П'ятниця, 28 січня 2022

Навчання

Що, та як - приходять одночасно

    «В думці кольорове, насправді ж атоми і порожнеча»: як стародавні греки пізнавали світ

    Доктор філософії, нобелівський лауреат з фізики Стівен Вайнберг - один з найвідоміших вчених сучасності. У своїй книзі "Пояснюючи світ: Витоки сучасної науки "він розповідає, як народжувалися і розвивалися сучасні наукові знання, рухаючись від простого колекціонування фактів до більш точних методів: від грецької цивілізації до нашої ери, через розвиток науки в арабському та європейському світі в Середні століття, до наукової революції XVI-XVII століть і далі до Ньютона, Ейнштейна, стандартної моделі, гравітації та теорії струн. Інтернет-Портал «Пабліш Україна» публікують голову книги, присвячену стародавнім грекам і їхній «інтелектуальній зарозумілості».                


             Подумки перенесемося в минуле. До VI ст. до н. е. західне узбережжя нинішньої Туреччини вже було заселене греками, які розмовляли переважно на іонійському діалекті. Найбагатшим і найпотужнішим серед іонійських міст був Мілет, заснований у природній гавані при впадінні річки Меандр в Егейське море. У Мілеті на століття раніше Сократа грецькі мислителі стали міркувати про природу первинної субстанції, з якої створений світ.

                                    Про мілетців я вперше дізнався на старших курсах Корнельського університету, коли займався історією і філософією науки. У лекціях мілетців називали «фізиками». Одночасно я прослухав курс фізики, в тому числі сучасну атомістичну теорію будови речовини. Мені здавалося, що між вченням мілетців і нинішньою фізикою дуже мало спільного. Не те щоб вони були абсолютно неправі у своїх висновках про будову речовини, швидше, я не розумів, як саме вони могли прийти до них. Історичних свідчень про те, як грецькі мислителі міркували в доплатонівську епоху, дуже мало, але я був практично впевнений, що ні мілетці, ні інші давньогрецькі природознавці архаїчного і класичного періодів (приблизно від 600 до 450 р. до н. е. і від 450 до 300 р. до н. е.) не могли міркувати так само, як це роблять

    Можливо, що Емпедокл і Анаксімандр використовували поняття «любов», «ненависть», «справедливість» і «несправедливість» лише як метафори порядку і безладу

          Першим з філософів Мілета, про якого збереглися відомості, був Фалес, який жив за двісті років до Платона. Передбачається, що йому вдалося передбачити сонячне затемнення, яке, за сучасними даними, відбулося в 585 р. до н. е. і спостерігалося в Мілеті. Навіть якби Фалес користувався вавилонськими хроніками сонячних затемнень, малоймовірно, що він зміг би зробити це передбачення, тому що сонячне затемнення


                              можна спостерігати лише в невеликому географічному регіоні, але той факт, що передбачення саме цього затемнення приписують Фалесу, говорить про те, що, ймовірно, він жив і працював на початку VI в до н. е. Ми не знаємо, чи записував Фалес свої думки. Так чи інакше, нічого з того, що він міг написати, не збереглося навіть в цитатах пізніх авторів. Він є радше персонажем з області переказів, тим, кого за часів Платона було прийнято вважати одним із «сімох мудреців» Греції (нарівні з його сучасником Солоном, якому приписується створення конституції Афін). Наприклад, вважалося, що Фалес довів або запозичив у єгиптян доказ знаменитої геометричної теореми (див. технічне зауваження 1). Для нас важливо те, що в заслугу Фалесу ставлять ідею про те, що будь-яка речовина складається з єдиної первинної субстанції. У «Метафізиці» Арістотеля сказано: "З тих, хто перші зайнялися філософією, більшість вважала початком всіх речей одні лише початку у вигляді матерії: те, з чого складаються всі речі... […] Фалес - родоначальник такого роду філософії - вважає його [початок] водою... " Набагато пізніше, близько 230 р., життєписувач давньогрецьких філософів Діоген Лаертський писав: «Початком усього він покладав воду, а світ вважав одушевленим і повним божеств».

                          Чи мав на увазі Фалес, кажучи, що «загальною первинною субстанцією» є вода, що вся речовина складається з води? Якщо це так, то ми не можемо сказати нічого про те, як він прийшов до такого висновку, але якщо вважати, що вся речовина має єдину першооснову, то вода не така вже й погана в цій ролі. Вода може бути не тільки рідкою: замерзаючи, вона, легко переходить у твердий стан або перетворюється на пар у процесі кипіння. Також очевидно, що без води не може бути життя. Але ми не знаємо, чи вважав Фалес, що, наприклад, камені теж складаються зі звичайної води, або лише бачив щось значне в тому, що каміння та інші тверді тіла мають багато спільного з замерзлою водою.

Читачі Інтернет-Портал «Пабліш Україна» можуть купувати книги видавництва Альпіна Нон-фікшн з 15% знижкою. Для цього при замовленні в інтернет-магазині вам потрібно ввести у відповідне поле кодове слово - theoryandpractice.

           У Фалеса був друг і учень на ім'я Анаксімандр, який прийшов до іншого висновку. Він теж вважав, що існує єдина фундаментальна субстанція, але Анаксімандр не зіставляв її з якоюсь звичайною речовиною. Замість цього він вважав, що такою субстанцією є щось, яке він називав «нескінченним» або «безмежним». Його погляди дійшли до нас у викладі Симплікія Кілікійського, філософа-неоплатоніка, який жив приблизно тисячу років потому. У своїй праці "Коментар до" Фізики "Арістотеля" "Симпликий наводить фразу, яка, ймовірно, є викладом слів самого Анаксімандра:

                      "З тих, хто вважає один рухливий і нескінченний [початок] Анаксімандр, син Праксіада, мілетець, наступник і учень Фалеса, початком і елементом сущих [речей] вважав нескінченне, першим ввівши це ім'я початку. Цим [початком] він вважає не воду і не якийсь інший з так званих елементів, але якусь іншу нескінченну природу, з якої народжуються небосводи [світи] і космоси, що знаходяться в них. "А з яких почав речей народження... призначений термін часу "..., як він сам говорить про це досить поетичними словами. Зрозуміло, що він не вважав жодного з них гідним, щоб прийняти його за субстрат [інших], але [визнав субстратом] щось інше, відмінне від них ".

                      Дещо пізніше інший мілетець, Анаксимен, повернувся до ідеї про те, що все створено з якоїсь єдиної простої субстанції, але, з його точки зору, це була не вода, а повітря. Він написав книгу, від усього змісту якої збереглася одна-єдина пропозиція: "Подібно до того, як душа... будучи повітрям, стримує нас, так дихання і повітря объле весь світ ". На Анаксимені ланцюжок спадкоємності філософів з Мілета закінчується. З 550-х років до н. е. Мілет та інші іонійські міста потрапляють під владу зростаючого Перського царства. У 499 р. до н. е. жителі Мілета підняли повстання проти персів, але зазнали поразки, і місто виявилося розореним. Згодом він відродився як важливий центр давньогрецької цивілізації, але ніколи більше не ставав центром грецької науки.

                     Після Мілета роздуми про природу матерії були продовжені філософами-іонійцями з інших областей. Імовірно, землю вважав первинною субстанцією Ксенофан, який народився близько 570 р. до н. е. в іонійському Колофоні, а згодом переїхав до південної Італії. В одній з його поем є рядок: «З землі все [виникло], і в землю все звернеться зрештою». Втім, не виключено, що це був всього лише його варіант відомої фрази, яку споконвіку говорять на похороні: «Земля до землі, прах до праху». Ми знову повернемося до спадщини Ксенофана, коли будемо говорити про релігію, в розділі 5.


  Зенону здавалося, що неможливо подорожувати на якусь задану відстань, отже, руху взагалі не існує

                  У розташованому недалеко від Мілета Ефесі близько 500 р. до н. е. Геракліт вчив, що першоосновою всього є вогонь. Він також написав книгу, що дійшла до нашого часу окремими фрагментами. В одному з них сказано: «Цей космос один і той же для всіх, не створив ніхто з богів, ніхто з людей, але він завжди був, є і буде вічно живий вогонь, що мірно загоряється, мірно згасає». Також Геракліт підкреслював безперервність змін в природі, так що для нього природно було приймати за головний елемент завжди бунтівний вогонь, провідник змін, а не більше косні землю, повітря або воду.

                                 Класичний погляд на те, що речовина складається не з якогось одного, а відразу з чотирьох елементів - води, повітря, землі і вогню, - ймовірно, сходить до Емпедокла. Він жив на Сицилії в місті Акрагас, відомому нині як Агрідженто, на початку V ст. до н. е. і був практично єдиним відомим у тому ранньому періоді давньогрецьким філософом не іонійського, а дорійського походження. Емпедокл написав дві гекзаметричні поеми, багато частин яких збереглися. У поемі «Про природу» ми знаходимо: «Як від смішення Води, Землі, Ефіру і Сонця//Народилися [різноманітні] форми і забарвлення смертних [істот]», а також: «Огнем, Водой, Землей и несметной высью Эфира ,//Проклятая Ненависть порознь от них [= элементов], совершенно уравновешенная ,//И Любовь в них, равная в длину и ширину».

                      Можливо, Емпедокл і Анаксімандр використовували поняття «любов», «ненависть», а також «справедливість» і «несправедливість» лише як метафори порядку і безладу, приблизно в тому ж дусі, як Ейнштейн, бувало, вживав слово «бог» як метафору ще непізнаних законів природи. Але нам не слід намагатися втиснути слова досократиків у тісні рамки сучасних інтерпретацій. Як мені здається, поява в міркуваннях про суть природи категорій людських емоцій, таких як любов і ненависть у Емпедокла, або таких, як справедливість і воздання у Анаксімандра, - лише свідчення тієї прірви, яка поділяє образ думки стародавніх досократиків і сучасних вчених-фізиків.

                                                Всі досократики, починаючи з Фалеса і закінчуючи Емпедоклом, по всій видимості, вважали первинні елементи суцільними недифференційованими середовищами. Інший погляд на природу речовини, більш близький до сучасних уявлень, був пізніше висловлений мислителями з Абдер, міста на узбережжі Фракії, заснованому біженцями з іонійських міст, після того як їх повстання проти Персії, що почалося в 499 р. до н. е., було пригнічено. Першим з відомих філософів-абдеритів був Левкіпп, який відомий завдяки одному-єдиному висловлюванню в дусі детермінізму: «Жодна річ не відбувається даремно, але все на [деякій] підставі і в разі потреби». Набагато більше відомо про последова-тіло Левкіппа Демокріті. Він народився в Мілеті, подорожував у Вавилон, Єгипет та Афіни і зрештою оселився в Абдерах наприкінці V до н. е. Демокрит писав праці з етики, природознавства, математики та музики, до нашого часу дійшли багато з цих книг. В одній з них він стверджує, що вся речовина складається з найдрібніших неподільних частинок, які називаються атомами (від др.-гр. - Це неподільний, нерозрізаний), що рухаються в порожньому просторі: «У думці солодке, в думці гірке, в думці тепле, в думці холодне, в думці кольорове, насправді ж атоми і порожнеча».

            Як і сучасні вчені, ранні грецькі мислителі мали намір проникнути крізь поверхневі уявлення про світ, намагаючись зазирнути вглиб реальності. Сутність світу неможливо визначити з першого погляду, з чого б він не складався: з води, з повітря, із землі, з усіх чотирьох стихій або навіть з атомів.

                        Парменід з Елеї, який викликав захоплення у Платона, дійшов до крайності у своїх пошуках таємних смислів. Елея (сучасна назва Велія) - місто в південній частині Італії. На початку V ст. до н. е. Парменід, на противагу Геракліту, вчив, що постійна мінливість і різноманітність природи є ілюзією. Ці ідеї відстоював його учень Зенон з Елеї, якого не слід плутати з іншим Зеноном, так званим Зеноном-стоїком. У своєму творі «Апорії» Зенон описував деяку кількість парадоксальних тверджень, що доводять неможливість руху. Наприклад, щоб пробігти всю бігову доріжку стадіону, спочатку необхідно покрити половину відстані, потім - половину від решти, і так до нескінченності. Таким чином, пробігти всю бігову доріжку неможливо. Наскільки ми можемо судити з дійшли до нас уривків, з тих же самих причин Зенону здавалося, що неможливо подорожувати на якусь задану відстань, отже, руху взагалі не існує.

                              Звичайно, аргументація Зенона невірна. Як пізніше вкаже Арістотель, немає ніяких причин, які заважають нам совер-шити нескінченну кількість кроків у певний час за умови, що час, необхідний для кожного подальшого кроку, зменшується досить швидко. Дійсно, нескінченний ряд типу 1/2 + 1/3 + 1/4... дає нескінченну суму, але нескінченний ряд типу 1/2 + 1/4 + 1/8... дає кінцеву суму, яка в даному випадку дорівнює 1. Набагато більш вражаюче не те, наскільки Парменід і Зенон були неправі, а те, чому ж вони не спромоглися пояснити, з якої причини, якщо руху не існує, речі виглядають рухомими. Насправді жоден з давньогрецьких мислителів від Фалеса до Платона - ні з Мілета, ні з Абдер, ні з Елеї, ні з Афін - ніколи не брав на себе працю детально пояснити, як його теорія кінцевої, справжньої реальності співвідноситься зі сприйняттям речей.


               Це зовсім не було розумовою лінню, а, швидше, чимось на зразок схильності ранніх греків до інтелектуальної зарозумілості, яке призвело їх до вирішення, що не варто прагнути до розуміння явищ навколишнього світу взагалі. Це лише перший з прикладів подібного ставлення, що завдав великої шкоди пізнанню в історії науки. У різні часи вважалося, що кругові орбіти більш досконалі, ніж еліптичні, що золото - більш благородний метал, ніж свинець, і що людина - істота вищого порядку в порівнянні з його побратимами-мавпами.

                        Можливо, ми і зараз робимо подібні помилки, обходячи увагою якісь можливості наукового прогресу, тому що ігноруємо якісь явища, вважаючи їх негідними нашої уваги? Не можна бути впевненим, але я думаю, що не робимо. Звичайно, неможливо дослідити все, але ми вибираємо завдання, які, на нашу думку, правильному або помилковому, дають кращі перспективи для наукового осмислення. Біологи, які вивчають хромосоми або нервові клітини, працюють з такими тваринами, як мухи-дрозофіли і кальмари, а не з орлами або левами. Фізиків, які досліджують елементарні частинки, іноді звинувачують у снобістському і дуже дорогому захопленні, що вимагає використання найвищих енергій, які можна досягти. Але тільки при високих енергіях ми можемо створювати і вивчати гіпотетичні частинки великої маси, наприклад, частинки так званої темної матерії, яка, на думку астрономів, становить ⅚ речовини у Всесвіті. У будь-якому випадку ми приділяємо достатньо уваги і вивчення явищ, що спостерігаються при низьких енергіях, як, наприклад, визначення маси нейтрино, що становить мільйонну частку маси електрону.

Найпопулярніше на сайті