Книга Сомневайся во всем - Рене Декарт

Четвертое правило противоречит современной механике. Его обоснование у Декарта следующее. Если некое движущееся тело столкнется с большим покоящимся телом, то отскочит, так и не сдвинув его с места. С позиции современной механики покоящееся тело все равно должно сдвинуться, пусть даже и на незаметную для невооруженного глаза величину. Очевидно, Декарту трудно было примириться с мыслью, что мы постоянно своими действиями чуть-чуть сдвигаем земной шар. Поэтому он обращается к понятию силы покоящегося тела, которое оказывает сопротивление меньшему телу. Чем больше скорость меньшего тела, тем больше сопротивление большего тела, которая удерживает его в покое после столкновения. Интересно, что Декарт здесь полностью полагается на умозрительные доводы, хотя можно было бы экспериментально проверить, что это не так. Очевидно, что даже маленькая пуля, выпущенная из ружья, способна сдвинуть большое тело.

50. Пятое

В-пятых, если, наоборот, покоящееся тело С сколько-нибудь меньше В, то последнее, сколь бы медленно оно ни двигалось по направлению к С, которое предполагается в состоянии совершенного покоя, после столкновения все же будет в силах подтолкнуть С и передать ему долю своего движения, необходимую для того, чтобы оба тела продолжали движение с равной скоростью; если В вдвое больше С, то оно передаст ему лишь третью часть своего движения, так как эта третья часть будет двигать С столь же быстро, как две остальные — вдвое большие В. Поэтому после столкновения с С В замедлит движение на одну треть против прежнего, т. е., чтобы продвинуться на расстояние двух шагов, для него потребуется время, которое раньше требовалось для прохождения трех. Подобным же образом, если В будет втрое больше С, оно передаст последнему лишь четвертую часть своего движения; то же и в прочих случаях. Какой бы малой силой ни обладало В, ее все же будет достаточно, чтобы позволить ему сдвинуть С; ибо несомненно, что и самые слабые движения должны следовать тем же законам и производить в соответственных соотношениях те же действия, как и самые сильные, хотя часто полагают, будто видят на нашей Земле обратное; но последнее происходит из-за воздуха и прочих жидкостей, которые постоянно окружают движущиеся твердые тела и могут значительно увеличить или уменьшить их скорость, как выяснится из дальнейшего изложения (§ 56–59).

Если движущееся тело больше покоящегося, то при столкновении в любом случае сдвинет его, как бы медленно ни двигалось. Причем движения между ними распределятся в соответствии с различием в их величинах.

51. Шестое

В-шестых, если покоящееся тело С вполне равновелико движущемуся к нему В, то С по необходимости будет отчасти подталкиваться В, а отчасти будет отталкивать В назад; таким образом, если В приблизится к С со скоростью четырех единиц, то оно должно сообщить С одну единицу, а со скоростью оставшихся трех единиц направиться обратно. Ибо, так как необходимо либо чтобы В подтолкнуло С, не обращаясь вспять, и передало ему, таким образом, две единицы своего движения, либо чтобы оно возвратилось, не подтолкнув его, и, следовательно, сохранило эти две единицы скорости наряду с теми двумя, которые у него отняты быть не могут, или же, наконец, чтобы оно отскочило, сохранив одну из двух единиц и подтолкнув С, которому передало оставшуюся единицу, совершенно очевидно, что ввиду равновеликости В и С и ввиду того, что для возврата В причин не больше, чем для сообщения толчка С, оба действия должны быть разделены поровну, иначе говоря, В должно перенести на С единицу своей скорости, а посредством другой — обратиться вспять.

Если движущееся тело столкнется с равновеликим покоящимся телом, то отскочит, но при этом сдвинет его. Таким образом, движение распределится между двумя телами в определенной математической пропорции.

52. Седьмое

Седьмое, и последнее, правило следующее: если В и С движутся в одном направлении, С медленнее, а В, следующее за ним, быстрее, так что оно в конце концов настигает С, то может случиться, что В передаст часть своей скорости С и будет его подталкивать впереди себя; но может случиться и так, что оно ему не передаст ничего, а всем своим движением обратится назад, туда, откуда пришло. А именно не только тогда, когда С меньше В, но и тогда, когда оно больше, если только избыток в величине С меньше избытка в скорости В, — в таком случае В никак не должно обратиться вспять, а должно подтолкнуть С, передав ему часть своей скорости. И наоборот, если избыток в величине С превосходит избыток в скорости В, то В необходимо должно отскочить, не передав С ничего из своего движения. Наконец, когда избыток в величине С в точности равен избытку в скорости B, то В должно передать часть своего движения С, а посредством остальной обратиться вспять. Расчет производится здесь так: если С ровно вдвое больше B, а В движется не вдвое быстрее С, а несколько менее того, то В должно обратиться вспять, не усилив движения С; если же В движется больше чем с двойной скоростью по сравнению с С, то оно должно не обратиться вспять, а передать С из своего движения столько, сколько необходимо для того, чтобы они далее подвигались оба с одинаковой скоростью. Так, если С имеет лишь две единицы скорости, а В — пять, т. е. больше чем вдвое, то две единицы скорости из пяти оно передает С; однако, будучи в С, они составят лишь одну единицу, потому что С вдвое больше В; отсюда следует, что оба тела, В и С, после столкновения движутся каждое с тремя единицами скорости. Все эти доказательства настолько достоверны, что, хотя бы опыт и показал обратное, мы вынуждены были бы больше верить нашему разуму, нежели нашим чувствам.

Если одно тело нагонит другое и подтолкнет его дальше, то либо отскочит назад, либо замедлится, в зависимости от величины и скорости тел. Для понимания позиции Декарта очень важна приписка в конце о том, что доказательства в любом случае достоверны, независимо от опыта, так как доверять нужно разуму, а не чувствам. Декарт выводит все физические законы как философ-рационалист, а не как ученый. А для современного физика недопустимо строить свои обоснования на умозрительных принципах. Философ и ученый вполне могут исследовать один и тот же объект, например законы механики, однако методы исследования у них будут разные. В данном случае Декарт пользуется философскими методами исследования физики, и ту систему мира, которую он выстраивает, следует относить к философии, а не к науке. Однако средневековая наука еще не была отделена от философии, поэтому по критериям того времени рассуждения Декарта могли считаться вполне научными.

53. Применение этих правил затруднительно, ибо всякое тело соприкасается одновременно с несколькими другими

Действительно, часто бывает так, что опыт на первый взгляд как будто противоречит изложенным правилам. Однако причина тому очевидна, ибо правила эти предполагают, что оба тела, В и С, совершенно тверды и настолько отделены одно от другого, что вокруг них нет никакого вещества, которое могло бы способствовать или препятствовать их движению, а таких тел мы в нашем мире не усматриваем. Поэтому для того, чтобы судить, соблюдаются ли в нем эти правила или нет, недостаточно знать, каким образом два тела, такие, как, например, В и С, могут действовать одно на другое, сталкиваясь друг с другом; надобно, кроме того, рассмотреть, каким образом все прочие окружающие их тела могут усилить или ослабить их действие. А так как в этом отношении нет ничего, что заставило бы их оказывать различные действия, кроме того различия между ними, что одни из них жидки или мягки, а другие тверды, то нам здесь и надлежит рассмотреть, в чем состоят оба свойства: быть твердым или жидким.