Филопон, импетус и энергия

Перевод статьи на английский язык, упоминание о статье и любое использование опубликованного в статье материала в англоязычных публикациях без разрешения автора запрещается!


В качестве эпиграфа я приведу определение из Викисловаря.
Импетус, старин. научн. понятие в средневековой натурфилософии (теории импетуса): сила, которая передаётся предмету и заставляет его двигаться, расходуя эту силу. (Пример: «Хоть студенты и говорили об импульсе, они имели в виду нечто иное – некую внутреннюю силу, которую, например, легкоатлет сообщает копью или диску, и которая позволяет снаряду лететь дальше в намеченном направлении. Для этой силы, этого внутреннего импульса со времён Средневековья существует название "импетус"». Э.П.Фишер, «Растут ли волосы у покойника? Мифы современной науки», 2013 г.)


Всё глубже проникая в историю науки, я с удивлением выясняю, что почти все положения логической физики (логофизики), которую я пропагандирую, – это идеи, когда-то кем-то уже высказанные, но отринутые главенствующим в то время сообществом философов и прочно забытые. К примеру, слово «энергия» официально начало утверждаться в науке меньше двухсот лет назад, в середине 19-го века, но понятие о том, что мы сейчас подразумеваем под энергией, возникло ещё полторы тысячи лет назад у грека Иоанна Филопона.
Вот, что сообщает о нём Википедия:

«Иоанн Филопон (ФилОпон), также Иоанн Грамматик, Иоанн Александрийский (ок.490-570) – философ-неоплатоник (представитель Александрийской школы неоплатонизма, ученик Аммония, сына Гермия), механик и физик. Прозван «Филопоном» (трудолюбивым) за усердие в науках. Богословские взгляды Филопона были преданы анафеме на Константинопольском соборе 680-681 и игнорировались последующие 600 лет. В 13-м веке работы Филопона были открыты заново и оказали влияние на арабов, латинский Запад, мыслителей Возрождения.
В критических комментариях к сочинениям Аристотеля Филопон высказал несколько новых идей о природе движения, в том числе предположил, что свободное движение поддерживает не окружающая среда, как считал Аристотель, а некоторый начальный запас того, что впоследствии было названо «импетусом» (impetus). Эту идею впоследствии развили Авиценна и Буридан».

Чуть ниже излагаются более подробные сведения о взглядах Грамматика, приведу некоторые выдержки:
«Большое значение для развития науки и философии имела дискуссия Филопона с перипатетиком и неоплатоником Симпликием. Главным объектом дискуссии был фундаментальный тезис христианства о сотворении мира Богом, однако в её ходе был затронут и ряд натурфилософских вопросов, главным образом, связанных с физикой Аристотеля. Так, Филопон подверг уничижительной критике аристотелеву концепцию «естественных мест», приблизившись к представлению об абсолютном пространстве, и вопреки Аристотелю считал возможным существование пустоты. Объектом его самой резкой критики было аристотелево учение о делении мира на две части, «подлунную», для которой характерны движения вверх-вниз, имеющие начало и конец, и «надлунную», характеризующуюся вечными круговыми движениями. Он полагал, что это учение противоречит основному тезису христианства, согласно которому вечным является только Бог. Соответственно, с точки зрения Филопона, не существует и особого небесного, пятого элемента – эфира: материя «неба» в принципе не отличается от земной; всей материи присуща та или иная степень тяжести. Конкретно, Филопон полагал небесные тела состоящими из элемента, встречающегося на Земле – огня.
Симпликий на это возражал, что если бы состав материи земли и неба был одинаков, на небе должны были бы заметны признаки постепенного старения мира. В ответ Филопон привел примеры из жизни: на Земле разные объекты изменяются с разной скоростью (например, одни животные живут дольше других), причем срок жизни больших объектов в среднем больше, чем малых (это он показывает на примере океана), а ведь небесные тела являются самыми большими объектами в природе.
Значителен также вклад Филопона в механику, особенно в решение проблемы движения брошенных тел. Проблема заключалась в том, почему брошенное тело продолжает двигаться после прекращения контакта с рукой. По мнению Аристотеля, рука сообщает воздуху способность передавать движение: воздух как бы разрезается движущимся телом, обтекает со всех сторон и толкает сзади.
Филопон предложил другое решение этой проблемы. По его мнению, рука сообщает брошенному телу некоторую вложенную силу, которая и движет тело после прекращения контакта; постепенно эта сила исчерпывается и тело останавливается. Филопон применил эту же теорию также и к движению небесных тел. По его мнению, при создании мира Бог сообщил небесным телам мощное «вложение», благодаря которому их движение продолжается до сих пор».

Из этих сведений нам, во-первых, становится ясно, что Иоанн Филопон ещё тогда, полторы тысячи лет назад, утверждал, что основным качеством материи является тяжесть («всей материи присуща та или иная степень тяжести»). Современное учёное сообщество этого уже не знает, потому что труды Филопона были надолго запрещены, и потому нынешние учёные предполагают наличие во Вселенной безмассовых материальных частиц.
А во-вторых, та «вложенная» в тело «сила, которая и движет тело после прекращения контакта», о которой рассуждал Филопон, и которую через 8 веков Буридан назвал импетусом, а затем Лейбниц именовал «живой силой» – это же и есть переданная телу способность к движению, величину которой сегодня мы, с подачи Томаса Юнга, называем энергией!

Можно с уверенностью утверждать, что древние греки, Филопон, а затем арабские и европейские учёные средневековья путали энергию с силой лишь по одной причине – у них не было чёткого определения силы как величины воздействия одного тела на другое. Это определение появилось лишь в трудах Ньютона в конце 17-го века. Именно он первым из учёных начал разделять два таких явления как «взаимодействие двух тел» и «движение тела в результате воздействия на него другого тела». Но, определив силу как физическую величину, связанную с одним явлением, Ньютон не мог дать определение ещё одной физической величины, которая была бы связана с другим явлением и поясняла бы связь этих явлений друг с другом, потому что движение тела до него уже было описано, с подачи Галилея и, в большей степени, Декарта, с помощью таких величин как «скорость» и «количество движения» (импульс).