С целью способствовать, насколько я в силах, разъяснению этого
отдела естествознания, который не без основания признается одним из самых
трудных, я и хочу изложить здесь свои, посвященные ему, размышления".
Как видим, Гюйгенс четко различает установление законов движения света, с
одной стороны, и объяснение причин световых явлений, т.е. интерпретации
этих законов, с другой. "...Никто еще не дал вероятного объяснения таких
основных и замечательных явлений света, как распространение его по прямым
линиям или как тот факт, что видимые лучи, исходя из бесконечного числа
различных мест, пересекаются, нисколько не препятствуя друг другу".
Сам Гюйгенс считает, что дать объяснение причин световых явлений можно не
иначе, как обращаясь к философии, поскольку именно последняя содержит в
себе принципы объяснения мира. "Я постараюсь в этой книге, - пишет Гюйгенс,
- с помощью принципов, принятых в современной философии, дать более ясные и
более правдоподобные объяснения, во-первых, свойствам прямо
распространяющегося света, во-вторых, свойствам света, отражающегося при
встрече с другими телами".
Именно философские принципы, с помощью которых естествоиспытатель
интерпретирует открываемые им и описываемые математически законы явлений,
мы и называем его научной программой. В своем "Трактате о свете" Гюйгенс
как раз формулирует основные положения атомистической научной программы,
одним из наиболее крупных представителей которой он и был в XVII в. Прежде
всего Гюйгенс подчеркивает, что признаваемая им за истинную философия может
быть только механицизмом, а потому научная программа атомизма носит
механистический характер, не отличаясь в этом пункте ни от декартовской, ни
от ньютоновской программ, разве только своей крайней последовательностью.
Истинная философия, по словам Гюйгенса, - это та, "в которой причину всех
естественных явлений постигают при помощи соображений механического
характера. По моему мнению, так и следует поступать, в противном случае
приходится отказаться от всякой надежды когда-либо и что-нибудь понять в
физике".
Все явления в природе должны быть объяснены с помощью материи и движения -
тезис, который - хотя он и не всегда высказывается именно в этой форме -
объединяет все научные программы XVII вё включая не только Декарта и
Гюйгенса, но и Ньютона и Лейбница. Этот тезис и составляет содержание
механицизма, то есть истинной философии, как ее понимает Гюйгенс.
Применительно к явлению света эта программа требует исходить из двух
компонентов: некоторого вещества и его движения, которых, по Гюйгенсу,
достаточно, чтобы объяснить законы распространения, отражения и преломления
световых лучей.
Какую же интерпретацию законов распространения света предлагает Гюйгенс?
Поскольку лучи света проходят один сквозь другой, не мешая друг другу,
постольку, полагает Гюйгенс, свет не может быть понят как перенос самой
материи. По аналогии с распространением звука Гюйгенс считает, что свет
распространяется от светящегося тела с помощью движения, сообщаемого
веществу, находящемуся между светящимся телом и нашим глазом. Ключ к
пониманию того, что представляет собой это движение вещества, Гюйгенсу дала
его теория удара. И в самом деле, обратим внимание на заключительное,
тринадцатое положение трактата Гюйгенса "О движении тел под влиянием
удара": "Покоящееся тело получает от движущегося, неравного ему тела тем
больше движения, чем больше промежуточных тел включено между двумя данными
телами. При данном числе промежуточных тел наилучшая передача движения
достигается в том случае, если включенные тела составляют вместе с крайними
телами геометрическую прогрессию". Моделью движения света становится для
Гюйгенса удар, причем удар абсолютно упругих и совершенно одинаковых тел,
ибо в противном случае по закону соударяющихся тел частицы получили бы
движение вперед и назад; и, наконец, это удар, передаваемый посредством
промежуточных тел.
Такого рода движение является волновым. "Движение, сообщаемое существу...
распространяется так же, как и при звуке, сферическими движениями и
волнами: я называю эти поверхности волнами по сходству с волнами, которые
можно наблюдать на воде, в которую брошен камень, и которые изображают
собой указанное постепенное распространение кругами, хотя оно и происходит
по другой причине и в плоской поверхности". Как отмечает С. И. Вавилов,
"волновая теория света высказывалась с давних времен, но обычно в весьма
расплывчатой, большею частью поэтической форме. Только в XVII в. Гюйгенс
дал ей отчетливую формулировку".
Объясняющая модель Гюйгенса требует нескольких допущений. Во-первых,
допущения, что распространение света происходит не мгновенно, как полагал
Декарт, а с конечной, хотя и очень большой скоростью. Во-вторых, допущения
о характере материи, из которой состоят тела, испускающие и проводящие
свет. И тут у Гюйгенса положение об атомарном строении вещества играет
кардинальную роль. Рассмотрим детальнее атомизм Гюйгенса в его связи с
экспериментальной и математической сторонами его теории света.
Чтобы объяснить возникновение "светового удара", Гюйгенс допускает, что "те
светящиеся тела, которые, как пламя и, по-видимому, Солнце и звезды,
являются жидкими, состоят из плавающих в значительно более утонченной
материи частиц; эта материя приводит их в весьма быстрое движение и
заставляет ударяться о частицы окружающего их эфира, причем эти последние
значительно меньше первых. Что же касается твердых светящихся тел... то у
них рассматриваемое движение вызывается сильным сотрясением частиц металла
или дерева, причем те частицы, которые находятся на поверхности, тоже
ударяются о частицы эфирной материи".
Что касается эфира, то он, согласно Гюйгенсу, состоит из частиц, гораздо
меньших, чем те, что составляют воздух. Самое же главное свойство, без
которого эфир не мог бы служить проводником света, составляет абсолютная
твердость его частиц. Ибо модель световой волны, как ее видит Гюйгенс,
невозможна, если частицы эфира не будут обладать абсолютной упругостью.
"Ничто не мешает нам, - говорит Гюйгенс, - считать частицы эфира состоящими
из материи, сколь угодно приближающейся к совершенной твердости и сколь
угодно быстро восстанавливающей свою форму". По Гюйгенсу, нет лучшего
способа последовательной передачи движения, чем упругость, потому что
последняя наиболее согласуется с равномерностью распространения движения:
ведь свет даже и на очень больших расстояниях сохраняет огромную скорость.
Второе свойство, которым должны обладать частицы эфира для того, чтобы
соответствовать модели Гюйгенса, - это равенство их размеров.
Модель Гюйгенса позволяет понять также, почему лучи света, пересекаясь, не
препятствуют друг другу: одна и та же частица может служить для
распространения нескольких волн.
Как видим, атомарная структура материи играет важную роль - роль модели - в
объяснении Гюйгенсом таких свойств света, как распространение по прямой,
взаимная прозрачность лучей света, характер его преломления и отражения.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143
отдела естествознания, который не без основания признается одним из самых
трудных, я и хочу изложить здесь свои, посвященные ему, размышления".
Как видим, Гюйгенс четко различает установление законов движения света, с
одной стороны, и объяснение причин световых явлений, т.е. интерпретации
этих законов, с другой. "...Никто еще не дал вероятного объяснения таких
основных и замечательных явлений света, как распространение его по прямым
линиям или как тот факт, что видимые лучи, исходя из бесконечного числа
различных мест, пересекаются, нисколько не препятствуя друг другу".
Сам Гюйгенс считает, что дать объяснение причин световых явлений можно не
иначе, как обращаясь к философии, поскольку именно последняя содержит в
себе принципы объяснения мира. "Я постараюсь в этой книге, - пишет Гюйгенс,
- с помощью принципов, принятых в современной философии, дать более ясные и
более правдоподобные объяснения, во-первых, свойствам прямо
распространяющегося света, во-вторых, свойствам света, отражающегося при
встрече с другими телами".
Именно философские принципы, с помощью которых естествоиспытатель
интерпретирует открываемые им и описываемые математически законы явлений,
мы и называем его научной программой. В своем "Трактате о свете" Гюйгенс
как раз формулирует основные положения атомистической научной программы,
одним из наиболее крупных представителей которой он и был в XVII в. Прежде
всего Гюйгенс подчеркивает, что признаваемая им за истинную философия может
быть только механицизмом, а потому научная программа атомизма носит
механистический характер, не отличаясь в этом пункте ни от декартовской, ни
от ньютоновской программ, разве только своей крайней последовательностью.
Истинная философия, по словам Гюйгенса, - это та, "в которой причину всех
естественных явлений постигают при помощи соображений механического
характера. По моему мнению, так и следует поступать, в противном случае
приходится отказаться от всякой надежды когда-либо и что-нибудь понять в
физике".
Все явления в природе должны быть объяснены с помощью материи и движения -
тезис, который - хотя он и не всегда высказывается именно в этой форме -
объединяет все научные программы XVII вё включая не только Декарта и
Гюйгенса, но и Ньютона и Лейбница. Этот тезис и составляет содержание
механицизма, то есть истинной философии, как ее понимает Гюйгенс.
Применительно к явлению света эта программа требует исходить из двух
компонентов: некоторого вещества и его движения, которых, по Гюйгенсу,
достаточно, чтобы объяснить законы распространения, отражения и преломления
световых лучей.
Какую же интерпретацию законов распространения света предлагает Гюйгенс?
Поскольку лучи света проходят один сквозь другой, не мешая друг другу,
постольку, полагает Гюйгенс, свет не может быть понят как перенос самой
материи. По аналогии с распространением звука Гюйгенс считает, что свет
распространяется от светящегося тела с помощью движения, сообщаемого
веществу, находящемуся между светящимся телом и нашим глазом. Ключ к
пониманию того, что представляет собой это движение вещества, Гюйгенсу дала
его теория удара. И в самом деле, обратим внимание на заключительное,
тринадцатое положение трактата Гюйгенса "О движении тел под влиянием
удара": "Покоящееся тело получает от движущегося, неравного ему тела тем
больше движения, чем больше промежуточных тел включено между двумя данными
телами. При данном числе промежуточных тел наилучшая передача движения
достигается в том случае, если включенные тела составляют вместе с крайними
телами геометрическую прогрессию". Моделью движения света становится для
Гюйгенса удар, причем удар абсолютно упругих и совершенно одинаковых тел,
ибо в противном случае по закону соударяющихся тел частицы получили бы
движение вперед и назад; и, наконец, это удар, передаваемый посредством
промежуточных тел.
Такого рода движение является волновым. "Движение, сообщаемое существу...
распространяется так же, как и при звуке, сферическими движениями и
волнами: я называю эти поверхности волнами по сходству с волнами, которые
можно наблюдать на воде, в которую брошен камень, и которые изображают
собой указанное постепенное распространение кругами, хотя оно и происходит
по другой причине и в плоской поверхности". Как отмечает С. И. Вавилов,
"волновая теория света высказывалась с давних времен, но обычно в весьма
расплывчатой, большею частью поэтической форме. Только в XVII в. Гюйгенс
дал ей отчетливую формулировку".
Объясняющая модель Гюйгенса требует нескольких допущений. Во-первых,
допущения, что распространение света происходит не мгновенно, как полагал
Декарт, а с конечной, хотя и очень большой скоростью. Во-вторых, допущения
о характере материи, из которой состоят тела, испускающие и проводящие
свет. И тут у Гюйгенса положение об атомарном строении вещества играет
кардинальную роль. Рассмотрим детальнее атомизм Гюйгенса в его связи с
экспериментальной и математической сторонами его теории света.
Чтобы объяснить возникновение "светового удара", Гюйгенс допускает, что "те
светящиеся тела, которые, как пламя и, по-видимому, Солнце и звезды,
являются жидкими, состоят из плавающих в значительно более утонченной
материи частиц; эта материя приводит их в весьма быстрое движение и
заставляет ударяться о частицы окружающего их эфира, причем эти последние
значительно меньше первых. Что же касается твердых светящихся тел... то у
них рассматриваемое движение вызывается сильным сотрясением частиц металла
или дерева, причем те частицы, которые находятся на поверхности, тоже
ударяются о частицы эфирной материи".
Что касается эфира, то он, согласно Гюйгенсу, состоит из частиц, гораздо
меньших, чем те, что составляют воздух. Самое же главное свойство, без
которого эфир не мог бы служить проводником света, составляет абсолютная
твердость его частиц. Ибо модель световой волны, как ее видит Гюйгенс,
невозможна, если частицы эфира не будут обладать абсолютной упругостью.
"Ничто не мешает нам, - говорит Гюйгенс, - считать частицы эфира состоящими
из материи, сколь угодно приближающейся к совершенной твердости и сколь
угодно быстро восстанавливающей свою форму". По Гюйгенсу, нет лучшего
способа последовательной передачи движения, чем упругость, потому что
последняя наиболее согласуется с равномерностью распространения движения:
ведь свет даже и на очень больших расстояниях сохраняет огромную скорость.
Второе свойство, которым должны обладать частицы эфира для того, чтобы
соответствовать модели Гюйгенса, - это равенство их размеров.
Модель Гюйгенса позволяет понять также, почему лучи света, пересекаясь, не
препятствуют друг другу: одна и та же частица может служить для
распространения нескольких волн.
Как видим, атомарная структура материи играет важную роль - роль модели - в
объяснении Гюйгенсом таких свойств света, как распространение по прямой,
взаимная прозрачность лучей света, характер его преломления и отражения.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143