Философия и наука в творчестве Р. Декарта

Рене Декарт (1596-1650) был одним из тех великих мыслителей, которые стояли у истоков современной европейской науки. В его творчестве органично сочетались интерес к онтологическим проблемам, решаемым в духе противостояния схоластике, выработка и обоснование метода познания, глубокие исследования и открытия в области математики, физики, космогонии, физиологии. Его исследования неразрывно связаны с философскими представлениями о единой материальной протяженной субстанции, они легли в основу формирующейся механистической картины мира.

Свою первую работу «Рассуждение о методе…» и в виде приложений трактаты «Геометрия», «Диоптрика» и «Метеоры» он опубликовал в 1637 г.

В круге вопросов философии, которые разрабатывал Декарт, первостепенное значение имел вопрос о методе познания. Декарт ищет безусловно достоверное исходное основоположение для всего знания и метод, посредством которого возможно, опираясь на это основоположение, построить столь же достоверное здание всей науки. В схоластике он не находит ни такого основоположения, ни такого метода. Поэтому исходный пункт философских рассуждений Декарта - сомнение в истинности всего общепризнанного знания. Однако для Декарта сомнение не есть убеждение агностика или скептика, а лишь предварительный методический прием, инструмент, посредством которого удается вывести некую несомненную основополагающую истину. Рассуждения Декарта вкратце таковы: у меня нет достоверного знания о существовании моего тела, ибо я мог бы быть животным или покинувшим тело духом, которому снится, что он человек, однако мой разум существует несомненно и достоверно. Содержание мыслей и убеждений может быть ложным, однако сам факт мышления и верования достоверен. Выводом стала идея субстанциальности мышления: «мыслю, следовательно, существую».

Отталкиваясь от этого тезиса, Декарт делает такой вывод: поскольку мы получили эту истину не с помощью чувств или дедукции из других истин, то должен существовать некий метод, который позволил нам ее получить. Это, по мнению Декарта, - метод ясных и отчетливых идей: то, что мы мыслим ясно и отчетливо, должно быть истинно. Не обманываемся ли мы в источнике этой ясности и отчетливости? Если существует всемогущий и благой Бог, то возможность обмана исключена. Поэтому далее Декарт доказывает бытие Бога достаточно традиционными аргументами [1. С. 363].

Существование благого Бога позволяет нам доверять нашим способностям и усилиям, которые при правильном их применении должны привести к истине. При этом для Декарта «благой свет интуиции» также не составляет исключения из законов природы, скорее, это часть природы. Хотя Декарт нигде не разъясняет это понятие, по его предположению, Бог, создавая Вселенную, имел некий план, который полностью воплощен во Вселенной в целом и частично - в отдельных ее частях. Данный план также вложен в человеческий ум (в виде врожденных идей), поэтому ум способен познавать природу и даже обладать априорным знанием о природе, ибо ум, как и объективно существующая природа, суть отражения одного и того же божественного плана.

Убедившись в том, что мы можем доверять нашим способностям, Декарт делает следующий вывод: материя существует, поскольку наши идеи о ней ясные и отчетливые. Материя протяженна, занимает место в пространстве, движется или перемещается в этом пространстве. Декарт отвергает как идею пустого пространства, так и идею дискретного атомарного строения материи. Сущностью материи является протяжение, сущностью разума - мышление, они несводимы одно к другому, следовательно, Вселенная дуалистична, т.е. состоит из двух не похожих друг на друга субстанций - духовной и телесной.

Такому представлению о роли мышления соответствует основанная на рационалистической дедукции методология. В «Рассуждении о методе…» Декарт формулирует основы своего метода в следующих четырех правилах:

истинным считать лишь то, что очевидно, ясно и отчетливо представляется уму;

делить каждую проблему на возможно большее число частей, требуемых для ее разрешения;

восходить, мысля по порядку, от наиболее простых предметов ко все более сложным;

составлять настолько полные перечни и обзоры, чтобы быть уверенным, что ничего не пропущено [1. С. 396].

Такой метод, по мнению Декарта, должен дать возможность адекватного познания природы. Метод изложен достаточно обще, ясно только, что решающую роль в определении истины должна играть интуиция, а при надлежащем применении метода природа познаваема. Поскольку Декарт мыслит материю непрерывной, отвергая атомистические представления, в его трактовке она выступает не столько веществом физики, сколько пространством стереометрии. Поэтому не удивительно, что такое важное место в творчестве Декарта занимают его математические исследования. В «Геометрии» (1637) Декарт впервые ввел понятия переменной величины и функции, что коррелирует с его представлениями о едином мире и роли в нем движения, изменения. Переменную величину Декарт понимает двойственно: как отрезок переменной длины и постоянного направления - текущую координату точки, описывающую своим движением кривую, и как непрерывную числовую переменную, пробегающую совокупность чисел, выражающих этот отрезок. Двоякий образ переменной обусловил взаимопроникновение геометрии и алгебры. Действительное число Декарт трактует как отношение любого отрезка к единичному (такое определение было сформулировано лишь И. Ньютоном). Отрицательным числам Декарт дает реальное истолкование в виде направленных ординат. Декарт вводит систему обозначения переменных величин, коэффициентов и степеней, которая дошла в практически неизменном виде до наших дней, и поэтому запись уравнений у него почти не отличается от современной.

Декарт положил начало ряду исследований свойств уравнений: сформулировал правило знаков для определения числа положительных и отрицательных корней, поставил вопрос о границах действительных корней, выдвинул проблему приводимости (представления целой рациональной функции с рациональными коэффициентами в виде произведения двух функций такого же рода) и определил, что уравнение 3-й степени разрешимо в квадратных радикалах и решается с помощью циркуля и линейки, когда оно приводимо.

Из онтологической идеи Декарта о существовании независимой материальной протяженной субстанции рождается его повышенный интерес к изучению пространства, его свойств, его описания математическими, алгебраическими методами. Отсюда - один шаг до соединения существовавших ранее раздельно дисциплин - алгебры и геометрии и создания новой области математики - аналитической геометрии, позволяющей решать задачи обеих математических дисциплин.

В аналитической геометрии, которую одновременно с Декартом разрабатывал П. Ферма, основным достижением Декарта можно считать созданный им метод координат. В область изучения геометрии Декарт включил «геометрические» линии, которые можно описать движениями шарнирных механизмов. Он разработал способ построения нормалей и касательных к плоским кривым и применил его, в частности, к некоторым кривым 4-го порядка, так называемым овалам Декарта. В частных переписках содержатся и другие открытия Декарта: вычисление площади циклоиды, проведение касательных к циклоиде, определение свойств логарифмической спирали.

В целом «Геометрия» Декарта оказала огромное влияние на развитие математики. Из его идей впоследствии возникло основное достижение математики Нового времени - дифференциальное и интегральное исчисления, которые были разработаны Г. Лейбницем и И. Ньютоном и стали математической основой классической физики.

Необыкновенно важным для науки того времени было выработать принципы идеализации. Первым к такой осознанной идеализации прибегает Г. Галилей. Говоря об основном элементарном процессе - движении, он предполагает, что равномерное движение по окружности, раз начавшись, продолжается бесконечно, если этому не препятствуют внешние действия.

Декарт видоизменил и дополнил представления Галилея, сформулировав два исходных закона движения: «…однажды пришедшие в движение тела продолжают двигаться, пока это движение не задержится какими-либо встречными телами» {1. С. 487], притом что «каждая частица материи в отдельности стремится продолжать дальнейшее движение не по кривой, а исключительно по прямой…» [1. С. 487].

Эти два положения, соединенные вместе, приняли у Ньютона форму первого закона механики. Напрашивается вывод, что Галилей, Декарт и Ньютон рассматривали различные сочетания концепций пространства и инерции. Кроме того, они основывались на различных философских представлениях о мире.

Декарт выводил свои законы движения в рамках той картины мира, которой придерживался: например, первый закон основан на предположении о неизменности Бога и сохранении им одинакового количества вещества и движения во Вселенной. Ньютон, пересматривая натурфилософские взгляды Декарта, формально приходит к тем же законам, что и Декарт, однако они встроены в иную натурфилософскую систему, в концепцию абсолютного пустого пространства и времени (Декарт не признавал пустого пространства), иначе говоря, выведены Ньютоном в рамках другой физической механики. В результате получились иные законы, они действительны для другого мира.

В космологических и космогонических исследованиях Декарта важную роль играет тот факт, что, не признавая пустого пространства, он заменяет атомистическую концепцию движения понятием относительного движения. В работе «Начала философии» (1644) он развивает идею о невозможности движения одного тела или одной корпускулы, ибо всякое движение предполагает взаимодвижение, круговорот материи.

Из понимания относительности движения вытекает и относительность покоя, поэтому Декарт считает, что в мире нет совершенно неподвижных точек. Круговорот движения материальных частиц образует форму вихревых центробежных движений, и из этих вихревых потоков материи на основе чисто механических процессов образуются все космические тела и система мироздания в целом.

Вихревая теория Декарта основывается на его учении о строении материи, состоящей из троякого рода частиц, различающихся размерами и формой: во-первых, дробные, бесконечно малые осколки; во-вторых, обточенные, подвижные, шарообразные частицы; в-третьих, большие, малоподвижные, обладающие гранями частицы. Из первых в ходе вихревого движения образуются Солнце и неподвижные звезды, из вторых - небо, из третьих - Земля с планетами и кометами.

Декарт в своем космологическом учении исходит из представлений о первоначальном хаосе материи и уверен, что «сама природа может распутать сложность хаоса» [2. С. 165] и законы природы «были бы достаточны, чтобы заставить части материи распутаться и расположиться в весьма стройный порядок. Придя благодаря этим законам сама собою в порядок, материя наша приняла бы форму весьма совершенного мира…» [2. С. 163].

Мы видим, как из философских идей Декарта формируются космогонические концепции, в которых не только отвергается телеология, торжествует механическое движение как одна из основ единства мира, но, как и в математике с введением переменной величины, закладываются основы идеи развития Вселенной, ее эволюции, получившие полное воплощение века спустя в современной космологии.

В «Диоптрике» Декарт первым формулирует закон преломления света, рассматривает и объясняет, как функционирует нормальный глаз и глаз, имеющий дефекты, как действуют линзы, зрительные трубы (телескопы и микроскопы), и развивает теорию оптических поверхностей. Декарт стоит у истоков волновой теории света и делает попытку «векторного» анализа движения, так как свет, по его мнению, есть «стремление к движению».

Декарт развивает теорию сферической аберрации - искажения изображения, вызванного сферической формой линзы, и указывает, каким образом ее можно исправить. Он объясняет, как установить световую силу телескопа, открывает принципы работы того, что позже будет названо ирисовой диафрагмой, а также искателя для телескопа, гиперболической поверхности с определенным параметром для повышения яркости изображения, конденсора (плосковыпуклой линзы) и конструкций, позволяющих осуществлять тонкие движения микроскопа.

В этом разделе исследований Декарт последовательно развивает свои философские и методологические идеи. Например, значение сформулированного им закона преломления света, устанавливающего постоянное отношение синуса угла падения луча к синусу угла его преломления, состоит в том, что это первая попытка перехода от эмпирических поисков оптических линз, применение которых в телескопе сыграло решающую роль в новых астрономических открытиях, к теоретическому обоснованию механизма линзы, к рациональному выражению оптического закона.

В «Метеорах» Декарт отвергает понятие теплоты как жидкости (ее называли «калорическая жидкость») и формулирует по сути кинетическую теорию теплоты. Он выдвигает также идею специфической теплоты, согласно которой у каждого вещества своя мера получения и сохранения теплоты, и предлагает формулировку закона соотношения объема и температуры газа (позже названного законом Шарля). Декарт выдвигает первую научную теорию ветров, облаков и осадков и дает верное и детальное описание и толкование явления радуги.

Физиологические работы Декарта основываются на учении У. Гарвея о кровообращении. Декарт исследовал строение различных органов животных и строение зародышей на различных стадиях развития. Наличие сознания у животных Декарт не признавал, уподоблял их автоматам, лишенным души и не способным думать. Подобно телам животных, тело человека представляется Декарту сложным механизмом, состоящим из материальных элементов и способным совершать сложные движения при механическом воздействии на него окружающего мира.

Такая трактовка вполне согласуется с его философскими взглядами, но, развивая именно эту трактовку, Декарт делает интереснейшее открытие, предвосхитившее учение о рефлекторной дуге.

Поначалу Декарт представляет воздействие извне чисто механически: словно кто-то дергает за веревки. Нервы уподоблены веревкам. «Нервный импульс» должен куда-то дойти - Декарт понимает значение мозга как управляющего центра, откуда подается обратный сигнал, доходящий до мышц и вызывающий их сокращение. Позже трактовка «нервного импульса» Декартом значительно усложнилась и переросла в учение о «животных духах», легчайших подвижных частицах материи, движущихся по нервным «трубкам».

Самое удивительное, что этим дело не ограничилось, - Декарт не только теоретически пришел к пониманию рефлекса вообще, но и высказал гениальную догадку о возможности условных рефлексов. Не случайно в Московском институте нормальной физиологии бюст Декарта стоит первым в ряду великих ученых.

Рассматривая соотношение между философскими, методологическими и научными идеями, Декарт приходит к выводу, что единая телесная материальная субстанция с ее единым механическим движением - источник и точка приложения его математических и физических законов.

Итак, в творчестве Р. Декарта мы видим органическое единство философских идей, методологического подхода и научных поисков и открытий. Как универсально-математический подход, так и естественно-научные воззрения Декарта продолжают и питают его философско-методологическое учение.