Пояснюючи світ. Стивен Вайнберг

скінченною швидкістю5. Як ми побачимо нижче, він також на основі спостережень дійшов висновків про форму Землі та про причину появи райдуг. Але все це були випадкові спостереження природних явищ, а не створення певних штучних обставин з метою проведення експериментів.

      Відмінність між природним та штучним відіграла значну роль у роздумах Арістотеля про дуже важливу в історії науки проблему – рух тіл, що падають. Арістотель учив, що тверді тіла падають униз, бо природне місце землі розташоване внизу, ближче до центра космосу, тоді як іскри летять угору, бо природне місця вогню – у небесах. Земля є майже сферою, з центром у центрі космосу, бо так більша її частина перебуває найближче до цього центра. Крім того, тіло, що вільно падає, має швидкість, пропорційну його масі. У творі «Про небо»6 Арістотель каже: «Задана маса проходить задану відстань у заданий час; більша маса проходить ту саму відстань за менший час, причому час є обернено пропорційним до маси. Наприклад, якщо одна маса вдвічі більша за іншу, їй потрібна на заданий рух половина часу».

      Арістотеля не можна звинувачувати в абсолютному ігноруванні спостережень тіл, що падають. Він, хоч і не знав причин цього явища, зауважив, що опір повітря або будь-якого іншого середовища чинить на тіло, що падає, вплив: швидкість поступово досягає сталого значення – кінцевої швидкості, яка зростає разом із масою тіла, що падає (див. технічну примітку 6). Можливо, для Арістотеля важливішим було те, що спостереження того, що швидкість тіла, яке падає, зростає зі збільшенням його маси, добре вкладалося в його уявлення, що тіло падає, бо природне місце його матерії лежить поблизу центру світу.

      Для Арістотеля наявність повітря або якогось іншого середовища була ключовою в розумінні руху. Він вважав, що без жодного опору тіла рухалися б із нескінченною швидкістю, абсурдність чого привела його до відкидання можливості існування порожнього простору. У своїй «Фізиці» він стверджує: «Пояснімо, що немає жодної порожнечі, яка існувала б окремо, як вважає дехто»7. Але насправді обернено пропорційною до опору є лише кінцева швидкість тіл, що падають. Ця кінцева швидкість дійсно була б нескінченною, якби зовсім не було опору, але в такому випадку тіла, що падають, ніколи б не досягли кінцевої швидкості.

      У тому самому розділі Арістотель наводить більш витончений аргумент, що в порожнечі не було б нічого, чому міг би відповідати рух: «у порожнечі об’єкти мають перебувати у спокої, адже там немає місця, до якого вони можуть рухатися більше чи менше, ніж до якогось іншого; оскільки це порожнеча, вона не допускає жодної різниці»8. Але це аргумент лише проти нескінченної порожнечі; в іншому випадку рух у порожнечі може відповідати чому завгодно за її межами.

      Оскільки Арістотель був знайомий із рухом лише за наявності опору, то вважав, що будь-який рух має якусь причину[3] (Арістотель розрізняв чотири види причини: матеріальну, формальну, дієву та остаточну, з яких

3

Давньогрецьке слово κίνησις, яке зазвичай перекладають як «рух», насправді має більш загальне значення, що стосується будь-якої зміни. Тому класифікація видів причин Арістотеля підходить не лише до зміни положення, але й до будь-якої зміни. А от давньогрецьке слово φορά стосується конкретно зміни положення, і його зазвичай перекладають як «переміщення».