А. Койре. Гипотеза и эксперимент у Ньютона

Неприязнь Ньютона к гипотезам общеизвестна. Известно его высказывание: «Мое намерение в этой книге — не объяснять свойства света гипотезами, но изложить и доказать их рассуждением и опытами». Сюда же относится его знаменитое «гипотез не измышляю»:

«Причину же... свойств сил тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю. Все же, что не выводится из явлений, должно называться гипотезою, гипотезам же метафизическим, физическим, механическим, скрытым свойствам, не место в экспериментальной философии».

Проблема в том, чтобы понять точный смысл, который Ньютон вкладывал в эти слова. Одна из трудностей связана с тем, что нет хорошего современного издания Ньютона. Кроме того, нет критического издания его «Начал». Они были изданы трижды, и в трёх изданиях имеются расхождения.

С другой стороны, в работах Ньютона есть предложения, недвусмысленно названные гипотезами. Примеры гипотез:

«Центр системы мира находится в покое21. Это признается всеми, ибо одни принимают находящимися в этом центре и покоящимися Землю, другие Солнце»

«сопротивление, происходящее от недостатка скользкости жидкости при прочих равных условиях, предполагается пропорциональным скорости, с которой частицы. жидкости разъединяются друг от друга».

«Не должно принимать в природе иных причин сверх тех, которые истинны и достаточны для объяснения явлений, ибо природа проста и не роскошествует излишними причинами вещей».

«Всякое тело может быть превращено в некоторое другое тело любого другого рода, и все промежуточные степени качества могут быть последовательно наведены в этом теле».

Есть также гипотезы, относящиеся к астрономии, например

«обращающиеся вокруг Юпитера планеты» (т. е. спутники Юпитера) вращаются вокруг Юпитера в соответствии со вторым законом Кеплера»

Ньютон использует слово «гипотеза» в смысле, признанном и употребляемом в астрономии, а именно как фундаментальной посылки или фундаментального положения развиваемой теории.

В дальнейшем некоторые из гипотез были переименованы в правила.

И после всего этого Ньютон гордо заявляет, что он не измышляет гипотез и что этим последним нет места в натуральной философии.

Возникает закономерный вопрос: не являются ли, например, гипотезами законы движения и всемирного тяготения? Являются, если понимать гипотезу как фундаментальное допущение или посылку теории.

Мы не должны забывать, что термин «гипотеза» не является однозначным и охватывает целую гамму значений, у которых есть общее: ослаблять характер утверждения и соответствия истине гипотетических предложений. Гипотеза – это не суждение, а допущением, или предположение, подлежащее последующей проверке по своим следствиям и заключениям, которые должны его подтвердить либо опровергнуть.

Термин «гипотеза» может означать также предложение или совокупность предложений, принимаемых просто-напросто для того, чтобы вывести из них логические следствия, как поступают математики, говорящие: пусть (или предположим, что) в прямоугольном треугольнике угол А имеет заданную величину, или еще, как это делает сам Ньютон: пусть (или предположим, что) тела взаимно притягиваются не обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, а прямо (или обратно) пропорционально кубу этого расстояния...

Мы можем также, как это делали астрономы после Птолемея, назвать гипотезой предложение или совокупность предложений, позволяющих нам упорядочить и вывести — или предсказать — небесные явления, «спасти» их. Из того, что эти предложения подтверждаются наблюдениями, не следует их истинность. Поскольку одни и те же заключения могут быть выведены из разных посылок, может существовать несколько гипотез, например, гипотеза Коперника, гипотеза Птолемея и гипотеза Тихо Браге. Если они одинаково хорошо объясняют явления, то нет причин отдавать предпочтение той или другой гипотезе. Каждая из них может быть верной, и все они могут быть ложными.

Можно даже еще более подчеркнуть фиктивный характер гипотезы, как это сделал Декарт, намеревавшийся вывести истину из посылок, которые он сам считал ложными.

Именно такой подход Ньютон называет «измышлением гипотез» и заявляет, что сам он так не делает. «Гипотез не измышляю» значит, попросту говоря, не пользуюсь фикциями и ложными предположениями в качестве посылок и объяснений.

Измышление предполагает ложность, поэтому измыслить гипотезу – не то же самое, что её создать.

Таким образом, термин «гипотеза» имеет по меньшей мере два смысла. В хорошем смысле гипотеза – это правдоподобное, хотя и недоказуемое предположение. В плохом смысле гипотеза – это ничем не обоснованная фикция, поэтому с необходимостью ложная. Применение гипотез в этом последнем, «плохом» смысле влечет за собой разрыв между наукой и действительностью. Оно приводит к подмене действительности псевдодействительностью, обладающей воображаемыми или измышленными свойствами, придуманными для того, чтобы объяснить явления.

Ньютон выступал против такого способа построения теории, т. е. против применения объяснений «через посредство ложных причин» или причин, которые по меньшей мере не могут быть «доказаны» или «выведены» из эксперимента, причин, которые мы позволяем себе вообразить или, точнее, «измыслить» по собственному произволу.

Ньютон устанавливает различие между общими логико-математическими правилами рассуждения в философии, аксиомами и законами движения, с одной стороны, и данными опыта или наблюдения, которые он вкупе с их непосредственными следствиями называет «явлениями»,— с другой. Он пишет, что термин «гипотеза» не относится к законам движения, которые были выведены из явлений и обобщены посредством индукции. Под гипотезой Ньютон понимает то, что не выведено из явлений, а лишь принято или предположено без экспериментального доказательства.

Сюда относится высказывание Ньютона:

«Все же, что не выводится из явлений, должно называться гипотезою, гипотезам же метафизическим, физическим, механическим, скрытым свойствам не место в экспериментальной философии.

Непонятно, что такое метафизические гипотезы. Это могут быть рассуждения картезианцев, которые выводят сохранение движения, исходя из божественной неизменности. Но здесь не имеется в виду существование Бога и его деятельности в мире. Для Ньютона, в отличие от Лапласа, Бог – это достоверность, благодаря которой должны быть объяснены все явления.

«Скрытые свойства» — это, вероятно, свойства, принятые в алхимии. А может быть, это картезианские понятия: «Картезианцы действительно прибегают к скрытым ка-чествам для объяснения движений природы, воображая вихри произвольно выдуманной и лишенной всякого смысла материи» (из предисловия к «Началам»).

Механические гипотезы – это гипотезы Декарта и картезианцев. Они не позволяют объяснить законы Кеплера, кроме того, являются безбожными и ведут к изъятию Бога из вселенной, что не нравилось Ньютону.

Физические гипотезы – это фикции, которые Ньютон отказывается измышлять.

Ньютон продолжает рассматривать неподвижность центра мира, так же как и эквивалентность жидкой или твердой оболочки некоторого тела всему телу, как «гипотезу» в хорошем смысле слова. Эти утверждения не были для него достоверными, он понимал, что их невозможно доказать.

Теперь мы немного прояснили смысл — или смыслы — термина «гипотеза» так, как его понимал и применял Ньютон: в первом издании «Начал» этот термин употреблялся в его классическом смысле — как фундаментальное предложение теории; во втором, наоборот, он понимался как некоторая фикция, по крайней мере, как недоказуемое предложение.

Антигипотетическая установка присуща даже ранним работам Ньютона. Чтобы в этом убедиться, рассмотрим одну из них.

Ньютон доказывает, что цвета принадлежат не окрашенным телам, а лучам света, что они не являются модификациями последнего, а суть его изначальные свойства, со-природные этим лучам, и что белый свет не некий фундаментальный и простой вид, на основе которого (при его прохождении сквозь призму) образуются, в качестве его видоизменений, цветные лучи, а, наоборот, он сам является беспорядочной смесью разноцветных лучей, предшествующих этой смеси.

Интересно сравнить эксперименты Ньютона с экспериментами Бойля и Гука, тоже исследовавших явления цветов призмы. Различие в том, что Бойль и Гук пытаются объяснить явление, не проводя измерений, а Ньютон их проводит. Он делает точные измерения углов преломления и открывает неразрывную связь между цветами и степенью преломляемости лучей. Относительно того, что есть свет и как он вызывает в сознании образы цветов, Ньютон не хочет смешивать предположения с достоверными вещами. Ньютон решает вопрос, является ли свет субстанцией или атрибутом. Он приходит к выводу, что свет является субстанцией, так как цвета являются качествами света, а лучи — их единственными и непосредственными носителями. Ньютон верит, что свет является телом, но думает, что не доказал этого.

Ньютоновские эксперименты аксиоматически предполагают математическую структуру природы; их цель — разобраться в путанице эмпирически данной действительности и выделить или выявить ее простые и реальные составляющие. Они не имеют своей целью установление функциональных или численных законов для явлений, но имеют в виду открытие их истинных и самодостаточных причин.

Открытие Ньютона вызвало полемику. Гук выдвинул следующее возражение против новой гипотезы Ньютона: если каждый луч света наделен своим собственным цветом, то отсюда следует, что существует почти бесконечное число цветов. Гук настаивал на том, что эксперименты Ньютона могут быть объяснены на основе его, Гука, гипотезы о свете как волновом движении.

Ньютон отрицает, что он вообразил гипотезу: он предложил теорию. Поэтому Ньютон упрекает Гука в том, что тот

а) приписывает ему гипотезу, которой он не выдвигал, а именно что свет является телом (Ньютон сказал при этом «может быть»),

б) не понял, что его, Гука, собственная гипотеза (гипотеза чрезвычайно слабая, так как неспособна объяснить прямолинейное распространение света) поистине является одной из тех гипотез, которые решительно отвергаются ньютоновским экспериментом.

По-видимому, Ньютон одновременно и прав, и не прав. Ясно, что никто — в том числе и Гук — никогда не предлагал некоторой гипотезы, не сопровождая ее, по крайней мере, мысленно, словами «может быть». Но именно в отсутствии такой сопровождающей мысли Ньютон упрекает изобретателей гипотез. Следовательно, бесспорным является факт — и Гук здесь прав, — что в своем сообщении Королевскому обществу Ньютон действительно предложил гипотезу, а именно гипотезу о материальности света. Но и Ньютон в свою очередь отнюдь не был неправ, выражая свой протест: действительно, он не использовал эту гипотезу в качестве основания для своей теории, в противоположность Декарту, который построил свою оптику, исходя из неоправданных и, более того, несовместимых друг с другом гипотез, а также в противовес Гуку, который в основу своей теории положил ложную гипотезу и заполнил свою «Микрографию» всякого рода гипотезами, придумываемыми по мере надобности.

Ньютон пишет, что, если бы ему захотелось развлечься составлением гипотез, он сделал бы это иначе, чем Гук. Прежде всего он установил бы экспериментальные факты, чтобы подтвердить свою гипотезу. Потом он высказал бы предположение о корпускулярной природе света, но добавил бы сюда гипотезу о существовании эфирной среды. А затем обе гипотезы он использовал бы для полного объяснения преломления и появления цветов; в тонких пластинках. Именно это Ньютон делает в своей последующей работе. В ней существование эфирной среды является именно предположением, а не гипотезой.

В дальнейших работах Ньютон отказался от идеи эфира и объяснял преломление и отражение по-другому. В них он продолжает строго различать то, что может быть доказано, и то, что не может быть доказано. Потом он излагает свои предположения в форме риторических вопросов, например:

«Не действуют ли тела на свет на расстоянии и не из-гибают ли этим действием его лучей и не будет ли... это действие сильнее всего на наименьшем расстоянии?»;

«Не действуют ли тела и свет взаимно друг на друга?»

Концепция Ньютона допускает наличие пустоты и немеханической причины.

«Позднейшие философы изгнали воззрение о такой причине из натуральной философии, измышляя гипотезы для механического объяснения всех вещей и относя другие причины в метафизику. Между тем главная обязанность натуральной философии — рассуждать о явлениях, не измышляя гипотез, и выводить причины из действий до тех пор, пока мы не придем к самой первой причине, конечно не механической».

Вывод: допускать существование пустоты, атомов и немеханических сил не значит измышлять гипотезы, в то время как постулировать заполненность пространства, вихри и сохранение количества движения означает, наоборот, оказаться повинным в применении этого метода. Я полагаю, что мы вправе сделать следующее заключение: слово «гипотеза», как представляется, стало для Ньютона к концу его жизни одним из таких занятных слов, как, например, слово «ересь», которое мы никогда не применяем по отношению к себе, но только по отношению к другим. Мы не измышляем гипотез, мы не допускаем ереси; это они — бэконианцы, картезианцы, Лейбниц, Гук, Чейн и др. — измышляют гипотезы, они являются еретиками.

Поиск по сайту: