Полная версия
Анаксимандр и рождение науки
Карло Ровелли
Анаксимандр и рождение науки
Посвящается Бонни
Rerum fores aperuisse, Anaximander Milesius traditur primus.
Передают, что первым распахнул врата природы милетец Анаксимандр. Плиний Старший, «Естественная история», книга 2[1]
Введение
Представители самых разных цивилизаций всегда считали, что мир состоит из Небес наверху и Земли внизу (Ил. 1а). Чтобы Земля не падала, под ней должно было располагаться еще больше земли, или, возможно, огромная черепаха на спине слона, как в некоторых азиатских мифах, или гигантские столпы, подобные тем, что поддерживают Землю согласно Библии. Такое видение мира разделяли египтяне, китайцы, майя, народы древней Индии и Африки южнее Сахары, евреи, коренные американцы, жители древних вавилонских империй и все другие культуры, о которых у нас есть свидетельства.
Все, кроме одной: греческого мира. Уже в классическую эпоху греки воспринимали Землю как камень, парящий в космосе, – парящий, но не падающий (Ил. 1б). Под Землей для них не было ни бескрайней земли, ни черепах, ни столпов, а, скорее, то же самое небо, что и над головами. Как грекам удалось на столь раннем этапе понять, что Земля подвешена в пустоте, а Небеса продолжаются у нас под ногами? Кто и как это понял?
Ил. 1а, слева. Большинство ранних человеческих цивилизаций представляли мир состоящим из Небес наверху и Земли внизу. Ил. 1б, справа. Древние греки воспринимали Землю как камень, парящий в космосе.
Человек, совершивший этот колоссальный скачок в понимании мира, – главный герой этой истории: Αναξιµανδος, Анаксимандр, который жил двадцать шесть веков назад в Милете, греческом городе на побережье современной Турции. Одного только этого открытия достаточно, чтобы называть Анаксимандра одним из интеллектуальных гигантов эпохи. Но в действительности наследие Анаксимандра еще более велико. Он проложил путь для физики, географии, метеорологии и биологии. Но что еще более важно, он запустил процесс переосмысления нашего мировоззрения, он начал искать знания, отвергая любые кажущиеся самоочевидными «определенности». Это и стало одним из главных принципов научного мышления.
Природа научного мышления – вторая тема этой книги. Я считаю, что наука – это страстный поиск все новых и новых способов постижения мира. Ее сила заключается не в установлении несомненных фактов, а в радикальном осознании широты нашего невежества. Это осознание позволяет нам постоянно подвергать сомнению наши собственные знания и, таким образом, продолжать учиться. Поэтому научный поиск знания питается не определенностью, а радикальным отсутствием определенности. Его путь изменчив, способен к непрерывной эволюции, ему свойственны огромная сила и искусная магия. Он может ниспровергать порядок вещей и вновь и вновь заново изобретать мир.
Такая трактовка научного мышления как чего-то подрывного, визионерского и постоянно эволюционирующего существенно отличается как от понимания науки философами-позитивистами, так и фрагментированного, иногда сухого образа науки, представленного в некоторых современных философских размышлениях о ней. На этих страницах я пытаюсь осветить науку с точки зрения ее критической и бунтарской способности снова и снова переосмысливать мир.
Если такое переосмысление мира является центральным аспектом научного предприятия, то начало приключений науки следует искать не в законах Ньютона, не в экспериментах Галилея и не в размышлениях Фрэнсиса Бэкона. И даже не в ранних математических построениях александрийской астрономии. Его следует искать в том, что можно назвать первой великой научной революцией в истории человечества – в революции Анаксимандра.
Нет сомнений в том, что значение Анаксимандра в истории мысли недооценивается[2]. Я считаю, что это произошло по нескольким причинам. С одной стороны, в античном мире его вклад был признан авторами с научным уклоном, включая Плиния (которому принадлежит цитата из эпиграфа к этой книге), но в целом Анаксимандр рассматривался античными авторами, включая Аристотеля, как сторонник натуралистического подхода к познанию, которому решительно противостояли другие культурные течения и который к тому моменту еще не имел существенных результатов. Натуралистический проект, действительно, тогда еще не принес того богатства плодов, которое он принесет современной науке после длительного процесса созревания и многочисленных методологических корректировок.
С другой стороны, в основе сегодняшней недооценки мысли Анаксимандра лежит современное пагубное разделение на естественные и гуманитарные науки. Я осознаю, что моя преимущественно естественно-научная подготовка делает оценку вклада мыслителя, жившего около двадцати шести веков назад, рискованным делом, но я убежден, что большинство, если не все сегодняшние обсуждения вклада Анаксимандра страдают от противоположной проблемы. Я имею в виду трудность, с которой сталкиваются специалисты по истории или философии при оценке важности открытий, чье значение и влияние являются сугубо научными. Мне кажется, что даже цитируемые в предыдущей сноске авторы, которые без колебаний признают величие вклада Анаксимандра, не понимают всей степени исторической важности его многочисленных прозрений для развития науки. На этих страницах я осуществляю попытку привлечь внимание к этой важности.
Поэтому я рассматриваю Анаксимандра не как историк или специалист по древнегреческой философии, а как современный ученый, стремящийся осмыслить природу научного мышления и его роль в долгосрочном развитии цивилизации. В отличие от большинства текстов об Анаксимандре, целью моей работы не является как можно более точная реконструкция его мысли и концептуального универсума. В своей реконструкции я опираюсь на авторитетные и кропотливые труды историков, специалистов по античности, таких как Чарльз Кан, Марсель Конш и, в недавнем времени, Дирк Купри. Моя цель не в том, чтобы оспорить их выводы, а в том, чтобы пролить свет как на глубину их мысли, так и на роль прозрений Анаксимандра в развитии универсального знания.
Другая, менее очевидная причина недооценки идей Анаксимандра и греческих научных предположений в целом кроется в распространенном, на мой взгляд, непонимании некоторых центральных аспектов научной мысли.
Наивная уверенность в науке девятнадцатого века (в частности, прославление науки как окончательного знания о мире) была подорвана. Одной из сил, ответственных за это, стала революция в физике двадцатого века, которая привела к обнаружению того факта, что ньютоновская физика, несмотря на ее огромную эффективность, на самом деле, строго говоря, ошибочна. Большая часть последующих работ по философии науки может быть прочитана как попытка справиться с вызванным этим открытием разочарованием. Что есть научное познание, если оно может быть ошибочным, даже когда оно чрезвычайно эффективно?
Широкое течение в философии науки отреагировало на это стремлением оставить некий базис, отталкиваясь от которого можно сохранить и уверенность в науке. Научные теории, например, интерпретируются как конструкции, ценность которых ограничивается их непосредственно проверяемыми следствиями в пределах заданных областей истинности. Знания, содержащиеся в научных теориях, интерпретируются как ограниченные способностью делать предсказания. Тем самым, на мой взгляд, мы упускаем из виду качественные аспекты научного познания и, в частности, способность науки подрывать и расширять наше видение мира. Эти качественные аспекты не только неотделимы от научного мышления и необходимы для его функционирования, но, более того, являются его основной мотивацией и причиной, по которой оно представляет интерес.
Другое широкое течение современной культуры на противоположном конце спектра принижает научное мышление и способствует распространению антинаучных настроений. В начале двадцать первого века во многих уголках мира к рациональной науке стали относиться с подозрением. В культурных кругах и повседневной жизни возникли формы иррационализма. Антисциентизм питается разочарованием, вызванным неспособностью науки дать нам законченное видение мира, он питается страхом принятия незнания. Ложная определенность предпочтительнее отсутствия определенности.
Но ответы, которые дают естественные науки, заслуживают доверия не потому, что они окончательные. Эти ответы заслуживают доверия потому, что они – лучшее, что у нас есть сейчас, в данный момент истории познания. Отсутствие определенности – это отнюдь не слабость. Напротив, оно составляет – и всегда составляло – саму силу рационального мышления, движимого любопытством, бунтом и стремлением к переменам. Именно благодаря тому, что наука не воспринимает свои ответы как окончательные, она может продолжать их совершенствовать.
С этой точки зрения три века ньютоновской науки не представляют собой науку. Напротив, они на этом пути не более чем момент отдыха в тени великого успеха. Оспаривая теории Ньютона, Эйнштейн не ставил под сомнение возможность приобретения лучшего знания о том, как устроен мир. Напротив, он пошел по стопам Максвелла, Ньютона, Коперника, Птолемея, Гиппарха и Анаксимандра, каждый из которых продвигал научное знание и оспаривал общепринятое видение мира, постоянно совершенствуя его – признавая ошибки и учась смотреть все дальше и дальше вперед.
Успехи, достигнутые этими великими учеными (и бесчисленным множеством других, не столь заметных ученых), неоднократно меняли не только наше мировоззрение, но даже сами правила мышления, которые структурируют это мировоззрение. Я убежден, что искать ключ к решению всех проблем (к этой методологической и философской точке опоры можно было бы привязать это наше интеллектуальное приключение) – значит предать саму природу науки, которая по своей сути является эволюционной и критической.
Уже довольно давно человечество обнаружило путь, позволяющий и обойти уверенность тех, кто утверждает, что познал окончательные истины, и избежать краха, следующего за популярным сегодня утверждением о том, что все истины равны, каждая в своем культурном контексте, и мы не можем отличить истинное от ложного. Именно эту точку зрения я постараюсь сформулировать в заключительной части текста.
Обращение к древним истокам научного мышления, к самым первым шагам в направлении рационального исследования природы, таким образом, является здесь способом пролить свет на некоторые центральные аспекты природы этого мышления.
Я думаю, что размышления об этом важны и для сегодняшней фундаментальной науки. Процесс научной революции, начатой Эйнштейном, еще не закончился. Говорить об Анаксимандре – значит также пытаться постичь смысл этой революции. Моя основная научная деятельность связана с этой областью, в частности, с квантовой гравитацией – крупной открытой проблемой, лежащей в основе современной теоретической физики. Для решения такой проблемы нам, вероятно, необходимо еще раз изменить наше понимание природы времени и пространства. А Анаксимандр сумел изменить прежнее понимание пространства, превратив мир из замкнутой коробки с Небесами наверху и Землей внизу в открытый космос, в котором парит Земля. Я считаю, что только поняв, как возможны такие грандиозные преобразования мира, как у Анаксимандра, и в каком смысле они «верны», мы можем надеяться противостоять вызовам, связанным, например, с изменениями представлений о пространстве и времени, так как подобные изменения требуются для квантования гравитации.
Наконец, через всю эту книгу проходит третья нить: обсуждение обширной проблемы, в отношении которой я могу поставить больше вопросов, чем предложить ответов. Когда мы рассматриваем самые ранние античные проявления рационального мышления о природе, это естественным образом приводит нас к рассмотрению способа познания, который исторически предшествовал ему – способа познания, который и сегодня утверждает себя в качестве альтернативы рациональному мышлению. Это тот способ познания, из которого родилось рациональное мышление, от которого оно отделилось и против которого оно восстало и все еще продолжает восставать.
Когда Анаксимандр «распахнул врата природы» (по словам Плиния), он разжег конфликт между двумя принципиально разными способами мышления. С одной стороны, господствовал мифический и религиозный образ мышления, основанный в значительной степени на определенностях, которые по самой своей природе не могут быть поставлены под сомнение. С другой стороны, имел место новый взгляд на мир, основанный на любопытстве, стремлении к переменам и отказе от определенностей. Этот конфликт проходит через всю историю западной цивилизации, век за веком, и всегда разрешается по-разному. Он продолжается до сих пор.
После периода, когда эти противоположные типы мышления, казалось, мирно сосуществовали, сегодня столкновение между ними произошло вновь. Многочисленные голоса, представляющие политические и культурные точки зрения, которые в иных случаях сильно расходятся, снова выступают в защиту иррациональности и примата религиозной мысли. Это новое столкновение между позитивистской и мифологически-религиозной мыслью возвращает нас к конфликтам эпохи Просвещения. Но я думаю, было бы ошибкой рассматривать только последнее десятилетие или последние несколько столетий в попытке прояснить этот момент. Столкновение, о котором идет речь, еще более фундаментально. Его история измеряется тысячелетиями, а не веками, что происходит по причинам, связанным с медленным развитием человеческой цивилизации, глубокой структурой ее концептуальной организации и свойственной ей размеренной политической и социальной эволюцией.
Это обширные темы, и я могу лишь задавать вопросы и искать основания для размышлений в последних главах этой книги, но я верю, что эти темы являются важнейшими для нашего мира и его будущего. Каждый день неопределенные исходы этого конфликта формируют жизнь и судьбу всего человечества.
Я не хочу преувеличивать значение Анаксимандра. В конце концов, мы знаем о нем очень мало. Но двадцать шесть веков назад на Ионическом побережье кто-то открыл новый путь к знаниям и проложил новый маршрут для человечества. Густой туман окутывает шестой век до н. э., и мы слишком мало знаем о человеке по имени Анаксимандр, чтобы с уверенностью поставить ему в заслугу эту колоссальную революцию. И все же эта революция, рождение мышления, основанного на любопытстве и стремлении к переменам, произошла. В конечном счете, неважно, были ли эти изменения произведены лично Анаксимандром, или «Анаксимандр» – это просто имя, используемое в древних источниках для их обозначения.
Эта необыкновенная революция, которая началась на побережье современной Турции двадцать шесть веков назад и в которую мы до сих пор погружены, является темой этой книги.
1. Шестой век
Шестой век до н. э. не относится к числу самых хорошо знакомых нам исторических периодов. В 610 году до н. э., когда в Милете родился Анаксимандр, до наступления Золотого века греческой цивилизации, времени Перикла и Платона, остается еще почти двести лет. Тарквиний Древний, согласно преданию, царствовал в Риме. Примерно в то же время кельты основали Милан, а древнегреческие переселенцы из Ионии, родины Анаксимандра, основали Марсель[3]. Гомер (или кто-то вместо него) за два столетия до этого написал «Илиаду», Гесиод – «Труды и дни», но никто из других прославленных древнегреческих поэтов, философов и драматургов еще не начал писать. Сапфо, будучи еще совсем юной девушкой, жила на острове близ Милета.
В Афинах, могущество которых только начинало расти, правил строгий свод законов Дракона, но уже родился Солон, которому предстояло написать первую конституцию, включавшую в себя демократические элементы.
Мир Средиземноморья был далеко не примитивным. Люди к тому моменту жили в городах по меньшей мере уже десять тысяч лет. А Древнее царство в Египте существовало уже на протяжении приблизительно двадцати шести веков – столько же времени отделяет Анаксимандра от нас.
За два года до рождения Анаксимандра пал город Ниневия – это судьбоносное событие ознаменовало конец сильной и жестокой власти Ассирии. Вавилон, в котором проживало более двухсот тысяч человек, вновь стал крупнейшим городом мира, каким он был на протяжении тысячелетий. Набопаласар правил Вавилоном, но период возвращения города к величию был недолгим. При Кире I могущество Персии уже росло на востоке, и вскоре Персидская империя установит контроль над Месопотамией. В Египте это был последний год долгого правления великого Псамметиха I, первого фараона двадцать шестой династии, который отвоевал независимость Египта у умирающей Ассирийской империи и вернул своему царству процветание. Псамметих I установил тесные отношения с греческим миром: он завербовал в свою армию множество греческих наемников и призывал греков селиться в Египте. В свою очередь, Милет содержал процветающий порт захода в Египте – Навкратис. Ввиду всего этого можно предположить, что Анаксимандр имел непосредственный доступ к обширным знаниям о египетской культуре.
Ил. 2. Карта девятнадцатого века, на которой изображены империи Ближнего Востока около 600 г. до н. э.
Иосия из дома Давида правил Иерусалимом. Когда Ассирийская империя ослабла, а Вавилония еще не вернула себе полную власть, он воспользовался нестабильностью в Средиземноморье, чтобы подтвердить статус Иерусалима, и предписал своим подданым поклоняться одному Богу, Яхве. Он уничтожил все ритуальные предметы других богов (таких как Баал и Астарта), разрушил их храмы, расправился с их живыми жрецами, эксгумировал и сжег на их алтарях кости мертвых жрецов, установив, таким образом, модель поведения по отношению к другим религиям, которая впоследствии станет характерной для торжествующего монотеизма. Перед смертью Анаксимандра израильтяне снова попали в плен и были высланы в Вавилон, где они вновь познали рабство – рабство, от которого они в итоге обретут свободу, как и за много веков до этого, когда они благодаря Моисею вышли из Египта.
Отголоски этих событий, несомненно, дошли до Милета, в отличие, вероятно, от многих других новостей из других частей света. Северная Европа переходила от бронзового века к железному. На американском континенте древняя цивилизация ольмеков уже угасала. На северо-западе Индии образовались царства Махаджанапады. Махавира, современник Анаксимандра, основал в Индии джайнизм и проповедовал ненасилие по отношению ко всем живым существам. Индоевропейцы Запада уже сосредоточились на вопросе о том, как лучше думать о мире, в то время как жители Востока размышляли о том, как лучше жить.
В Китае Куан из династии Чжоу недавно взошел на престол и стал двенадцатым императором прославленной династии. Это был так называемый Период Вёсен и Осеней: время, с одной стороны, децентрализации власти и феодальных битв, а с другой – культурного разнообразия и творчества. Китай еще долго не будет знать столь плодотворной в культурном отношении эпохи. Возможно, это цена, заплаченная за внутреннюю стабильность, которая, пусть и несовершенна, но все же намного превосходит стабильность свирепого Запада, находящегося в состоянии бесконечной войны.
Таким образом, когда на заре шестого века до н. э. родился Анаксимандр, человеческая цивилизация существовала и была высокоорганизованной уже на протяжении тысяч лет. Движение товаров и идей между континентами было интенсивным. В Милете, возможно, уже можно было купить китайский шелк, как можно было это сделать двумя столетиями позже в Афинах. Большинство людей выживали, обрабатывая землю, разводя животных, ловя рыбу, охотясь или занимаясь торговлей, другие, как и сегодня, накапливали власть и богатство, воюя друг с другом.
Знания и астрономияВ каком состоянии были знания и культурный климат в мире Анаксимандра? Трудно сказать, потому что шестой век, в отличие от последующих многословных эпох, оставил после себя относительно мало письменных документов. Некоторые великие произведения, влияние которых сохраняется и по сей день, уже были созданы: основные части Библии («Второзаконие», вероятно, датируется примерно этим временем), древнеегипетская Книга мертвых, великие эпосы, такие как «Эпос о Гильгамеше», «Махабхарата», «Илиада» и «Одиссея» – великолепные, грандиозные истории, в которых человечество размышляет о самом себе, своих мечтах и своих безрассудствах.
Письменность возникла за три тысячи лет до этого. Письменные законы существовали уже по крайней мере тысячу двести лет, с тех пор как Хаммурапи, шестой царь Вавилона, записал свои законы на великолепных базальтовых стелах, которые были возведены в каждом городе его огромной империи. Одна из этих стел сейчас выставлена в Лувре в Париже, и трудно остаться равнодушным, глядя на нее и читая перевод ее текста.
А что до научных знаний? В Египте и особенно в Вавилоне были разработаны основные принципы математики, известные нам благодаря найденным в раскопках сборникам математических задач и ответов. Молодые египетские писцы научились выполнять простое деление, для того чтобы мешки с зерном можно было распределить поровну между заимодателями или в соответствии с определенными пропорциями. (У одного купца есть двадцать мешков зерна, которыми он должен заплатить двум рабочим, один из которых работал втрое больше другого. Сколько мешков он должен отдать каждому?)
Были известны методы вычислений для деления чисел на два, три, четыре и пять, но не на семь. Задачу, требующую деления на семь, приходилось переформулировать в других терминах. Константа, известная нам как π (а именно 3,14…), использовалась, как и сегодня, для вычисления периметра круга по его диаметру, но точное значение π было неизвестно.
Египтянам было известно, что треугольник со сторонами в пропорции 3:4:5 имеет прямой угол. Математические знания египтян и вавилонян примерно соответствовали знаниям продвинутого ученика второго или третьего класса в современной школе. Часто можно услышать о необычайном уровне развития древневавилонской математики. Это верное утверждение, однако его следует правильно интерпретировать: вавилоняне разработали понятия, которые в наше время изучают семилетние дети. Но дело в том, что накопить знания, которые сегодняшние дети получают в начальной школе, человечеству было крайне нелегко.
В Египте, Вавилонии или Иерусалиме, на Крите или в Микенах, в Китае или Мексике знания были сосредоточены при царских и императорских дворах. Основополагающей формой политической организации человечества в первых великих цивилизациях была монархия – централизованная система власти. Я думаю, мы можем сказать, что великие монархии были великими цивилизациями. Законы, торговля, письменность, знание, образование, религия, политическая структура – все это существовало в основном в царских и императорских дворцах. Структура монархии позволила цивилизации развиваться, гарантируя безопасность и стабильность. Порой стабильность удавалось поддерживать, но иногда она рушилась, как это происходит и сегодня.
Вавилонский двор вел учет важных и примечательных фактов. К ним относились цены на зерно, описания катастрофических событий и – что было крайне важно для будущего развития науки – записи астрономических данных, таких как затмения и положение планет. Восемь веков спустя, во времена Римской империи, Птолемей все еще пользовался данными из древних вавилонских архивов и считал их достаточно надежными. Он сетовал на отсутствие доступа к полному собранию вавилонских документов о положении планет, но в его распоряжении были таблицы затмений, составленные во время правления Набонасара около 747 года до н. э., за столетие до Анаксимандра. Птолемей даже выбрал начало правления Набонасара в качестве нулевого года для своих тщательных астрономических расчетов.
Записи астрономических данных мы можем найти в еще более глубокой древности. В частности, на клинописной табличке на ил. 3 указаны (правильные) положения Венеры на небе в течение многих лет в период правления Амми-цадуки, а именно около 1600 года до н. э., то есть за тысячелетие до Анаксимандра.
Будет полезно остановиться и поразмышлять об этой древней астрономии, потому что она имеет отношение к будущей науке. Что значили эти данные для вавилонян? Почему они их записывали? Почему вавилоняне наблюдали за небесами?
Причина интереса вавилонян к небесам четко изложена на сотнях тысяч сохранившихся древних табличек. С одной стороны, люди обращали внимание на закономерности определенных астрономических явлений и извлекали из них практическую пользу. С другой стороны, они стремились установить взаимосвязь между астрономическими и земными явлениями. Мы рассмотрим эти два мотива по отдельности.
