Njutnova epistemologija anticipira Dijemov
konvencionalizam[1]
U ovom poglavlju imamo nameru da učinimo ono što nije učinio
Dijem: da konvencionalistiČke epistemoloŠke elemente u Njutnovoj racionalnoj mehanici
prikažemo na
istorijskoj ravni — Dijem ih je delimično prikazao samo na metodološkoj
ravni.[2]
Jedan od ciljeva koji nas je rukovodio u takvoj
formulaciji našeg zadatka sastoji se u tome da pokažemo da je baš Njutnova racionalna
mehanika, onakva kakva je izložena 1687. godine, anticipirala Dijemov, pa i Poenkareov konvencionalizam. Drugi, za nas jednako važan cilj,
jeste da pokažemo da se Njutnova revolucija u nauci ne može pravilno
razumeti bez sagledavanja i priznanja novina
koje je on uneo u epistemologiju.
w
Prvi
epistemološki - konvencionalistički element
Prvi konvencionalistiČki — a to znači i anti-induktivistički
— element u Njutnovim Principima sastoji se u njegovom uvođenju odluke, odluke
koju ne opravdava, o tome
od kojih će kvaliteta krenuti u izgradnji svoje mehanike. Bilo je to Njutnovo
plodonosno smenjivanje esencijalnih kvaliteta primarnim.[3]
"Mi ne znamo šta je prava suština
stvarî. Mi raspoznajemo samo njihove oblike i boje, samo smo u stanju da čujemo
zvuke, možemo samo da dodirnemo njihove površine, da omirišemo mirise i okusimo
ukuse; međutim, njihove unutarnje supstance ne možemo da se dotaknemo ni čulima,
a ni misaonom aktivnošću mozga."[4]
"Temperatura, gravitacija, magnetno i električno privlačenje
i fermentacija", bili su i ostali za Njutna primarni, a ne esencijalni kvaliteti. "Jer, to
su", nastavlja dalje Njutn u Optici,
odgovarajući svojim oponentima,
"jasni kvaliteti, a samo su
njihovi uzroci okultni. Aristotelovci su imenom okultnih svojstava nazvali
ne jasne kvalitete, već samo one kvalitete za koje su pretpostavljali da
su skriveni u telima, i da predstavljaju nepoznate uzroke jasnih posledica,
kao što bi bili uzroci gravitacije i magnetnog i električnog privlačenja,
i fermentacije, ukoliko uzmemo da su te sile i dejstva rezultirale iz kvaliteta
koji su nama nepoznati i koje ne možemo otkriti i učiniti jasnim. Takvi
okultni kvaliteti zaustavili su napredak filozofije prirode."[5]
Kao prvo, za razliku od induktivista, Njutn tvrdi da empirijska osnova objektivne
nauke nema u sebi niČeg apsolutnog.
A kao drugo, on nam predočava da će zbog toga, za razliku od racionalista
i empirista, odustati od opravdavanja
svoje odluke da za bazu svoje mehanike izabere baš navedene
kvalitete. Odluke takve vrste, međutim, Njutn ne bi mogao doneti samo iz
metafizičkih razloga, a da pri tome nije napravio i neke bitne promene na
planu epistemologije. EsencijalistiČko epistemološko pitanje sholastičara,
atomista i kartezijanaca o temeljima na kojima počiva nauka — Njutn je zamenio savim novim, instrumentalistiČkim epistemološkim pitanjem: kako mi proveravamo svoje iskaze putem
njihovih deduktivnih posledica? Samo ako stvar sagledamo
iz tog ugla, nama postaje jasno zašto se Njutn odlučio da esencijalne kvalitete
zameni primarnim[6],
pri čemu je i njih smatrao primarnim samo u relativnom smislu, tj. smatrao ih
je zamenljivim: kvalitetu, koji
nam danas izgleda primaran, dalji razvoj nauke će — možda već sutra —
oduzeti tu njegovu osobinu nezavisnosti, te će se možda pokazati da on ipak
predstavlja kombinaciju nekih drugih fizičkih osobina, tj.
"primarnijih" kvaliteta. Naime, sholastičari, atomisti i kartezijanci
su do baznih pojmova u svojim esencijalističkim, objašnjavačkim
teorijama fizike dolazili pomoću svojih metafizičkih metaprincipa. Da su došli
do baze, do "poslednje istine", do esencijalnog kvaliteta — atomisti
su priznavali tek onda ako bi uspeli da neko fizičko dejstvo svedu na neku
veličinu, oblik ili grupu atoma i zakona udara. Kartezijanci su, opet, bili
sigurni da sve dok u nekom ispitivanom kvalitetu postoji "širenje i njegova
prosta promena", dotle to nije esencijalni kvalitet. Nema nikave sumnje
da je tek Njutnu postalo jasno da nas iskustvo
motiviŠe da u datoj situaciji donesemo odluku
(neku vrstu "društvene konvencije"), po kojoj ćemo neke kvalitete
smatrati primarnim; ali mu, pritom, ni na kraj pameti nije padalo da te odluke opravdava tim istim iskustvom,
što su permanentno činili predstavnici suparničkih škola.
Njutn, dakle, nije ulagao uzaludan trud da kvalitete kao što
su toplota, težina itsl. redukuje
bilo na neke skrivenije kvalitete, kako su to činili sholastičari, bilo
samo na kvantitete — jer bi u oba slučaja zapao u zaČarani
epistemoloŠki krug
opravdavanja. Ako bi, recimo, postupio poput atomista — Gasendija, na
primer — ako bi sve čulne kvalitete sveo samo na "atome, njihovo
kretanje i grupisanje", onda više ne bi imao nikakvih mogućnosti da sačuva
ma i jedan realni element fizičke verifikacije; situacija bi u epistemološkom
smislu bila slična ako bi — poput Dekarta — hteo da ukine sve kvalitete. A
ako bi, pak — poput sholastičara, koji su toliko izbegavali jezik matematike
— postojeće kvalitete samo svodio na neke druge, bavio bi se jednim beskonačnim,
jalovim procesom preimenovanja. Dugogodišnje bavljenje datim problemima
Njutnu je sugerisalo da je upuštanje u pitanje esencijalnih kvaliteta štetno
za razvoj fizike, jer tu nauku čini isuviše zavisnom od filozofije; zato, u
cilju stvaranja fizike kao autonomne nauke, to pitanje treba, dakle, u
potpunosti zanemariti. Kvaliteti koje je sâm uveo nametnuli su mu se pre svega
zato što su mu pružali mogućnost za solidno povezivanje sa nekim mernim
jedinicama i skalama — jer, smatrao je on, tek posmatrajući te merne skale,
mi smo u stanju da ispitujemo različite intenzitete posmatranih kvaliteta,
a to je jedna od osnova njegove buduće teorije, koja će biti građena pomoću
holističke epistemologije. Da je Njutn bio sasvim svestan onoga što radi, možda
najbolje ilustruju sledeća dva citata, gde on sholastičarima, atomistima i
kartezijancima, koji su se upustili u kritiku njegove mehanike — i to isključivo
sa metafizičkog stanovišta, optužujući ga za lažiranje esencijalističkih kvaliteta
— odgovara i u metafizičkoj, ali i u epistemološkoj ravni:
"Da bih pokazao da ne smatram da je gravitacija esencijalna
osobina tela, dodao sam i pitanje..." (poglavlje XXI, ist. Z.S.)[7]
"Rezultat kretanja planeta
pod uticajem gravitacije, bez znanja o uzroku gravitacije, jednako je
vredan napredak u filozofiji kao i rezultat gradnje sata bez poznavanja
uzroka kretanja utega."[8]
Sav ovaj tekst, koji smo izložili kao prvi Njutnov
konvencionalistički element, treba da nam sugeriše ideju da je, za razliku od
svojih prethodnika i savremenika, Njutn najviše profitirao onog trenutka —
a to se desilo prilično kasno, tek u vreme pisanja Principa, 1685. god. — kada je prestao sa pokušajima
da odgovori na esencijalistička pitanja o tome da li su privlačenje i
gravitacija zaista suštinske osobine materije, kada je, dakle, odustao od
pokušaja da ih redukuje na neke osnovnije kvalitete, te kad se tako, neopterećen
težnjom za sveznanjem, upustio u smele spekulacije samo o mehaničkim
zakonima kretanja, pri čemu je težio za tim da stvori mogućnost da, polazeći
od datog relativnog iskustva, dođe do solidnog predviđanja kasnijeg iskustva.
w
Drugi
epistemološki - konvencionalistički element
Drugi epistemoloŠki konvencionalistiČki element koji možemo zapaziti u
Njutnovim Principima sastoji
se u tome što je on, za razliku od svojih prethodnika, u potpunosti odustao od direktnog pojedinaČnog opravdavanja prvih principa (hipoteza).
Iz tog razloga, on je Dekartove leges naturae preinačio u leges motus. Njegov istraživački program
u Principima postaje holistiČki — teoriju sačinjava skup principa i tu se pitanje pojedinačne
istinitosti principa ne postavlja, tj. teorija
se testira kao celina.
Kriterijum istinitosti svake teorije jeste uspešnost njenog predviđanja.
Prema tome, slaganje sa eksperimentalnim
Činjenicama predstavlja za Njutna u Principima jedini kriterijum istinitosti. Naime, on je pokušao — i
u tome imao uspeha — da iz određenog broja aksioma (principa) — čiju je istinitost
privremeno akceptirao i o njoj nije hteo da razmišlja pojedinačno za svaki
princip — dedukuje stavove, koji su već u samom postupku dedukovanja izgubili
sve svoje metafizičke pojmove, pa je bio u stanju da ih, tako prečišćene,
podvrgne eksperimentalnoj proveri.
Osim toga, već će nam i površan uvid u Njutnovo najvažnije
delo pokazati da on, drugačije od svojih prethodnika i savremenika, prve mehaniČke principe
(ili hipoteze, kako ih on naziva u
prvom izdanju Principa) više ne izvodi iz metafiziČkih principa. U Le monde[9]
Dekart je, na primer, jedan od svojih "zakona prirode" — svoj
"zakon inercije" — izvodio iz "božanskog
principa održanja"; prema tom principu, "Bog dela na isti način,
održavajući u svetu uvek istu količinu kretanja i mirovanja koju je u njega
uneo kad ga je stvarao".[10] Njutn,
međutim, ne samo da je izvršio preimenovanje Dekartovih leges naturae u leges motus, već im je promenio i
status — proglašavajući ih aksiomama — skrećući tako pažnju na činjenicu
da su njegovi leges motus
nedokazivi. Bar formalno uzev, jedna fiziČka teorija — racionalna mehanika
— time viŠe nije
bila podređena
metafizici, tj. formalno uzev, ona je postigla svoju autonomnost.
Pošto Njutn ne dokazuje pojedinačnu istinitost svojih
principa (hipoteza), nego samo navodi neke fizičke primere, njegova se
metoda ne može dovesti ni u kakvu vezu sa induktivistima. Svako ko želi da veže
Njutnovu metodu za pojam induktivizma, morao bi, u potvrdu svoje teze, da
nam u prvom redu navede odgovarajuća mesta u Njutnovoj knjizi Principa, na kojima sam Njutn
pokazuje, odn. dokazuje, kako je od nekih pojedinačnih elemenata došao do
svojih opštih principa (hipoteza); no taj posao bi bio zaludan, jer takvih mesta
nema! U sholijumu koji prati
principe kretanja Njutn je dao neke fizičke primere za prvi i treći princip[11], a za
drugi princip ne navodi direktan fizički primer, već nas obaveštava da se
njime služio Galilej kada je izvodio svoj zakon slobodnog pada i parabolične
putanje projektila. Ostavimo sada postrani to Njutnovo netačno navođenje Galileja[12], i
primetimo da se izvorište Njutnove potrebe za navođenjem fizičkih primera
verovatno nalazilo u njegovoj želji da svojim savremenicima pokaže da je
izbor njegovih hipoteza prirodniji od izbora koje su načinile suparničke škole.
Međutim, analogije u tim fizičkim primerima su sasvim površne i postoje samo
između reČi ali ne i između ideja. Mi pretpostavljamo da je to
i samom Njutnu bilo jasno, tako da nije ni pokušavao da svoje principe izvodi
indukcijom iz iskustva. Međutim, neko bi sasvim umesno mogao primetiti da
to, možda, ne važi i za Njutnov prvi princip. Nije li Njutn posle iskazivanja
tog principa napisao:
"Projektili zadržavaju
svoje kretanje ukoliko ih ne uspori otpor vazduha ili ih sila gravitacije ne
prinudi da krenu naniže. Čigra, čije delove njihova kohezija stalno skreće sa
pravolinijskog kretanja, ne prestaje da rotira ni iz kakvog drugog razloga
osim zbog toga što je usporava vazduh. Veća tela planetâ i kometâ, koja se
susreću sa manjim otporom u slobodnijim prostorima, očuvavaju i svoje progresivno
i kružno kretanje mnogo duže."[13]
Ovi Njutnovi eksperimenti i astronomsko posmatranje ostali
bi nezapaženi da on u drugo izdanje svojih Principa
nije dodao Scholium generale.
Međutim, ni taj sholijum ni ovo navođenje ne pružaju mogućnost nijednom zastupniku
induktivizma[14]
da nam na korektan naČin konaČno izvede tu indukciju, te pokaže da
je prvi Njutnov princip taČan i istovremeno i nužan. To se, naravno, ni u principu ne može
uraditi, jer principi, tj. fizičke hipoteze, predstavljaju odnose između
matematičkih simbola, koji su do krajnosti pojednostavljeni, koji se ne
mogu posmatrati izolovano; proveriti opažanjem jedan izdvojen bazni princip
(hipotezu) jedne fizičke teorije
"znači tragati za himerom;
jer realizacija i interpretacija ma kog fizičkog eksperimenta implicira
prihvatanje celog jednog sklopa teorijskih stavova."[15]
U svim tim Njutnovim fizičkim primerima, čini nam se, može
se videti samo njegova želja
da pokaže da su njegovi
principi korisni i da se mogu
primeniti Čak i u obiČnom životu. Princip inercije, koji posebno
protivureči zdravom razumu, prosto je primoravao Njutna da ga snabde određenim
fenomenološkim dokazima i on je to i učinio. Zdravom razumu uopšte ne može
biti jasno da će se telo na koje ne dejstvuje nikakva snaga ili sila uvek
kretati po pravoj liniji i konstantnom brzinom. Zdravom razumu su bliske one
tvrdnje koje Aristotel izlaže u svojoj Fizici:
izrečeno savremenim jezikom, "telo na koje ne dejstvuje nikakva sila
ostaje nepokretno", "telo na koje dejstvuje konstantna sila kreće
se konstantnom brzinom" itd. Da bi se došlo do principa inercije, bilo
je neophodno da se Aristotelova fizika, koja je kretanje definisala kao proces,
transformiše u fiziku koja će kretanje definisati kao stanje.
Jer, dok je kretanje bilo proces, ono se nije moglo nastavljati bez pokretača.
Jedino kretanju kao stanju nisu potrebni ni uzrok ni pokretač. Posle analize
Koarea[16], i
posle objavljivanja svih relevantnih ranijih Njutnovih rukopisa i pisama[17], nema
nikakve sumnje da je Dekartova formulacija zakona inercije bila baza Njutnovom
"principu inercije". Kako nam se čini, Njutn je najveću istorijsku
nepravdu u svojoj knjizi Principa
svesno načinio Dekartu kada je njegov "zakon inercije" pripisao
Galileju. Uzgred budi rečeno, Dekartovo ime se nijednom ne spominje u
Njutnovim Principima, pa čak
ni na kraju druge knjige, koja se završava trijumfalnim dokazom protiv
teorije vrtloga, za koju pokazuje da vodi ka rezultatima koji potpuno
protivureče astronomskim pojavama. Kako bilo da bilo, tek,
"najvažnija transformacija
kartezijanskog principa inercije koju je napravio Njutn jeste njegovo pridruživanje
'količini materije', koju je Njutn precizirao kao 'masa'. Na taj način on je
trajno uveo u jezik fizičkih nauka termin 'inercija' (iz latinskog, za
lenjost, neaktivnost), koji se pojavio kod Keplera. Da bi to postigao Njutn
je, međutim, morao transformisati Keplerov koncept 'inercije' (za Keplera je
to bilo svojstvo materije, koje tela dovodi u stanje mirovanja kad god prestane
da deluje sila koja izaziva njihovo kretanje) u nešto što će tela držati u
onom stanju u kome se ona nalaze, bilo da je to stanje mirovanje, ili jedoliko
kretanje po pravoj."[18]
Posle svega, ovde se prirodno postavlja pitanje kako, onda,
Njutn uopšte obezbeđuje izvesnost svojoj racionalnoj mehanici. Ne crpe li
Njutnova teorija svoju izvesnost iz izvesnosti Keplerovih i Galilejevih
zakona?
w
Dijemovo netačno
pozivanje
na Propoziciju
XI, zadatak VI,
iz
I knjige Principa
Ne crpe li, dakle, Njutnova teorija svoju izvesnost iz
izvesnosti Keplerovih i Galilejevih zakona? To pitanje sebi postavlja i
Dijem, i daje, posle delimične metodološke analize, sasvim tačan negativan odgovor. No i posle tačnog
krajnjeg odgovora, moramo se osvrnuti na dva problematična mesta u
analizi koja mu je prethodila; naše dve primedbe neće, doduše, uticati na
valjanost Dijemovog odgovora, ali su iz drugih razloga vredne pažnje.
Prvo, problematičnost te analize se sastoji u tome što Dijem
polazi od pretpostavke da sam Njutn nije bio svestan(!) svoje sopstvene epistemologije.
Jedan od uzroka tome krije se u Dijemovoj lošoj dekonstrukciji Njutnovog Scholium generale (sholijuma koji se pojavio tek u drugom izdanju);
Dijem bi mnogo mudrije uradio samo da je sa pomenutom analizom krenuo ne od Scholium generale, već od ma kog drugog mesta u knjizi.
Drugo problematično mesto u "Kritici njutnovske
metode" jeste sledeće:
"...pratimo Njutnovo rasuđivanje.
Njutn najpre uzima Sunce kao nepokretnu
tačku poređenja. On razmatra kretanje koje oblikuju razne planete u odnosu na tu tačku. On
pretpostavlja da tim kretanjem upravljaju Keplerovi
zakoni i odatle izvlači sledeći
stav: ako je Sunce tačka poređenja
u odnosu na koju se mere sve sile, svaka je planeta
podvrgnuta sili u pravcu Sunca,
proporcionalno masi te planete i obrnuto srazmerno s kvadratom rastojanja od sunca."[18]
Tu Dijem čini istu onu grešku koju je prvi načinio Njutnov
savremenik Pemberton i koja je toliko puta ponovljena do sada. Naime,
Pemberton nam, 1728. godine, kaže:
"Te pošto se svaka planeta
kreće po elipsi, a Sunce se nalazi
u jednom fokusu, ser Isak Njutn zakljuČuje odatle
da je jačina te centripetalne sile
usmerene prema Suncu obrnuto
srazmerna s kvadratom rastojanja od
Sunca."
Međutim, to je netaČno pozivanje na Propoziciju XI, zadatak VI,
iz I knjige Principa. Jer,
ta propozicija kaže:
"Telo se kreće po elipsi;
treba odrediti zakon centripetalne sile, koja je usmerena ka fokusu
elipse."[19]
Zaista je čudno da i jedan tako pedantan istoričar i filozof
nauke kao što je Dijem, koji je, uz to, još i vrstan fizičar, ne uočava tu neobiČno vaŽnu greŠku svojih prethodnika, koji su, na čelu
već sa Pembertonom, išli direktno na — za njih — očiglednu primenu te propozicije,
misleći da ju je Njutn negde dalje u Principima
zaista i napravio: primenu na kretanje
planeta u naŠem
sunČevom sistemu. Njutn nigde u Principima nije
naravio tu oČiglednu primenu, i to s razlogom! A
razlog je takve prirode, da bi bitno doprineo uverljivosti i samog Dijemovog
odgovora na pitanje odakle Njutnova teorija crpi svoju izvesnost, odgovora
koji nekako ima isuviše konstatacija, doduše veoma preciznih i tačnih, ali —
vrlo malo dokazivanja.
"Da li je princip univerzalne
gravitacije jednostavna generalizacija dvaju iskaza koje daju Keplerovi
zakoni i njihovo proširenje na kretanje satelita? Može li indukcija izvući
taj princip iz tih dvaju iskaza? Nikako. U stvari, on nije samo opštiji od
tih dvaju iskaza i nije samo heterogen u odnosu na njih, nego je i u protivrečnosti
s njima. Ako prihvatimo princip univerzalnog privlačenja, proučavalac
mehanike može izračunati veličinu i smer sile koja deluje na različite planete
i Sunce kad se Sunce uzme kao poredbena tačka, ali on tada otkriva da te sile
nikako nisu onakve kakve bi zahtevao naš prvi iskaz /Keplerovi zakoni/... Dakle,
suprotno pretpostavci da bi se princip univerzalne gravitacije mogao generalizovati
i indukcijom izvesti iz opažajnih zakona koje je formulisao Kepler, on
formalno protivureči tim zakonima. Ako je Njutnova teorija tačna, Keplerovi
zakoni su nužno neistiniti."[20]
Bez
karike koja mu nedostaje — a koju mi imamo nameru ovde da dodamo — stiče se
utisak da je i Dijemov dokaz morao ostati polovičan i da naprosto traži svoju
dopunu. U razvijanju svojih metodoloških programa, u želji da daju što uspešniju
kritiku induktivizma, Poper, Fajerabend[21] i
Lakatoš[22] su u više
mahova oživljavali Dijemovu kritiku Njutnove metode, ali toj kritici nisu
dodali nijedan bitno novi element. Tako, na primer, Poper je pisao:
"Sada ću ukratko ukazati na protivurečnost između Njutnove
teorije i njegovih prethodnika. Galilej tvrdi da se svaki bačeni kamen ili projektil
kreće po paraboli, osim u slučaju vertikalnog slobodnog pada, kada se kreće s
konstantnim ubrzanjem po pravcu (otpor vaduha se zanemaruje). Sa stanovišta
Njutnove teorije, obe ove tvrdnje su pogrešne i to iz dva različIta
razloga... Parabolična putanja nije striktno izvodljiva iz Njutnove teorije
ukoliko joj se ne dodaju fiktivni, neistiniti uslovi: ili da je poluprečnik
Zemlje beskonačan, ili da je ukupna daljina leta zanemarljiva u poređenju sa
poluprečnikom Zemlje. Bez tih neistinitih pretpostavki, po Njutnovoj teoriji
linija putanje bačenog kamena (projektila) uvek će biti elipsa. /Do potpuno analogne
situacije dolazi se i u slučaju slobodnog pada: dok Galilej tvrdi da je pri
slobodnom padu ubrzanje konstantno, dotle, sa stanovišta Njutnove teorije,
ubrzanje/ uvek raste tokom pada zato što se telo sve više i više približava
centru privlačenja. Ovaj efekat je vrlo primenljiv ako telo pada sa velike visine,
premda je on, naravno, zanemarljiv, ako je visina zanemarljiva u poređenju sa
poluprečnikom Zemlje. U tom slučaju možemo dobiti Galilejevu teoriju iz
Njutnove ako ponovo uvedemo neistinitu pretpostavku da je Zemljin poluprečnik
beskonačan (ili da je visina sa koje telo pada jednaka nuli). Protivrečnosti
na koje sam ukazao nisu ni u kom slučaju zanemarljive za dalekometne
projektile. Na njih možemo primeniti Njutnovu teoriju (naravno sa korekcijom
otpora vazduha), ali ne i Galilejevu: ova druga naprosto dovodi do pogrešnih
rezultata kao što se lako može pokazati pomoću Njutnove teorije. Što se tiče
Keplerovih zakona, situacija je slična. Očito je da Keplerovi zakoni u
Njutnovoj teoriji samo približno važe — tj. striktno ne važe — ako uzmemo u obzir
međusobno privlačenje planeta. Izmedju ove dve teorije, međutim, postoji
fundamentalna protivrečnost čak i ako, čineći ustupak našim protivnicima,
zanemarimo međusobno privlačenje planeta. Keplerov treći zakon, posmatran iz ugla
Njutnove dinamike, ne može biti ništa drugo nego aproksimacija koja je
primenljiva na vrlo poseban slučaj: na planete čije su mase jednake ili, ako
su nejednake, zanemarljive u poređenju sa masom Sunca. Budući da čak ni približno
ne važi za dve planete od kojih je jedna laka, a druga vrlo teška, jasno je da
Keplerov treći zakon protivreči Njutnovoj teoriji na potpuno isti način kao i
Galilejevi zakoni... Iz Njutnove teorije sledi
(1)
(a3/T2) = m0+m1,
gde je a srednje rastojanje između dva tela, a T je vreme pune revolucije.
Međutim, Keplerov sopstveni treći zakon tvrdi da je
(2) (a3/T2) = const,
to će reći ista konstanta za sve planete Sunčevog
sistema. Jasno je da taj zakon dobijamo iz (1) samo pod pretpostavkom da je m0+m1=const; a budući da je m0=const za naš Sunčev sistem,
dobićemo (2) iz (1) ukoliko pretpostavimo da je m1 isto za sve planete; ili
ako je ta činjenica neistinita (kao što zaista i jeste), ukoliko pretpostavimo
da su mase svih planeta jednake nuli u poredjenju sa masom Sunca (tako da možemo
staviti m1=0 za sve planete). Ali m1 nije samo strogo govoreći
neistinito, nego je i neostvarivo sa stanovišta Njutnove teorije. (Telo sa
masom jednakom nuli ne bi se više pokoravalo Njutnovom zakonu kretanja)."
[23]
Njutn, koji je bio ne samo savršeni fizičar i matematičar,
već isto tako, kao što je istaknuto i ranije, i savršeni epistemolog, nije ni
pomišljao da učini ono što se njegovim savremenicima činilo tako prirodnim,
tj. da u Principima napravi
tu, po njima, očiglednu primenu propozicije XI, i baš nam taj postupak i pruža
jedan od ključeva za razumevanje Njutna i njegove nauke i epistemologije.
Ali, i Njutnova je misao doživljavala svoju evoluciju. U
rukopisu koji prethodi Principima,
u De motu[24],
gde odgovara Haleju na njegovo čuveno astronomsko pitanje, Njutn u jednom početnom
sholijumu piše:
"Stoga velike planete
rotiraju po elipsama čiji se fokus nalazi u centru Sunca, a prečnici povučeni
/od planeta/ do Sunca opisuju površine proporcionalne vremenu, baš onako
kako je to pretpostavio Kepler."[25]
MeĐutim, ovog ili nekog njemu sliČnog stava — u Principima nema. Zašto ih nema? — Pa upravo, i pre
svega, iz epistemoloŠkih
razloga[26].
Naime, obično se previđa da je izgradnju svojih mehaničko-optičkih teorija
Njutn zapoČeo kao
kartezijanac; samim tim,
kriterijum istinitosti u nauci, koji je on želeo da poštuje, bio je kriterijum
istinitosti kartezijanske epistemologije. Tako su za mladog
Njutna, kao i za kartezijance, na početku racionalne mehanike morale stajati apriorne, sigurne istine. Ali,
tokom svog rada, Njutn takve sigurne istine — nikako nije mogao pronaći. Čuveno
Njutnovo "dvadesetogodiŠnje Ćutanje"[27] bilo
je, po našem mišljenju, i prouzrokovano pre svega njegovim pokuŠajima da udovolji
kartezijanskoj epistemologiji, tj. njegovom dugogodišnjom
potragom za sigurnim apriornim stavovima. Keplerovi
zakoni, koje profesori
fizike uporno nekritiČki drŽe za sigurne
empirijske Činjenice, za Njutna nikako nisu mogli
predstavljati tražene stavove.
²
Njutnovo
tretiranje Keplerovih "planetarnih hipoteza"
Njutnu su se s pravom činila trivijalnim zapažanja o
distinkciji između, recimo, Bojlovog
zakona i, na primer, prvog Keplerovog
zakona (Keplerove zakone on u prvom izdanju Principa precizno naziva "planetarnim hipotezama"). Jer, mogućnost da se istinitost prvog Keplerovog zakona
empirijski proveri nezavisno od drugih
njegovih zakona — ne postoji ni
u principu; u Bojlovom slučaju —
takva provera je sasvim izvodljiva. Proveravanje istinitosti prvog
Keplerovog zakona direktno je vezano za pretpostavku o istinitosti drugog
Keplerovog zakona, a oba se utemeljuju na
joŠ nekim dopunskim teorijskim pretpostavkama.
Keplerove "kinematske hipoteze" mogu biti istinite samo u odnosu na jedan sasvim jednostavan, zamiŠljen
sistem. Kepler, kako je to Njutn lucidno zapazio, ne posmatra integralno prirodni sistem sveta, već čitav
taj sistem rastače ni u ništa drugo, do u
nekoliko novih nepovezanih sistema — sistema
sa jednim
telom; rečeno Njutnovim jezikom,
materijalna tačka — planeta — kreće se oko jedne nepomične kinematske tačke
(centra privlačenja centripetalne sile) — Sunca. Kada se sve to uzme u
obzir, zaključio je Njutn, Keplerovi zakoni nisu pogodni za korišćenje ni
u iduktivističkoj ni u kartezijanskoj epistemologiji. Naime, potrebna je
jedna sasvim drugačije koncipirana epistemologija da bi idealizovani Keplerovi
zakoni bili zaista od koristi. Potrebna je jedna epistemologija koja će biti
u stanju da Keplerovim zakonima obezbedi mesto koje neće biti ni na početku
ni na kraju metodološkog lanca; njihova prevashodna funkcija treba da bude
vezana za proces preispitivanja unutrašnje konzistentnosti teorije, tj.
oni treba da nam pruže pomoć pri pravljenju jedne prirodne selekcije
principa (hipoteza) koje ćemo staviti u osnov neke teorije.
U celoj prvoj knjizi Principa Njutn isistira na tome da
se on tu, zapravo, ne bavi objašnjenjem pojava u našem svetu, nego da je
njegov predmet jedan hipotetički svet, jedna matematička spekulacija, misaoni
eksperiment. Samo u takvom hipotetičkom svetu — a ne i u našem Sunčevom
sistemu — može se govoriti o tačnosti Keplerovih "nebeskih
fenomena". Baveći se problemom jednog tela, međutim, Njutn nije, poput
Keplera, a ni Aristotela, tragao za uzrocima koji guraju planete oko Sunca,
nego je tragao za uzrokom koji povezuje njihove trajektorije. Sprovodeći, u
problemu jednog tela, simboličko preinačavanje Keplerovih kinematskih zakona
uvođenjem novih baznih pojmova, mase i sile, Njutn je teoriju tangencijalnih
snaga zamenio teorijom centralne sile. Umesto kinematskih zakona koji su se
odnosili na orbite, imamo sada, kod njega, zakone koji se odnose na mase i
sile. I tek sada kada nam je to pokazao, Njutn nam dokazuje da se ti
Keplerovi zakoni ne mogu koristiti za opis našeg Sunčevog sistema. U odeljku
11 prve knjige Principa, u
propoziciji 60, on nam pokazuje kakve sve popravke treba napraviti u trećem
Keplerovom zakonu da bi se on mogao koristiti u problemu dva tela. Njutn tu
modifikuje treći Keplerov zakon tako što u njega uvodi i mase tela (planeta)[28]. U
propoziciji 66, te u korolaru za propoziciju 68 istog odeljka, Njutn nas
upoznaje sa uprošćenim modelom tri tela (Sunce, Zemlja, Mesec; ili Sunce,
Jupiter, Saturn), te nam ukazuje pod kakvim bismo se uslovima mi tu mogli
"približiti jednolikim površima i elipsama". Strogo uzev, za Njutna
su Keplerovi zakoni netačni[29] i on
nam je to razložno i demonstrirao; međutim, posle određenih transformacija,
oni mogu biti uvedeni u njegovu dinamiku, te samo pod neistinitim, ad hoc pretpostavkama — na primer
da u problemu dva tela masa jednog tela bude jednaka nuli (tada ne postoji
sila univerzalne gravitacije), ili pod pretpostavkom da je zbir mase Sunca
i bilo koje planete u našem sistemu konstantan (što u slučaju Jupitera
nikako ne važi) — ti zakoni mogu biti izvedeni iz Njutnove dinamike. U trećoj
knjizi, u propoziciji 13, Njutn nam, između ostalog, kaže:
"...proizilazi /iz propozicije 1 i 11 i korolara 1
propozicije 13, iz I knjige/ da ako bi Sunce bilo u stanju mirovanja, a preostale
planete ne bi dejstvovale jedna na drugu, onda bi njihove orbite bile elipse,
sa Suncem u njihovom zajedničkom fokusu, i opisivale bi površine
proporcionalne vremenu"[30].
Trebalo je mnogo vremena, napora i volje da se Njutn osmeli
da, protivno kartezijanskoj epistemologiji, ponudi
jednu drugu epistemologiju,
za koju se nadao da će omogućiti pojavljivanje jedne nove, više pragmatske nauke, koja bi nam pružala
verodostojnija predviđanja, i da nas samim tim dovede u poziciju iz koje ćemo
moći da izgradimo i jednu novu i bolju komunikaciju sa svetom. Ta nova
epistemologija i nauka, sada, ovde, kod Njutna,
neće biti
opterećena zahtevom da aksiomi moraju biti samooČigledne dogme, nepobitne istine, nego će oni jednostavno biti tretirani samo kao hipoteze, koje treba opravdati u zajednici sa drugim
hipotezama, i to preko posledica koje iz njih slede.
Naravno, kao rezultat dvadesetogodišnjeg "podzemnog" epistemološkog
rada, Njutn je konačno, u vreme početka pisanja Principa,
pronašao ključ za svoju nauČnu metodu
u svojevrsnom holistiČkom konvencionalizmu, tj. dao je jedno
— smatrao je — zadovoljavajuće rešenje za problem "verifikacije"
teorije i njenih stavova. Konačno rasterećen, sa jedne strane, od Bekonovog
esencijalističkog induktivizma, a sa druge strane i od Dekartovog,
Keplerovog i Galilejevog racionalističkog esencijalizma, te njihovog
verovanja u svemoć matematike, tj. ne robujući više verovanju u
apsolutnost znanja, te ne verujući da se sistem sveta može dokučiti matematiČkim
sredstvima i matematiČkim metodama
— Njutn nam govori:
"Planeta ima onoliko orbita
koliko ima revolucija, kao u kretanju Meseca, a orbita svake planete zavisi
od kombinovanog kretanja svih planeta, a da i ne spominjemo dejstvo svih
njih između sebe. Ali, istovremeno posmatranje svih tih uzroka kretanja i
definisanje tih kretanja egzaktnim zakonima koji omogućuju pogodno izračunavanje
— prevazilazi, ako se ne varam, snagu sveg ljudskog intelekta."[31]
— Čineći tako fiziku autonomnom i u odnosu na matematiku i njene metode,
on se počeo poigravati svojim smelim pretpostavkama, stvarajući tako niz
hipotetičkih sistema svetova, pokušavajući da dâ ne odgonetku sistema sveta, nego jednu empirijski upotrebljivu teoriju
— te se tako otisnuo mnogo dalje od svojih uvažavanih prethodnika.
Praveći spontano niz smelih transformacija, kako u
epistemologiji tako i u mehanici, on je došao u priliku da od sistema jednog tela krene, naročito
posle prepiske sa Hukom iz 1679-80, ka sistemu
dvaju tela. Naime, izgleda da mu je tek prepiska sa Hukom otvorila
vidik ka konceptu univerzalne gravitacije[32]; sa
jedne strane, Huk mu je skrenuo pažnju na Keplerov zakon površina, kome Njutn
do tada nije bio pridavao nikakav značaj; a sa druge strane, izgleda da mu
je tek Hukova koncepcija Sunčeve centripetalne sile omogućila da Keplerove
"nebeske hipoteze" prevede u simbolički oblik. Vrlo brzo, međutim,
prevazilazeći svog velikog rivala Huka, Njutn se osmelio da krene u jednu od
najvećih misaonih avantura zapadne nauke.
Naime, Njutn ne samo da se —
umesto dotadašnjim konceptom težine — počeo služiti svojim potpuno novim konceptom
mase[33],
već je i tu, na samom startu, krenuo ka modelu
u kome će raditi sa dvema masenim (materijalnim) taČkama — planetom i Suncem — tj. on je i Suncu pripisao masu; dalje, uvodeći joŠ jednu maŠtovitu hipotezu
— onu o postojanju takozvane sile
univerzalne gravitacije (koju je, pak, morao
podupreti uvođenjem i još jednog hipotetičkog zakona — principa akcije
i reakcije)
— Njutn pretpostavlja da se te dve materijalne tačke privlače silama jednakog
intenziteta i pravca, samo silama koje su suprotno usmerene. Ako, znači,
pretpostavimo da je Sunce, kao
i planeta, pokretno — onda, zaključuje on, sledi da će se u jednom
idealizovanom svetu, koji bi se sastojao samo od te dve materijalne tačke,
i planeta i Sunce kretati po eliptičkim putanjama u odnosu na centar masa sistema.
Međutim, napravimo li taj korak sa jednom primarnom planetom i Suncem, onda ga
moramo ponoviti onoliko puta
koliko primarnih planeta
imamo. Dalje, hipoteze vezane za
"akciju i reakciju", te "univerzalnu silu gravitacije",
vode nas ka boljim predviĐanjima, ali i ka daljem usloŽnjavanju modela: u takvom modelu će
sada jedna posmatrana primarna
planeta trpeti poremećaje od
strane drugih, preostalih
primarnih planeta. A ako se u igru uvedu i sekundarna tela, sateliti planeta, pa zatim i komete, dolazimo do jednog, doduše, formalno kompletnog
dinamičkog sistema sveta, ali koji je opisan takvim sistemom diferencijalnih
jednačina, koji više nije moguće ni u principu integraliti u konačnom
obliku. Kartezijanski kriterijum istinitosti, koji je tražio potpuno
jednoznačno poklapanje teorijskih trajektorija i prirodnih putanja, ovde je
bilo nemoguće primeniti. Kartezijanska epistemologija je naprosto morala
biti uklonjena iz fizike da bi se ta nauka uopšte mogla dalje razvijati.
Ukratko, Njutn je bio taj koji je počeo da pravi bitnu razliku
između "logičke mogućnosti (ili nemogućnosti)" i "fizičke
mogućnosti (ili nemogućnosti)"[34]. On je
primetio da logička i matematička dedukcija
ne koriste fizičaru ništa sve dok se, kao kod kartezijanaca, ograničavaju samo na tvrđenje po kome tek ako je jedan stav strogo taČan, onda
nuŽno sledi i
stroga istinitost drugog stava.
Jedno od Njutnovih ključnih zapažanja na njegovom putu ka holističkoj
epistemologiji bio je i njegov zaključak (iz analize kartezijanske dedukcije)
da dedukcija fizičaru može biti od koristi samo onda ako mu omogućuje dokaz
da je drugi stav pribliŽno taČan ako
je prvi stav samo
pribliŽno istinit.
Ali, kako se već godinama suočavao sa postojanjem brojnih fiziČkih ograniČenja koja nam onemogućuju direktno
proveravanje prvih principa, Njutn je izlaz potražio u holističkoj
epistemologiji, do koje je stigao posle istovremenog potkopavanja i Dekartovog
i Bekonovog epistemološkog programa, tj. posle potkopavaja kartezijanskog
epistemološkog programa, koji je istinitost sa vrha prenosio do dna, i Bekonovog
induktivističkog istraživačkog programa, koji je imao pretenzije da istinitost
sa dna prenosi ka vrhu.
Njutn anticipira
Dijemovu tezu;
jedan
primer iz Principa
Treći Njutnov princip kretanja, princip akcije i reakcije, neraskidivo je povezan ne samo
sa preostala dva principa kretanja, nego isto tako i sa pojmom univerzalne gravitacije[35].
Pred-ideja za treći Njutnov princip se, prirodno, može naći u principu teorije
sudara, gde ako neko telo A udari u neko telo B, onda će "akcija"
tela A na telo B biti praćena jednakom ali suprotnom "reakcijom"
tela B na telo A. Prirodnost takvog zaključivanja vezuje sa za činjenicu da
je za Njutnove prethodnike i savremenike primarno značenje reči
"sila" bilo vezano za "trenutno", "impulsivno"
dejstvo koje se javlja kada neki predmet udari u neki drugi predmet.
Međutim, problem koji se pojavljuje u vezi sa principom
akcije i reakcije, a koji induktivisti po pravilu ne primećuju, jeste
pitanje po koju je cenu Njutn došao do tog svog principa. Pitanje je važno
utoliko što je, na putu ka trećem principu kretanja, Njutn morao napustiti
empirijsku ravan teorije udara, sa njenim individualnim impulsivnim
silama, gde je fizički događaj,
kao uzrok promene kretanja tela,
bio oČigledan[36];
pravilo udara on je morao prevesti na jednu hipotetiČku teorijsku
ravan, gde su vidljive bile samo
posledice, a uzroci su morali biti pretpostavljeni.
To znači da je Njutn to pravilo morao vezati za hipotetički pojam privlaČenja i centripetalne
kontinuirane sile planetarnog kretanja.
U tom lancu preinačavanja od
pravila udara do Njutnovog apstraktnog principa akcije i reakcije — koji je
sada važio istovremeno i za udarne i kontinuirane sile, za dodirne, ali i
privlačne sile — gubila se veza
sa opaŽanjem. I sam svestan činjenice da
njegova matematička fizika raskida sa zdravorazumskom slikom sveta, Njutn
nam u Principima, u odeljku
11, kaže da ako bismo govorili "starim jezikom fizike", onda bi
centripetalne, tj. "gravitacione sile bile nazvane impulsima"[37]. Kada
god govorimo o Njutnovim principima ili mehanici, stalno moramo imati na umu
da je "metod fluksije" nastao samo zato da bi Njutn pomoću njega
mogao analizirati trenutne aspekte kretanja tela. Od kada je prvi put
"otkrio" zakon centrifugalne
sile[38], oko
1660. godine, glavno obeleŽje Njutnove fizike je postalo — i
ostalo — uspeŠan prelaz
od sukcesije
impulsa na silu koja dejstvuje kontinutirano[39].
Da bi taj prelaz mogao nesmetano da vrši i u Principima,
Njutn se u toj knjizi stalno koristi prećutnom pretpostavkom po kojoj se prostorni
i vremenski intervali mogu beskonačno deliti. Ne sme nas zavesti, na primer, to
što Njutn u Principima nikada
ne tvrdi kontinuiranu formu
drugog principa kretanja kao eksplicitni aksiom, jer se njome uvek sluŽi gde god mu je to neophodno[40]; kao dokaz
tome može nam poslužiti propozicija 24 iz druge knjige Principa.
Kada analiziramo onu
propoziciju uz principe kretanja koja je vezana za princip akcije i reakcije,
odmah pada u oči činjenica da Njutn tu niti započinje sa fenomenima, niti
poseduje bilo kakav princip indukcije. Umesto metodološkog lanca fenomeni—eksperimentalni
podaci—induktivna generalizacija, Njutn nam tu samo navodi nekoliko
eksperimenata koji ilustruju taj pomenuti princip; samim tim se stiče utisak da
je njemu bilo jasno da je stav "sila akcije je jedanka sili
reakcije" — jedna, sama za sebe, eksperimentalno neproverljiva
hipoteza. To se zapažanje može dokumentovati Njutnovom analizom jednog od
tih eksperimenata. U tom cilju zadržimo se sada na prvom Njutnovom misaonom
eksperimentu koji treba da ilustruje princip akcije i reakcije.[41]
U tom misaonom eksperimentu
Njutn pretpostavlja da se dva tela, A
i B, privlače međusobno
i da je između njih postavljena prepreka tako da spreči da ona dođu u međusoban
dodir. Ako bi neko telo, na primer
A, trebalo da je jače privlačeno prema drugom telu B, nego to drugo telo B prema prvom telu A, onda bi ukupna sila tela
A kojom ono udara u
prepreku bila veća od slične sile tela B,
s tim ishodom da bi prepreka bila izložena dejstvu jedne neuravnotežene sile,
te bi se pokrenula, prema drugom principu kretanja, ubrzanim kretanjem u
smeru od A ka B. Ali, kao što Njutn
pokazuje, izolovani sistem tela A,
tela B i prepreke —
nužno mora, shodno prvom principu kretanja, "ostati u svom stanju mirovanja
ili jednolikog pravolinijskog kretanja", usled čega tela nužno "utiču
na prepreku podjednako, te zbog toga bivaju i jednako privučena jedno prema
drugom"[42].
Taj zaključak je Njutn, kako kaže, proverio u eksperimentu u kom jedan
magnet i jedan komad gvožđa plutaju u posebnim čamcima na površini vode.
Ova Njutnova demonstracija ne
samo da nema ništa zajedničko sa induktivnom generalizacijom[43], nego
je upravo odličan primer za potkrepljivanje Dijemove teze; i više od toga, čini
se da ja baš ovaj primer i bio jedan od onih baznih primera koji su anticipirali
Dijemovu tezu. Ova Njutnova demonstracija trećeg principa u slučaju privlačenja
pokazuje nam, na vrlo uverljiv način, da istinitost tog posmatranog stava nikako
ne može biti utvrđena ako se u pomoć ne pozovu prvi i drugi princip kretanja.
A sve to nas samo još više učvršćuje u uverenju da je i samom Njutnu itekako
bilo jasno da nije moguće utvrditi kakav empirijski sadržaj ima bilo koji
princip njegove racionalne mehanike ako se pri tome ne pozove i na druge principe,
te da tek sistem teorijskih pretpostavki uzet u celini određuje značenje
termina koji se u njima javljaju, odnosno, kako nam to sažeto kaže i Dijem,
"Jedna eksperimentalna provera fizičke teorije koja ne
bi bila nelogična sastoji se u upoređivanju čitavog sistema fizičke teorije
s čitavim skupom eksperimentalnih zakona i u prosuđivanju da li prvi prikazuje
onaj drugi na zadovoljavajući način."[44] — Ili:
"Potpuno je, međutim, nemoguće
uporediti neki izolovani teorijski zaključak sa izolovanim eksperimentalim
zakonom. Tu je reč o dva sistema od kojih se nijedan ne sme narušiti: s
jedne strane je čitav sistem teorijskih pojmova, a s druge čitav sistem
rezultata posmatranja; ta se dva sistema moraju međusobno uporediti, a
njihova sličnost predstavlja predmet istraživanja."[45]
[2]P.
Duhem (1978), p. 253-267.
[3]Esencijalni
kvaliteti su oni bez kojih nijedno telo ne bi moglo postojati; primarni
kvaliteti su oni koji se ne mogu dalje razložiti, tj. svesti na neke druge
kvalitete.
[4] I.
Newton (1934), p. 546.
[6]Ni
na jednom mestu u svojoj znamenitoj knjizi La
théorie physique, son objet et sa structure Dijem se ne koristi tom
epistemološkom ravni kada navodi ili komentariše Njutnove originalne misli.
[9]Le monde, delo koje je Dekart
napisao oko 1630. godine, objavljeno je prvi put u Lajdenu 1662. — Descartes, Oeuvres (ed. C. Adam, P. Tannery),
t. XI.
[10]A.
Koyré, Newtonian Studies,
London,1965, p. 75. — "Deum esse primariam motus causam, et eandem semper
motus quantitatem in universo conservare" — Descartes, Principia philosophiae, pars 2,
art. 36.
[11]Kamen
pritiska prst koji gura taj kamen, konj biva vučen unazad od strane kamena koji
vuče. Zatim Njutn navodi i dva misaona eksperimenta, koji će ovde biti kometarisani
u poglavlju (7. 3. 2.).
[12]"Kada
je reč o Galilejevom poznavanju prvog zakona, ili principa inercije, o tome se
može raspravljati, ali je sigurno da on taj zakon nije shvatao u
univerzalnom smislu u kome se on pojavljuje u Principima.
[to se tiče drugog zakona, Galilej ga nikako nije mogao znati pošto nije imao
koncept mase koji omogućuje da se uspostavi proporcija između 'sile' i
'promene /kvantiteta/ kretanja'. A Njutn implicira mnogo više od jednostavne činjenice
da se ubrzanje javlja u pravcu dejstva spoljašnje sile; jer, on tačno objašnjava
kako on zamišlja da je Galilej otkrio da je 'padanje teških tela jednako
kvadratu vremena': 'Kada telo pada, jednolika gravitacija — dejstvujući
podjednako u pojedinačnim jednakim delićima vremena — utiskuje jednake količine
kretanja u to telo i izaziva jednake brzine; a u ukupnom vremenu utiskuje
ukupnu silu i izaziva ukupnu brzinu, proporcionalno vremenu. A prostori pređeni
tokom proporcionalih vremena jednaki su brzinama i vremenima zajedno, tj.
kvadratima vremena'. /Ako se to uporedi sa onim što nam je Galilej rekao u Dve nove nauke, možemo/ zaključiti
da Njutn nije bio upoznat sa Galilejevim spisima." — B. I. Cohen, The Newtonian Revolution, p. 194-195.
[13]I.
Newton (1989), p. 40.
[14]Kakvi
su na primer bili: W. Whewell, 1847, History
of the Inductive Sciences, London; C. S. Peirce, 1960, Collected Papers, Cambridge.
[15]P.
Duhem (1978), pp. 266-267.
[17]I.
Newton, De gravitatione et
aequipondio fluidorum, in: A. R. Hall, M. B. Hall, Unpublished Scientific Papers of Isaac
Newton, Cambridge, 1962.
[18]"Njutn
se, međutim, nije susreo sa izrazom 'inercija' čitajući direktno Keplera. Jer, činjenica
koju treba zapaziti jeste da je on Keplera čitao vrlo malo. On se sa terminom
'inercija' i 'prirodna inercija' susreo u latinskom izdanju jedne Dekartove
prepiske ... a na ta pisma se Njutn poziva u svom mladićkom ogledu o
Dekartovim Principima...
Posle objavljivanja drugog izdanja Principa,
međutim, znamo da se Njutn susreo sa Keplerovim pojmom, pošto je u sopstvenom
primerku Principa uneo belešku
za naredno izdanje, koja glasi: 'Ne mislim na Keplerovu silu inercije, po
kojoj tela teže mirovanju, nego na silu ostajanja u istom stanju mirovanja
ili kretanja. Njutn se svakako mogao susresti sa referencama o Kepleru i
inerciji u Lajbnicovoj Teodikeji
(1710), od koje Njutnov lični primerak još postoji i stoji okrenut na one
strane koje je on označio da je čitao." — B. I. Cohen, The Newtonian Revolution, pp.
189-190.
[18]P. Duhem (1978), p. 255.
[19]I. Newton (1989), p. 91.
[20]P. Duhem (1978), pp. 256-257.
[21]P. Fajerabend, Protiv metode, Sarajevo, 1987, st. 26-27; prvi put objavljeno 1970. u: M. Rudner, S. Winokur, Minnesota Studies in the Philosophy of Science, Minneapolis, vol. IV, pp. 17-130.
[23]K. Popper, "The Aim of Science", in: Objective Knowledge: an Evolutionary Approach, Oxford, 1974, pp. 198-201; studija je prvi put objavljena u časopisu Ratio, br. 1, 1957.
[24] Jedan od dokaza za to da je Njutnova misao evoluirala nalazimo i u velikim razlikama koje možemo uočiti između koncepta Principa, koje je Njutn zapisao u rukopisu De motu, i same knjige Principa. Tako, na primer, u De motu Njutn se praktično bavi samo problemom jednog tela, i tu je on eksplicitno izneo samo prvi princip kretanja; drugi princip je tu prisutan samo implicitno u impulsnom obliku, a trećeg principa tu uopšte nema. Bliže o tome videti: I. Newton (ed. T. Whiteside), The mathematical papers of Isaac Newton, Cambridge, 1967, vol. 6.
[26]Za razliku od uvaženih istoričara i filozofa nauke, Dijema, Koarea, Koena, Popera... — da spomenemo samo neke — nama se čini da nas tek ideja o epistemolo[kim razlozima — do sada nepravedno potpuno zanemarivana — zaista vodi ka mogućnosi davanja uspešnog odgovora na to pitanje.
[27]Njutnovo "dvadesetogodišnje zakašnjenje" u objavljivanju zakona univerzalne gravitacije, te njegove racionalne mehanike, temelji se na vrlo nepouzdanim tvrđenjima Pembertona i samog Njutna, koja nam je potom tako uverljivo preneo Volter, stvarajući tako privid istinitosti. Naime, Njutn se sećao (oko 1718. god.) da je negde u godinama epidemije kuge, 1665-66, već imao ideju o univerzalnoj gravitaciji, a da je 1676-77. "pronašao propoziciju da zbog centrifugalne sile, recipročne sa kvadratom rastojanja, planeta mora da se okreće po elipsi"; Pemberton se seća da je Njutn baš tada i kreirao svoj danas legendarni test sa Mesecom, te da test nije uspeo zbog netačne vrednosti Zemljinog poluprečnika ("međutim uzimajući isuviše malu vrednost za poluprečnik Zemlje Njutn je dobio preveliku vrednost za silu gravitacije koja je na površini Zemlje 350 puta bila veća od centrifugalne težnje tela na Zemljinom ekvatoru"); "njegova izračunavanja nisu odgovarala njegovim očekivanjima; odatle je on zaključio da mora postojati još neki drugi uzrok koji se pridružuje dejstvu sile gravitacije na Mesec" (J. Harivel, The Background to Newton's Principia, Oxford, 1965, p. 66) — seća se Pemberton. Ali, otkako nam je Kejdžori dokazao da je Njutn 1672. god., kada je radio na Verencijusovoj Geografiji, imao pravu vrednost Zemljinog poluprečnika, dato objašnjenje o Njutnovom dvadesetogodišnjem ćutanju izgubilo je svoju verodostojnost. Tom prilikom Kejdžori nam je ponudio svoje rešenje tog problema (F. Cajori, "Newton's Twenty Years' Delay in Announcing the Law of Gravitation", in: Sir Isaac Newton, 1727-1927, Baltimore, 1927, pp. 127-188), koje je kasnije podržao Koen, po kome je Njutn "još 1666. godine imao poteškoće vezane za međusobno gravitaciono privlačenje sfernih tela, koje mu je, ako ju je shvatio, moglo otkriti da je njegov zakon bio samo približan" (I. B. Cohen, Franklin and Newton, Philadelphia, 1956, p. 62). Ovo Kejdžorijevo objašnjenje ide u prilog našem odgovoru na pitanje zašto je Njutn ćutao punih dvadeset godina: bilo je to, svakako, pre svega iz epistemoloških, a ne nekih razloga drugačije prirode.
[28]I. Newton (1989), p. 220. Da Njutn ni treći Keplerov zakon nije smatrao sigurnom epiriskom istinom možemo se uveriti i iz prepiske koju je on krajem 1684. god. i početkom 1685. god. vodio sa Flemstidom. "Kepler je odredio Saturnovu orbitu", piše Njutn, "isuviše malu za srazmeru 3:2. Ta planeta bi trebalo da se, kad god se nađe u konjunkciji sa Jupiterom (a usled Jupiterovog dejstva na nju), kreće izvan svoje orbite za oko jedan ili dva Sunčeva poluprečnika, ili nešto više, a da skoro sav ostali deo svog kretanja izvrši, više ili manje, unutar nje. Možda je to i razlog što ju je Kepler definisao preterano malu. Ali bih želeo da znam da li ste ikada primetili da Saturn znatno odstupa od Keplerovih tablica u vreme njegove konjunkcije sa Jupiterom". H. W. Turnbull, ed., 1960, The Correspondence of Isaac Newton, II, Cambridge, p. 407.
[29]Iz Njutovog fenomena V, i kometara uz njega, evidentno je da on, na pirmer, ni drugi Keplerov zakon nije smatrao nečim što je precizno empiriski dokazano. "Primarne planete uopšte ne opisuju površine proporcionalne vremenima pomoću onih svojih prečnika koji su povučeni do Zemlje; već one prelaze takve površine kada se u obzir uzmu njihovi prečnici povučeni do Sunca". Kaže Njutn u fenomenu V i u komentaru dodaje: "Jer, one se u odnosu na Zemlju nekad kreću unapred, nekad stoje, a nekad se kreću retrogradno. Međutim, u odnosu na Sunce se uvek kreću unapred, i to približno jednolikim kretanjem, koje je nešto brže na perihelima a sporije na afelima, te je opisivanje površina jednako. Ovu propoziciju astronomi poznaju vrlo dobro, a ona se pre svega pokazuje u slučaju Jupitera, u eklipsama njego njegovih satelita". I. Newton (1989), p. 509.
[30]I. Newton (1989), pp. 527-528.
[32]Malo je poznato da se Njutnova misao o gravitaciji pre 1679. god. pojavljuje samo u tri pisana dokumenta: "Rukopis o centrifugalnoj sili iz 1669." (H. W. Turnbull, The Correspondence of Isaac Newton, Cambridge, 1960, I, pp. 279-301), "Jedna hipoteza iz 1675. koja objašnjava svojstva svetlosti" (H. W. Turnbull, op. cit., I, p. 362) i "Pismo koje je Njutn uputio Bojlu 28. 02. 1678-79." (H. W. Turnbull, op. cit., II, pp. 288-295). Međutim, u tim se spisima ideja o univerzalnoj gravitaciji ne može naći ni u tragovima.
[33]Za Njutnove prethodnike, čak i za Galileja i Hajgensa, masa kao pojam još nije postojala; postojao je pojam težine. Za Dekarta, na primer, dva geometrijski ekvivalentna tela mogu se kretati različito ako se postave u isti odnos sa istim drugim telima. (Dekart je bio svestan te činjenice, ali je pokušao da je zataška pojmom vrtloga.) Pokušavajući da prevaziđe tu veliku i ozbiljnu nedoslednost Dekartove fizike, Njutn razmišlja na sledeći način: poći ću od toga da svako telo teži da ostane u stanju mirovanja ili jednolikog pravolinijskog kretanja, ali da se stepen te težnje menja. Ali kako to menjanje podvrgnuti kvantitativnoj formulaciji? Pomoću nova dva principa (II i III princip)! Ako se primeni ista sila, različita tela će na različite načine napustiti to stanje mirovanja ili jednolikog pravolinijskog kretanja, tj. dobiće različita ubrzanja. Ukoliko su te razlike — ili ukoliko mogu biti — samo razlike ubrzanja, one se mogu egzaktno matematički upoređivati. Tako se za svako telo može smatrati (uvesti) da poseduje vis inertia, ili inerciju, koja predstavlja egzaktnu matematičku karakteristiku utoliko ukoliko se može meriti tim ubrzanjem koje je spoljašnja sila saopštila telu. Kada govorimo o telima kao o masama, mi smatramo da ona, pored geometrijskih karakteristika, poseduju i taj mehanički kvalitet inercije. Međutim, Njutn je samo u svom formalizovanom sistemu zamiŠljao da tela mogu biti predstavljena samo geometrijskim karakteristikama i inercijom; prirodna tela su prirodna — tj. za nas nespoznatljiva.
[34]Na primer, još je Njutn uočio da je fizički nemoguće (dok je logički moguće) pronaći činjenice koje potvrđuju iskaz da se "A kreće ka B", a ne potvrđuje iskaz da se "B kreće ka A". Tu distinkciju između logičkih i fizičkih činjenica koristili su posle Njutna, takoreći, svi poznati fizičari. Kada je Ajnštajn, za vrlo udaljene događaje, odbacio pojam apsolutne istovremenosti, to odbacivanje bilo je zasnovano na jednoj fizičkoj nemogućnosti (nasuprot logičkoj mogućnosti) da se stvori signal koji bi se kretao brže od signala svetlosti.
[35]U korolaru 1 propozicije 5 (kao i u samoj propoziciji 5, u propoziciji 6 i propoziciji 7) u III knjizi, uviđamo da je za koncept univerzalne sile gravitacije bilo neophodno Njutnovo pozivanje na princip akcije i reakcije: "...svako privlačenje biće obostrano, saglasno trećem principu kretanja". Uopšte, moglo bi se pokazati da je Njutn tek krajem 1684. i početkom 1685. godine, tj. u periodu kada je od De Motu pokušavao da stvori Principe (a što se može pratiti u De Motu corporum in mediis regulariter cedentibus, — J. Herivel, "De Motu corporum in mediis regulariter cedentibus', in: The Background to Newton's Principia, Oxford, 1965) i u ono vreme kada je konačno stvorio koncept univerzalne gravitacije — shvatio potrebu za postojanjem principa akcije i reakcije, ali ne više kao zakona teorije udara.
[36]Bio je to obično udar jedne bilijarske kugle u drugu, ili pak udar bilijarskog štapa u jednu kuglu.
[37]I. Newton (1989), p. 216. Primetimo da ako se centripetalna sila zamisli kao granica niza impulsa, onda suštinu te sile ne predstavlja toliko kontinuum pritisaka, koliko zbir individualnih udaraca, a čiji se krajnji efekat može izračunati pomoću "metode fluksija".
[39]U Principima, u propoziciji 1, teoremi 1 — a isto nalazimo i u De motu — Njutn nam pokazuje prelaz od diskretnih impulsnih sila na sile sa kontinuiranim dejstvom. "Podelimo vreme u jednake delove. U prvom delu vremena preći će telo po inerciji duž AB. U drugom delu vremena, ako ništa ne bi smetalo, prešlo bi pravom do c (po I zakonu) opisavši duž Bc jednaku AB, tako bi potezi AS, BS i cS, povučeni do centara, gradili jednake površine ASB, Bsc. Upravo kad telo dođe u B deluje centripetalna sila impulsom /udarom/ jednostrukim i snažnim, čime se telo otklanja od duži Bc, da bi se kretalo po duži BC. Duž BS je paralelna duži cC, koja seče BC u C, i pošto prođe i drugi deo vremena, telo će (zbog I korolara uz zakone) stići u C u istoj ravni sa trouglom ASB. Povucimo SC, trougao SBC jednak je trouglu Sbc jer su SB i Sc paralelni, pa time i trouglu SAB". Kada nam je pokazao da će se pod dejstvom impulsne sile, koja deluje u pravilnim vremenskim pravcima a usmerena je ka istoj tački S, pravolinijska inercijalna putanja pretvoriti u poligon (čije strane i dalje sačinjavaju jednake površine u odnosu na S) Njutn traži da "broj trouglova poraste do beskonačnosti... pa će njihov krajnji obim postati kriva linija; a centripetalna sila ... će dejstvovati kontinuirano, gde će i dalje opisivane površi biti proporcionalne vremenima opisivanja."
[40]U delu sa definicijama, definicije 7 i 8 nam pomažu da uočimo da će Njutn, kad god bude hteo da govori o centripetalnoj kontinuiranoj sili tipa gravitacije, uvesti i vreme dejstvovanja. Naime, def. 7 nam kaže: "količina ubrzanja centripetalne sile proporcionalna je brzini koju proizvodi u datom vremenu"; def. 8 nam kaže: "količina pokretačke centripetalne sile proporcionalna je kretanju koje proizvodi u datom vremenu". Drugi princip kretanja, kao što znamo iz Principa, glasi: "promena kretanja proporcionalna je utisnutoj sili i odvija se po pravoj liniji po kojoj je ta sila utisnuta". Na taj način se samo prividno dobijaju dva različita druga principa kretanja, jedan za kontinuirane, a drugi za impulsne sile; naime, pimetimo da se kontinuirani oblik može izvesti iz impulsnog oblika principa kretanja; isto tako, on je implicitno dat i sledi iz definicija.
[41]I. Newton (1989), p. 54.
[42]I. Newton (1989), p. 54.
[43]Protivno, znači, na primer, onom što tvrde: W. Whewell, 1847, History of the Inductive Sciences, London; C. S. Peirce, 1960, Collected Papers, Cambridge.
[44]P. Duhem (1978), p. 267.
[45]P. Duhem (1978), p. 296.
Нема коментара:
Постави коментар