в случае точных наук недостаточность опытных знаний является катастрофичной. В других же случаях любые описания и систематизация фактов уже сами по себе представляют научную ценность. Например, ботаника и зоология были настоящими науками еще тогда, когда их содержание ограничивалось описанием и классификацией растений и животных.
Главными задачами ученого всегда считались наблюдение, систематизация и осмысливание наблюдений. Это понимали уже древние философы. Аристотель положил это в основу науки. И преуспел. Преуспел в ботанике и зоологии, в грамматике и логике. Но не в физике. Здесь он оставил в наследство потомкам преимущественно заблуждения. Ибо, умея наблюдать и описывать наблюдаемое, он не научился отделять в увиденном главное от второстепенного, общее от частного. Так возникла его механика, основанная на уверенности в том, что скорость пропорциональна силе, что тяжелые тела падают быстрее, чем легкие.
И все это было возведено в абсолют, канонизировано церковью. И столетиями тяжким грузом сковывало науку. И трудно было усомниться в очевидных фактах: две лошади действительно везут повозку быстрее, чем одна; камень в своем падении обгоняет лист, упавший с дерева…
Первым, кто нашел в себе мужество не только усомниться, но и проверить — не только проверить, но и отстаивать новую истину, — был Галилей. В отличие от Аристотеля он не только наблюдал явления природы, но и ставил специальные опыты, получив таким образом возможность самому задавать вопросы природе. А обнаружив ответ, он не только фиксировал его в ряду других, но и пытался найти связи между ними — скрытый смысл, объединяющий различные ответы.
Так, наблюдая падение тел, Он обнаружил не замеченное до того Аристотелем влияние сопротивления воздуха: вот причина, заставляющая легкие тела падать медленнее, чем тяжелые. Легким телам труднее пробиться сквозь воздух. И Галилей ставит мысленный опыт: как падают тела, если воздуха нет? И получает ответ: все они падают одинаково. Мы еще убедимся, каким мастером мысленных экспериментов был Галилей. Он с большим искусством проводил и реальные опыты. В данном случае реальный опыт оказался ему недоступен. Он не мог поставить опыт в безвоздушном пространстве. Лишь много позже Ньютон проделал такой опыт. Откачав воздух из длинной трубы, он увидел, что пушинка падает в ней так же быстро, как дробинка. Он, конечно, не сомневался в этом. Но какой ученый откажется от соблазна проверить мысленный эксперимент реальным!
Галилея не остановила невозможность поставить опыт в вакууме. Ему, мастеру многих остроумных опытов, простых и наглядных или весьма утонченных, в подобных случаях было достаточно мысленного эксперимента — осознания сути реального опыта, очищенного от второстепенных деталей.
Мысленный эксперимент не есть вымысел. Он возникает в результате глубокого, всестороннего осмысливания совокупности многих наблюдений. Такой эксперимент представляет одну из форм абстрактного мышления. Это высшая способность человеческого разума, приведшая к выработке всех необходимых людям понятий.
Галилей стал преобразователем «не науки» в «науку» не только потому, что он первым начал, в отличие от Аристотеля, систематически ставить опыты и применять метод абстракции при их осмысливании. Он впервые понял неразрывную связь между теорией и Опытом, опытом с большой буквы, совокупностью опытов. Теория должна соответствовать всей совокупности опытов, предсказывать новые факты, проверяться и поддерживаться практической деятельностью человека. В этом основа возрожденной науки.
Каков же результат этого урока истории? Ученые поняли: если учение Аристотеля или другое, казавшееся не менее очевидным, не согласуется с конкретным опытом, нельзя придумывать гипотезы для совмещения несовместимого. Следует смело пересматривать основы, устраняя все, что приводит к расхождению теории и эксперимента. Иначе возникают бессмысленные логические противоречия, как в случае с Ахиллесом, черепахой и стрелой.
Надо помнить: опыт — высший судья, а теория — его законы. Только имея непротиворечивую теорию, можно правильно понимать опыты. Иначе их, как слова дельфийского оракула, каждый может толковать по-своему.
От опыта к теории, от теории к опыту, к практике — вот бесконечная лестница, по которой ученые поднимаются к познанию все более глубоких тайн природы.
МЕХАНИЗМ СТЕВИНА
Заговор невежд и мошенников
Среди множества машин, которые не работали, особое место занимает цепная машина Стевина. Это, пожалуй, первая из машин, изобретатель которой знал заранее, что она не может работать. Знал — и создал ее с намерением передать свое убеждение другим. К сожалению, он не достиг цели. К этому привел ряд причин.
Он писал просто, точно и ясно, но писал, как и говорил, по-фламандски, на своем родном языке, на языке малого народа. Поэтому его могли понимать только жители части Нидерландов и Бельгии, а здесь число образованных людей было весьма невелико во времена, отстоящие от наших дней приблизительно на 400 лет. Правда, труды Стевина были переведены на латынь, международный язык тогдашней науки, и на французский язык, язык дипломатов и светских салонов, но внимания к себе не привлекли. Между тем мало известный своему времени ученый заслуживал внимания — его след в науке заметен и поныне.
Симон Стевин родился в 1548 году в Брюгге. О жизни его известно мало. Вначале он был чиновником и собирал подати в родном городе. Затем стал инспектором сухопутных и водных сооружений. Страна жила трудно под игом покоривших ее испанцев. Возможно, поэтому молодой Стевин покинул родину и в течение десяти лет путешествовал по Европе. Возвратился он только в 1581 году, когда страна уже освободилась от иноземного господства. В последние годы жизни он занимал кафедру математики в Лейдене.
Посещая столицы мелких княжеств и крупных государств, Стевин во многих из них видел машины — разные, похожие только одним: все они не работали. Они не работали, несмотря на упорные попытки их создателей заставить машины работать безостановочно.
В те времена главными двигателями — средством передвижения и тягловой силой — служили животные. Они тянули повозки и качали воду, дробили руду и мололи зерно. Правда, кое-где применялись ветряные мельницы, которые не только мололи зерно, но и качали воду. Но ветер капризен. То его нет, то он разрушает лопасти. Издревле для тех же целей применялись и водяные колеса. Но реки текут далеко не везде. Как при этом не мечтать о других двигателях, использующих более надежные силы природы! Например, силу тяжести, действующую везде и всегда. Или какие-нибудь иные силы. Нужно лишь присмотреться к природе, найти в ее бесконечном богатстве подходящую силу и применить ее к делу. Заставить работать постоянно, а не так, как работает капризный ветер, работать там, где это нужно и где нет надежных, но ленивых рек или бурных, но трудно укротимых водопадов.
И мечтатели трудились, не щадя сил и времени. Искали.
