Эрнст Мах

Ernst Mach (1836-1916)

• Основные работы: «Механика. Историко-критический очерк ее развития» 1883, «Познание и заблуждение» 1905

Критика механики Ньютона

Основные принципы механики, установленные Ньютоном касаются пересмотра ряда понятий.

1) Обобщения понятия силы. Ньютон рассматривает тяготение как фактор, определяющий ускорение.

2) Определение понятия массы как количества материи тела, определяющееся произведением объема на плотность. Мах считает это определение мнимым, ведь сама плотность определяется через массу. Ньютон оставляет указания на то, что масса могла бы измеряться посредством веса тела. Мах развивает эту идею и уточняет процедуру измерения. В результате был сформулирован принцип Маха: инерция тел определяется действием всех остальных физических тел во Вселенной.

3) Установление правила параллелограмма сил, предполагающего независимость друг от друга сил и движений, действующих в различных непараллельных направлениях.

4) Установление принципов действия и противодействия, которые при анализе показывает неясность понятия массы: если давление и обратное давление равны, то как установить равенство скоростей для одинаковых масс?

Мах пересматривает все понятия механики и дает им операциональные определения, явно указывая процедуру измерения. Например, определяя понятие массы, Мах указывает на его связь с ускорением: «телами равной массы мы называем такие, которые, действуя друг на друга, сообщают друг другу равные, но противоположные ускорения».[18] Если массу одного из тел принять за единичную, то масса другого выразится как отношение их ускорений. Кроме того, Мах пересматривает базовые понятия механики Ньютона – пространство и время.

Абсолютное и относительное пространство

Работу «Начала натуральной философии» Ньютон начинает с определения понятий количества материи, движения, массы, силы, места, движения, пространства и времени, выделяя абсолютное и относительное пространство и время. Введение абсолютного пространства позволяло обосновать понятие относительного движения. Абсолютное время или чистая длительность обуславливала одновременность событий в любой точке пространства.

«1. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно, и иначе называется длительностью.

Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.

2. Абсолютное пространство по самой своей сущности, безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным.

Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное… По виду и величине абсолютное и относительные пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми. Так, напр., если рассматривать Землю подвижною, то пространство нашего воздуха, которое по отношению к Земле остается всегда одним и тем же, будет составлять то одну часть пространства абсолютного, то другую, смотря по тому, куда воздух перешел, и следовательно, абсолютно сказанное пространство беспрерывно меняется».[19]

Абсолютное пространство у Ньютона является пустым вместилищем всех вещей и процессов. Согласно Ньютону, пространство трехмерно, бесконечно, пусто. По Маху понятия абсолютного пространства и время не наблюдаемы. Поэтому они фикции, их нужно изгнать из науки. «Ньютон изменяет своему намерению исследовать только фактическое. Об абсолютном пространстве и абсолютном движении никто ничего сказать не может; это чисто абстрактные вещи, которые на опыте обнаружены быть не могут. Все наши основные принципы механики представляют собою, как это было уже подробно показано, данные опыта об относительных положениях и движении тел. Не следует и невозможно принимать их без проверки в областях, в которых их в настоящее время признают правильными. Никто не в праве расширять сферы действия этих основных принципов за пределы опыта. Такое расширение даже бессмысленно ибо никто бы не смог найти бы ему применения».[20] Мах формулирует принцип экономии мышления:наука имеет целью заменить, т. е. сэкономить опыт, предвосхищая факты.

Эмпириокритицизм Маха

Любое познание есть биологически полезное психическое переживание. И познание и заблуждение вытекают из одних и тех же психических источников и только успех может разделить их. Ясно распознанное заблуждение в такой же мере содействует познанию, как и положительное познание. Источником ошибок является недостаточное внимание к условиям наблюдения, один и тот же факт считается существующим и при уже изменившихся условиях. Для решения вопроса соотношения объективного и субъективного Э. Мах выделил три типа элементов: АВС, соответствующие внешнему миру, KLM, соответствующие восприятию собственного тела, и αβγ, обозначающие психические явления. Элементы, рассматриваемые с точки зрения зависимости от человеческого тела, являются ощущениями, но в тоже самое время они являются и физическими телами, если рассматриваются фундаментальные зависимости между ними. С точки зрения Маха эти комплексы элементов однотипны, граница между ними условна и может быть смещена произвольным образом. «Обыкновенно противополагают комплекс αβγ… KLM … в качестве Я комплексу АВС … Относят обыкновенно к этому Я из элементов АВС … только такие, которые сильнее изменяют αβγ…, как укол, боль и т. д. Но с течением времени наблюдения и рассуждения вроде приведенных выше показывают, что право относить к Я АВС … не прекращается нигде. Таким образом пределы нашего Я могут быть настолько расширены, что они в конце концов включают в себе весь мир. Пределы эти не резко ограничены, а остаются довольно неопределенными и могут быть передвинуты по произволу. Только когда этого не принимают во внимание, когда бессознательно делают эти пределы более узкими и одновременно с тем и более широкими, зарождаются в противоречии точек зрения метафизические затруднения. Раз мы узнали, что мнимые единицы «тело», «Я», суть лишь вспомогательные элементы, необходимые для временной ориентировки и для определенных практических целей (чтобы схватить тела, чтобы оградить себя от боли и т. д.), мы при многих дальнейших научных исследованиях должны отказаться от них, как недостаточных и несоответствующих делу. Противоположность между Я и миром, ощущением или явлением и вещью, тогда исчезает и все дело сводится лишь к связи элементов αβγ… АВС… KLM …, для которой именно эта противоположность была выражением неполным и подходящим лишь отчасти»[21].

Для Маха элементы всех комплексов являются однородными, и вместо метафизических вопросов о природе и сущности этих групп элементов он предлагает изучать их отношения. Элементы внешнего мира АВС связаны с элементами нашего тела KLM и отчасти обусловлены ими. Поэтому то, что метафизик будет называть содержанием сознания, по Маху является видом функционального отношения между элементами разных групп. Таким образом преодолевается пропасть между духовным и физическим. Согласно П. Фейерабенду, «элементы Маха более фундаментальны, нежели атомы»[22].