Книга Анаксимандр и рождение науки - Карло Ровелли

Вспомним первый стих мифа о сотворении мира племени Навахо: «„Единое“ зовется „Вода повсюду“».

Таким образом, идею о том, что все сущее берет начало в воде, Фалес мог воспринять непосредственно из мифологии или из своих путешествий в Вавилонию. Но его толкование роли воды имеет ярко выраженный немифический и нерелигиозный характер. Вода у Фалеса – это обычная вода. Океан у Фалеса – это не бог.

Попытки Фалеса объяснить природные явления пусть и наивны, но все же они иллюстрируют методологический и натуралистический импульс в этих первых проблесках рационального мышления, а также их стремление дистанцироваться от мифологии. Например, Фалес предполагает, что землетрясения происходят из-за того, что морские волны сотрясают Землю, ведь та плавает по воде.

Гипотезы Фалеса изобилуют проблемными местами (почему, спрашивается, Земля плавает, а не тонет?), но в них содержится зерно, из которого прорастут великолепные натуралистические объяснения Анаксимандра.

Анаксимен: сгущение и разрежение

Достижение Анаксимена, заменившего воду Фалеса (и апейрон Анаксимандра, о котором речь пойдет ниже) на воздух, заключается не столько в самом выборе воздушной стихии, сколько в удачной попытке решить очевидную проблему в теориях Фалеса и Анаксимандра. Если все состоит из воды или апейрона, то как возможно, чтобы вода или апейрон обладали таким множеством различных форм и консистенций, как это видно на примере огромного разнообразия природных веществ? Как может первичная субстанция приобретать столь разнообразные свойства? Позже на эту проблему обратил внимание Аристотель. Используя характерный для греческой физики язык, он задается вопросом, как одно и то же вещество может иногда оказаться легким, а иногда – тяжелым.

Симпликий рассказывает о неубедительной попытке Анаксимандра решить эту проблему: «Возникновение он [Анаксимандр] объясняет не инаковением [= качественным превращением] первоэлемента, но выделением противоположностей вследствие вечного движения»[33].

Под «противоположностями» Симпликий подразумевает горячее и холодное, влажное и сухое и т. д. Не очень убедительное решение.

Анаксимен ищет более разумный механизм, который позволил бы одной и той же субстанции принимать различные формы. Проявив удивительную проницательность, он находит такой механизм в сгущении и разрежении. По его гипотезе, вода образуется при сгущении воздуха, а воздух, в свою очередь, возникает при разрежении воды. Земля порождается дальнейшим сгущением воды, то же самое касается и других веществ. Это, безусловно, качественный шаг вперед на пути к более рациональному пониманию устройства мира.

Более поздние ионийские мыслители дополнили идею Анаксимена о сгущении и разрежении представлением о небольшом числе первичных субстанций, комбинации которых могут порождать множество различных материалов. Атомисты Левкипп и Демокрит сделали понятия сгущения и разрежения более конкретными и ясными, добавив к ним идею элементарных атомов, движущихся в пустоте.

Следует отметить, что сегодня мы считаем, что практически вся материя, которая нам обычно встречается, состоит из трех компонентов: электронов, протонов и нейтронов. Разнообразие воспринимаемых нами форм материи полностью определяется различными комбинациями, а также большей или меньшей степенью сгущения или разрежения этих нескольких компонентов.

Однако, опять же, мы упустим главное, если предположим, что причина этой схожести древнегреческой науки с современной заключается в таинственном предвидении древнегреческих мыслителей. Факт заключается в том, что некоторые общие теоретические схемы, разработанные в первые века греческой цивилизации, оказались эффективными. И сегодня, спустя столетия, они продолжают прекрасно функционировать. Как всегда, сложность заключается не в том, чтобы найти ответы, а в том, чтобы задать правильные вопросы. Существует ли некая простая субстанция, из которой состоит вся материя, и каков может быть механизм, порождающий многообразие? Это был очень хороший вопрос.

Анаксимандр: апейрон

Вернемся к Анаксимандру, который предшествовал концептуальной эволюции Анаксимена. Что же такое этот апейрон, из которого, по мнению Анаксимандра, состоит мир?

Этот вопрос породил множество споров, и мнения колеблются между двумя крайностями, обусловленными значениями греческого слова «апейрон»: первое – «без границ», «бесконечный», и второе – «нефиксированный», «нечеткий», «недифференцированный».

Еще раз подчеркну: я не хочу вступать в дискуссию о точном значении этого термина, поскольку считаю ее нерелевантной с научной точки зрения. Это все равно, что спрашивать, подразумевал ли Джордж Джонстон Стоуни, вводя термин «электрон» в 1894 г., «крупицу электричества», «новую частицу» или что-то еще. Неважно, почему он выбрал слово «электрон». Важно то, что, во-первых, он представил новую идею, во-вторых, какое место эта идея заняла в теоретической схеме, созданной Стоуни и его последователями, и, наконец, насколько эффективно она описывает мир. Если бы Стоуни дал этому новому объекту другое название, история не развернулась бы иначе. Действительно, в современной физике ближайшие родственники электронов называются кварками – этот термин ввел Мюррей Гелл-Манн. «Кварк» обозначает крик чайки, и Гелл-Манн выбрал это название, чтобы дать понять, что он культурный человек и читал «Поминки по Финнегану» Джеймса Джойса, где этот термин используется в строке «Три кварка для мистера Марка!». Единственная связь между этим словом и частицей в том, что существует три вида кварков.

Аналогичным образом, если бы Анаксимандр не назвал свой принцип бесконечным или нечетким, научная значимость его идеи была бы абсолютно идентичной.

В чем же, в итоге, смысл идеи, которую выдвинул Анаксимандр, введя понятие апейрона?

Существенной особенностью апейрона является то, что он не относится к числу субстанций, с которыми мы имеем дело в повседневном опыте. Симпликий пишет: «Анаксимандр… началом[34] и элементом сущих [вещей] полагал бесконечное (to apeiron)»[35], и далее следует его комментарий.

[Анаксимандр] первым ввел это имя начала[36]. Этим [началом] он считает не воду и не какой-нибудь другой из так называемых элементов, но некую иную бесконечную природу, из которой рождаются небосводы [миры] и находящиеся в них космосы… как он сам говорит об этом довольно поэтическими словами. Ясно, что, подметив взаимопревращение четырех элементов, он не счел ни один из них достойным того, чтобы принять его за субстрат [остальных], но [признал субстратом] нечто иное, отличное от них[37].

Таким образом, Анаксимандр утверждает, что все субстанции, доступные нашему опыту, могут быть поняты в терминах чего-то естественного, но в то же время не относящегося ни к одной из субстанций, с которыми мы взаимодействуем в повседневной жизни. Фундаментальная идея заключается в том, что для объяснения сложности мира полезно постулировать или представить существование чего-то, что не является частью мира, данного нам в непосредственном опыте, но может выступать в качестве объединяющего природного