Аристотель

АРИСТОТЕЛЬ (384—322 до н. э.)

АРИСТОТЕЛЬ
(384—322 до н. э.)

В аристотелевской натурфилософии фундаментальное место занимает учение о движении. Его сочинения «Физика», «О небе», «О возникновении и уничтожении», «О метеорах» и отчасти «Метафизика» содержат доста­точно полное изложение общих понятий механики.

Движение он понимает в широком смысле, как измене­ние вообще, различая изменения качественные, количест­венные и изменения в пространстве.

Кроме того, в понятие движения он включает психоло­гические и социальные изменения — там, где речь идет об усвоении человеком технических знаний или об обра­ботке материалов. Понятие движения включает в себя также переход из одного состояния в другое, например из бытия в небытие. Механическое движение, т. е. изменение в пространстве, Аристотель рассматривает, таким образом, как частный случай движения вообще.

Не удовлетворяясь учением о механической причинно­сти, развивавшимся древними атомистами, Аристотель раз­личал четыре вида причин: материальную, действующую (или причину движения), формальную и финальную (цель или «ради чего»). В первой книге «Метафизики» Аристотель отмечает, что до него ученые указывали на материальную причину (ионийские натурфилософы), за­тем добавили причину движения (элеаты, Эмпедокл и Анаксагор) и, наконец, некоторые говорили о формальных причинах, признавая идеи за начала вещей (школы Пла­тона), но лишь он впервые указал на цель (или «ради чего») как на четвертую причину образования вещей. Эти телеологические моменты физического учения Ари­стотеля впоследствии были непомерно раздуты средневе­ковой схоластикой.

На основе различения четырех причин Аристотель ста­вит вопрос об источнике движения. Материя сама по себе является пассивным началом и низшим по отношению к форме: ей чуждо самодвижение. Согласно учению атоми­стов, в пустоте тела могут сохранять наличное движе­ние само по себе, без внешних импульсов. Напротив, в учении Аристотеля центральным пунктом является идея косности, пассивности материи. На первый план выдви­гается различие между движимым и движущим. Даже в самодвижущихся одушевленных телах Аристотель разли­чал движимое и движущее. Они также требуют наличия чего-то движущего; разница лишь в том, что неодушев­ленные тела имеют источник движения вовне, в то время как самодвижущееся тело имеет такой источник в самом себе. Аристотель выделяет движения прямолинейные, или ограниченные, и круговые, или неограниченные. Круговое движение, которое он считает «совершенным», свойственно небесным телам. Далее Аристотель различает два вида движений: «естественное» и «насильственное». «Естественные» движения совершаются сами собой, без всякого вмешательства извне. «Насильственные» движения для своего осуществления требуют вмешательства.

Для объяснения причины «естественного движения», не связанного с движением небесных тел, Аристотель вво­дит понятие «естественного места». Стремление к «естест­венному месту» заложено в каждом теле, совершающем «естественное движение». Каждому роду тел свойственно свое «естественное место»: для тяжелых тел это Земля, поэтому они на нее падают, а для легких — огонь, т. е. расположенная над воздухом огненная сфера, поэтому они поднимаются вверх. Если какое-либо тело переме­стить из его «естественного места», оно будет стремиться назад, совершая прямолинейное движение. Небесным те­лам свойственно стремление к «совершенному» круговому движению.

Для «естественных» движений это — нечто, присущее самому телу, а для «насильственных» — внешняя причи­на движения.

Под силой Аристотель понимает всякую способность, поскольку последняя может быть причиной начала дейст­вия или противодействия. «Движущая сила» в «насильственном движении» зависит от «активности» источника движения, т. е. от степени приложенной к движущемуся телу мускульной энергии человека или животного.

Сила для Аристотеля — причина движения, и она долж­на непрерывно поддерживать движение. Но тогда воз­никает вопрос: чем же поддерживается движение в телах, оторвавшихся от того, что их двигало, т. е. силы, которая сообщила им движение? Аристотель отмечает, что когда мы толкаем по плоскости тело, например шар на столе, то одновременно приводим в движение и окружающий его воздух. В  образующуюся за движущим шаром пустоту устремляется воздух и как бы подталкивает его. По этой причине шар не останавливается мгновенно после пре­кращения действия силы, а некоторое время движется вследствие воздействия окружающей среды. Воздушная среда в данном случае является активным началом дви­жения, ибо, не будь ее, тело должно было бы мгновенно прийти в состояние покоя.

В отличие от элеатов, Аристотель считает движение вечным... «Невозможно допустить, чтобы не было движе­ния... Движение необходимо существует всегда». Но он расходится и с древними атомистами: материя не самодвижима. Различая движущее и движимое, Аристотель утверждает, что «одни из существующих предметов не­подвижны, другие всегда движутся, третьи причастны к покою и движению».

Предположим теперь, что движение тела А1 обусловле­но движением тела А2, движение тела А2 — движением тела Аз и т. д. Чтобы не продолжать без конца этот процесс, полагал Аристотель, мы должны признать су­ществование первого двигателя, который должен быть ли­бо неподвижным, либо самодвижущимся. В послед­нем случае нужно различить в нем движимую и движу­щую части. А так как двигатель в самодвижущемся теле уже ничем не приводится в движение, то сам он должен быть неподвижным, и, следовательно, если рассматривать цепь, в которой всякое последующее звено представляет движимое, то первое звено этой цепи должно быть из­вечным «первичным неподвижным двигателем».

Первичный неподвижный двигатель, по Аристотелю, порождает простые, однородные, непрерывные и беско­нечные движения. Вращательные движения небесных сфер являются примером таких вечных непрерывных и совершенных движений.

Существование неподвижных вечных двигателей аргу­ментируется также ссылкой на вечность движения: если бы не существовало первых начал движения, неподвижных и вечных по своей природе, то движение не могло бы быть вечным.

Таким образом, вечным у Аристотеля является только вращательное движение небесных сфер, да и оно не мыс­лится без первого двигателя. В земных же условиях дви­жение (местное движение) происходит по упомянутому уже принципу, ставшему догмой средневековой науки: «с прекращением причины прекращается ее следствие». Поэтому как между движением небесных и земных тел, так и между состояниями движения и покоя проводится строгое разграничение — в полном соответствии, заметим, с данными повседневного, «житейского» опыта и наблю­дений.

У Аристотеля мы находим и соображения, дающие ос­нование для количественного определения силы. Для того чтобы лучше разобраться в сути дела, введем некоторые современные термины и обозначения. То, что Аристотель называет движущим, мы будем называть силой и обозна­чать буквой f. Величину движимого будем называть весом, или сопротивлением движимого тела, и обозначим буквой р. Тогда приводимые ниже рассуждения Аристоте­ля сведутся к следующему: сила пропорциональна произведению скорости тела, к которому она приложена, на его вес, т. е.

f = p v = p s/t ,                      

где s — пройденный путь, t — соответствующее время, а v — скорость.

Текст самого Аристотеля (с использованием только что указанных обозначений) примет такой вид: «В равное время t сила, равная f, продвинет половину р на двой­ную длину s, а на целое s в половину времени t. Такова будет пропорция. И если одна и та же сила движет одно и то же тело в определенное время на определенную длину, а половину — в половинное время, то половинная сила продвинет половину движимого тела и в то же время на равную длину».

Заметим тут же, что в силу соблюдения «принципа однородности» наше определение скорости (средней) v = s ⁄  было чуждым античной науке. Для сравнения ско­ростей тел сопоставляли либо расстояния, пройденные ими за одинаковое время, либо промежутки времени, за которые пройдено было одинаковое расстояние. Соответственно Аристотель вводит понятие «равноскорого» дви­жения, при котором тело «в равное время движется оди­наково». «Равноскорым,— говорил он,— является то, что в равное время подвинулось на равную величину», и «...необходимо более быстрому в равное время двигать­ся больше, в меньшее время — одинаково».

В «Физике» Аристотеля рассматривается и вопрос о со­противлении движению (перемещению) со стороны среды, в которой движется тело, и со стороны тела. «Чем бестелеснее среда, через которую происходит движение, чем меньше она показывает сопротивления и чем легче раз­делима, тем быстрее перемещение».

Условием возможности движения является превосход­ство силы р над сопротивлением движению r, связанным с телом. Если сила р в определенное время t переме­стит тело с сопротивлением на расстояние s, то это не значит, что р/2 продвинет тело с сопротивлением r на s/2 или что р способна переместить тело с сопротив­лением 2r на вдвое меньшее расстояние s/2. При этом может случиться, что никакого движения не произойдет. «Иначе,— замечает Аристотель,— и один человек мог бы двигать судно, если только силу гребцов и длину, на ко­торую они все двигали его, разделить на их число» .

Следовательно, заключает он, отношение скоростей становится бесконечно большим, когда сопротивление ока­зывается равным нулю, а последнее возможно только в пустоте. «Для пустоты не существует никакого пропор­ционального отношения, в каком она (по своей тонкости) превосходила бы тело, так же как и нуля по отношению к числу». Так как «пустота не стоит ни в каком отно­шении с наполненной средой», то не существует никакого отношения и между скоростями. «Если через тончайшую среду тело проходит во столько-то времени такую-то длину, то, двигаясь через пустоту, оно превзойдет всякую пропорцию».

Таким образом, всякое движение возможно лишь в на­полненном пространстве, так как в пустоте оно происхо­дило бы мгновенно. Поэтому Аристотель отвергает существование пустоты.

Второй аргумент в пользу невозможности пустоты Ари­стотель выдвигает, обращаясь к изучению падения тел, «естественного» движения, обусловленного стремлением тяжелого тела к своему «естественному месту». Согласно учению Аристотеля, четыре стихии (земля, вода, воздух и огонь) расположены во Вселенной концентрически и таким же образом расположены их «естественные места». Всё, за исключением огня, имеет «тяжесть», находясь в своем «естественном месте». Если же вышележащая стихия насильственно перемещена в нижележащую, она про­являет стремление к своему «естественному месту», т. е. приобретает «легкость». Так Аристотель объясняет, поче­му одни и те же тела (например, дерево) опускаются в воздухе и всплывают в воде. Однако в своих рассужде­ниях он почти не обращается к рассмотрению движения «легких» тел, а интересуется движением брошенных или падающих «тяжелых» тел, с которым связывает вопросы скорости и ее возрастания. Скорость падения тела в разных средах в силу вышеизложенного обратно пропорцио­нальна «тяжести» тела. Аристотель считал, что из двух тел одинакового объема и формы падает в воздухе быстрее то, у которого больше «тяжесть». «Тела, имеющие большую силу тяжести или легкости, если они в остальном имеют одинаковую фигуру, скорее проходят равное пространство в том пропорциональном отношении, в каком указанные величины находятся друг к другу». Различие скоростей падения в материальной среде обусловлено только тем, что более «тяжелые» тела одинакового объема и формы легче «разделяют среду своей силой». Если же рассмат­ривать движение тела в пустоте, то это условие отпадает. Следовательно, в пустоте все тела должны иметь равную скорость, но это невозможно.

В соответствии с этим ни Аристотель, ни его после­дователи не рассматривали падения тела в пустоте, так как для них пустота является физическим абсурдом. Ког­да Аристотель говорит о различной скорости падения, он всегда имеет в виду падение в различных средах. Поэто­му он отвергает учение атомистов о существовании абсо­лютно пустого пространства, независимого от находящих­ся в нем тел и индифферентного ко всякого рода их взаимодействиям. Пространство, понимаемое как чистое протяжение и являющееся пассивным вместилищем тел, несовместимо, по мнению Аристотеля, с понятием движе­ния. Пространство для него — величина, непрерывная по протяженности, а время — непрерывная по последо­вательности.

Пространство Аристотеля — физическое пространство, свойства и сущность которого связаны с физическим бы­тием материи. Аристотель определяет «место» не как объем, занимаемый телом в абсолютном, т. е. существую­щем независимо от тел, пространстве, а как границу объемлющего тела, т. е. тела, соприкасающегося с объемлемым. Место, по Аристотелю, не может быть чем-то принадлежащим предмету. Оно не может быть ни его ма­терией, ни формой, ибо и материя, и форма неотделимы от предмета, в то время как место меняется в процессе движения. О месте в строгом смысле можно говорить лишь при наличии двух тел: объемлющего и объемлемого. Пространство, рассматриваемое как совокупность мест, является наполненным; там, где есть место, долж­но быть наполненное пространство, ибо место и есть не что иное, как граница объемлющей материальной среды. К пустоте понятие места вообще неприменимо. Земля и небесные тела, отдельно взятые, находятся в известных местах, ибо они окружены мировым эфиром, но мир в целом, сферическая Вселенная античной астрономии, «не находится в месте», так как за пределами этой Вселен­ной нет больше ничего.

Аргументы атомистов в защиту пустоты Аристотель от­водил следующим образом: «Они утверждают, во-первых, что иначе движения по отношению к месту, т. е. пере­мещения и увеличения, не было бы: нельзя предпола­гать движения, если не будет пустоты, так как напол­ненное не имеет возможности воспринять что-либо». «Но нет никакой необходимости, — отвечает Аристотель, — если существует движение, признавать пустоту... Это относится только к перемещению, так как тела могут уступать друг другу место одновременно при отсутствии какого-либо отдельного промежутка наряду с ними».

С точки зрения Аристотеля, пустое пространство ато­мистов является лишь абстракцией чисто геометрических свойств реального физического пространства. Интересно его указание, что если стать на позицию Демокрита, то это с необходимостью повлечет признание неприемлемой для аристотелизма инерции движения. Аристотель пишет: «Никто не может сказать, почему тело, приведенное в движение (в пустоте), где-нибудь остановится, ибо поче­му оно скорее остановится здесь, а не там. Следовательно, ему необходимо или покоиться, или бесконечно двигаться, если только не помешает что-нибудь сильное». И далее: «Но каким же образом может быть движение по природе, если нет никакого различия в пустоте и в бесконечности; поскольку имеется бесконечность, ничто не будет ни ввер­ху, ни внизу, ни посредине, поскольку пустота — не будет различия между верхом и низом».

Аристотель отвергает учение элеатов об абсолютной неподвижности истинного бытия. «Утверждать, что все покоится, и подыскивать обоснования этому, оставив в стороне свидетельство чувств, будет какой-то немощью мысли и спором... не только против физики, но, так ска­зать, против всех наук и всех учений, так как все они пользуются движением».

Отвергая существование пустого пространства, Ари­стотель отвергал и существование «чистого» или «пусто­го» времени. Вместе с тем он проводил тонкие различия между временем и движением.

Анализируя понятие времени, Аристотель замечает, что некоторые неправильно принимали круговращение неба за само время; в действительности это круговраще­ние служит средством для измерения времени. Если дви­жение не может быть без времени, то и время не суще­ствует без движения. «Время не есть движение, но и не существует без движения». Если бы не было изменений, не было бы и времени. При отсутствии изменений все «теперь» были бы тождественны, следовательно, все пребывало бы в едином и нераздельном «теперь». Что же такое время? Так как «мы вместе ощущаем и движение и время», то «время есть или движение, или нечто, связанное с движением». Но время отлично от движения, так как движения могут иметь различную скорость и, следо­вательно, они должны измеряться временем. Время же есть «число движений» или «мера движения».