Руджер Иосип Бошкович. Атомы как центры сил

Мы уже отмечали, что в XVII и XVIII вв. в той или иной форме и степени атомистическую гипотезу использовали представители всех научных направлений. Хорватский ученый Р. Бошкович (1711-1787) с помощью атомизма попытался решить целый ряд теоретических вопросов физики, в том числе объяснить природу континуума, сущность пространства и времени, законов движения, - вопросов, над которыми билась механика в XVIII в., пытаясь согласовать принципы динамики с требованиями математики. Наиболее полно свои воззрения Бошкович изложил в работе "Теория натуральной философии" (1758). Как и у Ньютона и других ученых XVIII в., под натурфилософией Бошковича подразумевается, в сущности, физика в ее теоретически продуманной форме.

В основе системы Бошковича лежит понятие силы; однако было бы не совсем верно на этом основании считать его сторонником ньютоновской программы; понятие силы является исходным также и в лейбницевой динамике. Бошкович как раз и попытался соединить некоторые положения ньютоновской программы, в частности принцип дальнодействия, с лейбницевым учением о простых и неделимых субстанциях, составляющих основу природного бытия. Принимая в качестве первичных силы притяжения и отталкивания и в этом смысле следуя Ньютону, Бошкович, однако, не признает абсолютных пространства и времени и объясняет тяготение в отличие от Ньютона, связывавшего тяготение с природой в первую очередь самого пространства, природой атомов как "центров силы", вступающих между собой во взаимодействие. Атомы у Бошковича, хотя они, по его определению, и внепространственны (не имеют частей), а потому сходны с монадами Лейбница, рассматриваются, однако, не как формы или "души", а как физические точки. Иначе говоря, Бошкович исследует субстанции не как метафизик (в смысле Лейбница), а как физик - возможность, которую признавал и Лейбниц: та самая монада, которая у Лейбница в метафизике предстает как деятельность представления и влечения, будучи рассмотренной в рамках физики, мыслится по аналогии с математической точкой - как центр силы. Проблема субстанций как "математических точек" становится одной из главных в философии Хр. Вольфа, влияние которого испытал Бошкович; именно у Вольфа соотношение физики (динамики) и математики также было в центре внимания.

Не случайно в своей попытке разрешить эту проблему и соединить принципы Лейбница и Ньютона Бошкович двигался параллельно Канту, в "Физической монадологии" поставившему аналогичную задачу. Не случайно и тот и другой мыслители занялись, в сущности, одной и той же проблемой: в рамках вольфовской школы эта проблема встала во всей остроте, и не они одни вынуждены были разрешать парадоксы, возникающие в связи с трудностями соотнесения метафизических, физических и математических "точек".

Бошкович очень точно заметил одну из главных трудностей в научной программе Лейбница: невозможность вывести непротиворечиво пространственное протяжение из неделимых (т.е. не имеющих частей, а, значит, и непротяженных) монад. По отношению к Лейбницу, пишет Бошкович, можно повторить возражение, выдвигавшееся Аристотелем против Зенона Элейского: сколько бы непротяженных точек мы ни взяли, они не дадут нам протяженности. Следовательно, надо иным путем объяснить природу пространства, чем это мы видели у Лейбница.

Первоэлементы природы составляют, согласно Бошковичу, неделимые и непротяженные точки, которые он мыслит как центры сил, а не как частички вещества, непроницаемые в силу своей твердости, как это мы видели у Гюйгенса, да и у картезианцев. Здесь Бошкович следует Лейбницу и Вольфу. Эти точки-силы рассеяны в пустоте и отделены друг от друга определенными промежутками, которые могут быть больше или меньше, но не могут быть полностью устранены, ибо в этом случае атомы соприкоснулись бы и слились, что совершенно не допускается в системе Бошковича. И не допускается в силу определения атомов как сил: "Поскольку при уменьшении расстояний (между атомами. - П.Г.) до бесконечности сила отталкивания до бесконечности возрастает, то очевидно, что ни одна часть материи не может касаться (esse configua) другой, ибо эта сила отталкивания тотчас же отодвинула бы их одну от другой. Отсюда с необходимостью вытекает, что первые элементы материи вообще просты и не составлены ни из каких соприкасающихся частей... Таким образом, всякий сосуществующий континуум будет устранен из Природы, тот самый континуум, на объяснение которого философы потратили так много тщетных усилий".

Итак, реальность, т.е. первоэлементы материи, представляет собой дискретные "точки", отнюдь не составляющие непрерывный континуум, поскольку между ними всегда существуют промежутки; именно в этом смысле Бошкович и говорит о невозможности "сосуществующего континуума", т.е. континуума, составленного как бы из бесконечного числа актуально существующих бесконечно малых элементов, как мыслил континуум, например, Мопертюи. Протяженность не составляется из точек, - тут Бошкович воспроизводит аргументацию Аристотеля против элеатов.

Что же представляют собой силовые центры у Бошковича и каким образом проявляет себя эта первичная реальность - сила? Важнейшим определением силы служит у Бошковича тезис о переходе ее от притягательной к отталкивательной, который был позаимствован им, по собственному признанию ученого, из произведения Ст. Гэльса "Статика растений". Как отмечает В.П. Зубов, "наиболее оригинальной и заслуженно привлекавшей внимание особенностью теории Бошковича является его представление о последовательной смене притягательных и отталкивательных сил в зависимости от меняющегося расстояния материальных точек друг от друга: при расстоянии минимальном действует отталкивательная сила, возрастая неограниченно при его бесконечном дальнейшем уменьшении и не позволяя двум точкам слиться в одну; с увеличением расстояния отталкивательная сила убывает, обращается в нуль и переходит затем в силу притяжения; эта последняя в свою очередь увеличивается, достигает конечного максимума, а затем уменьшается до нуля и переходит в силу отталкивания, - и так множество раз, пока, наконец, на некотором расстоянии сила остается притягательной, изменяясь приблизительно по ньютоновскому закону, т. е. обратно пропорционально квадрату расстояния".

Силы отталкивания с увеличением расстояния между атомами уменьшаются в неизмеримо большей мере, чем силы притяжения; поэтому они оказывают, по Бошковичу, заметное действие только на малых расстояниях, а при сокращении расстояний до очень малой величины силы отталкивания резко возрастают.

Эта "силовая" энергетическая модель атома представляет большой интерес и сегодня, поскольку в ней можно найти некоторые аналогии с моделью атома в квантовой механике. Для нас же система Бошковича важна как попытка разрешить трудности и противоречия, возникавшие в его эпоху, ибо она показывает, каким образом ученые XVIII в. работали, так сказать, "на стыке" разных программ. В этом отношении показательно также учение Бошковича о пространстве и времени, которое противостоит абсолютному пространству и времени Ньютона.

Поскольку, по Бошковичу, подлинно реальны только субстанции, т.е. центры сил, то пространство нельзя рассматривать как некую равноценную им реальность, пространство не есть субстанция. Здесь хорватский ученый, как видим, резко отклоняет картезианскую программу и не менее резко - ньютонианскую, во всяком случае по вопросу о природе пространства. Ближе всего он все же оказывается к Лейбницу и в этом пункте, хотя, как мы видели, и не полностью к Лейбницу присоединяется. Но что же такое пространство по Бошковичу?

Сущность пространства Бошкович определяет с помощью понятия возможности. И в самом деле, поскольку в действительности существуют только центры сил, а рас стояния между ними всегда могут быть определены ими как некоторыми границами, то на вопрос о том, что сам по себе представляет этот промежуток, или это расстояние, Бошкович отвечает, что сам по себе как самостоятельная реальность он в действительности не существует, а существует только в возможности. Как это понимать? А вот как: мы всегда можем в воображении поместить в этот промежуток еще один атом-силу, затем в образовавшиеся два промежутка - еще по одному и так повторять до бесконечности. Вот эта возможность помещения атомов (в воображении, ибо именно этим отличается категория возможного - вспомним понятие воображаемого пространства в античной и средневековой науке) и составляет, по Бошковичу, сущность того, что мы называем пространством. "Я, - пишет Бошкович, - не признаю никакого сосуществующего континуума... Ибо пространство для меня не есть какой-либо реальный континуум, но только воображаемый..." Эту же мысль Бошкович разъясняет еще более обстоятельно. "В действительности всегда существует граница и определенное число точек и интервалов; напротив, в возможном нигде нет конца. Поэтому абстрактное рассмотрение возможностей как раз и порождает в нас идею непрерывности и бесконечности некой воображаемой линии. Но так как сама эта возможность есть нечто вечное и необходимое - ибо от века и необходимо является истиной, что могут существовать эти точки со всеми их свойствами и модусами, - то и воображаемое, непрерывное и безграничное пространство есть нечто вечное и необходимое; однако оно не есть нечто существующее, а есть простое неопределенное предположение чего-то, могущего существовать..."

Рассмотрение пространства как лишь феноменального уровня у Лейбница и рассмотрение его как лишь возможности у Бошковича, несомненно, имеет общую предпосылку: убеждение в том, что подлинно существующей реальностью являются неделимые "простые точки", непротяженные, а потому и не могущие в сумме составить нечто протяженное. Однако имеется и немалое различие между Лейбницем и Бошковичем: мы уже упоминали, что Бошкович указывает на непоследовательность Лейбница в этом вопросе.

Таковы вкратце основные положения атомистики Р. Бошковича.

Поиск по сайту: