Физико-механическая научная теория Ньютона и её метафизический горизонт

Мы, конечно, можем лишь очень кратко изложить смысл физико-механической теории Ньютона. Притом мы, в соответствии с принятым ранее планом, не будем обсуждать такие области физических исследований Ньютона как оптика, акустика, механика жидкостей и газов, ограничившись только, так сказать, механикой макротел, которая и составляет магистральный раздел в физике Ньютона и вообще в становлении физики как науки. Скажем лишь, что в оптике Ньютон сделал ряд выдающихся открытий – открыл законы дисперсии, диффузии и дифракции света, осмыслил природу цветов, создал зеркальный телескоп и др. О механике жидкостей и газов и вопросах акустики упомянем чуть ниже. Интересующая нас тематика сосредоточена главным образом в «Математических началах натуральной философии». Поэтому в нашем изложении физико-механической теории Ньютона будем в основном придерживаться порядка её изложения самим Ньютоном в названном труде. Единой исследовательской логикой связаны здесь Книга I «О движении тел»и Книга III «О системе мира» – это механика макротел, создание которой как целостной всеобъемлющей системы научного знания и завершает Ньютон. Книга II, хотя и называется так же, как и Книга I, –«О движении тел», но посвящена механике жидкостей и газов, вопросам акустики – проблемам, которые Ньютон во многом только начинает разрабатывать и решения которых в последующей истории науки были скорректированы, переработаны и развиты полнее, чем это было сделано Ньютоном. Книга II, как полагают специалисты, была помещена между первой и третьей книгами только потому, что её заключительный раздел «О круговом движении жидкостей» подготавливает основания для критики теории вихрей Декарта, которую даёт Ньютон в заключительной части Книги III. Подробнее говорить о Книге II мы не будем, поскольку понятно, что её содержание относится не к состоянию ставшей науки, а предполагает необходимость его рассмотрения в контексте последующего развития уже возникшей науки, а, следовательно, лежит за рамками нашей темы.

В Книге I «О движении тел» Ньютон последовательно развивает основы классической механики, т. е. механики макротел, получая в итоге всеобъемлющую систему определений основных физико-механических понятий и законов. Затем он использует полученную теорию для решения задач Книги III «О системе мира»: это задачи «небесной механики», связанные с расче­тами движений планет, спутников и комет.

Книга I предваряется двумя разделами, в первом из которых да­ются определения основных физических понятий: массы, коли­чества движения, инерции (которую Ньютон называет как vis inertiae, так и vis insita, т. е. «врожденная сила»), приложенной силы и центростремительной силы.

«Определение I. Количество материи (масса) есть мера тако­вой, устанавливаемая пропорционально плотности и объему её».

«Определение II. Количество движения есть мера такового, ус­танавливаемая пропорционально скорости и массе».

«Определение III. Врожденная сила материи есть присущая ей способность сопротивления, по которой всякое отдельно взя­тое тело, поскольку оно предоставлено самому себе, удерживает свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движе­ния».

«Определение IV. Приложенная сила есть действие, произво­димое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или рав­номерного прямолинейного движения».

Центростре­мительной силе посвящены определения с пятого по восьмое включительно. То, что центростремительной силе не дано единственного и краткого определения связано с тем, что Ньютон пытается тщательно различить ее среди других сил и показать её связь с так называемой абсолютной силой, с ускорительной силой и движущей силой. В качестве примера центростреми­тельной силы Ньютон приводит силу тяжести, магнитную силу, ту силу, которая удерживает планеты на их криволинейных орбитах, каково бы ни было её происхождение, силу действия руки при раскручивании камня в праще. Из этих примеров ему легко вывести возможность как искусствен­ных спутников Земли (если снаряды выпущены с достаточной скоростью), так и того, что тела, брошенные с Земли в небесное пространство, могут бес­конечно продолжать своё движение. Как известно первая возможность, а в каком-то смысле и вторая тоже, стали реальностью три века спустя. В восьмом определении говорится, что движущая величина центро­стремительной силы измеряется скоростью, приобретаемой в заданный промежуток времени, т. е. в современной терминологии – ускорением.

Новизна физико-механической теории Ньютона в части определений её основных понятий, а тем самым в известном смысле и в целом всей его теории определяется, прежде всего, разработанными им понятиями массы и силы, особенно – центростремительной силы.

Понятие массы до Ньютона часто путали с понятием веса. Определённым приближением к правильному пониманию массы было декартовское представление о «количестве материи», но оно не было разработано Декартом с должной мерой конкретности. Ньютон использует термины «количество материи» и «масса» как синонимы. Но, как говорится в цитированном ньютоновском определении «количества движения» или «массы», – это есть величина, пропорциональная плотности и объему тела. Вес тоже пропорционален плотности и объему тела, а, значит, масса пропорциональна весу. Но не прямо пропорциональна. Масса величина постоянная, поскольку пропорциональна только плотности и объему. Вес же есть сила тяжести тела, находящегося у земной поверхности, изменяющаяся пропорционально ускорению свободного падения, т.е. вес есть сила (P), равная массе (m), умноженной на ускорение свободного падения (g), или, иначе говоря, вес изменяется в зависимости от высоты нахождения тела над уровнем моря. Ньютон, таким образом, впервые четко отделил массу от силы. Правда, введённое Ньютоном понятие массы долгое время в истории физики подвергалось критике (Э. Мах, А. Зоммерфельд) за то, что оно является у него будто бы тавтологичным понятию плотности, ибо массу он определяет через плотность, а плотность, в свою очередь, есть количество материи, приходящейся на единицу объема. Но, думается, правы те специалисты, которые считают, что указанная тавтологичность мнима, ибо специфическое содержание понятия массы вполне выявляется в контексте той фундаментальной роли, которое оно играет среди других фундаментальных представлений ньютоновской, т.е. вообще – классической, физики.

Надо сказать ещё, что плотность тел и, соответственно, их массу, различия в этих характеристиках между телами Ньютон увязывает с микроструктурой материи или вещества, из которого состоят тела. Так, он, правда, не в «Началах», а в «Оптике «писал: «<...> мне кажется вероятным, что Бог вначале дал материи форму твёрдых, массивных, непроницаемых, подвижных частиц таких размеров и фигур и с такими свойствами и про­порциями в отношении к пространству, которые более всего подходили бы к той цели, для которой он создал их. Эти первоначальные частицы, являясь твёрдыми, несравнимо твёрже, чем всякое пористое тело, состав­ленное из них, настолько твёрже, что они никогда не изнашиваются и не разбиваются в куски. Никакая обычная сила не способна разделить то, что создал Бог при первом творении. Если бы они изнашивались или разбивались на куски, то природа вещей, зависящая от них, изменялась бы. <...> Поэтому природа их должна быть постоянной, изменения теле­сных вещей должны проявляться только в различных разделениях и но­вых сочетаниях и движениях таких постоянных частиц <...>». Эти частицы – конечно, атомы. Он и сам так называет эти частицы, говоря далее в «Оптике», что атомы мо­гут быть «различных размеров и фигур <...> различных плотностей и сил <...>». Здесь же мы видим и существенно новый момент, внесенный в атомистику впервые Гассенди и оказавшийся значимым для Ньютона: частицы или атомы выступают у Ньютона не только как субстрат телесных вещей, но и как центры сил. Ньютон полагает, что «эти частицы имеют не только vis inertiae <...> но также, что они движутся некоторыми активными началами, каково начало тяготения и начало, вызывающее брожение и сцепление тел». Таким образом, понятие массы уже на микроуровне предполагается связанным с понятием силы.

Что касается понятия силы, то Ньютон выделяет две силы, являющиеся изначальными и обязательно присущими любым телам – это сила инерции, которую Ньютон не случайно называет еще «врожденной силой материи», и сила тяготения. Сила тяготения и есть, иначе говоря, центростремительная сила. Ньютон впервые вводит в физику понятие силы тяготения, фиксируя множество её разнообразных проявлений. О тяготении или притяжении до него и говорили, указывая то на одно, то на другое проявление. Например, Кеплер истолковывал, как упоминалось, силу тяготения между планетами и Солнцем как силу магнитного притяжения. Ньютон, трактуя силу тяготения как центростремительную силу, придаёт ей тем самым универсальный характер, объединяющий и силу тяжести, и магнитную силу, и силу, удерживающую планеты на их орбитах, и силу действия руки, раскручивающей какое-либо тело. Центростремительной сила тяготения является потому, что, как открыл Ньютон, она действует так, как если бы была сосредоточена в одной точке – в центре тяжести тела. Поэтому она не только притягивает тела друг к другу, но и вещество каждого отдельного тела стягивает к центру тяжести.

После определений основных физических понятий Ньютон вводит понятия абсолютного времени, абсолютного пространства и абсолютного движения (к этой тематике, очевидно, относится и упомянутое понятие «абсолютной силы», которое, правда, так и не разъясняется). Понятия абсолютных времени, пространства и движения имеют метафизический смысл, призванный дать объяснение причин и природы изначальных сил и возможности дальнодействия силы тяготения без непосредственного физического контакта тел. Мы процитируем и прокомментируем ньютоновские определения этих метафизических понятий после рассмотрения его физико-механической теории.

Во втором предварительном разделе Книги I сформулированы три закона механики, которые и являются её основными законами.

«Закон I. Всякое тело продолжает пребывать в своём состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, посколь­ку оно не принуждается приложенными силами изменить это со­стояние.

Закон II. Изменение движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

Закон III. Действию всегда есть равное противодействие, или: действия двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны».

За изложением основных законов следует изложение следствий из них – формулируется правило параллелограмма для сложения сил, за­коны сохранения количества движения и скорости центра тяже­сти, а также механический принцип относительности.

Законы, которые формулируются здесь Ньютоном, отчасти уже были открыты до него. Так, мы знаем, что закон (принцип) инерции, закон падения, принцип относительности были открыты Галилеем, закон сохранения количества движения – Декартом, закон равенства сил действия и противодействия следовал из положительной разработки закона удара Гюйгенсом и другими физиками в ответ на постановку, но не верное определение закона удара Декартом. Ньютон и отдаёт должное своим предшественникам в деле создания системы физических законов. В этой связи он пишет в «Началах»: «До сих пор я излагал начала, принятые математиками и подтверждае­мые многочисленными опытами. Пользуясь первыми двумя законами и пер­выми двумя следствиями [о сложении сил], Галилей нашёл, что падение тел пропорционально квадрату времени и что движение брошенных тел происхо­дит по параболе; это подтверждается опытом, поскольку такое движение не претерпевает замедления от сопротивления воздуха <...> Из этих же двух законов и из третьего кавалер Христофор Рен, доктор богословия Иоанн Уаллис и Христиан Гюйгенс, величайшие геометры нашего времени, вывели законы удара и отражения тел и почти одновременно сообщили их Королев­скому обществу, причем их выводы во всём, касающемся этих законов, между собою согласны».

Однако нужно иметь в виду, что, во-первых, Ньютон уточняет и развивает содержание законов, открытых предшественниками. Так, Ньютон повторяет опыты по удару, проведенные ранее Реном, но с использованием двух маятников различ­ной массы и приходит к выводу, что количество движения всегда сохраняется при ударе тел, как жёстких, так и нежёстких, как упругих, так и неупругих, чего не было у Рена. Далее Ньютон теоретически доказывает справедливость принципа равенства сил действия и противодействия для случая притяжения, рассуждая так: если бы два взаимно притягивающихся тела были разделены какой-либо перегородкой, и если бы одно тело притягивалось сильнее, чем другое, то препятствие, испытывая с одной стороны большее давление, чем с другой, двигалось бы в направлении действия большей силы, а в свободном пространстве, двигаясь равномерно ускоренно, ушло бы в бесконечность. Однако этого в действительности не происходит. Следовательно, оба тела давят на препятствие одина­ково. Этот вывод затем был подтверждён Ньютоном опытами с магнитом и плаваю­щим куском железа. Во- вторых же, и это –главное, поставив даже известные законы в связь друг с другом и в общую зависимость от силы, а, в конечном счете,– от закона тяготения, Ньютон придал этим законам новую глубину.

Основная часть первой книги и посвящена как раз рассмотрению центростремительного движения, т.е. движения тел под воздействием силы тяготения. Это рассмотрение носит геометрическую форму. Хотя Ньютон уже открыл дифференциально-интегральное исчисление, но, вероятно, для того, чтобы его смогло понять возможно большее число читателей, он использует всё-таки более привычную геометрическую форму выводов и обоснований соответствующих положений. Однако, как отмечают специалисты, при внимательном чтении видно, «что скрытое математическое здание построено в манере целиком не-классической, при помощи предельных отношений бесконечно малых приращений рассматриваемых отрезков, координаты которых изменяются с изменением независимого параметра – времени» (цит. по: Кирсанов В.С. Научная революция XVII века. М., 1987. С. 318). Иначе говоря, под геометрической формой Ньютон реализует фактически аппарат открытого им дифференциально-интегрального исчисления.

Ньютон доказывает здесь, что движение частицы (как позже стали говорить – материальной точки) под действием центральной силы происходит в единой плоскости (т.е. в двухмерных, а не трёхмерных координатах); при этом он раскрывает зависимости между разными параметрами движения тел-частиц под воздействием центральной силы и в сфере действия ряда центральных сил. В результате, в частности, дается ответ на упоминавшийся нами вопрос, поставленный Ньютону Гуком и Галлеем по поводу физического обоснования открытой Кеплером эллиптической формы орбиты планеты, движущейся вокруг Солнца. Ньютон доказывает, что если тело движется в поле воздействия центральной силы, величина которой подчиняется закону обратно пропорциональной зависимости от квадрата расстояния тела от центра, из которого действует данная сила, то замкнутой орбитой тела будет эллипс.

В Книге I рассматривается также проблема взаимодействия сил притяжения нескольких тел. Ньютон доказывает, что если система из нескольких тел А, В, С, D,... такова, что тело А притягивает все остальные тела с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния, и аналогично тело В, то А и В взаимно притягиваются с силой, пропорциональной их массам.

Отдельный раздел (двенадцатый) посвящен вопросу о взаимном притяжении двух сферических тел. Здесь центральная задача, отличающаяся большой сложностью, это задача о притяжении сферическим телом частицы (материальной точки) вне него. Ньютон даёт такое решение: «Частица, находящаяся вне сферической поверхности, притягивается к центру сферы с силой, обратно пропорциональной квадрату её расстояния от центра сферы». Иначе говоря, если частица находится вне сферы, то она притяги­вается так, как если бы вся масса сферы была сосредоточена в её центре. А далее показано, что если частица находится внутри сферы, то она при­тягивается с силой, пропорциональной её расстоянию от центра.

Конечно, мы упомянули только о части сюжетов содержания Книги I, имея в виду те, которые особенно значимы для решения задач Книги III, посвященной проблемам «небесной механики». В Книге I разработаны физико-механические законы и теоремы, достаточные для объяснения эмпирически открытых и математически описанных законов Кеплера ив обще расширяющие область приме­нимости новой физико-механической теории на Солнечную систему.

В Книге III Ньютон сначала группирует установленные наблюдениями соответствия параметров орбит разных небесных тел законам Кеплера, называя случаи такого соответствия «явлениями». Ньютон перечисляет следующие «явления».

Явление I. Спутники Юпитера подчиняются третьему закону Кеплера.

Явление II утверждает то же самое для спутников Сатурна.

Явление III. Пять планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) обращаются вокруг Солнца.

Явление IV. Пять планет движутся в соответствии с третьим законом Кеплера.

Явление V. Второй закон Кеплера выполняется, если за центр притяжения выбрать Солнце, а не Землю.

Явление VI.Второй закон Кеплера справедлив для Луны.

В последующих шести теоремах доказывается справедливость утверждений, содержащихся в «Явлениях», на основе результа­тов Книги I. В «Поучении», относящемся к тому же разделу, Ньютон подчёркивает, что причина центростремительной силы, посредством которой небесные тела удерживаются на своих ор­битах, есть тяготение, а в Теореме VII формулирует закон все­мирного тяготения: «Тяготение существует ко всем телам вооб­ще и пропорционально массе каждого из них», добавляя, что сила тяготения, согласно доказанному ранее, обратно про­порциональна квадрату расстояния между телами. Таким образом, гелиоцентрическая теория Коперника и законы Кеплера, математически описывающие характер орбит планет (и других небесных тел), обращающихся вокруг Солнца, получают фундаментальное физико-механическое обоснование. При этом Ньютон показывает, что поскольку все небесные тела тяготеют друг к другу, законы Кеплера в реальности выполняются лишь с некоторым приближением к их точным математическим формам.

Утверждая универсальность тяготения в том смысле, что оно является свойством всех тел, Ньютон предвидит такое возражение: почему же мы не сталкиваемся с механическим тяготением в нашем повседневном опыте? Он даёт следующий ответ на этот вопрос: «Если кто возразит, что все тела, находящиеся у нас, по этому закону должны бы тяготеть друг к другу, тогда как такого рода тяготение совер­шенно не ощущается, то я на это отвечу, что тяготение к этим телам, будучи во столько же раз меньше тяготения к Земле, во сколько раз масса тела меньше массы всей Земли, окажется гораздо меньше такого, которое могло бы быть ощущаемо». Действительно, когда в 1798 г. Генри Кавендиш провел замечательный эксперимент по измерению с помощью кру­тильных весов притяжения двух небольших сфер, мысль Ньютона получила подтверж­дение – между телами земного мира существует притяжение, которое не замечается вследствие своей незначительной величины.. Усовершенствованный метод Кавендиша позволил в 19 веке произвести численное определение так называемой гравитационной (от лат. gravitas – тяжесть; гравитация – то же, что и тяготение) постоянной – коэффициента, который нужно учитывать при определении силы тяготения между телами.

В Книге III далее Ньютон доказывает знаменитую теорему о том, что два шара, состоящие из концентрических однородных слоев, притягиваются, как если бы их массы были сосредоточены в центре каждой сферы.

Непосредственно к «небесной механике» относится поставленная в Книге III задача, названная позже «задачей трёх тел». Признано, что эту задачу нельзя назвать окончательно решённой и доныне, хотя после Ньютона её пытались решить многие выдающиеся математики. Задача заключается в определении движения трёх тел (у Ньютона – Солнце, Земля и Луна) под действием взаимного тяготения.

В Книге III Ньютон обсуждает также возможность решения еще одной сложной задачи. Эта книга называется, как мы помним, «О системе мира». И Ньютон ставит вопрос о центре мира – так сказать, о той материальной точке, из которой действует самая мощная сила притяжения. Он исходит из допущения, что центр мира должен находиться в состоянии покоя. Казалось бы, раз для него мир представляет собой бесконечное изотропное пространство, что и является предпосылкой представления об универсальности физических законов, вполне очевидной в случае, например, закона инерции, то постановка вопроса о центре мира теряет смысл. Ведь Аристотель, строя свою физику, которую отвергает Новое время, исходит именно из того, что лишь постольку, поскольку космос есть конечное тело, что он и утверждает, он и имеет центр. В Новое же время после Николая Кузанского и Джордано Бруно уже не могло быть не ясным, что бесконечный мир именно в силу бесконечности не может иметь центра. Но Ньютон, прежде всего, физик, а не метафизик – он поэтому, занимаясь как физик проблемой центростремительных сил вообще, и, конкретнее, –сил тяготения в солнечно-планетной системе, понимает, что его физическая теория предполагает необходимость центрального тела, которое притягивает другие тела, хотя тяготение и взаимно. К тому же то тело, вокруг которого движутся тела, необходимо предполагать находящимся в состоянии покоя, ибо иначе нельзя будет утверждать, что движение совершается вокруг данного тела. Именно руководствуясь такими, физическими, а не метафизическими, соображениями Ньютон и может утверждать: «Центр системы мира находится в покое. Это признаётся всеми, ибо одни принимают находящимися в этом центре и покоящимися Землю, другие – Солнце». Кто же эти «все»? Уж, конечно, не философы вроде Кузанского и Бруно, которые вовсе не признают, что Солнце, а, тем более – Земля, есть центр мира. Эти «все», конечно, физики и астрономы прошлого и настоящего. Именно как физик Ньютон и намечает решение вопроса о будто бы «мировом центре», а, на самом деле, – о центре солнечно-планетной системы. Здесь Ньютон занимает позицию, типичную, как это покажет будущее, для учёных вообще, а для учёных-физиков в особенности: постулируя универсальность тех или законов, они невольно подразумевают справедливость этих законов для вселенной, в то время как фактически устанавливают законы окружающего мира, т.е. мира чувственно доступного на данном этапе развития науки. Так, возьмём того же Ньютона: раз им ставится задача найти «центр мира», и притом предполагается, что этот центр находится в состоянии покоя, то, почему бы, ему было не полагать, что этот центр находится где-то в пространстве звёзд, которые ведь ещё и в его время считались неподвижными. Но что мог бы он более или менее доказательно утверждать по поводу такого центра тяготения, который лежал за границей доступности тогдашней наблюдательной астрономии?

И всё-таки неявным образом, Ньютон, может быть, предполагает включенность проблемы искомого центра, который он локализует в границах Солнечной системы, в контекст проблемы сил, действующих из-за этих пределов. Он считает «мировым центром» общий центр тяжести Земли, Солнца и всех планет, который именно как центр не может двигаться. Но проблема в том, что не только планеты движутся, но и Солнце не покоится, поскольку известно, что оно вращается вокруг своей оси и, значит, как вероятно, полагает Ньютон, ось его также, так или иначе, смещается в пространстве.«Если бы в этом центре, – рассуждает Ньютон, – помещалось то тело, к которому все тела наиболее тяготеют, то такое преимущество должно бы предоставить Солнцу. Но так как Солнце само движется, то надо бы брать такую покоящуюся точку, от которой центр Солнца менее всего отходит». Солнце, по Ньютону, никогда и не удаляется значительно от общего с планетами цен­тра тяжести. Но почему Солнце вообще смещается от центра тяжести всей солнечно-планетной системы? И разве вместе с его смещением, если оно все-таки имеет место, не должно происходить смещение центра тяжести, т.е. той самой точки покоя, которая по определению не должна смещаться? Может быть, надо предположить, как, может быть, неявно предполагал и Ньютон, что Солнце постоянно движется рядом с центром тяжести солнечно-планетной системы под воздействием сил тяготения из-за границ солнечно-планетной системы? А абсолютность «мирового центра» как точки покоя определяется её принадлежностью к введенному Ньютоном метафизическому горизонту бытия – к абсолютным пространству и времени? Первое предположение уместно, поскольку ограниченность предметной области науки её эмпирической доступностью не есть статическая данность, развитие науки связано с познавательной экспансией за пределы этой области и с её раздвижением. Поэтому горизонт бесконечного мира всегда должен предполагаться наукой, чтобы она была способна развиваться, а отсюда следует необходимость связи науки с философией. Второе же предположение резонно, поскольку философский или метафизический горизонт физики Ньютона выражен был им конкретно в представлениях об абсолютных пространстве, времени и движении (и, вероятно, также о покое как состоянии противоположном движению).

Между тем, Ньютон, как мы уже отмечали, колебался в вопросе, достаточно ли обойтись метафизическим горизонтом для объяснения причин действия физических законов, в первую очередь, –закона всемирного тяготения, или необходимо для достижения указанной цели подвести под физические законы единое физическое же основание. Возможность создания такого основания он видел в развитии представлений об эфире.

Ньютон ещё до написания «Начал» пытался объяснять причины действия всех физических сил, в том числе – силы тяготения, с помощью гипотезы эфира. Тогда гипотеза всемирного эфира у Ньютона заключалась в представлении об эфире как среде, посредством которой передаются в пространстве как неживой, так и живой природы действия раз­личные сил, в том числе силы тяготения. Он потому и разрабатывал гипотезу эфира, что, как и все физики, являвшиеся по преимуществу механицистами, не мог допустить возможность действия сил на расстоянии. Тяготе­ние Ньютон понимал тогда как «универсальную силу, которая, по всей видимости, является притяжением, следующим закону обратных квадратов, хотя фактически она возникает при контактном взаимодей­ствии между эфиром и материей». Механизм действия эфира на плот­ную материю Ньютон представлял себе примерно так: любое тело, будь то пла­нета или Солнце, является носителем циклического процесса, преоб­разующего эфир: поток эфира постоянно падает на Землю и проникает в ее части, плотность эфира возрастает по мере потери им количества движения в процессе взаимодействия с материей Земли; сгущённый эфир вытекает из Земли, образуя атмосферу, а затем рассеивается в эфирных пространствах, принимая первоначальную форму. Таким образом, эфир оказывается некоей сплошной разреженной, эластичной и всепроникающей средой частиц, но, вместе с тем, средой с изменяющейся плотностью. Но все эти представления об эфире были гипотезой в том самом смысле, который Ньютон вложил в понятие гипотезы, когда во втором издании «Начал» заявил, что «гипотез не измышляет». Т.е. само существование эфира, постулировавшееся данной гипотезой, эмпирически никак не обнаруживалось. И потому данная гипотеза, осознанно или не осознанно призванная заместить физическим основанием метафизическое объяснение причин действия физических законов, сама приобретала некий метафизический характер или, по крайней мере, оттенок. Вероятно, это смущало Ньютона и в этом можно видеть объяснение тому, что в первом издании «Начал» гипотеза эфира не упоминается.

Но Ньютон так и не решился отбросить гипотезу эфира. И во втором издании «Начал», в том самом, где впервые Ньютон заявил, что «гипотез не измышляет», он вводит в заключительной части Книги III отсутствовавшую прежде в «Началах «гипотезу эфира. «Теперь, – пишет Ньютон, – следо­вало бы кое-что добавить о некотором тончайшем эфире, проникающем все сплошные тела и в них содержащемся, коего силою и действиями частицы тел при весьма малых расстояниях взаимно притягиваются, а при соприкосновении сцепляются, наэлектризованные тела действуют на большие расстояния, как отталкивая, так и притягивая близкие малые тела, свет испускается, отражается, преломляется, уклоняется и нагрева­ет тела, возбуждается всякое чувствование, заставляющее члены живот­ных двигаться по желанию, передаваясь именно колебаниями этого эфи­ра от внешних органов чувств мозгу и от мозга мускулам. Но это не может быть изложено вкратце, к тому же нет и достаточного запаса опытов, коими законы действия этого эфира были бы точно определены и показаны». Мы видим из этой цитаты, что Ньютон хорошо осознаёт, что представления об эфире, которыми он располагает, являются сугубо предположительными. Но, по всей вероятности, для него очень важно надеяться, что его физико-механическая теория будет обоснована чисто физически, а это значит, что он, видимо, надеется когда-нибудь довести все-таки разработку гипотезы до удовлетворительного состояния. Но пока этого не случилось он, конечно, не может обойтись без метафизического горизонта своей теории. Между тем, гипотеза эфира в статусе именно гипотезы, но гипотезы значимой для физики просуществовала в науке вплоть до появления теории относительности, ознаменовавшей начало совершенно нового этапа науки. Это значит, что и метафизический план физико-механической теории Ньютона был совершенно необходимым условием её целостности и полноты.

Итак, возвращаемся в первый предварительный раздел Книги I, где после определений основных физических понятий Ньютон вводит понятия абсолютного времени, абсолютного пространства и абсолютного движения. Прежде, чем приступить к определению данных метафизических категорий, Ньютон следующим образом обосновывает необходимость их введения: «Время, пространство, место и движение составля­ют понятия общеизвестные. Однако необходимо заметить, что эти поня­тия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведённые понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные». Мы видим, что Ньютон собирается вводить понятия абсолютных категорий в противоположность относительным, имея в виду, что абсолютные категории постигаются не посредством чувственного восприятия, а посредством, следовательно, ума исключительно. Понятно, что речь идет о введении понятий именно метафизических или в нашем смысле – философских в отличие от понятий научных, опирающихся на данные чувственного восприятия. Причём это необходимо, по Ньютону, чтобы искоренить неправильные суждения –очевидно, по поводу предмета понятий времени, пространства и движения. Далее он даёт определения абсолютных и относительных содержаний данных понятий:

« I. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему,
протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относитель­ное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая,
постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год.

II. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотноси­тельно к чему бы то ни было внешнему, остаётся всегда одинаковым и
неподвижным. Относительное есть его мера или какая-либо ограничен­ная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которая в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное <...>

III. Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным, или относительным...

IV. Абсолютное движение есть перемещение тела из одного абсолютного места в другое, относительное –из относительного в относительное же <...>»

В определениях абсолютных времени, пространства (а также места как части пространства)и движения усматривается ход мысли, полагающий возможным определить данные категории самое себе, безотносительно к таким же категориям, взятым как относительные. Если можно говорить о связи абсолютных и относительных категорий, то эта связь односторонняя – абсолютные категории совершенно независимы от относительных, в то время как наличие определённой зависимости относительных категорий от абсолютных всё-таки предполагается. Другое дело, что характер зависимости относительных категорий от абсолютных – это особый вопрос. Но сначала – об абсолютных категориях. Абсолютные время и пространство в силу их безотносительного существования к эмпирически воспринимаемым относительным времени и пространству, да и движению, которые потому и относительны, что выражают отношения между эмпирически воспринимаемыми материальными телами, принято характеризовать как своего рода «вместилище» материально-телесного мира и движений телесных вещей, которые и являются предметом физики. Абсолютные время и пространство – это у Ньютона не понятия, подобные так называемым «общим понятиям» средневековых номиналистов-концептуалистов, последователей Абеляра, считавших, что «общим понятиям», каковы, конечно, и ньютоновские категории абсолютных времени и пространства, не соответствует ничего в реальности, а их роль заключается лишь в упорядочивании отношений отдельных вещей исключительно в плане сознания познающих субъектов. Понятия абсолютных времени и пространства у Ньютона – это, как он полагает, отражение реальности, но реальности сверхфизической, метафизической. Какова же природа этих метафизических времени и пространства – идеальная или материальная? Например, то, что Ньютон говорит об абсолютном времени, употребляя выражение «абсолютное, истинно математическое время», даёт повод думать, что он на манер Платона онтологизирует в качестве высших сущностей абсолютные время и пространство как идеально-математические сущности. Безусловно, Ньютон воспринял платонистскую традицию, но в версии неоплатонизма, вовсе не обязательно предполагающую онтологизацию математических категорий. Абсолютное время Ньютона как истинно математическое следует воспринимать, думается, не онтологически, а только гносеологически, т.е. не в том смысле, что абсолютное время есть математическая сущность, а в том смысле, что истину об абсолютном времени мы можем знать посредством математики (хотя это, на самом деле, весьма проблематично), ибо Ньютон никогда не рассматривает числа и геометрические фигуры как особые сущности, а всегда только как инструмент исследования.

Собственно, если говорить о философских истоках ньютоновских категорий абсолютных времени и пространства, то они имеют два основных истока – это философский атомизм (главным образом – через Гассенди) и неоплатонизм (главным образом – через Генри Мора). У атомистов пустота представляет собой условие возможности движения атомов, а, значит, в конечном счете, и существования и движения всех телесных вещей. Пустота атомистов есть материальное начало, не просто потому, что пустота, хотя и небытие, но небытие определенным образом существующее – как сторона бытия как такового. Пустота материальна потому, что в соответствии с общим философским пониманием небытие как источник неисчерпаемых возможностей существования вещей и есть материя. Но пустота атомистов в другом отношении не могла быть признана Ньютоном в качестве исчерпывающе значимой для его понимания метафизического плана мирового бытия, в котором он отыскива