Вернемся к столу, который рассматривался в главе 3. Согласно Аристотелю, для него формальная и конечная причины являются внешними – форма стола содержится в голове у столяра, а его цель состоит в том, что обеспечить кого-либо местом для работы. Однако в случае дуба и форма, и цель в определенном смысле содержатся внутри желудя. Действующие причины являются внешними; формальные и конечные причины в природных объектах – внутренние; материальные причины начинаются как внешние, но затем (подобно воде, которую всасывают корни дуба, или завтраку, который я только что съел) становятся внутренними.
Механическое объяснение имеет дело с внешними, а не с внутренними причинами. Древние атомисты – например, Эпикур или Лукреций – отвергали существование внутренней причины, вызывающей рост и развитие дуба, настаивая на реализации его потенциала. Атомы – это всего лишь пассивные частицы материи. Дуб представляет собой агломерацию атомов, которым придала определенную форму внешняя сила, – точно так же, как мой дом является агломерацией кирпичей, которым придали эту форму. Для древнего атомиста или одного из первых современных сторонников механицизма (например, Бекмана или Декарта) причина всегда является внешней, а не внутренней; существуют только действующие, или механические, причины[244]. Нет ни формальных, ни конечных причин, а материальная причина постоянна.
Для Эпикура и Лукреция характеристиками атомов был их размер, форма и движение. Если других свойств у атомов нет, то все свойства, которые мы воспринимаем в материальном мире, – цвет, вкус, запах, звук, текстура, температура – должны быть побочными продуктами размера, формы и движения. То есть размер, форма и движение первичны, а остальные свойства вторичны. Если звук является результатом колебаний, то легко понять, что он может определяться движением. Если при трении двух палок друг о друга выделяется тепло, то вполне вероятно, что тепло – одна из форм движения. Можно также предположить, что запах определяется частицами, попадающими в нос. Первичные свойства объективны, вторичные субъективны, и в этом смысле мы зависим от наших органов чувств. В мире, где нет ушей, не будет и звуков – только колебания; в мире, где нет носов, отсутствуют запахи – только частицы, плавающие в атмосфере. В качестве примера субъективности чувств Галилей приводил щекотку: если меня пощекотать пером, то я испытаю субъективное ощущение, но в пере нет ничего, что соответствует моему ощущению щекотки. На эту разницу между объективной реальностью и субъективным ощущением указал Лукреций. Галилей в «Пробирных дел мастере» (1623) первым из современных авторов отразил эту идею, не упоминая Лукреция (поскольку его считали опасным атеистом, но нам известно, что у Галилея было два экземпляра его поэмы «О природе вещей»){790}. После Галилея это различие признал Декарт. Терминология, которую мы теперь используем для указания этого различия между первичными и вторичными свойствами, была введена Бойлем в 1666 г. и популяризирована Локком в 1689 г.{791} (Представления Локка о первичных и вторичных свойствах заменяют предшествующие представления Аристотеля о первичных и вторичных свойствах – первичными считались горячее и холодное, влажное и сухое.)
Декарт вслед за древними атомистами признавал различие между первичными и вторичными свойствами, но отвергал веру в пустое пространство, или пустоту. По мнению Декарта, единственной фундаментальной характеристикой материи является то, что она занимает пространство; отсюда следовала невозможность существования вакуума, поскольку это было бы ничем не занятое пространство. Декарт считал, что материальный мир состоит из делимых частиц. Он избегал термина «атомы», поскольку древние атомисты утверждали, что атомы неделимы, а пространство между ними пустое.
В конструкции Декарта материя может взаимодействовать только при непосредственном контакте; дальнодействия нет, а когда два тела взаимодействуют, это может происходить только посредством отталкивания; таким образом, магнетизм и гравитацию следовало объяснить в терминах отталкивания, а не притяжения. По мнению Декарта, в случае гравитации процесс отталкивания является результатом того, что Земля захвачена огромным вихрем жидкости, вращающимся вокруг Солнца. Этот вихрь удерживает планеты на орбитах и прижимает все тела к поверхности Земли. Солнце – это всего лишь одна из звезд, каждая из которых окружена собственным вихрем. Аналогичным образом, магнетизм объясняется маленькими, похожими на штопор потоками материи, которые исходят из магнита и прикрепляются к железу: притяжение магнита на самом деле – это отталкивание, подобно тому как штопор выталкивает пробку из бутылки. (Я могу тянуть за штопор, но штопор толкает пробку.)
В системе Декарта есть только один тип материи, посредством взаимодействия и конгломерации создающей огромное разнообразие материалов, которые мы воспринимаем. Законы взаимодействия – это три закона природы. Во-первых, «всякая вещь пребывает в том состоянии, в каком она находится, пока ее что-либо не изменит»; во-вторых, «всякое движущееся тело стремится продолжать свое движение по прямой»; в-третьих, «если движущееся тело встречает другое, более сильное тело, оно ничего не теряет в своем движении; если же оно встречает более слабое, которое оно может подвинуть, то оно теряет столько движений, сколько сообщает»{792}.
Легко поддаться искушению и назвать картезианство – с его утверждением, что действие магнита, штопора и даже того, что мы сегодня называем гравитацией, объясняется отталкиванием, а не притяжением, – шуткой, но недавние исследования показали, что Декарт проводил хитроумные и изящные эксперименты, а его теория воронки считалась убедительной даже в XVIII в.{793} Серьезный спор между картезианцами и последователями Ньютона возник по поводу формы Земли: Ньютон настаивал, что Земля – сплющенный эллипсоид, а Декарт – что вытянутый эллипсоид наподобие яйца. Французские экспедиции в Перу и Лапландию (1735–1744) доказали (к разочарованию участников), что Ньютон был прав, а Декарт ошибался[245]{794}.
Современное представление о законах природы является побочным продуктом философии Декарта, поскольку Декарт был первым, кто рассматривал законы природы как суть нашего знания о природе. Галилей, Хэрриот и Бекман независимо друг от друга открыли закон падения тел, но никто из них не использовал слово «закон» в этом контексте. Как говорил в XVIII в. граф Бюффон, «природа – это система неизменных законов, установленных Создателем»{795} и, следовательно, главная задача науки состоит в выявлении законов природы[246]. Бюффон при желании мог обратиться к XVII в. и найти несколько законов, которые были открыты в период научной революции: закон гидростатического давления Стевина, закон падения тел Галилея, закон движения планет Кеплера, закон рефракции Снелла, газовый закон Бойля, закон упругости Гука, закон движения маятника Гюйгенса, закон Торричелли о скорости вытекания жидкости, закон гидродинамики Паскаля, законы движения и закон тяготения Ньютона. Большинство из них (а возможно, все) при жизни Бюффона уже назывались законами (только Ньютон не использовал слово «законы» при описании своих открытий), хотя лишь немногие имели эпонимические наименования – большинство получили имя первооткрывателей позднее[247]. Неудивительно, что одна из современных книг о научной революции названа «Природа и законы природы», поскольку открытие законов природы – одно из выдающихся достижений научной революции{796}. В 1703 г. Ньютон стал президентом Королевского общества и кратко определил свои цели на этом посту. «Натурфилософия, – писал он, – состоит в определении границ и действий природы и сведении их, насколько возможно, к общим законам – установлении этих законов путем наблюдений и экспериментов и выведении из них причин и следствий вещей…»{797} Теперь предметом науки стали законы природы.
Насколько нам известно, древние знали только четыре физических закона: правило рычага, закон отражения в оптике, закон плавучести и правило параллелограмма при сложении скоростей{798}. Правильнее было бы сказать, что они знали четыре принципа, которые мы называем законами. Древние говорили о «законах» природы, когда хотели сказать, что природа является упорядоченной и предсказуемой, однако не называли конкретные научные принципы законами. Римляне много говорили о законе природы (lex naturae), но обычно имели в виду нравственный закон.
Закон – это обязательство (например, «не убий»), налагаемое на некое существо (человек, ангел), способное принять или отвергнуть это обязательство. Нравственный закон применим к рациональным, обладающим речью существам, и закон природы связывает всех человеческих существ благодаря их способности понять, что существуют нравственные обязательства, общие для всех. В остальной природе законов нет, поскольку люди – единственные (насколько нам известно) рациональные и обладающие речью существа. Поэтому называть «законом» наблюдаемый в природе порядок вещей – это метафора, что было очевидно и в I в., и в XVII, и в наше время. Но метафора очень простая. Греки постоянно использовали ее (хотя почти всегда противопоставляли природное и социальное), а римляне, постоянно обращавшиеся к судам, считали очевидным тот факт, что природа упорядоченна и предсказуема в своих проявлениях. Для христиан эта метафора была еще более естественной, поскольку им было легко представить Бога законодателем, устанавливающим законы природы, и персонифицировать природу, которая ему подчиняется.