форму. Анаксимандр (610—546 гг. до н.э.) отдавал приоритет беспредельному и ненаблюдаемому апейрону, Анаксимен ( 588—524 гг. до н.э.) — воздуху. Гераклит из Эфеса (530—470 гг. до н.э.) представлял праматерию «вечно живым огнем, вспыхивающим и угасающим по собственным законам». Вариантов толкования было много, но суть их сохранилась до наших пор: материя — плоть Вселенной.

Мыслители античности, пытаясь понять и выразить гармонию наблюдаемого мира, создавали и способы выяснения истины, или методологию познания. Сократ (469—399 гг. до н.э.) создал майевтику (дословно — помощь при родах) — учение о том, как ставить вопро-

1 Дубнищева Т. Я. Ретрофизика в зеркале философских рефлексий. М. : ИНФРА-М, 1997. 334 с.; Ильин В. Л. История физики. М. : Академия, 2003. 272 с.

Глагол Ъ

правосудия

2(6)/2013

сы и находить на них правильные ответы через столкновение противоречивых истин. Центром мироздания Сократ провозглашал Человека. Он убеждал людей изучать самих себя, чтобы выяснить, каковы же люди по своей природе. Все остальное (материя, Вселенная и т. п.) было, по его мнению, второстепенным. Метод самопознания по Сократу — общение через диалог, когда истина и знание никому не даны в готовом виде, а устанавливаются в ходе совместного поиска. Для взаимопонимания нужно «умение разделять в теории и на практике предметы по родам» и умение создавать определения. По современным понятиям, это классификация и аксиоматизация. Сократ создал основы индуктивного метода, когда общее выводится из анализа многих частностей. В своих обобщениях он часто использовал «гипотезы» — предварительные «пробные» определения. Гипотезы в современной науке понимаются несколько шире, чем в сократовском толковании, сейчас они, как правило, включают еще анализ причин.

Фактически натурфилософия есть «относительные обобщения естественных наук, выводящее наш ум из наивных представлений житейского сознания» (Вл. Соловьев). Для обобщений нужен был и обобщенный язык. Многие натурфилософы в этот ранг интуитивно возводили математику, ибо она может служить не только удовлетворению практических потребностей в счете и измерениях, но и быть языком познания. Еще Фалес понял силу математических истин, именно он оторвал математику «от земли и кошелька» и возвысил ее до доказательства теорем. Пифагор (580— 500 гг. до н.э.) представлял число как основу мира («все есть число»). Платон (427—347 гг. до н.э.) был уверен, что мир построен из многогранников, которые и являются кирпичиками мироздания. Евклид (315—255 гг. до н.э.) в своих «Началах» изложил основы планиметрии, стереометрии, теории чисел и проблему несоизмеримости. Он понял и доказал мощь аксиоматического подхода, когда в основу теории закладывается система недоказуемых положений (аксиом и постулатов), а их справедливость подтверждается правильностью следствий и выводов. Евклиду же принадлежит приоритет в приложении математики к геометрической оптике. Своими исследованиями он фактически доказал, что математика как язык есть не только средство общения, но прежде всего средство познания. Архимед из

Сиракуз (287—212 гг. до н.э.) хорошо известен как механик. На самом деле он был гениальным математиком. Исходные данные для своих исследований он получал из опыта, затем обобщал их до уровня математического описания с тем, чтобы использовать при решении физических и инженерных задач. Этому же алгоритму следует и современная прикладная математика.

Размышляя о месте человека в природе, почти все натурфилософы придерживались идеи антропоцентризма, неизменно ставя человека над природой. Пытаясь собрать воедино огромное количество наблюдаемых фактов, исследователи выстраивали умозрительные картины строения материи и мира в целом. Именно в те времена были сформулированы актуальные до сих пор проблемы познания: «Из чего состоит мир?», «Кто и где мы в этом мире?», «Как все это живет и что им движет?». В поисках ответов было выработано множество систем, в большинстве своем не выдержавших испытания временем. Но среди них оказались и гениальные. Мы остановимся на анализе только трех учений, ибо в них были выработаны представления, живущие до сих пор. В дошедших до нас изложениях учений Демокрита и Аристотеля практически нет математических формул, только вербальное изложение. Но в трудах Птолемея, создавшего систему устройства мира, математика представлена во всем ее тогдашнем могуществе.

3. Атомизм и эволюция. Школа Демокрита. Основатель атомизма Демокрит (470—380 гг. до н.э.) был сыном видного аристократа города Абдеры. Используя нынешние понятия, можно сказать, что отец дал Демокриту блестящее образование. Одним из его учителей был Левкипп. Сочинения Демокрита до нас не дошли. Сущность его учения мы знаем в основном по пространным цитатам в сочинениях Аристотеля, а также из книги Лукреция, гениального последователя Эпикура (341—270 гг до н.э.), сочинения которого сохранилось лишь фрагментами.

Атомисты считали, что материя не является сплошной, а состоит из очень большого числа неделимых и незримых тел — атомов, двигающихся в пространстве. Между атомами — пустота. Возникновение и уничтожение тел есть не что иное, как соединение и разъединение атомов. Сами атомы вечны, неделимы и неизменяемы, то есть именно они олицетворяют самые существенные атрибуты материи.

Они просты и однородны по составу, различие тел сводится только к количеству. Различие может быть по форме, величине и распорядку. По форме атомы бесконечно разнообразны, они могут быть с впадинами, крючками, петлями. Как сказал бы нынешний инженер-механик, атомы снабжены «разъемными соединениями». Пустое пространство само по себе безгранично, оно охватывает атомы, разделяет их и образует конечные предметы. Действие на расстоянии атомисты объясняли «истечениями». В реальных предметах Демокрит первичные объективные качества отличал от вторичных, кои считал субъективными (тепло, холод). В своем движении атомы могут нагонять друг друга и из-за толчков вызывать вращательное движение некоторых сообществ атомов. Этим вращательным движением образуются шарообразные тела — миры. Миры не вечны, они образуются и погибают через соединение и разъединение атомов. При вращательном движении атомов в центре оказались более тяжелые, из которых образуется Земля, на периферии — те, из которых образовались небо, огонь и воздух. Ветер своим напором выдавливает из земли мельчайшие частицы, которые образуют воду. Но сами атомы при этом — неизменяемы, они есть корпускулы, частицы материи, поэтому все в мире совершается с необходимостью, и нет места случайности. В этой чисто умозрительной картине поражает гениальность догадок. В учении Демокрита четко видна система, в которой нет места человекоподобным богам. «Божественными» могут считаться только природные явления.

Интересно проследить, как античные атомисты толковали органическую природу, в том числе человека. Демокрит анализировал и физиологические, и психологические аспекты. Душу он представлял в форме атома, определяющего особенности душевной жизни. Поскольку душа обязана быть подвижной, то она представлялась круглым огненным атомом. Дыхание обеспечивает человеку поступление новых огненных атомов, которые заменяют собой растраченные атомы души. Следовательно, если нет дыхания, то нет и жизни. Душа, наполняющая весь мир, и есть божество, но оно подчинено (божество!!!) механическим законам, справедливым для всей материи. Мышление тоже есть движение. Ощущение и осязание возникают под действием «внешних толчков». Но сущность вещей мы познаем не ощущениями, а мышлением. Цель жизни —

спокойное внутреннее состояние души, независимое от внешних благ. Государство, по Демокриту, вынужденное единство, долженствующее поглотить индивидуум. Мифология — порождение фантазии и сильных впечатлений от непонятных природных явлений. Атомисты допускали также существование существ, высших по организации, чем человек. Именно их влиянием объяснялись пророческие сны и прочая «мистика». Сам Демокрит был первым последовательным материалистом, элементы идеалистические были введены в его учение Эпикуром и Лукрецием.

В отношении устройства Вселенной больших расхождений с другими натурфилософами не было. Все они следовали Евдоксу. В центре — неподвижная шарообразная Земля, вокруг нее на разных сферах вращаются звезды, Солнце, планеты, Луна. Сферы планет могут вращаться в разных направлениях. Геоцентризм сомнению не подвергался, так же как и материальность Солнца и Луны. В космологии Демокрита были отличительные черты. Так, он полагал, что из атомов могут состоять и иные миры. Они рождаются, живут, исчезают, но только как скопления атомов, а сами атомы — бессмертны. Вселенная бесконечна.

Что касается методологии, то Демокрит не раз отмечал ограниченность и трудность познания. Он считал, что мировоззрение надо строить так: взять очевидные факты и законы и принять их без объяснения. Из них при необходимости можно вывести все изменения, что наблюдаются в мире. Происхождение сущности объяснению не подлежит, поскольку материя и атомы вечны. Объяснять надо только изменения. А тщательного изучения достойны только высшие закономерности «великого целого», частью и центром которого являются Земля и человек.

Таким образом, в учении Демокрита сформулирована идея дискретности материи. Взаимодействие между частицами приводит к разрушению одних форм и созданию новых, среди которых могут оказаться и очень сложные. Эта мысль фактически составляет основание эволюционной концепции, а в философии — основу диалектики как науки об общих законах развития природы, общества и человеческого мышления.

4. Непрерывность и стационарность. Школа Аристотеля. Основателем учения о стационарности мира (метафизики) по праву считается Аристотель из Стагира (384—322 гг.

Глагол Ъ

правосудия

2(6)/2013

до н.э.). На наш взгляд, гениальность Аристотеля до сих пор остается непревзойденной. Он стал родоначальником многих наук — биологии, физики, этики, логики, психологии и политики1. Само мировоззрение Аристотеля, по мнению философов, представляет собой удивительный синтез идеализма и материализма. В книге «Метафизика» он соглашается, что «правы сторонники учения об идеях, когда они приписывают этим последним независимое существование, ибо ведь идеи — это отдельные субстанции; но заблуждение считать за идею единое во многом». И в этом же сочинении: «...спрашивается, существует ли что-нибудь, кроме конкретного, или нет. Конкретным я

называю материю и все материальное____ Если

же что-нибудь существует, кроме конкретного, то это, по-видимому, форма и образ.»

Основной «вещью» Аристотель считает единую бесконечно делимую и бесконечно расширяемую материю. Она по сути своей вечна, пассивна и неизменна. Бесконечная делимость на нашем языке означает непрерывность материи, отсутствие пустоты. Как утверждали римские последователи Аристотеля, «natura abhorret vacuum» — природа не терпит пустоты. Материя сама по себе не существует вне какой-либо формы. Именно форма, по представлениям школы Аристотеля, является причиной и сущностью вещей. Она определяет все свойства материального, придавая ему признаки одной из стихий — воды, воздуха, земли (вещества), огня и эфира. Материя от состояния неопределенности идет ко все большей определенности, дальше и дальше осваивая форму. Движение по Аристотелю есть возникновение и уничтожение форм (качественные изменения), их увеличение или уменьшение (количественные изменения), а также перемещение в пространстве. Движения делятся на естественные и насильственные, в которых обязательно одностороннее действие движущего тела на движимое. Взаимодействие как таковое в учении Аристотеля отсутствует, его в науку в явном виде много позже ввел Ньютон. Любое движение трактуется как непрерывный процесс. Эта мысль Аристотеля в дальнейшем была выражена Г. Лейбницем в виде афоризма «natura non facit saltus» — природа не делает скачков. Понятие непрерывности составляет основу трактовки пространства и времени. Непрерывное по протяженности

1 Зубов В. П. Аристотель. М., 1963. 220 с.

есть пространство, непрерывное по последовательности есть время, поэтому «настоящее во времени» пересекается и с прошлым, и с будущим. И время, и пространство существуют постольку, поскольку есть материя. Вселенная заполнена материей плотно, все движется в круговороте, вечно и непрерывно, без возникновения пустоты.

Представления Аристотеля об устройстве мира практически не отличались от общепринятых в те времена. Вселенная имеет центр и периферию, так что пространство не является однородным и изотропным. В центре мира, естественно, Земля с человеком, она неподвижна и шарообразна. Шаровидность Земли подтверждается формой тени при лунных затмениях. Светила вместе со своими сферами вращаются вокруг Земли. Ближайшая сфера — лунная, самая удаленная — сфера звезд, которая и есть граница Космоса. Движение в надлунном мире — только круговое, оно самое совершенное. Все надлунные тела состоят из пятой стихии — эфира, вечного, неуничтожимого и неизменного. Вне сферы звезд есть только неподвижный «перводвигатель», фактически — Бог. В отличие от воззрений Демокрита, мироздание, по Аристотелю, конечно.

Наряду с учением о материи и мире Аристотель создал формальную логику, которую считал «органоном», то есть основным средством организации мышления в процессе познания мира. В основе методологии школы Аристотеля наряду с логикой лежало представление об «энтелахии», то есть извечном стремлении природы достичь определенной цели. Это представление составляет основу нынешней телеологии. Учение о целесообразности всех природных процессов давало возможность сочетать абстрактно-логический анализ и детальное описание природы. По Аристотелю возможны три основных рода познания:

— теоретическое, или о предметах объективного мира;

— практическое, или о человеческой деятельности и ее результатах;

— поэтическое, или о творчестве человека и его продуктах.

Фактически метод Аристотеля был дедуктивно-догматическим, в структуру которого экспериментальная проверка выводов не входила. До науки было еще далеко. Хотя исходные аксиомы, по Аристотелю, и должны были опираться на непосредственные наблюдения

природы, но установление истин считалось исключительно уделом разума, владеющего логикой и равнодушного к рутинной деятельности. Природу следует изучать такой, как она есть. «Природа имеет средства в самой себе, и эти средства суть также цель. Эта цель в природе есть ее логос, истинно разумное». Задавать же вопросы природе и искать на них ответы в искусственных условиях эксперимента считалось делом безнравственным. Это и послужило основой того, что в дальнейшем христианская церковь сравнительно просто подогнала учение Аристотеля под свои догмы.

Таким образом, концепция Аристотеля и его учеников базировалась на представлениях о непрерывности материи, времени и пространства и о неизменности природных сущностей. Огромная эрудиция гения, безупречность логических построений сделали системную картину Аристотелева мироздания очень живучей. Внутренняя красота картины способствовала нежеланию рядовых представителей интеллектуальной элиты вести ее критический анализ. Для этого понадобились другие гении.

5. Геоцентризм. Учение Птолемея. Вершиной мироустроительных систем натурфилософии стала геоцентрическая картина Вселенной, созданная Клавдием Птолемеем (90—168 гг. н. э.). Это был физик, он же географ, математик и астроном в одном лице — могучий естествоиспытатель с огромными познаниями, владеющий логическим мышлением. Его основной астрономический труд — «Великое математическое построение». При переводе на арабский язык от названия осталось одно только слово «а1 ша^Ш» — ВЕЛИКОЕ, и книга стала известна в мире под названием «Альмагест». В откровениях школ Демокрита и Аристотеля, касающихся устройства мира (космология и космогония), есть множество красочных деталей типа хрустальных сфер и т. п. Детали умозрительны и потому весьма различны. Птолемея детали не интересовали, он выделял главное. Согласно Птолемею, в центре мира — шарообразная Земля. Она неподвижна и расположена в центре всего небесного свода. Небосвод сферичен, тверд и вращается вокруг Земли с периодом в одни сутки. Солнце и Луна, как великие светила, вращаются вокруг Земли с постоянной скоростью, их траектории — окружности. Все остальные планеты также вращаются по окруж-

ностям. Чтобы объяснить наблюдаемое петлеобразное движение планет на фоне звездного небосвода, Птолемей предположил, что вокруг Земли движется не сама планета, а центр другой окружности, или эпицикла. У всех планет свои эпициклы, по которым они двигаются с той угловой скоростью, с какой центр эпицикла движется по круговой орбите вокруг Земли. Сложение таких двух движений дает в сумме также движение по окружности, центр которой не совпадает с Землей. Таким образом, объяснялись петли в траекториях планет. Для точных расчетов положения светил потребовалось введение о более сложном движении эпициклов, их взаимному качению друг по другу и т. п. Схема оказалась очень громоздкой, но она позволяла на много лет и столетий вперед вычислять положения Солнца, Луны и всех известных тогда планет — Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна. Это была гениальная схема, особенно с учетом того, что математика в то время содержала только арифметику и начала тригонометрии. Схема Птолемея как основа земной и астрономической навигации продержалась почти полторы тысячи лет, до второй половины XVI в.

Античные натурфилософы, используя наблюдения, умозаключения и начала математики, сумели создать системные картины материи и устройства мира. От них к нам пришли идеи корпускулярности и непрерывности, идеи метафизики и диалектики, идеи стационарности и эволюции, идея борьбы противоположностей. Они обосновали и создали аксиоматический метод в исследованиях, им же принадлежит очень изящное толкование вопросов причинности. Анализируя естественно-научные аспекты натурфилософских воззрений, целесообразно помнить, что натурфилософия была системой, включающей не только толкования материи и мира, но и взаимоотношений в обществе — искусство, этику, политику, медицину, собственно философию и многое другое. Вместе с тем необходимо отметить, что в жизни античного общества натурфилософия носила «точечный» характер, ею занимались лишь отдельные личности. Основная масса и свободных граждан, и рабов была занята чисто житейскими проблемами. Познание материи и устройства мира в число животрепещущих проблем жизни античного общества не входило.

Глагол Ъ 2(6)/2013

правосудия