действие на расстоянии ею тоже не допускается. Для объяснения метательного
движения вводится понятие импетуса, или vis impressa (запечатленной силы),
которую сообщает бросаемому телу двигатель и которая движет тело в течение
некоторого времени. Величина импетуса пропорциональна скорости, с которой
двигатель движет тело в момент бросания, и массе бросаемого тела. Импетус,
или запечатленная сила, рассматривается в физике XIV-XVI вв. как особый вид
качества, подобный, например, теплу: количество тепла в теле
пропорционально его температуре (интенсивность качества), а также массе
нагретого тела, количеству нагретой материи (multitudo). И как нагретое
тело постепенно охлаждается, теряя сообщенное ему тепло, точно так же
брошенное тело по мере движения "расходует" сообщенный ему импульс
(импетус) - этот импульс иссякает, уходя на преодоление инертности тела -
его тенденции к покою. Как видим, инерция тела в физике импетуса - это то,
что способствует прекращению движения, т.е. трате импетуса, в
противоположность инерции классической механики, сохраняющей состояние
(равномерного) движения, коль скоро последнее имеет место. Первоначально
понятие импетуса применялось для объяснения насильственного движения.
Однако постепенно его стали применять также и для объяснения свободного
падения тел. Этот переход понятен: поскольку с помощью импетуса объясняли
движение тела, брошенного вверх, то отсюда нетрудно перейти и к случаю
свободного падения тел, т.е. в данном случае уже к естественному движению.
Но при таком переходе возникает ход мысли, который выводит за пределы
перипатетической физики. В самом деле, физика импетуса рассматривает случай
насильственного движения тела вверх, объясняя, что вначале сообщенный телу
импульс сильнее, чем сила тяжести, действующая в противоположном
направлении; но затем импульс иссякает, и наконец, когда обе силы
уравновешиваются, тело на мгновение останавливается, а затем начинает
падать вниз. При этом опять-таки его скорость не остается постоянной, а
возрастает пропорционально пройденному расстоянию, как считала
схоластическая физика и как вначале думал также и Галилей (а не
пропорционально времени падения, как было установлено в классической
механике).
Изучение метательного движения непосредственно подводит физику XIV-XVI вв.
к рассмотрению свободного падения тел как наиболее уникальному случаю, где
как бы снимается различие естественного и насильственного движений. И в
самом деле, если брошенное вверх тело движется насильственно под
воздействием сообщенного ему импульса, то, остановившись затем на
мгновение, оно падает назад уже под воздействием силы тяжести. Это его
падение, казалось бы, ничем не отличается от падения камня с горы. В том и
в другом случае у физиков возникал вопрос: чем объяснить различие скорости
падающего тела в начале и в конце движения? В случае метательного движения
могло возникнуть предположение: не играет ли тут какую-то роль тот импульс,
который двигал тело вверх? Не оказывает ли он в первые моменты падения
некоторого сопротивления силе тяжести, тем самым противодействуя ей и
замедляя движение тела? Но это означало бы, что импетус может сохраняться,
как бы консервироваться в теле в тот момент, когда тело переходит в
состояние покоя (в момент мгновенной остановки тела). Этого не могла
допустить схоластическая физика в силу как раз принципиального различения
естественного и насильственного движений, которое требовало различать также
и характер сил, вызывающих эти два разных движения.
Естественное движение объяснялось стремлением тела к своему естественному
месту, и сила, вызывающая это движение, не могла быть исчерпана до конца,
ибо она была внутренне присуща природе тела: она действовала равно и в
состоянии покоя, и в состоянии движения. Напротив, сила, которая
прилагается для того, чтобы вызвать насильственное движение, действует
вопреки природе тела; она исчерпывается в своем действии и никогда не может
накапливаться, сохраняться в самом теле, когда оно покоится. Отсюда и
название для этих разных сил: vis infatigabilis (неистощимая сила) и vis
fatigabilis (сила истощимая). Неистощимые силы имеют только те двигатели,
которые выступают как орудия вечного двигателя, т.е. интеллигенции,
движущие небо; все же земные силы с необходимостью истощаются.
Допущение, что импетус может сохраняться в теле в состоянии покоя, сняло бы
это принципиальное различие между неистощимой и истощимой силами, а тем
самым появилась бы возможность сближения насильственного движения с
естественным.
Такое допущение и сделал Галилей. В своем раннем сочинении "О движении" он
также рассматривает еще один интересный вариант движения под действием
импетуса, а именно движение гладкого шара по горизонтальной гладкой
плоскости, где как сила тяжести тела, так и сопротивление поверхности в
расчет не принимаются, а действует только инерция сопротивления самого тела
по отношению к насильственному двигателю. В этом случае, говорит Галилей,
нужна минимальная сила, чтобы сохранять тело в движении; Галилей называет
ее vis minor quam queris alia vis - "сила, меньшая всякой другой силы",
или, как мы сказали бы сегодня, - бесконечно малая сила.
Здесь Галилей и в самом деле близко подходит к открытию закона инерции,
причем применяет тот же ход рассуждения, что и при рассмотрении
метательного движения: ибо импетус при движении тела на горизонтальной
плоскости, как и при движении в воздухе, постепенно затухает, даже если
допустить, что нет никакого внешнего сопротивления движению тела (т.
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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185