Читать книгу Теоретико-мыслительный подход. Книга 1: От логики науки к теории мышления - Георгий Щедровицкий - Страница 7

§ 1. [Простейшая чувственно-непосредственная форма понятия скорости]

Исторически самая ранняя и простейшая форма понятия «скорость» формируется из непосредственных чувственных наблюдений реальных отношений между телами. Если в понятии «движение» отражается отношение двух тел, то в понятии «скорость» отражается отношение уже, по крайней мере, трех предметов: земли и двух движущихся относительно нее тел.

Как и многие другие понятия, эта первая, простейшая форма понятия «скорость» представляет собой противопоставление двух абстракций «скорее-медленнее». Действительно, реальное отношение тел выражается мысленным выражением абстракций. Каждая из них получает содержание и смысл в своем отношении к другой и не имеет никакого содержания отдельно, сама по себе. Иными словами, определенное содержание имеет только их единство и противопоставление.

В этой форме – противопоставление двух абстракций – понятие имеет чувственно-непосредственный характер. Это значит, что вне определенной конкретной ситуации, вне ее чувственного отражения, понятие не имеет смысла.

Когда мы говорим, что предмет А движется «скорее», то мы предполагаем, что он движется скорее определенного предмета В, который имеется здесь же и который движется скорее определенного предмета В, который имеется здесь же и который движется медленнее, чем предмет А. Понятие в этой форме отражает только непосредственное чувственное отношение двух движущихся предметов и «места» (земли). Сравнение движений предполагает соотнесение каждого из движущихся предметов с чем-то третьим, которое принимается за неподвижное и является мерой движения. Первоначально это третье выступает как нечто случайное по отношению к самим движениям и процессу их сравнения. Сегодня мерой движения служит одно «место», завтра – другое, послезавтра – третье. Поэтому, хотя земля – место – всегда участвует в процессе сравнения движений, ее участие долгое время не фиксируется, не осознается. Когда мы говорим, что понятие «скорость» употреблялось первоначально только в форме противопоставления абстракции «скорее-медленнее», то это не означает, что в разговорной речи эти два слова должны были фигурировать всегда вместе. Наоборот, эти абстракции, эти слова употреблялись чаще всего отдельно. Говоря, что понятие скорости имело форму противопоставления абстракций, мы имеем в виду, что каждая из этих абстракций всегда предполагала в неявной форме противоположную ей другую, и при этом смысл их употребления каждый раз зависел от условий конкретной ситуации, то есть от того или иного конкретного отношения двух движущихся предметов и от чувственного отражения этого отношения.

Понятие «скорее – медленнее» было качественным понятием и еще не характеризовало количественной стороны движения[59]. Сравнение движения какого-либо тела с движениями других тел требовало каждый раз непосредственного сопоставления именно этих тел. Это создавало очень узкие границы применения этого понятия. Потребности же общественной практики шли дальше и определяли направление дальнейшего развития понятия скорости. Оно должно было освободиться от своей чувственно-непосредственной формы.

Однако развитие понятия скорости, переход его из простейшей чувственно-непосредственной формы в более высокую и сложную форму предполагает, во-первых, развитие и конкретизацию понятий пространства и времени, на основе которых строится понятие скорости, и, во-вторых, развитие процессов измерения, превращение случайных мер в абсолютные, то есть в постоянные и неизменные. Сравнительно высокое развитие методов и приемов измерения пространства и времени могло быть достигнуто, в свою очередь, лишь при соответствующем развитии производства. Благодаря отсутствию этих условий в течение всего античного периода понятие скорости оставалось тогда близким к своей простейшей чувственно-непосредственной форме.

§ 2. [Понятие скорости у Зенона и Аристотеля]

Для дальнейшего развития понятия скорости, прежде всего от неосознанного соотнесения двух движущихся тел с третьим (которое имело место всегда при сравнении движений), надо было перейти к соотнесению осознанному, то есть выраженному в понятиях пути и времени.

Из дошедшего до нас письменного материала наибольший интерес для освещения этого процесса представляют апории Зенона. В них движение выражается уже в понятиях скорости, пути и времени, но связь между этими понятиями остается все еще чувственной и логически неопределенной.

Особенно заметно логическая неопределенность и расплывчатость понятия скорости проявляется в четвертой апории Зенона – «стадион». Суть этой апории сводится к следующему. Пусть имеется три ряда всадников, расположенных параллельно друг другу так, что каждый всадник А помещен против соответствующего всадника B, в свою очередь помещенного против соответствующего всадника Г (рис. 2а).

Рис. 2а

^Рис. 2б

Ясно, что все три ряда всадников по длине равны друг другу. Пусть теперь ряд А неподвижен, а ряды B и Г движутся с разными скоростями в противоположные стороны (рис. 2б). Выдвигая положение о равенстве, Зенон берет скорости всадников B и Г относительно неподвижных всадников А, но этого не отмечает, не фиксирует, так как относительность скорости – зависимость ее от «системы отсчета», как сказали бы мы сейчас, – не была еще осознана. Всадник Г₁ – продолжаем мы мысль Зенона – пройдет мимо всех четырех B, а всадник B₄ пройдет только мимо двух А. Так как, по предположению Зенона, всадники B и Г имеют одинаковые скорости, то на прохождение А всадник Г₄ будет тратить столько же времени, сколько всадник Г₁ будет тратить на прохождение каждого B. Поэтому на все движение всадник B₄, проходящий только мимо двух А, затратит в два раза меньше времени, чем всадник Г₁, проходящий мимо всех B. Таково первое положение, к которому приходит Зенон. Но в то же время чувственный опыт говорит ему, что всадники Г и B двигались в течение одного времени. Если оба эти положения справедливы, то отсюда вытекает, что .

Ошибка Зенона объясняется, как мы уже говорили, отсутствием точно определенного понятия скорости, тем, что еще не была выяснена и осознана относительность скорости, зависимость ее величины от «системы отсчета» (места). Зенон определяет скорость всадников B и Г как равную относительно неподвижных всадников А, а путь – один из двух показателей скорости – измеряет один раз относительно неподвижных всадников, другой раз – относительно движущихся.

Этот пример показывает, что хотя уже существовали абстракции «скорости», «пути» и «времени», связь между ними осталась еще логически неопределенной, она только «чувствовалась».

Опровергая апории Зенона, Аристотель сделал шаг вперед в понимании скорости и ее связи с «местом» и временем, но и он, говоря по существу, с пути часто сбивается на более общее и нерасчлененное понятие «движение»[60].

Это говорит о том, что выражение движения в понятиях пространства и времени еще не закрепилось, не стало обычным и само собой разумеющимся. Чтобы найти действительную связь скорости со временем и пройденным расстоянием, надо было показать, что путь, как и место, суть непрерывные и как угодно делимые величины. Зенон показал это для «места», но, как мы видели это в апории «дихотомия», он не распространил этого же на время, а, наоборот, рассматривал последнее как конечное и прерывное, состоящее из неделимых «теперь» (собственно, на этом и были построены его апории «дихотомия» и «стрела»). Аристотель сделал следующий шаг в этом направлении. Он впервые, по-видимому, показал непрерывность, то есть бесконечную делимость времени.

Доказательство бесконечной делимости времени заключается в указании операции, с помощью которой можно провести это деление. «Так всякое движение происходит во времени, и во всякое время может происходить движение, и так как, далее, все движущееся может двигаться быстрее и медленнее, то во всякое время будет происходить и более быстрое и более медленное движение. Если же это так, то и время должно быть непрерывным. Я разумею под непрерывным то, что делимо на всегда делимые части; при таком предположении время должно быть непрерывным» [Физика, 232b21—27]. Далее Аристотель пишет: возьмем два тела – А и В; пусть А – более скорое тело, а В – более медленное, которое проходит расстояние ΓΔ за время ΖΗ[61]:

Рис. 3

Более скорое тело А пройдет то же расстояние ΓΔ за меньшее время ΖΘ. За время ΖΘ более медленное тело В пройдет отрезок ΓΚ, а более скорое тело А пройдет этот же отрезок за меньшее время и т. д., и т. д. «И всегда будет проходить так, если переходить от более быстрого к более медленному, и от более медленного к более быстрому, пользуясь указанным доказательством, ибо более быстрое будет делить время, а более медленное – длину» [Физика, 232b28—233а8].

Кроме того, он показал, что если мы берем от движения часть, то соответственно берутся части от пути и времени, то есть каждой части движения соответствует своя пропорциональная часть пути и времени, которую можно соответственно измерить.

Тем самым уточнялась связь между движением, пространством и временем и обосновывалась возможность измерять движение, измерять путь и время.

Доказав перечисленные выше предварительные положения – а только проделав всю эту предварительную работу, можно было пытаться связать движение тел с отношениями пространства и времени, – Аристотель переходит к сравнению движения по скорости, и это сразу же приводит его к определению того, что такое равная, большая или меньшая скорость. «‹…› Необходимо, чтобы более быстрое [тело], – говорит он, – в равное время проходило больший [путь], а в меньшее проходило равный или в меньшее больший [путь], как и определяют некоторые [выражения] “более быстрое”» [Физика, 232а25—27]. И в другом месте: «…Если всякое [тело] должно двигаться, [проходя одинаковый путь] или в равное время [с другим], или в меньшее или в большее, и [проходящее этот путь] в большее время будет более медленным, в равное время – имеющим равную скорость, а более быстрое… [будет проходить этот путь] в меньшее время» [Физика, 232b15—20].

Если мы проанализируем метод сравнения движений, которые применяет Аристотель, то увидим, что так же, как и Зенон, он сравнивает движения не по отношениям пути и времени, а только по одной компоненте этого отношения, чаще всего по проходимому телом расстоянию, предполагая вторую компоненту – время одинаковым для обоих движений и оставляя ее фактически в стороне.

Сравнение движений по определенным расстояниям и измерение этих расстояний было первым шагом по пути освобождения понятия «скорость» от чувственно-непосредственной формы. Но только первым. Единственно доступным Аристотелю и его современникам приемом сравнения движений остался прежний способ соотнесения движущихся тел непосредственно друг с другом. Дело в том, что у них не было переносных часов, измерявших небольшие промежутки времени, которыми можно было бы отмечать начало и конец движения. Поэтому одну из величин, необходимую для сравнения движущихся тел, – время, всегда приходилось фиксировать как равное для обоих движений путем непосредственного сравнения.

Фиксируя время как равное для сравниваемых движений и оставляя его затем в стороне, мы, по существу, сводим сравнение движений к сравнению отрезков пути. Скорость в этом виде выступает как очень ограниченный, неполный способ сравнения движений, и Аристотель это прекрасно чувствует. «Может возникнуть вопрос, – пишет он, – сравнимо ли каждое движение с каждым или нет?» [Физика, 248а10—11]. Мы свели сравнение движений к сравнению путей, – пишет далее Аристотель, – но ведь прямая линия и круговая линия несоизмеримы. И в то же время мы постоянно говорим, что это движение «скорее», чем то, хотя они происходят по разным линиям. Значит мы их сравниваем, значит скорость – нечто иное, чем путь, и позволяет сравнивать движение по различным линиям. Что же из двух является причиной различия в движениях: перемещение или линия (ведь время никогда не делится на виды)? – спрашивает Аристотель. – Или же они одновременно различаются и по тому и по другому виду? «‹…› Следовательно, надо рассмотреть, в чем состоит различие в движении. И такое рассмотрение показывает, что род не есть что-то единое, но наряду с ним скрыто многое, и что из одноименных [движений] одни далеки друг от друга, другие имеют некоторое сходство, одни близки [друг другу] либо по роду, либо по подобию, и поэтому [нам] не кажется, что они [лишь] омонимы» [Физика, 249а21—26].

Эти колебания Аристотеля, противопоставления пути и скорости как мер движения, конечно, отражают старые чувственные представления скорости, которые тянут Аристотеля назад. Но в то же время в этом проявляется необыкновенная прозорливость Аристотеля.

При сравнении движений мы оставили в стороне многие важные их свойства. Мы рассматриваем движение только по прямой, потому что у нас нет способа сравнивать прямые и кривые линии. Мы сводим сравнение скоростей к сравнению пройденных расстояний, а неизвестно, насколько это правильно: у нас нет никакой уверенности, что движения, которые, на наш взгляд, имеют равные скорости, вообще могут быть сравнимы и т. д. и т. п. Эти сомнения Аристотеля совершенно правильны и показывают, насколько глубоко он угадывал природу наших абстракций, нашего мышления, в том числе и природу абстракции «скорость».

Несмотря на общий расцвет точных наук и естествознания в Александрийский период, понятие скорости не получило в этот период дальнейшего развития. Поэтому можно сказать, что сравнение движений тел в течение всего античного периода оставалось чувственно-непосредственным.

§ 3. [Понятие скорости у Галилея. Общие выводы]

Свое дальнейшее развитие понятие скорости получило только через 2000 лет после Аристотеля в работах величайшего естествоиспытателя эпохи Возрождения Галилео Галилея. Развитие буржуазного способа производства создавало предпосылки для развития новой науки. Великие открытия поставили людям массу новых фактов, в которых нужно было разобраться. Развивающееся мореплавание, строительство городов, развитие военной техники – все это постоянно ставило перед инженерами и учеными эпохи Возрождения все новые статические, гидравлические и баллистические проблемы[62]. Этим определялся характер физики этого периода. Она занималась преимущественно проблемами механики и оптики.

В этих условиях самой общей и поэтому самой важной проблемой стало исследование неравномерных движений, и на ее решение были направлены усилия многих ученых эпохи Возрождения, в том числе и Галилея.

Средством сравнения и анализа движений могло служить только понятие скорости. Однако в той неразвитой форме, в какой оно существовало у древних, это понятие не годилось для сравнения неравномерных движений. Действительно, понятие скорости отражает определенные отношения между предметами. Его содержание и форма зависят, во-первых, от этого отношения и, во-вторых, от того способа, каким это отношение сравнивается с другими и анализируется. Грекам был известен лишь один способ сравнения движений: путем непосредственного чувственного соотнесения двух движений они фиксировали их времена как равные и затем сравнивали пройденные телами расстояния. Такой способ сравнения выделял в движениях лишь одно из свойств – величину перемещения за определенное время, оставляя другие свойства в стороне. Он нивелировал все движения, сводя их, по существу, к равномерным. Ведь путь как показатель движения безразличен к характеру самого движения, по нему нельзя заключить, как пройдено расстояние, с равномерной скоростью или нет. Поэтому, сравнивая движения тел по пройденным ими расстояниям, мы фактически превращаем эти движения на рассматриваемом отрезке пути в равномерные. Более того, мы исходим из неосознанной предпосылки, что результаты сравнения, проведенного в какой-то промежуток времени и на каком-то отрезке пути, могут быть распространены на движения в целом. Мы исходим из того, что если тело А на сравниваемом отрезке имело большую скорость, чем тело В на этом же отрезке, то оно и на следующем отрезке пути будет иметь большую скорость, а это справедливо лишь для равномерных движений. Таким образом, хотя в представлении древних понятие скорости было результатом и средством сравнения движений вообще, независимо от их характера, оно по способу, каким производилось сравнение, могло относиться только к равномерным движениям.

Конечно, людям давно была известна разница между равномерными движениями и ускоренными движениями. Но это было лишь чувственно-неопределенное знание. Оно еще не превратилось в знание рациональное и осмысленное, то есть не нашло еще себе выражение в понятиях.

Другой недостаток этой формы понятия скорости заключался в том, что с ее помощью можно было получить лишь самые примитивные количественные оценки непосредственно сравниваемых движений: более скорое, менее скорое и равно скорое. Сравнение неравномерных движений требовало более точных количественных характеристик. Нужно было выработать новый способ сравнения движений, то есть поставить движущееся тело в новые отношения, и это также должно было найти себе выражение в развитии и усложнении понятия скорости.

Таким образом, настоятельная потребность исследовать неравномерные движения, вставшая в связи с общим развитием производства, привела к дальнейшему развитию и усложнению понятия «скорость». Таким образом, понятие «скорость» развивалось не само из себя и не само по себе, как это представляет Гегель[63], а под влиянием общего развития производства и всей общественной практики. И значение этого факта нисколько не умаляется тем, что дальнейшее развитие понятия скорости Галилей начал, по-видимому, с чисто теоретического обобщения.

Он впервые со всей определенностью и четкостью представил скорость в форме отношения двух величин: пути и времени. Хотя уже задолго до него Аристотель и многие другие ученые говорили, что увеличение времени при фиксированном пути означает уменьшение скорости, то есть говорили о прямо пропорциональной зависимости между скоростью и временем. Несмотря на все это, скорость еще не была представлена у них как отношение двух величин.

Когда нужно было сравнить движение двух тел, две скорости, сравнивали, как мы уже видели, не сами отношения, а их компоненты: отдельно пути при равном времени, отдельно время при равном пути.

Галилей же впервые начал сравнивать отношения как таковые, как нечто целое, независимо от значения входящих в них компонент. Однако это определение скорости как отношения пути ко времени приобретало практический смысл лишь с изобретением способа измерения малых промежутков времени. Часов в современном нам смысле слова тогда не было. Создание их стало возможным только на основании данных динамики, разработанной Галилеем. В употреблении были большей частью водяные и песочные часы. И вот Галилей находит способ приспособить такого рода часы к измерению небольших промежутков времени. Часы эти состояли из небольшого наполненного водой сосуда большого поперечника с маленьким отверстием на дне, которое он закрывал пальцем. Когда какое-либо тело в эксперименте начинало свое движение, Галилей, отняв палец, открывал сосуд и выпускал воду на весы. Когда тело достигало конца своего пути, он закрывал сосуд. Так как давление жидкости вследствие большого поперечника мало изменялось, то вес вытекшей воды был пропорционален времени истечения, и его можно было таким образом измерять.

После того как был открыт метод измерения времени и скорость была сведена к отношению пути и времени, она приобрела видимость абсолютной характеристики одного движущегося тела. Мы уже знаем, что понятие скорости возникло для сравнения двух движущихся относительно третьего тел. Мы говорили, что одно тело движется скорее, и при этом всегда подразумевали другое тело, которое движется медленнее первого. Теперь мы можем сказать, что тело имеет определенную скорость, и при этом ни слова не говорим о другом движущемся теле. Создается впечатление, что тела обладают скоростью независимо от их отношения к другим движущимся телам, и, следовательно, скорость есть внутренняя характеристика движущегося тела. Но все это лишь видимость: здесь по-прежнему сравниваются два движущихся тела, но только это сравнение скрыто, завуалировано.

Раньше в отношении, отражением которого было простейшее понятие скорости, участвовало по крайней мере три члена: земля и два движущихся относительно нее тела. Когда мы ввели измерение пройденных телами расстояний, к нашему отношению прибавилось четвертое тело – единица, масштаб расстояния. Когда Галилей вводит измерение времени, то он соотносит каждое из сравниваемых движений с третьим, в данном случае с движением воды, которое должно служить единицей, масштабом движения. Взвешивая воду, вытекшую в первом и во втором случае, Галилей находит числовое отношение их весов, и это числовое отношение выступает как сложная и опосредованная, необычная для нас форма времени. Эталоном времени выступает эталон веса. Таким образом, здесь участвуют по крайней мере: земля, два движущихся относительно нее тела, эталон пути, движущаяся вода, эталон веса и весы. Современные часы несколько упрощают это отношение. Они состоят в простейшем случае из двух тел, одно из которых – стрелка – движется относительно другого с какой-то скоростью, а второе – циферблат – является масштабом, эталоном этого движения, дающим ему числовую меру в отрезках пути. Сравнение состояния двух движущихся относительно земли тел заключается в соотнесении их с движением стрелки, то есть с эталоном движения. Результаты этого сравнения выражаются в числе отрезков пути, пройденных стрелкой по циферблату. Сравнение одного из исследуемых движений с движением стрелки носит чувственно-непосредственный характер, а сравнение двух исследуемых движений приобретает уже опосредствованный характер, поскольку они соотносятся уже не непосредственно друг с другом, а через эталонное движение часов. Благодаря тому, что этот эталон приобрел всеобщий абсолютный характер, сравнение различных движений друг с другом может быть разорвано как во времени, так и в пространстве. Сравнивая какие-либо движения с эталоном, мы выражаем их скорость в числовых величинах, и затем уже сравниваем значение этих величин между собой. Поскольку мы соотносим движение каждого тела с движением абсолютного эталона, который выступает не как движущееся тело, а как показатель времени, создается иллюзия, что скорость есть абсолютная характеристика одного тела, не зависящая от его отношения к другому движущемуся телу. В действительности же отношение остается прежним и даже усложняется: теперь в нем участвует по крайней мере пять тел: земля, движущееся относительно нее тело, эталон пути, движущаяся часовая стрелка и циферблат как эталон проходимого ею пути. Таким образом, если иной раз мы склонны рассматривать скорость как понятие, характеризующее состояние одного предмета или отражающее свойство одного предмета, то на самом деле понятие скорости в его современной форме отражает отношение пяти предметов.

В своей самой простой форме понятие скорости отражало отношение трех предметов. Когда характер отношения изменился, другими словами, когда изменилось содержание понятия – изменилась и его форма. Наоборот, изменение формы понятия характеризует изменение его содержания.

Определив скорость как отношение пути и времени и выработав метод измерения времени, Галилей приступил к выяснению законов движения падающих тел. Однако, так как его методы измерения времени были еще очень несовершенны и неточны, Галилей прежде всего попытался замедлить исследуемое движение падения введением наклонных плоскостей, а это, в свою очередь, поставило его перед необходимостью сравнить между собой падение тел по вертикали и по наклонным. Согласно определениям Аристотеля, из двух движущихся тел то имеет большую скорость, которое проходит за одно и то же время большее пространство, чем другое, или то же пространство, но в меньшее время. Соответственно считалось, что два движущихся тела обладают одинаковой скоростью, если они проходят равные пространства в равные промежутки времени.

Однако Галилея эти определения уже не удовлетворяли. Он свел скорость к отношениям, а с точки зрения отношений ничего не изменится, если «назвать скорости равными и тогда, когда пройденные пространства находятся в таком же отношении, как и времена, в течение которых они пройдены» [Галилей, 1948, с. 34].

Поскольку Галилей уже подвел понятие скорости под более широкое понятие отношения, сделанный им переход был вполне законен. Отношение , остается одним и тем же не только при s₁ = s₂ и t₁ = t₂, но и при s₁ ≠ s₂, если t₁ и t₂ меняются в соответственной пропорции. Другими словами, отношения с точки зрения математики равносильны.

Итак, имеется два определения равенства скоростей двух движущихся тел.

Первое: скорости двух тел равны, если за равные промежутки времени они проходят равные пространства.

Второе: скорости двух тел равны, если пространства, проходимые ими, пропорциональны времени прохождения.

Второе определение является обобщением первого, первое вытекает из второго и должно быть справедливым, если справедливо второе.

Вооруженный этими двумя определениями, Галилей приступает к сравнению конкретных случаев падения тел. Пусть по СВ и СА падают два одинаковых тела:

Рис. 4

Скорость тела, падающего по СВ, будет больше скорости тела, падающего по СА. Действительно, в течение того времени, в которое первое падающее тело пройдет всю СВ, второе пройдет на СА часть CD, которая будет меньше СВ. Отсюда мы можем сделать вывод, что тело движется с большей скоростью по вертикали, чем по наклонной, и кроме того, в соответствии с первым определением, – что скорости тел, падающих по наклонной и по вертикали, не равны.

Но если мы возьмем отношение времен падения по всей наклонной и всей вертикали, то оно окажется равным отношению длин наклонной и вертикали. Отсюда, в соответствии со вторым определением, мы можем сделать вывод, что скорости тел, падающих по наклонной и по вертикали, равны.

Таким образом, следуя рассуждению Галилея, мы получили два противоречащих суждения:

«Скорости тел, падающих по СА и СВ, равны».

«Скорости тел, падающих по СА и СВ, не равны».

Противоречие налицо. Что же делать? Выбросить одно из противоречащих положений? Но они оба справедливы. Выбросить одно из определений равенства скоростей? Но они тоже оба справедливы. В чем же дело?

Мы знаем, что Галилей начал с обобщения понятия скорости, подведя его под понятие отношения. Конечно, заданное им определение скорости как отношения пути ко времени только выявляло для сознания то отношение, которое всегда существовало в действительности и использовалось при сравнении движений в неосознанной или не полностью осознанной форме. В этом смысле определение понятия скорости не вносило ничего нового в само явление. Но оно позволило несколько изменить способ сравнения движущихся тел, а это должно было отразиться и отражалось на понятии «равноскоростные движения», изменяя его содержание и объем.

При первоначальном способе сравнения движений равноскоростными движениями могли оказаться, во-первых, равномерные движения, во-вторых, равномерно ускоренные движения с одинаковой начальной скоростью и одинаковым ускорением, сравниваемые от начальной точки их движения. Другие движения при этом способе сравнения могли оказаться равноскоростными лишь случайно.

Новое обобщенное определение равенства скоростей при определенном способе сравнения охватывало также равномерно-ускоренные движения с неравными ускорениями (если эти движения не имели начальных скоростей). Галилей, как мы знаем, начал со сравнения именно этих движений, и первое, на что он обратил внимание, было противоречие меду первым и вторым определением. Ему казалось, что, если справедливо второе более общее положение, – должно быть справедливо и первое, являющееся частным случаем второго. На деле же оказалось не так. Примененные к движениям шаров по СА и СВ, эти определения дали противоречащие результаты:

«Скорости тел, падающих по СА и СВ, не равны».

«Скорости тел, падающих по СА и СВ, равны».

Второе определение, полученное из первого путем, казалось бы, безобидного перехода, отрицает первое, являющееся его частным случаем, и, наоборот, первое отрицает второе. Обозначим время падения шара через t (по СВ). За это время шар, движущийся по СА, достигает D:

Рис. 5

СD не равно СВ, и поэтому отношение на этих отрезках не удовлетворяется. Возьмем на СА отрезок СЕ, равный СВ. Пусть время движения шара по СЕ равно t₁. Время падения шара по СВ, равному СЕ, не равно t₁, и отношение опять не удовлетворено. И в то же время имеются такие положения в движении шаров по СА и СВ, когда .

Здесь абстрактно-логическое знание вступает в противоречие со знанием чувственным. Нам кажется – «мы чувствуем», что движение по вертикали совершается скорее, чем движение по наклонной, а абстрактное знание говорит нам, что эти движения равноскоростны. Таким образом, абстрактно-логическая форма понятия скорости отрывается от тех чувственных образов и представлений, на которых основывалась абстракция скорости. В первой главе нашей работы мы говорили в общей форме об отношении понятий и абстракций к чувственным образам. Во второй главе мы показали, что абстракция «бесконечного» отрицает чувственные образы и попытки наделить бесконечное чувственным существованием, долгое время имевшие место, только приводят к противоречиям.

Здесь мы видим, что абстрактно-логическая форма понятия скорости точно так же на определенной ступени своего развития отрывается от чувственных образов и вступает с ними в противоречие.

Однако причина выявленного Галилеем противоречия не может лежать только в факте определения понятия скорости и обобщения условий равенства скоростей. Если бы мы, пользуясь старым условием равенства скоростей, начали сравнивать движения шаров по СА и СВ, беря отрезки проходимого пути в разных частях СА и СВ, то мы получили бы и при старом определении весьма противоречивые результаты. Скорость падения шара по СВ могла оказаться в одном месте больше скорости падения шара по СА, в другом – равной, в третьем – меньшей. Таким образом, развитие понятия скорости и обобщение условий равенства скоростей не является причиной противоречия, а только формой, которая создает более вероятные условия для проявления этого противоречия.

Причина [противоречия] заключается в том, что понятие скорости, сложившееся из сравнения равномерных движений и однозначно характеризовавшее эти движения, уже не подходит для сравнения и однозначной характеристики неравномерных движений. Оба определения, выдвинутые Галилеем, и оба положения, отражающие конкретное движение двух тел по линям СА и СВ, к которым мы пришли в результате применения этих определений, одновременно и справедливы, и несправедливы. Справедливы в том смысле, что они оба действительны, если мы исходим из определенной формы понятия скорости. Несправедливы в том смысле, что эта определенная форма понятия скорости не дает однозначной характеристики ускоренных движений и для их сравнения требуется другая уточненная форма понятия, имеющая другое содержание. Противоречие, к которому приходит Галилей, заставляет его не отбрасывать одно из противоречащих положений, а развивать понятие, из которого он исходил, заставляет уточнять его содержание и форму.

Прежде всего, Галилей обращает внимание на то, что полученные им результаты зависят от способа сравнения движений, от того, какие отрезки пути он брал. Любое утверждение о скорости тел, падающих по СА и СВ, оказывается не общим положением и приложимо только к уже рассмотренным отрезкам. Скорость оказывается характеристикой относительной, она зависит от того, на каком отрезке мы ее берем[64].

Дальше этого вывода в развитии этой стороны понятия «скорость» Галилей не пошел[65], и так как наше исследование ограничивается работами Аристотеля и Галилея, мы должны на этом остановиться.

Скажем только несколько слов, чтобы придать нашей работе законченный характер о тех ближайших выводах, которые были сделаны из работ Галилея.

Как мы уже отмечали, Галилей выдвинул положение о том, что величина скорости неравномерного движения зависит от положения того отрезка пути, на котором эта скорость измеряется. Отсюда сразу напрашивается вывод, что как отрезки бывают двух родов – конечные и «бесконечно малые», так и скорости могут быть двух родов – на конечном отрезке и на «бесконечно малом». Хотя этот вывод напрашивался уже из самих работ Галилея, понятие мгновенной скорости не было сформулировано до тех пор, пока Лейбниц и Ньютон не развили исчисление бесконечно малых и не начали оперировать мгновенными характеристиками. Определение мгновенной и средней скорости завершало процесс расщепления понятия «скорость». Внутри него родилось два новых понятия: «средняя скорость» и «мгновенная скорость».

Рассмотренный нами процесс развития понятия скорости в работах Аристотеля и Галилея можно представить следующим образом. Понятие скорости возникает из сравнения и анализа движения. (Его содержание составляют те отношения между предметами, которые существуют и которые мы создаем в процессе самого анализа и сравнения.) Форма понятия, то есть его определения и вообще те связи, которые возникают между абстракцией «скорость» и другими абстракциями, зависит от тех отношений, в которые поставлены рассматриваемые предметы, то есть зависит от содержания. На первом этапе своего развития понятие скорости, благодаря способу и характеру сравнения движущихся тел, применимо только к равномерным движениям. Этот факт остается долгое время неосознанным, и объем понятия, фактически уже определенный его содержанием и формой, для сознания человека остается неопределенным, или, вернее, неправильно определенным. Благодаря этому сложившееся понятие скорости начинают применять для сравнения и анализа неравномерных движений.

Содержание понятия, то есть свойства предметов и явлений, с которыми понятие соотносится, изменилось, а форма остается прежней. Между новым содержанием и старой формой возникает конфликт, противоречие. ‹…›

Противоречие между старой формой и новым содержанием находит себе выражение в тех противоречивых определениях, которые получил Галилей. Устранение этих противоречий заключено в уточнении и развитии формы исходного понятия в соответствии с новым содержанием.

Система суждений, в которую входят исходные положения, выражающие результаты непосредственного опыта, «самодвижение» понятия, то есть его мысленное развитие, соотнесение развитого понятия с действительностью, с новым содержанием, в результате которого мы получаем противоречивые положения, и вытекающее отсюда новое определение понятия – все это составляет форму движения понятия, иначе – форму движения нашего знания. Эту систему можно было бы представить в следующем виде:

Разобранная система суждений дает нам пример сложной формы движения нашего знания, движения, в ходе которого изменяется как содержание, так и форма наших понятий.

В первой главе нашей работы мы говорили о том, что расщепление абстракций является одним из основных процессов развития нашего знания.

На примере понятия «скорость» мы видим, что это происходит не только с абстракциями, но и с весьма сложными понятиями.

Мы говорили, что к расщеплению абстракции приводят противоречия в суждениях типа: «А есть В», «А не есть В». На примере понятия «скорость» мы видим, что это противоречие имеет место и в развитии сложных понятий, хотя, конечно, проявляется оно в значительно более сложной и насыщенной другими процессами форме.