Споры о природе насильственного движения в поздней античности (IV-X вв. Н.Э.)

снизу вверх. По мнению Аристотеля, можно выделить 4 элемента, входящих в состав тел в подлунном мире: земля, вода, воздух и огонь. Земля характеризуется тяготением в полном, абсолютном смысле; огонь, напротив, обладает легкотением в абсолютном смысле; вода относительно тяжела, а воздух относительно легок. Вследствие этого каждый элемент либо стремится оставаться на своем естественном месте, либо движется в сторону его, если он временно от него отдалился. Аристотель полагает, что легкое по своей природе направляется вверх, а тяжелое движется вниз. Огонь в качестве естественного места будет занимать наивысшую область подлунной сферы, т. е. крайность окружности, не потому что он менее плотный, чем другие элементы, а потому что он легок в абсолютном смысле. Также воздух, легкий элемент, будет стремительно подниматься вверх. Напротив, земля и вода, будучи тяжелыми элементами, будут падать вниз к центру мира (ведь он является самой низкой точкой окружности), который в физике Аристотеля совпадает с центром Земли. Однако опыт так же нам показывает, что тела состоят не просто из земли, воды, воздуха или огня. Таким образом, согласно Аристотелю, необходимо учитывать долю 4 элементов в материи. Естественное место сложного, составного тела будет определяться тем, какой из элементов окажется доминирующим1.

Сейчас же необходимо рассмотреть движение бросаемых тел (ῥιπτούμενα), т. е. неестественные, или насильственные движения. Они заключаются в «нарушении» естественного порядка вещей. Примером подобного «нарушения» является движение, осуществленное камнем (составляющие которого относятся к стихии «земля»), движущимся вверх или по горизонтальной траектории. Отправной точкой для Аристотеля стало то, что движения брошенных тел являются насильственными, т. е. они вызваны внешним телом и, следовательно, неестественны. Аристотель утверждает, что причина движения должна постоянно сопровождать движение (согласно трудам средневековых философов, motor должен быть conjunctus к предмету движения). Это означает, что при исчезновении причины движения само движение прекращается: cessante causa cessat effectus. Примерами брошенных тел могут быть пущенная стрела или брошенный в воздух камень. В обоих случаях мы видим тела, которые продолжают оставаться в движении в течение определенного периода времени, пока движитель не будет соединен с движимым. Если motor должен быть сonjuctus к брошенному телу, чтобы оно продолжало движение, то возникает вопрос, почему, когда стрела перестает соприкасаться с тетивой лука, стрела не падает на землю (или почему камень не падает на землю сразу после того, как он перестает соприкасаться с рукой)?

Cледует выделить два тезиса у Аристотеля. Согласно первому, среда, в которой выполняется движение (воздух в случае стрелы и камня), получает тягу, которая затем распространяется на камень или стрелу. Иными словами, камень и стрела остаются в движении при помощи воздуха (per impressionem aeris), который толкает сам себя и сообщает телу движение. Утверждая, что не может быть никакого движения при отсутствии соприкосновения движителя с бросаемым телом, Аристотель вынужден признать, что воздух кроме движения получает от движителя также способность производить движение, следовательно, когда движитель перестает действовать, воздух не двигается, но не теряет способность производить движение, таким образом воздух сообщает не только движение следующему сегменту воздуха (который, в свою очередь, удерживает стрелу или камень в движении), но и новую способность производить движение, данный процесс будет повторяться, пока последний сегмент воздуха не получит способность производить движение. В этот момент движение камня останавливается. Однако тяга воздуха рано или поздно побеждается естественной склонностью бросаемого тела направиться к своему естественному месту и самим воздухом, сопротивляющимся сохранению движения. В обоих случаях интересно отметить, как воздух будет выполнять двойную функцию движителя, но также и сопротивления. Согласно второй теории, (теории круговорота – ἀντιπερίστασις), движение возникает от некоего обмена местами между воздухом и бросаемым телом. Тело занимает место воздуха, а воздух, который был прорезан брошенным предметом, заполняет оставленный камнем вакуум, тем самым вызывая движение. Из приведенного отрывка складывается впечатление, что он отказывается от теории круговорота (ἀντιπερίστασις).

Критика теории движения брошенных тел Аристотеля Иоанном Филопоном. По фрагменту из «Вопросов к 8 книгам “Физики” Аристотеля» Симплиция можно предположить, что уже во II в. до н.э. Гиппарх, чьи трактаты до нас не дошли, первым предложил альтернативное аристотелевскому объяснение движения снарядов1. Гиппарх рассматривает случай вертикального движения бросаемого тела и утверждает, что тело движимо силой бросания, которая остается в теле также и во время его падения, т. е. в то время, когда сила тяготения становится преобладающей. Тело достигает максимальной скорости только когда она превосходит запечатленную в теле при бросании.

В связи с данной теорией движения бросаемых тел в поздней античности начинает появляться первая критика аристотелевской философии. В VI в. н.э. Иоанн Филопон, христианский и неоплатоновский философ, современник Симплиция, в своих «Комментариях к “Физике” Аристотеля» на основании аргументов, опирающихся на опыт и здравый смысл, опровергал два вышеупомянутых объяснения движения Аристотеля. По мнению Иоанна Филопона (Philoponi, 1888), идея о том, что движителем бросаемого тела является воздух, являлась абсурдной. Также он задавался вопросом, почему прорезанный бросаемым телом воздух, вместо того, чтобы уйти в разные стороны, направляется специально к задней части брошенного тела, чтобы его толкать в одном и том же направлении. Теория Аристотеля оказывалась неудовлетворительной также для объяснения движения тел при встречном ветре. Как же слабой тяге, сообщенной телу, удается победить сильный встречный ветер? Если воздух – движитель, тогда, чтобы сдвинуть камень, достаточно было бы подвинуть воздух, однако трудно поверить, что одного воздуха достаточно, чтобы толкать большой камень. И все-таки если он сможет сдвинуть камень, то почему ему труднее сдвинуть перо, которое намного легче камня? Кроме того, Иоанн Филопон задавался вопросом о том, что является причиной окончания движения; иными словами, если камень движет воздух, а воздух в свою очередь движет камень, почему данное действие не продолжается бесконечно? Таким образом, Иоанн Филопон приходит к тому же выводу, который несколькими веками позднее, в свою очередь, сформулирует Галилей: что воздух не движет камень, а препятствует движению бросаемого тела, и наконец останавливает его. Тем не менее после опровержения тезиса о том, что движителем тела является воздух, мыслитель сталкивается со следующим вопросом: что сохраняет тело в движении, после того, как прекратилось соприкосновение с движителем? Он считает необходимым постулировать сообщение движителем бросаемому телу некой бестелесной движущей силы. Таким образом, вводится понятие «сообщенной силы». Источником данной силы является внешнее тело, однако сообщенная движущемуся телу, она становится неотделимой его частью. Несмотря на это, не следует считать Иоанна Филопона предвестником теории закона инерции, так как он полагает, что данная «сообщенная сила» также истощается при отсутствии внешнего сопротивления, т. е. сама является причиной концу своего движения. Мало того, стоит отметить, что Иоанн Филопон предположил и, по его же словам, экспериментальным путем, задолго до Г. Галилея и Дж. Ставино, также доказал, что два тела разного веса в свободном падении движутся с одинаковой скоростью: «однако это совсем неправильно, и наше мнение может быть подтверждено более эффективно реальным экспериментом. Если отпустить с одной высоты два груза, первый из которых намного тяжелее другого, заметим, что отношение времен падения не зависит от отношения весов, наоборот, будет наблюдаться совсем небольшая разница. Таким образом, если разница незначительна, т. е., если один груз, допустим, в два раза больше другого, во времени не будет никакой разницы, или она будет незначительна, невзирая на то, что разницу в весах нельзя назвать незначительной»2.

Критика аристотелизма арабскими философами. Арабы (Авиценна, Ибн Баджа, Абу Исхак аль-Битруджи) развивают критику Иоанна Филопона концепции о движущей силе воздуха. Особенно важной является работа Авиценны, который отмечает, что «маил» («стремление») не истощается автоматически, а только в результате сопротивления среды. Это означает, что в гипотетической пустоте движение будет продолжаться бесконечно. Авиценна в книге «Об исцелении» начинает с упоминания теорий Аристотеля о продолжении насильственного движения после того, как прекратился контакт движителя с бросаемым телом: «что касается случая, когда [насильственное движение] происходит при отделении движимого [от движителя], как с бросаемыми телами или с толкаемыми телами, существует несогласие среди мудрецов. Некоторые считают, что причина заключается в стремлении движимого воздуха достичь задней части бросаемого и присоединиться к ней с помощью толкающей его против переднего воздуха силы. Другие говорят, что движитель подталкивает воздух и бросаемое тело; однако воздух более восприимчив к тяге, и поэтому он движется быстрее и, следовательно, толкает тело» (цит. по Clagett, 1959: 536–537). Есть и третья теория, согласно которой движитель вкладывает телу силу, благодаря которой продолжается движение. Данная сила исчерпывается, т. к. тело склонно двигаться вниз, и из-за трения с внешней средой: «другие все еще утверждают, что причина в силе, которую движимое тело получает у движителя и которая сохраняется в нем в течение определенного времени, пока не будет погашена трением среды, соприкасающейся с ней при движении. И поскольку сила в бросаемом теле постепенно ослабляется, естественное стремление («маил») и действие трения доминируют над ним, и поэтому сила устраняется, и, следовательно, бросаемое тело переходит к своей естественной склонности (т. е. падает на землю)» (цит. по Clagett, 1959: 537). Что касается этих теорий, Авиценна отмечает: «Сторонники движения воздуха [в качестве причины продолжения движения бросаемых тел] сказали, что нет ничего странного в том, что воздушное движение приобретает достаточно силы для перемещения скал или крупных тел, поскольку было доказано, что иногда достаточно [сильного] шума, чтобы сломать вершину горы, и что существуют горы, чьи фундаменты были разрушены шумом. Гром разрушает прочно построенные здания, горные вершины и раскалывает твердые камни... [Но] как же мы можем сказать, что воздух, пришедший по круговому движению к задней части бросаемого тела, присоединился к нему и продвинул вперед соседний воздух впереди? И что сообщило движению вперед способность обратиться к самому себе и подтолкнуть то, что располагается за ним? [Однако] как же мы можем сказать, что движитель передает силу движимому? Ибо сила не является ни “естественной”, ни “психической”, ни “случайной” ... И если движитель сообщает силу, тогда он должен быть более активным в начале действия, но было установлено, что усиление происходит в середине движения. Если причиной движения [бросаемого] был бы воздух, несущий тело, то у нас была бы причина этого явления [ускорения в середине траектории]. На самом деле, благодаря движению воздух становится разреженным и его скорость увеличивается, а, следовательно, интенсифицируется и движение [бросаемого тела] ... Таким образом, идея о движении воздуха оказывается [неверной]». Далее Авиценна обращается к теории, известной как «доктрина зарождения», и опровергает ее: «Затем некоторые высказались в пользу “доктрины зарождения”. Они признают тот факт, что из одного движения возникает [другое] движение; рассуждая о природе движения, они допускают, что из “склонности” (i'timad) зарождается [другая] склонность. Утверждают, что движение прекращается на секунду и что у него есть момент покоя: таким образом, другое движение порождается склонностью [к движению]. Эта теория абсурдна, поскольку, безусловно, то, что “зарождается”, не классифицируется как “hadith” (т. е. как нечто, происходящее впервые), следующее за “тем, чего никогда не было”, и каждый hadith следует за “тем, чего никогда не было”, поскольку таким образом “что-то, случившееся впервые”, становится причиной чего-то, “случившегося впервые”. Если причина была бы заключена в этом [зарождении], то обязательно требовалось бы сосуществование первого движения со вторым, но также в том случае, если бы это было бы причиной, то движению не хватало бы прочной причины» (цит. по Clagett, 1959: 537). Согласно этой теории, движение является чем-то прерывистым и атомным: «Моменты движения чередуются с моментами неподвижности, и продолжение движения бросаемого тела от одного момента до другого обеспечивается склонностью к движению, которое сохраняется после каждого мгновения неподвижности и которому удается начать дальнейшее движение» (Clagett, 1959: 538). По мнению С. Пинес (Pines, 1938), данная теория среди исламских философов пользовалась тем же успехом, что и теория «маил» Авиценны. В заключение Авиценна предлагает пятую теорию движения, свою собственную, согласно которой бросаемое тело продолжает движение благодаря стремлению («маилу»), сообщенному ему движителем. Автор обращает внимание на аналогию между vis inertiae Ньютона и понятием «маил» Авиценны, так как «маил» рассматривался в качестве сопротивления прекращению движения. Далее исследователь отмечает, что Авиценна различает «маил» и движущую силу (quwat muharrikat). «Маил» рассматривается им как средство силы, благодаря которому сила передает свое действие и движение может продолжиться даже после ее истощения (Pines 1938: 45–48). Авиценна выявляет три формы «маила»: 1) «психическое стремление» (mail nafsani), 2) «естественное стремление» (mail tabii), 3) «насильственное стремление» (mail qasri). «Естественное стремление» - это то, что осуществляет естественное движение. А что касается насильственных движений - необходимо обратиться к 3 форме «маила», обеспечивающей продолжение движения тел, которые были приведены в движение силой. По словам М. Кладжетта, таким образом, уже Авиценна заложил основу для расчета количества движения. Грант также придерживается этой теории: «тело может получить насильственное стремление пропорционально своему весу. Свинцовый мяч можно бросить дальше, чем кусок дерева или перо» (Grant, 2010). Авиценна утверждает, что «маил» в качестве постоянного свойства материи в гипотетической пустоте позволил бы телу продолжать свое движение бесконечно. «Если насильственное движение бросаемого тела производится действующей в пустоте силой, оно должно сохраняться, если оно не будет уничтожено или не будет прервано. [...] Когда сила существует в теле, она обязательно должна сохраняться или уничтожиться. Но если движение продолжится, оно будет сохраняться постоянно...» (Pines 1938: 55). Вслед за Аристотелем (1988: 139) Авиценна выводит из факта отсутствия сохраняющихся бесконечно движений отсутствие пустоты. Таким образом, Авиценна преодолевает проблему движения тела, больше не находящегося в соприкосновении с движителем. Движение осуществляется благодаря некой сущности, энергии, которая исчерпывается самопроизвольно, как в живом существе. Данное объяснение вызвало прения среди арабских мыслителей. Один из них, аль-Багдади, философ еврейского происхождения, отверг тезис Авиценны о бессрочности движения в пустоте и предложил аргументы Иоанна Филопона (Nasr, 1968). Абу-ла-Баракат также утверждает, что «маил касри» (mail qasri) не является постоянным, но истощается сам собой. Примечательно, что, исходя из этого тезиса, Абу-Баракат признал возможность движения в пустоте, так как «маил» прекращается естественным образом даже в отсутствии сопротивления, как в пустоте. Аргументы против теории «маила» следующие: 1) естественное тяготение; 2) сопротивление воздуха; 3) самоистощение. Еще одно отличие от концепции Авиценны, которое приводит М. Кладжетт, заключается в том, что, согласно Авиценне, тело может подчиняться только одному типу «маила» в каждом отдельном движении. Другими словами, в брошенном в воздух теле действует «касри-маил» (qasri mail), который подчиняет себе движение тела. Данное тело будет возвращаться к Земле посредством «естественного маила» (тяготения), но только после уничтожения «маила касри». По утверждению Абу-ла-Бараката, в одном и том же теле может присутствовать два разных типа «маила». При бросании камня движение производит насильственный маил, в то время как другой маил действует как фактор сопротивления, пока не станет доминирующим, толкая камень вниз (в то время как остаток ставшего все более слабым насильственного маила превращается в фактор сопротивления).

На Западе идея vis viva, или impressa, или virtus motrix, или projectiva, или impetus актуализировалась в Средние века. Один из наиболее важных вопросов заключается в том, в какой степени начатая Иоанном Филопоном и поддержанная исламскими философами дискуссия об ари-стотелизме оказала влияние на возникновение и развитие теории импетуса представителями средневековой Схоластики. Как указывает Pines (1938), именно процитированные фрагменты из Авиценны отсутствуют в сокращенной версии его произведения, переведенной на латинский язык и получившей название «Liber de sufficientia» («Гармония жизни») (Maier, 1951). П.М. Дюгем в «Этюдах о Леонардо де Винчи» (Duhem, 1906–1913) утверждает, что теория импетуса появилась на Западе благодаря «De motibus celorum» («Движения небесных тел») Альпетрагия (Абу Исхак аль-Битруджи). Тем не менее, как отмечает М. Кладжетт, П.М. Дюгем ссылается на фрагмент, перевод которого на латинский язык с иврита стал известен на Западе довольно поздно. В переводе Микеле Ското с арабского языка данный отрывок был настолько сокращен, что, по словам того же М. Кладжета, он вряд ли мог повлиять на развитие теории импетуса. А. Майер также опровергает эту гипотезу П.М. Дюгема (Maier, 1951: 127–129).