Физика на Декарт

Съдържание:

Физика на Декарт
Физика на Декарт

Видео: Физика на Декарт

Видео: Физика на Декарт
Видео: ФИЛОСОФИЯ ЗА 5 МИНУТ | Рене Декарт 2024, Март
Anonim

Навигация за влизане

  • Съдържание за участие
  • библиография
  • Академични инструменти
  • Friends PDF Preview
  • Информация за автора и цитирането
  • Върнете се в началото

Физика на Декарт

Публикувана за първи път пет юли 29, 2005; съществена ревизия вт. 22 август 2017 г.

Докато Рене Декарт (1596–1650) е добре известен като един от основоположниците на съвременната философия, влиятелната му роля в развитието на съвременната физика е до края на половината на ХХ век като цяло недооценена и недостатъчно проучена. както от историци, така и от философи на науката. Декарт не само е предоставил първата ясно модерна формулировка на законите на природата и принципа на опазване на движението, но и е конструирал това, което ще стане най-популярната теория за планетарното движение от края на XVII век. Както отбелязва известният историк на науката Клифорд Труедел, „[физиката на Декарт] е началото на теорията в съвременния смисъл” (Truesdell 1984, 6). И въпреки това, за всички перспективни, на пръв поглед модерни аспекти на физиката на Декарт,много от физическите хипотези на Декарт са в тясна роднинска връзка с аристотеловата наука за късносредновековната и ренесансовата схоластика. Именно тази уникална амалгама както на старите, така и на новите концепции на физическия свят може да е причина за сегашното възраждане на научния интерес към физиката на Декарт.

  • 1. Кратка история на научната работа на Декарт

    • 1.1 Бележка за първичните текстове
    • 1.2 Предложени показания
  • 2. Стратегията на декартовата физика
  • 3. Пространство, тяло и движение
  • 4. Законите за движение и декартовия принцип на опазване
  • 5. Проблемът за релационното движение
  • 6. "Сила" в декартовата физика
  • 7. Декартова космология и астрофизика
  • библиография
  • Академични инструменти
  • Други интернет ресурси
  • Свързани записи

1. Кратка история на научната работа на Декарт

Въпреки славата му като философ на чисто метафизични проблеми, като отношението на душата и тялото или съществуването на Бог, не би било погрешно да се заключи, че Декарт е бил учен първо, а философ - втори. Не само интересът на Декарт и работата към науката се простира през цялата му научна кариера, но някои от най-важните му метафизични трудове (напр. Медитациите) са предизвикани от възприемана необходимост да оборудва науката му с метафизична основа, която да бъде приемлива за аристотеловите повлияни схоласти. И все пак човек трябва да внимава да не налага съвременни концепции на „естествената философия“от по-ранните векове,за много седемнадесети век науката практически не се различава от по-спекулативната метафизика на епохата (и следователно етикетът „естествена философия“е особено подходящ за описване на науката от седемнадесети век). Всъщност голяма част от науката на Декарт е само част от много по-голяма система, която обхваща всички области на философското изследване, включително физиката и метафизиката му.

Събуждането на интереса на Декарт към физиката често се датира в края на 1618 г., когато Декарт за пръв път се запознава с Исак Беекман, учен-аматьор и математик, който подкрепя новата „механична“философия. Обяснението на механичната философия за природните явления, което Декарт бързо възприе, отхвърля използването на съществени форми на схоластика (виж раздел 2). По-скоро механичният подход благоприятства модела на контакт или въздействие на взаимодействието на малки, незабележими „корпускули” от материя (които притежават само ограничен брой главно геометрични свойства, като размер, движение, форма и т.н.). През следващото десетилетие Декарт работи върху голям брой проблеми както в науката, така и в математиката, с особен акцент върху теорията на светлината, механиката (включително хидростатиката) и свободното падане на земните тела. Голяма част от продукцията на Декарт в този момент е едновременно силно математическа и засяга само конкретни физически проблеми, не за разлика от работата на съвременния му Галилей. Едно от постиженията на тези години включва откриването му на закона на пречупването, често наричан закон на Снел: когато светлината преминава от една среда в друга, синусът на ъгъла на падение поддържа постоянно съотношение към синуса на ъгъла на пречупване. В началото на 30-те години обаче Декарт предприема по-амбициозен план за изграждане на систематична теория на познанието, включително физика. Резултатът е Светът (1633), важен текст, тъй като съдържа по същество чертежите на механичната / геометричната физика, както и вихровата теория за движението на планетата, че Декарт ще продължи да усъвършенства и развива през своя научен кариера. Преди да публикува трактата обаче, той научи за осъждането на Църквата (1633 г.) на Галилей за популяризиране на коперниканизма, което накара Декарт да оттегли работата си от публикуване (тъй като Декарт също напредна коперниканизма в света). През 1630-те години публикуването на Геометрията, Оптиката и Метеорологията, заедно с философски увод, Дискурс за метода (1637 г.) представя по-нататък декартови хипотези по теми като закона за пречупването, зрението и дъгата. И все пак, освен кратка скица на неговата метафизика и физика в дискурса (Части IV и V), цялостното лечение на неговата физика трябваше да чака публикуването на 1644 г. на Принципите на философията. Тази работа не само представя най-пълно и изчерпателно изследване на физиката на Декарт,тя също така предоставя метафизичните основи на неговата физическа система (в част I). Като въплъщение на неговите зрели възгледи, Принципите ще станат в основата на нашето изследване на декартовата физика.

1.1 Бележка за първичните текстове

Преводите, с малки вариации, са от Descartes 1979, 1983, 1984a, 1984b, 1991, но пасажите са идентифицирани по отношение на изданието Adam and Tannery на Oeuvres de Descartes (1976) според стандартната конвенция: "AT", последвани от обем и номер на страница. Програмите, цитирани от Принципите, обаче ще бъдат идентифицирани с „Pr“, последвано от обем и статия и с окончателно „F“, показващо включването на нов материал от френския превод от 1647 г.

1.2 Предложени показания

За последните задълбочени проучвания на физиката на Декарт, вижте Garber 1992a и Des Chene 1996. Schuster 2014 обхваща ранната физика на Декарт, от 1618 до 1633. Кратък преглед на декартовата физика може да бъде намерен в Garber 1992b. Научната кариера на Декарт, със специален акцент върху неговата физика, е представена в Shea 1991; вижте също Gaukroger, Schuster, Sutton 2000 за много аспекти на неговата естествена философия. Gaukroger 2002 разглежда Принципите на философията, особено физиката, докато Slowik 2002 се фокусира основно върху декартовото пространство и релационното движение. Историческата основа на физиката на Декарт също е разгледана в Ariew 2011. За методологията на естествената философия на Декарт вижте Smith 2009, докато Hattab 2009 и Machamer и McGuire 2009 обхващат развитието на различни идеи, важни за неговата физика.

2. Стратегията на декартовата физика

Подобно на много свои съвременници (напр. Галилео и Гасенди), Декарт е измислил механичната си теория в голяма степен, за да опровергае широко разпространеното аристотелевско схоластично обяснение на природните явления, използващо онтология на „съществени форми“и „първична материя“. Накратко, Scholastic естествена философия разглежда материалното тяло като такова, което съдържа както инертна субстрата без свойства (първична материя), така и качествена същност (съществена форма), като последната осигурява причинно-следствените възможности на тялото. Количество материя, например, притежава тегло, цвят, текстура и всички други телесни свойства, само по силата на това, че е съчетано с определена форма (на билярдна топка, стол и др.). Декарт признава, че по-рано е държал подобна гледна точка на гравитацията,предвиждайки съществената форма като вид насочено към целите (телеологично) ментално свойство на телата: „това, което прави особено ясно, че идеята ми за гравитация е взета до голяма степен от идеята, която имах на ума, е фактът, че смятах, че гравитацията носи тела към центъра на земята, сякаш има някакво познание за центъра в себе си. Защото това със сигурност не би могло да се случи без знание и може да има всякакво знание, освен в ума”(AT VII 442). В разкрития пасаж от „Светът“Декарт декларира, че хипотезата на Схоластик е едновременно неразбираем и неадекватен методологичен подход за обяснение на природните явления:„Това, което прави особено ясно, че идеята ми за гравитацията е взета до голяма степен от идеята, която имах на ума, е фактът, че смятах, че гравитацията носи тела към центъра на земята, сякаш има някакво познание за центъра в себе си. Защото това със сигурност не би могло да се случи без знание и може да има всякакво знание, освен в ума”(AT VII 442). В разкрития пасаж от „Светът“Декарт декларира, че хипотезата на Схоластик е едновременно неразбираем и неадекватен методологичен подход за обяснение на природните явления:„Това, което прави особено ясно, че идеята ми за гравитацията е взета до голяма степен от идеята, която имах на ума, е фактът, че смятах, че гравитацията носи тела към центъра на земята, сякаш има някакво познание за центъра в себе си. Защото това със сигурност не би могло да се случи без знание и може да има всякакво знание, освен в ума”(AT VII 442). В разкрития пасаж от „Светът“Декарт декларира, че хипотезата на Схоластик е едновременно неразбираем и неадекватен методологичен подход за обяснение на природните явления:Декарт заявява, че хипотезата на Схоластик е едновременно неразбираем и неадекватен методологичен подход за обяснение на природните явления:Декарт заявява, че хипотезата на Схоластик е едновременно неразбираем и неадекватен методологичен подход за обяснение на природните явления:

Ако ви се струва странно, че не използвам качествата, които човек нарича топлина, студ, влажност и сухота …, както правят философите [на училищата], казвам ви, че тези качества ми се струват нужда от обяснение и ако не се лъжа, не само тези четири качества, но и всички останали и дори всички форми на неодушевените тела могат да бъдат обяснени, без да се налага да приемам нищо друго за това по въпроса си, освен движение, размер, форма и т.н. и подредбата на техните части (AT XI 25–26).

Планът на Декарт е да намали класа на метафизично подозрителни свойства, като топлина, тегло, вкус, до емпирично измерими атрибути на размер, форма и движение. С други думи, Декарт възнамерява да замени „психически” влиянието на изобразяване на физическите качества в схоластичната природна философия с теория, която изисква само свойствата на разширението, за да опише явния ред на природния свят. Следователно Декарт е ранен показател на това, което стана известно като „първично / второстепенно“отличие на собственост, концепция, която много се „в ефира“сред критиците на схоластика.

Въпреки това, дори ако механистичната естествена философия на Декарт отклонява метафизиката на съществените форми, неговата основна методология или подход към науката остава много близка до схоластичната традиция. Към момента на съставянето на Принципите Декарт е формулирал метод, който подобно на схоластиците се стреми да обясни природните явления въз основа на уж прости и неопровержими „факти” и / или наблюдения, извлечени от рационално размисъл върху концепции или от всекидневни опит, за най-фундаменталните аспекти на реалността. Тези предполагаеми основни факти по този начин осигуряват необходимата метафизична основа за неговите физически хипотези: с други думи, човек изхожда от нашите „ясни и отчетливи“познания за общи метафизични елементи, като природата на материалната субстанция и нейните начини, т.е.да се извлекат конкретни изводи за конкретни видове физически процеси, например законите на природата. Този метод на провеждане на науката е напълно противоречащ на съвременния подход, не е нужно да се казва, тъй като съвременните учени не се ангажират първо с метафизично търсене на първи принципи, на които да се основава работата им. И все пак, това е точно критиката, която Декарт излага на физиката на Галилео (в писмо до Мерсен от 1638 г.): „без да е обмислял първите причини за природата, [Галилей] просто е търсил обясненията на няколко конкретни въздействия и той по този начин е изграден без основи”(AT II 380; вж. също Предговора към френския превод на принципите, AT IXB 5–11). Структурата на принципите, най-всеобхватният научен труд на Декарт, отразява тези приоритети:Част I рекапитулира аргументите (добре известни от медитациите) за съществуването на Бог, ментална субстанция и други метафизични теми; като има предвид, че останалите части продължават да обясняват естеството на материалното вещество, физиката, космологията, геологията и други отрасли на науката, за които се предполага, че се основават на тези основни метафизични истини. Тази ангажираност с метафизичните основи и причинно-следствените обяснения на природните явления, произтичащи от тях, може също да отчитат липсата в Принципите на Декарт по-математическа работа по физика, като например неговото откриване на закона за пречупване на светлината. Както той твърди в Правилата за управление на ума (1628 г.), чистите математици се занимават само с намирането на съотношения и пропорции, докато естествените философи имат намерение да разбират природата (AT X 393–395). Развитието на съвременната физика, което е неразривно преплетено със съвременната математика, по този начин стои в рязък контраст с латентната схоластика, очевидна в метафизичния подход на Декарт към физиката.

3. Пространство, тяло и движение

Много хипотези на Декарт относно пространството и тялото се оценяват най-добре, когато се разглеждат като продължение на дълъг дебат в рамките на средновековната / ренесансова философия, съсредоточена върху аристотеловата диктатура, че каквото и да е притежавал размерността е тяло (виж, Грант 1981). Докато някои философи, като Телесио, Кампанела и Бруно, държаха пространство, което да бъде винаги изпълнено с материя (т.е. пленум), но все пак някак независимо от материята, други, като Патриси и Гасенди, подкрепиха по-абсолютистката представа, която позволява пространствата да бъдат напълно лишени на материята (т.е. вакуум). Отхвърляйки тези антиаристотелски идеи за празно пространство, Декарт приравнява определящото свойство или „същността“на материална субстанция с триизмерно пространствено разширение: „разширението по дължина, широчина и дълбочина, което представлява пространството, заето от едно тяло,е абсолютно същата като тази, която съставлява тялото”(Pr II 10). Следователно не може да съществува пространство, отделено от тялото (Pr II 16), тъй като цялото пространствено разширение просто е тяло (и той отхвърля възможността за вакуум, който не е разширен). Ако Бог, например, отстрани материята в съд (такъв, че нищо не остана), тогава страните на съда незабавно ще станат съседни (но не чрез движение; Pr II 18). Действителната концепция на Декарт за „пространството” може да се разглежда като вид концептуална абстракция от това телесно пространствено разширение, което той също нарича „вътрешно място”:Бог отстрани материята в един съд (такъв, че нищо не остана), тогава страните на съда веднага ще станат съседни (но не чрез движение; Pr II 18). Действителната концепция на Декарт за „пространството” може да се разглежда като вид концептуална абстракция от това телесно пространствено разширение, което той също нарича „вътрешно място”:Бог отстрани материята в един съд (такъв, че нищо не остана), тогава страните на съда веднага ще станат съседни (но не чрез движение; Pr II 18). Действителната концепция на Декарт за „пространството” може да се разглежда като вид концептуална абстракция от това телесно пространствено разширение, което той също нарича „вътрешно място”:

Ние приписваме общо единство на разширението на пространството [на тяло], така че когато тялото, което запълва пространството, е променено, разширението на самото пространство не се счита за променено или транспортирано, а да остане едно и същото; стига да остане със същия размер и форма и да поддържа същата ситуация сред определени външни тела, с помощта на която ние определяме това пространство. (Pr II 10F)

По отношение на произволно избран набор от тела, по този начин е възможно да се отнесе абстрактното (общо) пространствено разширение на част от пленума, която последователно „заемат“различни разширени тела; и, вероятно, чрез този процес на абстракция вътрешното място на целия пленум може да бъде изградено по същия начин. Декарт заема подобно мнение за времето, което се оценява като обобщена абстракция от „продължителността“на определени тела (където продължителността е атрибут на веществото; Pr II 56–57; вж. Gorham 2007 за повече време относно Декарт). Подобно на Scholastics, Декарт отхвърля всяка форма на атомизъм, което е мнението, че съществува най-малката неделима частица на материята. По-скоро той смята, че тъй като всяка дадена пространствено удължена дължина е делима в мисълта, така Бог има силата да я раздели в действителност (Pr II 20). Материалните образувания, които взаимодействат във физиката на Декарт, се намират в отделни единици или корпускули (вж. Раздел 7), което обяснява заглавието „корпускулар“, което често се приписва на неговата механична система, но тези корпускули не са неделими.

Принципите на философията на Декарт представя и най-обширното му обсъждане на феномените на движението, което се определя като „прехвърляне на едно парче материя или на едно тяло от съседството на тези тела, непосредствено съседни на него и разгледани в покой, в съседство на другите”(Pr II 25). Декарт се опитва да разграничи своето „правилно” схващане за движението, като промяна на „съседството” на съседни тела, от общото или „вулгарно” схващане за движение, което е промяна на вътрешното място (Pr II 10–15, 24– 28). Повърхността на тези съдържащи тела (които граничат със съдържащото се тяло) също се нарича „външно място“на съдържащото се тяло. Декарт отбелязва, че вулгарната концепция за движение позволява едно тяло едновременно да участва в много (вероятно противоречиви) движения, т.е.както когато седнал пътник на кораб гледа на себе си като в покой спрямо частите на кораба, но не и в покой спрямо брега (Pr II 24). И все пак, когато движението се разглежда като превод на съседната околност, тялото може да участва само в едно движение, което разсейва очевидното противоречие (тъй като тялото трябва или да е в покой, или в превод далеч от съседната му съседна част).

Независимо от това, хипотезата на Декарт за движение може да санкционира вид относително движение, тъй като неговата фраза, "разглеждана в покой", предполага, че изборът на кои тела са в покой или в движение е чисто произволен. Според „релационната“теория (или поне по-строгите версии на релационизма), пространството, времето и движението са просто отношения между телата, а не отделно съществуващи същества или свойства, които по някакъв начин са независими от материалните тела. Движението съществува само като „относителна разлика“между телата: тоест телата не притежават индивидуални, определящи свойства на скорост, скорост, ускорение (напр. Тяло С има свойството на скоростта „5 мили в час“); по-скоро всичко, което наистина съществува, е разлика в тяхната относителна скорост, скорост и ускорение (напр.има разлика в скоростта между телата C и B от "5 мили в час"). Изглежда, че някои пасажи в анализа на движението на Декарт подкрепят това силно разнообразие на релационизъм: „не можем да мислим, че тялото AB се транспортира от околността на телесния компактдиск, без също да разбираме, че телесният CD се пренася от околността на тялото AB”(Pr II 29). Следователно, „всички реални и положителни свойства, които се намират в движещи се тела и по силата на които казваме, че се движат, се намират и в онези [тела], които са в съседство с тях, въпреки че ние считаме, че втората група е в покой“(Pr II 30). Тази форма на релационно движение е наречена „реципрочност на прехвърлянето“в новата литература. И все пак, както ще бъде разгледано в по-късен раздел, Декарт също смята, че почивката и движението са различни телесни състояния,възглед, който е несъвместим със строгия релационизъм по отношение на движението. Следователно декартовата взаимност на прехвърлянето удовлетворява само релационизма (заедно със забраната му за отделни телесни състояния на движение) за движещи се тела (т.е. когато има манифест на превод между тяло и съседното му съседство). Много от трудностите, свързани с декартовата физика, могат да бъдат проследени до огромния онтологичен товар, който Декарт поставя върху своята хипотеза за движение. В по-късен раздел ще разгледаме проблема за интегрирането на неговия разказ за движение с декартовите закони на природата, но в този момент е необходимо кратко обсъждане на очевидната циркулярност на определенията на Декарт за движение и тяло. След като описва движението като пренасяне на тяло от околния квартал на телата, Декарт заявява, че чрез „едно тяло,или една част от материята, тук разбирам всичко, което се пренася едновременно”(Pr II 25). Проблемът, разбира се, е, че Декарт е определил движението като смяна на съседни тела и след това пристъпва към определяне на тялото като това, което се движи (превежда, транспортира). Въпреки че тази циркулярност застрашава цялата сграда на декартовата физика, възможно е Декарт да е предвиждал едновременно движението и тялото да имат еднакво онтологично значение в неговата теория, така че нито едното не е по-фундаменталното понятие (което служи като основа за изграждането или определянето на друго понятие). И все пак, тяхната вътрешна взаимовръзка води до това, че всяко опити за дефиниране на едното неизбежно трябва да включва другото. Проблемът с тази реконструкция на разсъжденията на Декарт обаче е, че Декарт изрично счита, че движението е „режим” на разширение;където режимът е по-малка онтологична категория, която, грубо, може да бъде разбрана като начин, че разширението се проявява, или като „свойство“на разширение (Pr I 53; формата също се споменава като начин на разширение). И накрая, друга трудност, съдържаща се в теорията на Декарт, е фактът, че едно отпочинало тяло според дефиницията на тялото и мястото би изглеждало „смесено“в околния пленум: тоест, ако тялото е „всичко, което се пренася едновременно”, Тогава не е възможно да се разпознае отпочинало тяло от заобикалящата го пленума материя, която формира външното място на това покойно тяло. Освен това Декарт отхвърля всяко обяснение за твърдостта на тялото, което използва връзка между неговите частици (тъй като самата връзка ще бъде или вещество, или свойство, и следователно твърдостта на връзката вероятно ще трябва да бъде обяснена;Pr II 55). Макроскопското материално тяло по същество се държи заедно точно от относителната останала част от съставните му материални части. Това поражда очевидната трудност, че въздействието на такива органи трябва да доведе до тяхното разпръскване или унищожаване (защото няма какво да ги държи заедно). Този вид усложнения подтикнаха много по-късни естествени философи, които като цяло симпатизират на механичната философия на Декарт, да търсят вътрешно свойство на материята, което може да служи като вид индивидуализиращ и конститутивен принцип за телата; напр. използване на „сила” от Лайбниц. Това поражда очевидната трудност, че въздействието на такива органи трябва да доведе до тяхното разпръскване или унищожаване (защото няма какво да ги държи заедно). Този вид усложнения подтикнаха много по-късни естествени философи, които като цяло симпатизират на механичната философия на Декарт, да търсят вътрешно свойство на материята, което може да служи като вид индивидуализиращ и конститутивен принцип за телата; напр. използване на „сила” от Лайбниц. Това поражда очевидната трудност, че въздействието на такива органи трябва да доведе до тяхното разпръскване или унищожаване (защото няма какво да ги държи заедно). Този вид усложнения подтикнаха много по-късни естествени философи, които като цяло симпатизират на механичната философия на Декарт, да търсят вътрешно свойство на материята, което може да служи като вид индивидуализиращ и конститутивен принцип за телата; напр. използване на „сила” от Лайбниц.

Свързана с предполагаемата циркулярност на определенията за движение и тяло, както и с проблема с покойните тела, е трудността при съгласуването на определението на Декарт за „вещество“с твърдението му, че отделните тела са вещества. Ако, както смята Декарт, веществата не зависят от други неща, за да съществуват (Pr I 51), тогава всяка част от удължаване (която е тяло, чрез Pr II 10, както е обяснено по-горе) не би била квалифицирана като вещество, тъй като зависи от съседни съседи, които да разграничат и определят границата си. И все пак Декарт често декларира, че отделните тела са вещества; напр. „двете половини на част от материята, колкото и малки да са те, са две пълни вещества“(AT III 447). Един от най-популярните отговори на тази трудност - от Спиноза (Етика, част I, т. 15) до много съвременни коментатори (напр. Keeling 1968, Lennon 1993, Sowaal 2004 и много други) трябва да декларират, че само целият пленум е вещество, а не която и да е от съставните му части. Проблемът с това опит за решение обаче е, че му липсва текстова поддръжка, както е видно от цитата Pr I 51 по-горе. По същия начин, някои от тези реконструкции, като например на Ленън, изглежда нарушават основните аспекти на декартовата физика и метафизика, тъй като той тълкува движението като феноменален принос на ума, така че пленумът и неговите части изобщо не се движат или променят. По същия начин някои учени (напр. Schaffer 2009) стигат до заключението, че Декарт е свръхпредставител, т.е. виждането, че пространството (пространството, времето, в съвременната обстановка) е единственото предсказуемо или фундаментално вещество. Докато Декарт идентифицира телесното вещество и пространство (виж по-горе,Pr II 10) може да изглежда в подкрепа на това четене, свръхпредставителността приема пространството за първостепенно, а материята като вторична или произведена от космоса (вж. Sklar 1974, 222). Напротив, Декарт приема материята или тялото за първични и пространството като производно, абстрактно понятие: „същото разширение, което представлява природата на тялото, също представлява природата на пространството и.,, тези две неща се различават само по начина, по който естеството на рода или вида се различава от това на индивида”(Pr II 11). Докато пространството е концепция за род или вид за Декарт (което е универсално; Pr I 59), пространството е индивидът за свръхпредставничеството и по този начин приписването на свръхпредставизъм на Декарт нарушава неговия номинализъм (Pr II 8). Наистина,причината, поради която Декарт се стреми да изравни телесно и пространствено разширение в тази част на Принципите, е, че той се стреми да отхвърли всеки възглед, който третира пространството като отделна, обикновено безкористна цялост, която е независима от материята (напр. популярната въображаема космическа традиция, т.е. който е бил предвестник на абсолютистката или субстанционалистична концепция): „Това телесно вещество, когато се разграничава от неговото количество или разширение, е объркано замислено така, сякаш е безнаказано“(Pr II 9).

4. Законите за движение и декартовия принцип на опазване

Най-важното сред постиженията на физиката на Декарт са трите природни закона (които по същество са закони на телесното движение). Собствените закони на движението на Нютон биха били моделирани на този декартов пробив, както е ясно очевидно в първите два природни закона на Декарт: първият гласи, че „всяко нещо, доколкото е по силите си, винаги остава в същото състояние; и че впоследствие, когато веднъж бъде преместено, то продължава да се движи”(Pr II 37), докато второто твърди, че„ всяко движение е само по себе си по прави линии”(Pr II 39; тези две по-късно ще бъдат включени в първия закон за движението на Нютон). Декларирайки, че движението и покойът са примитивни състояния на материалните тела, без да е необходимо допълнително обяснение, и че телата променят своето състояние само когато са действани от външна причина,не е преувеличение да се твърди, че Декарт помогна да се постави основата на съвременната теория на динамиката (която изучава движението на телата под действието на силите). За влияещите от Аристотели схоластици, които се бяха постарали да установят причинно-следствените принципи, отговорни за "насилствените" движения на земните тела (за разлика от техните "естествени" движения към конкретни райони на пленума), обяснението за тези принудени, неестествени движения изглеждаше да лежи в някакъв вид вътрешна телесна собственост или външен агент, който временно е бил притежаван от или приложен към тяло - обяснение, което отчита факта, че движението на тялото едновременно се заражда и завършва в състояние на покой (тъй като докато на земната повърхност земният елемент няма естествени движения). Според средновековната „импулсна“теория, например,тези насилствени движения се появяват, когато качеството се прехвърля директно върху тяло от движещ се или ограничен източник, да речем, от опънат лък към чакащата стрелка. Това свойство причинява наблюдаваното телесно движение дотогава, докато не бъде напълно изчерпано, като по този начин се прекратява насилственото движение (и падането на стрелата обратно на земята). Имплицитното в схоластичния поглед е основното вярване, че земното тяло непрекъснато се съпротивлява на промените от състояние на покой, докато се намира на земята, тъй като изчерпването на свойството на импулса в крайна сметка води до съответно връщане на първоначалното неподвижно състояние на тялото в земята. Декарт, от друга страна, интерпретира явленията на движение в изцяло нова светлина, т.е.защото той приема наличието на инерционно движение (равномерно или не ускоряващо движение) като естествено телесно състояние наред с и равнопоставено с понятието телесна почивка. Той твърди, „тъй като опитът ни го е доказал многократно, все още сме склонни да вярваме, че всички движения престават по силата на собствената си природа или че телата имат склонност към покой. И все пак това е напълно в противоречие със законите на природата; защото почивката е противоположна на движението и нищо не се движи по силата на своята същност към неговото противоположно или собствено унищожение”(Пр. II 37). Докато човек може да намери няколко естествени философи, чиято по-ранна или съвременна работа силно предвещава постиженията на Декарт в първия и втория закон, а именно -Галилео и Исаак Бекман (вж. Артур 2007) - прецизната формулировка, изложена в Принципите на философията, е доста уникална (особено що се отнася до втория закон, тъй като и Галилео, и Беекман изглеждат санкционирани форма на кръгово инерционно движение, което вероятно предава влияние на кръговото движение на Scholastic на небесния елемент). Очарователно съчетаване на схоластика и новата физика е очевидно и в горния цитат, тъй като Декарт се позовава на логиката на противоречивите свойства в своето твърдение, че „нищо не се движи по силата на своята същност към неговото противоположно или собствено унищожение“. Тоест почивката и движението са противоположни или противоположни състояния и тъй като противоположните състояния не могат (чрез принципа на схоластиката) да се трансформират едно в друго,от това следва, че тяло в покой ще остане в покой и тяло в движение ще остане в движение. Следователно Декарт използва аргумент за схоластични / средновековие, за да обоснове кое е може би най-важното понятие във формирането на съвременната физика, а именно инерцията. И все пак е важно да се отбележи, че първият и вторият закон на Декарт не съответстват на съвременната концепция за инерцията, тъй като той неправилно разглежда (еднообразно, не ускоряващо) движение и почивка като различни телесни състояния, докато съвременната теория диктува, че те са същата държава.тъй като той неправилно разглежда (равномерното, не ускоряващо) движение и почивка като различни телесни състояния, докато съвременната теория диктува, че те са едно и също състояние.тъй като той неправилно разглежда (равномерното, не ускоряващо) движение и почивка като различни телесни състояния, докато съвременната теория диктува, че те са едно и също състояние.

Докато първият и вторият закон на Декарт се отнасят за почивката и движението на отделните тела, третият закон за движение е изрично предназначен да разкрие свойствата, проявени между няколко тела по време на техните сблъсъци и взаимодействия. Накратко, третият закон се отнася до поведението на телата при нормални условия в неговия пълен с материя свят; когато се сблъскат: „Третият закон: че едно тяло при контакт с по-силен не губи нито едно движение; но че при допир с по-слабо тя губи толкова, колкото се прехвърля на това по-слабо тяло”(Пр. II 40). В следващите раздели на Принципите Декарт изрично посочва запазеното количество, споменато в този трети закон:

В този момент обаче трябва внимателно да забележим в какво се състои силата на всеки орган да действа срещу друг или да се противопостави на действието на този друг: а именно в единствения факт, че всяко нещо се стреми, доколкото е възможно, да остане в същото състояние, в съответствие с първия закон, посочен по-горе …. Тази сила трябва да се измерва не само с размера на тялото, в което се намира, и с [площта на] повърхността, която отделя това тяло от тези около него; но също така и от скоростта и естеството на нейното движение и от различните начини, по които телата влизат в контакт помежду си. (Pr II 43)

Като следствие от първия си закон за движение, Декарт настоява, че запазеното при сблъсък количество е равно на комбинираната сума от продуктите по размер и скорост на всяко въздействащо тяло. Въпреки че е трудно понятие, "размерът" на тялото приблизително съответства на неговия обем, като повърхността също играе косвена роля. Това запазено количество, което Декарт обозначава безразборно като „движение“или „количество движение“, е исторически значимо с това, че бележи един от първите опити за намиране на инвариантна или непроменяща се характеристика на телесните взаимодействия. За да дадем пример, ако тяло B с размер 3 и скорост 5 се сблъска с тяло С с размер 2 и скорост 4, тогава общото количество на движение на системата е 23, количество, което остава запазено след сблъсъка, въпреки че телата могат да притежават различни скорости.

Освен това Декарт предвижда запазването на количеството движение като един от основните управляващи принципи на целия Космос. Когато Бог е създал Вселената, той разсъждава, определено ограничено количество движение (количество движение) се предава на неговите материални обитатели; количество, освен това Бог непрекъснато да запазва във всеки следващ момент. (За повече информация относно трудния въпрос за непрекъснатото пресъздаване на Бог или запазването на материалния свят, вижте, например, Gorham 2004, Hattab 2007 и Schmaltz 2008).

Очевидно е, че когато Бог за първи път е създал света, Той не само е движел частите му по различни начини, но и едновременно е карал някои от частите да тласкат други и да прехвърлят движението им на тези други. Така че сега поддържайки света със същите действия и със същите закони, с които Той го е създал, Той запазва движението; не винаги се съдържат в едни и същи части на материята, но се прехвърлят от някои части в други в зависимост от начините, по които те влизат в контакт. (Pr II 62)

В Принципите законът за запазване на Декарт разпознава само степента на движение на тялото, която корелира с скаларното количество „скорост“, а не с векторалното понятие „скорост“(което е скорост в дадена посока). Това разграничение между скоростта и скоростта се отразява в седемте правила на удара на Декарт, които подробно изписват резултатите от телесните сблъсъци (въпреки че тези правила описват само сблъсъците между две тела, пътуващи по една и съща права линия). Използването на Декарт на концепцията за скорост се проявява в правилата. Например:

Четвърто, ако тялото С е изцяло в покой, … и ако С е малко по-голямо от В; последният никога не би могъл да има сила да се движи C, независимо колко голяма е скоростта, с която B може да се приближи до C. По-скоро B би се задвижвал обратно от C в обратна посока: защото … тяло, което е в покой, оказва повече съпротива на висока скорост, отколкото на ниска скорост; и това се увеличава пропорционално на разликите в скоростите. Следователно, винаги ще има повече сила в C да се съпротивлява, отколкото в B, за да шофира,…. (Pr II 49F)

Удивително е, че Декарт твърди, че по-малко тяло, независимо от неговата скорост, никога не може да движи по-голямо неподвижно тяло. Макар че очевидно противоречи на обичайния опит, четвъртото правило на сблъсъка добре демонстрира скаларния характер на скоростта, както и основното значение на количеството движение, в декартовата динамика. В това правило Декарт се сблъсква с проблема за запазване на общото количество движение в ситуации, отличаващи се от пълния покой на по-голямото тяло и следователно нулева стойност на количеството движение. Декарт запазва съвместното количество движение, като оборудва неподвижния обект С със съпротивителна сила, достатъчна за отклоняване на движещото се тяло В, решение, което поддържа количеството движение в случаите, когато С е в покой. Тоест, тъй като B просто променя посоката си на инерционно движение,а не неговият размер или степен на скорост (а С е равен на нула през цялото взаимодействие), се запазва общото количество движение на системата. За Декарт обръщането на посоката на движението на Б не променя общото количество движение, заключение, което е в рязък контраст с по-късната хипотеза, обикновено свързана с Нютон и Лайбниц, което разглежда промяната на посоката като отрицание на начална скорост (т.е. скорост). По този начин, като не успява да предвиди значението на съчетаването на посоката и скоростта, законът на Декарт е недостатъчен от съвременния закон за запазване на инерцията.обикновено се свързва с Нютон и Лайбниц, което разглежда промяната на посоката като отрицание на първоначалната скорост (т.е. скорост). По този начин, като не успява да предвиди значението на съчетаването на посоката и скоростта, законът на Декарт е недостатъчен от съвременния закон за запазване на инерцията.обикновено се свързва с Нютон и Лайбниц, което разглежда промяната на посоката като отрицание на първоначалната скорост (т.е. скорост). По този начин, като не успява да предвиди значението на съчетаването на посоката и скоростта, законът на Декарт е недостатъчен от съвременния закон за запазване на инерцията.

В този контекст трябва да се обсъди сложното понятие „определяне“, тъй като приблизително съответства на съставната посока на количеството на движение на тялото. В някои пасажи Декарт очевидно споменава посоката на движение на тялото като негова детерминация: „има разлика между движението, разгледано само по себе си, и неговото определяне в някаква посока; тази разлика позволява определянето да бъде променено, докато количеството на движение остава непокътнато”(Pr II 41). И все пак, едно движение няма само една детерминация, както става ясно от критиката му към интерпретацията на определенията на Хобс: „Това, което той [Хобс] продължава да казва, а именно, че„ движението има само едно определение “, е точно като казвам, че разширеното нещо има само една форма. И все пак това не пречи формата да бъде разделена на няколко компонента, точно както може да се направи с определянето на движението “(21 април 1641; AT III 356). По същия начин, по който определена форма може да бъде разделена на различни съставни фигури, така че определено определение може да бъде разложено в различни съставни направления. В своята Оптика, публикувана през 1637 г., Декартевото извеждане на неговия закон на пречупване на пръв поглед подкрепя това тълкуване на определенията. Ако топка се задвижва надолу отляво надясно под ъгъл 45 градуса и след това пробива тънък ленен лист, тя ще продължи да се движи надясно след пробиването на листа, но сега под ъгъл, почти успореден на хоризонта. Декарт причинява, че тази промяна на посоката (от ъгъл от 45 градуса към по-малък ъгъл) е нетният резултат от намаляване на определянето на топката надолу чрез сблъсък с листа, „докато тази [определяне], която кара топката да е склонна към правото винаги трябва да остане такова, каквото е било, защото листът не предлага никакво противопоставяне на решимостта в тази посока”(виж фигура 1).

пречупвам
пречупвам

Фигура 1. Диаграма от оптиката.

Хипотезата за определяне на Декарт също включва определен количествен елемент, както се разкрива в друга спорна хипотеза, която често се описва като „принцип на най-малко модално действие“. В писмо до Клерселиер (17 февруари 1645 г.) Декарт обяснява:

Когато две тела се сблъскат и те съдържат несъвместими режими, [или различни състояния на скорост, или различни определяния на движение], тогава трябва да настъпи известна промяна в тези режими, за да ги направят съвместими; но тази промяна винаги е най-малкото, което може да се случи. С други думи, ако тези режими могат да станат съвместими при промяна на определено количество от тях, тогава няма да се промени по-голямо количество (AT IV 185).

Този принцип може да бъде илюстриран по отношение на предишния ни пример, включващ четвъртото правило за сблъсък. Ако и B, и C се отклоняват с една и съща скорост и в една и съща посока след удара, по-малкото тяло B трябва да прехвърли поне половината от своето количество движение към по-голямото неподвижно тяло C. Декарт обаче обяснява, че в тази ситуация е по-лесно Б просто да обърне посоката си, отколкото да предаде движението си:

Когато C е по-голямото [тяло], B не може да го натисне пред себе си, освен ако не прехвърли на C повече от половината от скоростта си, заедно с повече от половината от решимостта си да пътува отляво надясно, доколкото това определяне е свързана с неговата скорост. Вместо това тя се възстановява, без да движи тялото С и променя само цялото си определяне, което е по-малка промяна от тази, която би настъпила от повече от половината от това определяне, заедно с повече от половината от скоростта му (AT IV 186).

Следователно, обръщане на посоката на движение на В, промяна на един режим (определяне), представлява по-малка модална промяна от пренасянето на движение между две тела, което променя два режима (скорост и определяне). В този пасаж е важно да се отбележи, че ако B прехвърли движението на C, това би променило както половината от скоростта на B, така и половината от нейното определяне, въпреки че посоката на движението на B е запазена. В резултат на това определянето на тялото очевидно е свързано с неговата величина на скоростта.

5. Проблемът за релационното движение

Както беше обсъдено в предишните раздели, има различни начини, по които законите на движението на Декарт нарушават строгия релационизъм. Един от най-проблемните случаи включва релационната съвместимост на правилата за четвърти и пети сблъсък. Докато четвъртото правило заключава, че голям обект остава в покой по време на удара с по-малко движещо се тяло, така че по-малкото тяло е отклонено назад по първоначалния си път, петото правило заключава, че голямо тяло ще премести по-малък неподвижен обект, „прехвърляйки към [по-малкото тяло] толкова голяма част от неговото движение, колкото би позволило на двамата да се движат впоследствие с една и съща скорост”(Pr II 50). От гледна точка на релацията обаче, правила четири и пет представляват един и същ тип сблъсък,тъй като и двете включват взаимодействие на малко и голямо тяло с еднакво относително движение (или разлика в скоростта) между тях. Човек може да се изкуши да обжалва основния декартов принцип, че движението и почивката са различни присъщи състояния на телата или взаимността на тезата за трансфер, за да се заобиколи тази трудност (вж. Раздел 3): т.е. има онтологична разлика между тяло, което е или не е подложен на превод по отношение на съседната му околност и това е достатъчно, за да се разграничи случаят на правило четири от правило пет (тъй като голямото тяло наистина е в покой в четири и наистина в движение в пет).т.е. има онтологична разлика между тяло, което е или не е подложено на превод по отношение на съседната му съседност и това е достатъчно, за да се разграничи случаят от правило четири от правило пет (тъй като голямото тяло наистина е в покой в четири, и наистина в движение в пет).т.е. има онтологична разлика между тяло, което е или не е подложено на превод по отношение на съседната му съседност и това е достатъчно, за да се разграничи случаят от правило четири от правило пет (тъй като голямото тяло наистина е в покой в четири, и наистина в движение в пет).

Проблемът с този ред на разсъждения обаче е, че той работи само ако се предполага, че двете тела се приближават един към друг и това не е характеристика на системата, която може да бъде уловена единствено с позоваване на съседната околност на всеки индивид тяло. Дори ако има взаимност на прехвърляне между тяло и неговия квартал, все още не е възможно да се определи под кое правило на сблъсък ще попадне въздействието или дали телата изобщо ще се сблъскат, освен ако не се споменава някаква референтна рамка, която може да изчисли. движението на двете тела един спрямо друг. Да предположим, например, че определено пространствено разстояние разделя две тела и че едно от телата е, а другото не, подлага се на превод спрямо съседните му тела. Като се има предвид този сценарий, не е възможно да се определи дали;(i) превеждащото тяло се приближава към непревеждащото тяло или (ii) пространственият интервал между тях остава фиксиран и превеждащото тяло просто претърпява промяна на съседството (т.е. кварталът се движи спрямо стационарно тяло). Накратко, реципрочността на Декарт за теза за трансфер предопределя резултата от телесните му сблъсъци, както и способността да се прилагат и правят прогнози от правилата на декарта на Картезий. Контекстът на правилата за сблъсък също подкрепя мнението, че движенията на въздействащите тела се определят от външна референтна рамка, а не от местния превод на техните съседни квартали. При изясняване на четвъртото правило, например,Декарт заявява, че B никога не може да се движи C „независимо колко голяма е скоростта, с която B може да се приближи до C“(Pr II 49) - и само външна перспектива, която не е свързана с телесната взаимност на прехвърлянето, може да определи, че B „се приближава“° С. Такива признания правят много трудно да се съгласуват физиката на Декарт със строга релационна теория за пространството и движението, въпреки че може да е съвместима с по-слаби форми на релационизъм, които могат да издържат на различни външни референтни рамки, структури или други методи за определяне на отделните състояния на телесно движение. Тези по-слаби релационистични стратегии (или дори нерелационни, абсолютистични интерпретации) на физиката на Декарт обаче достигат висока цена, тъй като реципрочността на трансферната теза трябва да бъде изоставена. Заради тези причини,по-вероятно е взаимността на Декарт за теза за трансфер да се противопостави на всяка интерпретация, която разглежда движението като причинено от телесно имущество, както е имало някои схоластици (като Буридан), а не да защитава релационното движение (вж. Maier 1982 за тези по-рано възгледи за движение). Тоест, ако в движещото се тяло няма нищо, което да се различава от съседството му с съседни тела (виж Pr II 30), тогава движението на тялото не се дължи на това, че притежава специално свойство, което му липсва неговият квартал.тогава движението на тялото не се дължи на това, че притежава специално свойство, което му липсва неговият квартал.тогава движението на тялото не се дължи на това, че притежава специално свойство, което му липсва неговият квартал.

6. "Сила" в декартовата физика

Въпреки механистичния, нетелеологичен характер на анализа на Декарт на движението и телесните взаимодействия, има много привидно метафизични и качествени черти в декартовата физика, които не се намират удобно с неговата марка на редукционизъм (т.е., че материалните тела са просто разширение и неговото режими). Всъщност, връщайки се към декартовите закони на природата (раздел 4), е очевидно, че Декарт е отредил основна роля на действието на телесните „сили” или „тенденции”: например тенденцията на телата да следват прави линии, т.е. съпротивата срещу движение на голямо тяло в покой (към по-малко движещо се тяло) и т.н. В света той заявява: „добродетелта или силата в едно тяло да се движи може да премине изцяло или частично към друго тяло и по този начин вече не бъдете в първия; но той вече не може да съществува в света”(AT XI 15). Като ранна забележка относно принципа му на запазване, това обяснение изглежда предвижда сила, подобна на свойство или „сила”, притежавани от отделни материални обекти, подобно на качествените, метафизични свойства на схоластите (както в теорията на „импулса”). Поради тези причини естеството на телесните сили или тенденции е философски въпрос от голям интерес при изучаването на физиката на Декарт.

За да се разбере по-добре специфичната роля на декартовата сила, би било полезно да се разгледа внимателно неговата теория за центробежните ефекти, която е тясно свързана с втория природен закон. Освен движението с права линия, вторият закон на Декарт също споменава „бягащите от центъра” (центробежни) тенденции на движещи се в кръг материални тела: „всяко движение е само по себе си по прави линии; и следователно телата, които се движат в кръг, винаги са склонни да се отдалечават от центъра на окръжността, която описват”(Pr II 39). На пръв поглед вторият закон може да изглежда, че отговаря на съвременната научна дисекция на центробежната сила: по-специално центробежните ефекти, изпитвани от тяло, движещо се по кръгова пътека, като камък в прашка,са нормална последица от склонността на тялото да се отклони от кръга по права тангенциална пътека. И все пак, както е посочено във втория му закон, Декарт твърди (погрешно), че тялото е склонно да следва права линия от центъра на своята кръгова траектория. Тоест, силата, упражнена от въртящия се камък, проявена във външното „издърпване“върху възпрепятстващата прашка, е резултат от стремеж към праволинейно инерционно движение, насочено радиално навън от центъра на кръга, а не стремеж към движение на права линия, насочено по допирателната точка на кръга. Декарт признава обаче значението на тангенциалното движение в изразяването на такива „бягащи от центъра” тенденции, но той отдава това явление на подчинения статус на композитен ефект. С разчитането си,тенденцията да се следва тангенциална пътека, проявена от кръгообразно тяло, като например полетът на камъка при освобождаване от прашката, може да бъде изградена от още два основни или първични наклона: първо, склонността на обекта да продължи по своя кръгов път; и второ, склонността на обекта да се движи по радиалната линия далеч от центъра. По този начин Декарт е готов да признае, че „могат да се стремят към различни движения в едно и също тяло по едно и също време“(Pr III 57), решение, което изглежда предполага приемането на някакъв тип „композиционна“теория на тенденциите, аналогични до неговата дисекция на определенията. И тъй като счита, че „прашката,…, не възпрепятства стремежа [на тялото по кръговата пътека]“(Pr III 57),в крайна сметка той носи изключителна отговорност за производството на въздействието на центробежните сили върху радиално насочения компонент на „стремеж“. Той заявява: „Ако вместо да разгледаме всички сили на движението на тялото, обърнем внимание само на една част от него, чието действие е възпрепятствано от прашката;…; ще кажем, че камъкът, когато е точка А, се стреми само [да се придвижи] към D или че само се опитва да се отклони от центъра E по права линия EAD”(Pr III 57; виж фигура 2).или че се опитва само да се отклони от центъра E по права линия EAD”(Pr III 57; вижте фигура 2).или че се опитва само да се отклони от центъра E по права линия EAD”(Pr III 57; вижте фигура 2).

камък
камък

Фигура 2. Диаграма, придружаваща Pr III 57.

Използването на Декарт на термините „тенденция“и „стремеж“в примера му на въртящ се прашка не трябва да се приравнява с предишната му концепция за определяне на движение. Определянето е ограничено до действителното движение на тялото, докато тенденцията на тялото към движение се проявява само в един миг. Той заявява: „Разбира се, движение не се осъществява за миг; все пак е очевидно, че всяко движещо се тяло, във всеки даден момент от движението си, е склонно да продължи това движение в някаква посока по права линия …”(Пр. II 39). В друг пасаж от Принципите Декарт определя тези стремежи като „първа подготовка за движение“(Pr III 63). Следователно, докато определенията изискват обхват от няколко момента, тенденциите към движение се проявяват само при единични моменти. Това е решаващо различие,за него делят декартовата динамика на два онтологични лагера: сили, които съществуват в моменти от време, и движения, които могат да отшумят само в течение на няколко времеви момента. Освен това в много части на Принципите Декарт предполага, че количеството на движението е мярката на тези телесни тенденции и следователно количеството на движение има двойна роля като мярка за непрекъснато телесно движение, както и за моментните телесни тенденции (вж. Pr III 121).и по този начин количеството на движение има двойна роля като мярка за незабавно телесно движение, както и за моментните телесни тенденции (вж. Pr III 121).и по този начин количеството на движение има двойна роля като мярка за незабавно телесно движение, както и за моментните телесни тенденции (вж. Pr III 121).

Предвид отхвърлянето на качествената традиция на схоластиците във физиката, изобразяването на Декарт на центробежни ефекти, дължащи се на „тенденция“или „стремеж“на движещи се тела, поражда множество интригуващи онтологични въпроси (и дори може да разкрие вестигиално влияние на неговите по-ранни Схоластично обучение). Тоест, дори когато склонността му към геометричен светоглед се засилва, както се проявява в идентифицирането на удължаването като първостепенно качество на материята, Декарт продължава да третира инерционното движение и съпътстващите го силови ефекти, сякаш са съществени характеристики на телата. Освен това собствените забележки на Декарт относно онтологичния статус на инерционната сила разкриват известна степен на неяснота и нерешителност. В писмо от 1638 г. (шест години преди Принципите) той заключава:

Не разпознавам никаква инерция или естествена мудност в телата…; и мисля, че чрез просто ходене човек кара цялата маса на земята да се движи толкова леко, тъй като той натоварва теглото си сега на едно място, сега на друго. Същото, съгласен съм … когато най-големите тела (като най-големите кораби) се натискат от дадена сила (като вятър), те винаги се движат по-бавно от другите. (AT II 467)

В този пасаж изглежда, Декарт отрича съществуването на инерционна сила, ако е замислена като форма на схоластично качество, която материалните тела могат да притежават; по-скоро телата са „безразлични към движението“, така че дори и най-малкото тегло трябва да движи цялата земя. От друга страна, той е готов да признае често срещания факт, че по-големите обекти са много по-трудни за придвижване от по-малките. Следователно, въпреки че Декарт намира съществуването на „сили на съпротива” (или „естествена мудност”) проблематично, какъвто е случаят с такива сходни свойства като теглото, той не отстъпва изцяло по инерция към феноменологичния статус на така наречените вторични свойства на материята (като цвят, вкус и т.н., които съществуват само в ума). Основната причина за това включване на инерционните силови ефекти в научния дискурс вероятно може да се проследи до класификацията на движението на Декарт като присъща характеристика или „режим” на разширение (вж. Раздел 3). Както заключителните раздели на Принципите заявяват: „Сега съм демонстрирал [няма] нищо в [материалните] обекти, освен… определени разположения по размер, фигура и движение…“(Pr IV 200). Тъй като инерционните сили са следствие или страничен продукт на движението, като произведение на скоростта на телата с размери пъти, Декарт очевидно не е възразил срещу включването на тези явления в обсъждането на режимите на материално вещество.„Вече показах [няма] нищо в [материалните] обекти, освен… определени разположения по размер, фигура и движение…“(Pr IV 200). Тъй като инерционните сили са следствие или страничен продукт на движението, като продукт на скоростта на размери тела, размерът на телата, Декарт очевидно не е възразил срещу включването на тези явления в обсъждането на режимите на материално вещество.„Вече показах [няма] нищо в [материалните] обекти, освен… определени разположения по размер, фигура и движение…“(Pr IV 200). Тъй като инерционните сили са следствие или страничен продукт на движението, като продукт на скоростта на размери тела, размерът на телата, Декарт очевидно не е възразил срещу включването на тези явления в обсъждането на режимите на материално вещество.

И все пак, дори ако Декарт описваше силата като присъщ факт на материалните взаимодействия, точният характер на връзката между сила и материя остава доста неясен. По-конкретно, дали сила е действително съдържаща се или присъства в органи? Или това е някакъв производен феноменален ефект от действието на скоростта и размера и по този начин не присъства в рамките на разширението? В предишната интерпретация (предпочитана от Алън Габи 1980 и Боен Гуру 1980) сили съществуват в тела в поне един важен смисъл като „реални“свойства или режими, чието присъствие е причина за декартовите закони на природата. Макар че много от обясненията на Декарт може да изглеждат в полза на това тълкуване (напр. „[Тяло] в покой има сила да остане в покой“, Пр. II 43),Даниел Гарбър обвинява, че подобни възгледи противоречат на искането на Декарт, че самото разширяване съдържа същността на материята. Гарбер предполага, че ние разглеждаме декартовата сила като своеобразно кратко описание на динамичните закономерности, поддържани в света от Бога, а не като някаква форма на качество, вътрешна за телата: „Силите, които влизат в дискусията [на декартовите закони за сблъсък] може да се разглежда просто като начини да се говори за това как Бог действа, в резултат на подобно на закона поведение на телата; сила за пристъпване и сила на съпротива са начини да се говори за това как,… Бог балансира устойчивостта на едното тяло с това на друго”(Garber 1992a, 298; вж. също Hatfield 1979, Des Chene 1996, и Manchak 2009, за повече подходи). В различни пасажи, свързани с принципа на опазване,Интерпретацията на Гарбер очевидно придобива достоверност. Например: „Така че сега поддържайки света със същите действия и със същите закони, с които Той [Бог] го е създал, Той запазва движението; не винаги се съдържат в едни и същи части на материята, но се прехвърлят от някои части в други в зависимост от начините, по които те влизат в контакт”(Pr II 42). В ретроспекция обаче трябва да се признае, че класификацията на Декарт на материалната субстанция с разширение, както е показано в искането му, че няма нищо в тела, освен „определени разположения по размер, фигура и движение“, е толкова отворена и еднозначна, лесно да се настанят и двете интерпретирани по-горе интерпретации. Всичко, което може да се заключи безопасно, е, че Декарт е предвиждал силите, свързани с телесните инерционни състояния, като основни, вероятно примитивни, т.е.факти за съществуването на материални тела - широко преценка, което отказвайки да взема страна, се отказва от този труден онтологичен спор.

7. Декартова космология и астрофизика

Вихровата теория на Декарт за движението на планетата се оказа първоначално един от най-влиятелните аспекти на декартовата физика, поне до приблизително средата на осемнадесети век. Вихърът за Декарт е голяма кръгова лента от материални частици. По същество вихровата теория на Декарт се опитва да обясни небесни явления, особено орбитите на планетите или движенията на комети, като ги разположи (обикновено в покой) в тези големи кръгови ленти. Целият декартови пленум следователно е съставен от мрежа или поредица от отделни, заключващи се вихри. В нашата Слънчева система например материята във вихъра се е превърнала в набор от стратифицирани ленти, всяка от които пребивава планета, които обикалят Слънцето с различна скорост. Минутичните материални частици, които образуват вихровите ленти, се състоят или от размер на атома,глобули (вторична материя) или „неограничено“малки отломки (първична материя), останали от удара и счупването на по-големите елементи; третичната материя, за разлика от това, съдържа големия макроскопичен материален елемент (Pr III 48–54). Това тричастично разделение на материята, заедно с трите природни закона, са отговорни за всички космологични явления в системата на Декарт, включително гравитацията. Както е описано в Pr III 140, планетата или кометата почива във вихрова зона, когато нейната радиално насочена, външна тенденция да избяга от центъра на въртене (т.е. центробежна сила; вижте раздел 6) се балансира с равна тенденция в минутни елементи, които съдържат вихровия пръстен. Ако планетата има или по-голяма или по-малка центробежна тенденция от малките елементи в определен вихър, тогава тя съответно щеили да се изкачи до следващия най-висок вихър (и евентуално да достигне равновесие с частиците в тази лента), или да бъде изтласкан надолу до следващия най-нисък вихър - и този последен сценарий в крайна сметка осигурява обяснението на Декарт за феномена на гравитацията, или „тежестта“. По-конкретно, Декарт твърди, че минутните частици, които обграждат земята, отчитат земната гравитация по същия начин (Pr IV 21–27). Що се отнася до създаването на вихровата система, Декарт разсъждава, че запазеното количество движение, предадено на пленума, в крайна сметка доведе до настоящата вихрова конфигурация (Pr III 46). Бог първо раздели пленума на части с еднаква големина и след това постави тези тела на различни кръгови движения, които в крайна сметка формираха трите елемента на материята и вихровите системи (виж фигура 3).

плоча
плоча

Фигура 3. Пленум вихри в принципите, Pr III 53.

Освен онтологичната икономика, която изисква само инерционно движение и съпътстващите я силови ефекти, изборът на Декарт на кръгови движещи се ленти от частици може да бъде мотивиран и от притеснения, поради липса на по-добър термин, „струпване на пленум“. В Принципите той твърди: „Показано е… всички места са пълни с тела…. От това следва, че никое тяло не може да се движи, освен в пълен кръг от материя или пръстен от тела, които всички се движат едновременно”(Pr II 33). Следователно, за Декарт е необходимо кръгово движение, тъй като няма празни пространства за движещ се обект, който да заема. Въпреки че светът е описан като "неопределено" голям (Pr I 26–27, като само Бог получава по-положителното описание, безкрайност),некръговото движение на едно тяло може да наруши декартовия принцип на запазване, като доведе до неопределено изместване на материала. Като настрана е изключително трудно да се съгласуват сблъскващите правила на Декарт с твърдението му, че всички телесни движения се извършват по кръгови пътеки; освен това, тъй като телата, които се състоят от кръговия път, всички се движат едновременно, изглежда, че от определението за „тяло“(виж раздел 3) следва, че има само едно движещо се тяло (и то не много).

Връщайки се към теорията на вихъра, Декарт отделя значителна част от Принципите за разясняване на различни небесни явления, като през цялото време приема и адаптира многобройни хипотези, които прилагат цялостната му механична система към конкретни небесни събития. Едно от по-известните от тези обяснения е декартовата теория за вихровия срив, която предоставя и хипотеза за произхода на кометите (Pr III 115–120). Накратко Декарт смята, че значително количество материя от първия елемент постоянно протича между съседни вихри: докато материята излезе извън екватора на един вихър, тя преминава в полюсите на своя съсед. При нормални условия първичната материя тече от полюсите на вихъра в центъра му, т.е. слънцето, което само по себе си се състои от първична материя. Поради центробежната сила,тези частици се притискат към околните вторични глобули, когато започват напредването си към екватора (Pr III 120–121); налягането, упражнявано от първичните и вторичните елементи (върху зрителния нерв на човек), също служи като причина за светлината (Pr III 55–64, IV 195). Тъй като съседните вихри също притежават същата тенденция към набъбване по размер, балансът на силите за разширяване предотвратява посегателството на съседните вихри. Понякога, обаче, натрупването на по-големи елементи на повърхността на Слънцето, идентифицирани като слънчеви петна, може да заговори, за да предотврати входящия поток от материята на първия елемент от полюсите. Ако слънчевите петна в крайна сметка покрият цялата повърхност на слънцето, оставащият първичен материал на вихъра ще бъде изхвърлен в екватора, т.е.и по този начин той вече няма източник на външно налягане, за да предотврати посегателството на съседните вихри. След като вихърът е погълнат от разширяващите се съседи, инкрустираното слънце може да се превърне или в планета в нов вихър, или да се окаже като комета, преминаваща през много вихри.

Като цяло теорията на вихъра предлага на естествения философ силно интуитивен модел на небесни явления, който е съвместим с механичната философия. Тази теория се счита за по-добра от теорията на Нютон за универсално гравитация, тъй като не е представяла мистериозно, окултно качество (гравитация) като причина за планетарните орбити или свободното падане на земните обекти. Теорията на вихъра също предостави вградено обяснение за общата посока на всички планетни орбити. В допълнение, теорията на вихъра позволи на Декарт да одобри форма на коперниканизъм (т.е., ориентиран към слънцето свят), без да се натъква на църковната цензура. Тъй като предполагаемото движение на земята беше едно от основните възражения на Църквата срещу науката на Галилей,Декарт се надяваше да избегне това възражение, като постави земята в покой във вихрова лента, която обикаля слънцето, така че земята да не претърпи промяна на мястото си спрямо съдържащата повърхност на съседните материални частици във вихровата си лента (Pr III 24 –31; и раздел 3). Чрез тази гениална маневра Декарт би могъл да твърди, че земята не се движи - чрез определението си за място и движение - и все пак да поддържа хипотезата на Коперник, че земята обикаля около Слънцето. „Земята, правилно казано, не е преместена, нито една от планетите; въпреки че са пренесени от небето”(Пр. III 28). В дългосрочен план обаче вихревата теория на Декарт се провали по две основни причини: първо,нито Декарт, нито неговите последователи никога не са разработвали систематично математическо третиране на теорията на вихъра, което може да съответства на точността и предсказуемия обхват на (непрекъснато подобряващата се) нютонова теория; и второ, много опити на декартови естествени философи да изпробват различните идеи на Декарт относно динамиката на движещите се в кръг частици (напр. чрез използване на големи въртящи се варели, пълни с малки частици) не отговарят на предсказанията, предвидени в Принципите (вж. Aiton 1972).

библиография

  • Aiton, EJ, 1972, The Vortex Theory of Planetary Motions, London: MacDonald.
  • Ariew, R., 2011, Декарт сред схоластиците, Лайден: Брил.
  • Артур, Р., 2007, „Бийкман, Декарт и силата на движението“, сп. „История на философията“, 45: 1–28.
  • Descartes, R., 1976, Oeuvres de Descartes, C. Adams and P. Tannery (ред.), Париж: J. Vrin.
  • –––, 1979, Светът, MS Mahoney (прев.), Ню Йорк: Abaris Books.
  • –––, 1983, Принципи на философията, VR Miller и RP Miller (прев.), Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.
  • –––, 1984a, Философските съчинения на Декарт, кн. 1, J. Cottingham, R. Stoothoff и D. Murdoch (ред.) (Прев.), Cambridge: Cambridge University Press.
  • –––, 1984b, Философските съчинения на Декарт, кн. 2, J. Cottingham, R. Stoothoff и D. Murdoch (ред.) (Прев.), Cambridge: Cambridge University Press.
  • –––, 1991, „Философски съчинения на Декарт“, кн. 3: Кореспонденцията, J. Cottingham, R. Stoothoff и D. Murdoch (ред.) (Прев.), Cambridge: Cambridge University Press.
  • Des Chene, D., 1996, Physiologia: Natural Philosophy in Late Aristotelian and Cartesian Misle, Ithaca: Cornell University Press.
  • Габи, А., 1980, „Сила и инерция през седемнадесети век: Декарт и Нютон“, в Декарт: Философия, математика и физика, С. Гаукрогер (съст.), Съсекс: Harvester Press.
  • Garber, D., 1992a, Метафизична физика на Декарт, Чикаго: University of Chicago Press.
  • –––, 1992b, „Физика на Декарт“, в The Cambridge Companion to Descartes, J. Cottingham (ed.), Cambridge: Cambridge University Press.
  • Gaukroger, S., Schuster, J., Sutton, J. (eds.), 2000, Natural Descaltes 'Natural Philosophy, London: Routledge.
  • Gaukroger, S., 2002, Система за естествена философия на Декарт, Кеймбридж: Cambridge University Press.
  • Горхам, Г., 2004, „Декартова причина: непрекъсната, мигновена, предетерминирана“, сп. „История на философията“, 42: 389–423.
  • –––, 2007, „Декарт за времето и продължителността“, Ранна наука и медицина, 12: 28–54.
  • Грант, Е., 1981 г., много неща за нищо: теории за космоса и вакуума от средновековието до научната революция, Кеймбридж: Cambridge University Press.
  • Гуру, М., 1980, „Метафизиката и физиката на силата в Декарт“, в Декарт: Философия, математика и физика, С. Гаукрогер (съст.), Съсекс: Harvester Press.
  • Hatfield, G., 1979, „Сила (Бог) във физиката на Декарт“, Изследвания по история и философия на науката, 10: 113–140.
  • Hattab, H., 2007, „Съгласие или разминаване? Съчетаване на метафизиката на Декарт с неговата физика”, сп.„ История на философията”, 45: 49–78.
  • –––, 2009, Декарт по форми и механизъм, Кеймбридж: Cambridge University Press.
  • Килинг, SV, 1968, Декарт, 2-ро издание, Оксфорд: Университет Оксфорд.
  • Lennon, T., 1993, Битката при боговете и гигантите: Наследствата на Декарт и Гасенди, 1655-1671, Принстън: Университет на Принстън Прес.
  • Machamer, P., and McGuire, JE, 2009, Decartes 'Changing Mind, Princeton: Princeton University Press.
  • Манчак, Дж., 2009, “На сила в декартовата физика”, Философия на науката, 76: 295–306.
  • Schaffer, J., 2009, „Spacetime the one Substancy“, Философски изследвания, 145: 131–148.
  • Schmaltz, T., 2008, Descartes on Causation, Oxford: Oxford University Press.
  • Schuster, J., 2014, Descartes – Agonistes: Физико-математика, метод и корпускуларен механизъм 1618–1633, Dordrecht: Springer.
  • Ший, WR, 1991 г., Магията на числата и движението: Научната кариера на Рене Декарт, Кантон, Массачусетс: Публикации за научна история
  • Sklar, L., 1974, Космос, Време и Космос, Беркли: University of California Press.
  • Slowik, Е., 2002 г., Картезианско пространство, Dordrecht: Kluwer.
  • Smith, K., 2009, Matter Matters: Metaphysics and Methodology in the Early Modern Period, Oxford: Oxford University Press.
  • Sowaal, A., 2004, "Декартови тела", Canadian Journal of Philosophy, 34: 217–240.
  • Truesdell, C., 1984, Избягали есета на Idiot on Science, New York: Springer Verlag.

Академични инструменти

сеп човек икона
сеп човек икона
Как да цитирам този запис.
сеп човек икона
сеп човек икона
Вижте PDF версията на този запис в Дружеството на приятелите на SEP.
inpho икона
inpho икона
Разгледайте тази тема за вписване в интернет философския онтологичен проект (InPhO).
Фил хартия икона
Фил хартия икона
Подобрена библиография за този запис в PhilPapers, с връзки към неговата база данни.

Други интернет ресурси

[Моля, свържете се с автора с предложения.]

Препоръчано: