Что значит природа не терпит пустоты. Природа не терпит пустоты, но почему большинство л

Форма тела особи любого вида представляет собой набор признаков, переданных ей по наследству от предков. Для того чтобы выжить в текущей среде обитания или приспособиться к новым условиям окружающей среды, популяции необходимо пройти через естественный отбор тех признаков, которые имеются в генофонде вида. Поскольку каких-то идеальных генов, соответствующих данным условиям, чаще всего не бывает, природа обходится тем, что есть. Здесь можно привести очередную аналогию.

Представьте себе, что вы совершали морское путешествие и потерпели кораблекрушение. Вам повезло, и вы выбрались на необитаемый остров, где вам придется полагаться только на то, что находилось в ваших карманах на момент кораблекрушения. Понятно, что идеальными в данных условиях были бы набор всевозможных инструментов и «Справочник по выживанию на необитаемом острове» (Автор Робинзон Крузо, 4-е издание). Но у вас ничего такого нет. Значит, нужно использовать то, что есть, иначе вы погибнете.

В кармане у вас завалялась монетка. Вы затачиваете ее края на камне и пользуетесь ею для обстругивания веток, с целью создания стрел для охоты и гарпунов для ловли рыбы. Конечно, для этого гораздо лучше подошел бы нож, но его у вас не было. Впрочем, с этим неплохо справляется и монетка, а благодаря выпуклым буквам и цифрам на поверхности она не так сильно скользит в руках. Позже вы придумываете еще один способ затачивать стрелы. Вам уже не нужен нож, но нужно грузило для удочки. Идеально для этого подошел бы кусочек свинца, но его у вас нет. Поэтому вы сгибаете монету пополам и прикрепляете ее к леске. Теперь выпуклые буквы помогают ей крепче держаться на леске. Итак, вы уже нашли два применения тому, что предназначалось совершенно для других целей и не имело никакого отношения к жизни на необитаемом острове. При этом монета - не самый совершенный инструмент, но он работает. Вы ловите рыбу и поддерживаете свое существование. Тем временем на монете остаются отметки, повествующие об ее истории. На ней до сих пор видны отчеканенные буквы с цифрами, она сохраняет округлую форму, а также острые края с того времени, когда служила режущим орудием. В данный момент чеканка используется совсем для другой цели, нежели изначально, а острые края уже не нужны, хотя никакого вреда от них тоже нет.

То, что мы проделали с монеткой, эволюция автоматически делает с различными органами тела в ходе естественного отбора. Результат же получается примерно тот же. Тела многих животных сохраняют черты, которые сейчас используются совсем для других задач, нежели раньше. Зубы акулы - это видоизмененные чешуйки; крылья птицы - видоизмененные передние конечности; мембраны на крыльях летучих мышей сначала прикрывали тело, но позже стали использоваться для увеличения аэродинамической поверхности и т. д. Кроме того, некоторые черты, подобно заостренным краям монеты в нашем примере, сейчас не имеют никакого полезного свойства, хотя в прошлом были полезны для предков нынешних особей и передавались из поколения в поколение. Вы, вероятно, сейчас сидите на остатках хвоста, который возник у ваших предков и выполнял полезные функции, но в настоящий момент представляет собой лишь несколько костей на конце позвоночника. Другой пример - рудиментарный палец собак, который можно заметить у них высоко на ноге и который не касается земли. У предков собак было пять полноценных пальцев, но в процессе эволюции они стали бегать быстрее, так что один палец уменьшился в размерах и поднялся выше (сокращение числа пальцев на ноге распространено среди животных, которые быстро передвигаются по земле; см. рис. в гл. 12, раздел «Ступни»). Сейчас у собак только четыре функциональных пальца. Пятый палец ничего полезного не дает, и собаководы иногда даже удаляют его хирургическим путем. Вполне вероятно, если бы собаки и дальше жили сами по себе, а не рядом с человеком, который подвергает их искусственному отбору, и если бы естественный отбор среди них продолжился, то их пятый палец или совсем исчез бы, или не был бы виден снаружи, как остатки хвоста у людей.

Если какой-то признак в ходе эволюции утрачивается, то восстановить его почти невозможно.

Естественный отбор действует только в отношении тех признаков, которые имеются в данный момент, так что изменения условий влияют только на те части тела особи, которые есть сейчас. Например, птицы произошли от древних пресмыкающихся, которые произошли от древних земноводных, а те в свою очередь произошли от древних рыб. У древних рыб, земноводных и пресмыкающихся были длинные хвосты, которые участвовали в движении, когда животные плавали. В процессе своей эволюции птицы утратили длинные костистые хвосты и приобрели вместо них хвосты в виде перьев. От первоначальных хвостов у них осталась только так называемая гузка. Когда некоторые птицы (например, пингвины) вернулись в водную среду обитания и начали плавать, у них не вырос такой же хвост, как был когда-то. Для плавания пингвины использовали конечности, с помощью которых ранее летали, то есть крылья, так что теперь они как бы летают под водой. В результате кости их крыльев стали больше и крепче, чем кости крыльев других птиц, ведь плотность воды значительно больше плотности воздуха и для передвижения в ней требуется больше усилий. Как следствие, пингвины утратили способность летать в воздухе. Они плавают на поверхности моря, но хвост для плавания у них так и не появился. Вместо этого пингвины гребут в воде перепончатыми лапами подобно тому, как отталкиваются ими, передвигаясь по земле.

Идеальным решением для передвижения птиц в воде был бы хвост, подобный хвосту рыб, но эволюция ничего не планирует и не продумывает заранее. Эволюция просто происходит в результате естественного отбора; это следствие, а не причина. Пингвины приспособились к новой среде обитания и выжили, потому что естественный отбор понемногу изменял облик особей каждого поколения. Благодаря долгой череде небольших изменений общая форма тела пингвинов изменилась так, как требуется для птиц, которые ловят рыбу в воде. Природа не требует идеального решения, она довольствуется тем, что работает.

Так мы подходим к ответу на давний вопрос, который задают себе многие женщины: «Почему рожать так больно?» Беспощадный в своей прямоте ответ звучит следующим образом: «Потому что роды вовсе не обязаны быть безболезненными». Эволюции все равно, доставляют роды боль или удовольствие; пока они выполняют свою задачу, все остается так, как есть. Пока рождается достаточное количество здоровых малышей, сопутствующая родам боль не имеет никакого значения для естественного отбора, вне зависимости от того, что думает по этому поводу мать. Та степень боли, которую испытывают женщины при родах, - это, скорее всего, относительно недавнее новшество, возникшее всего несколько миллионов лет назад с увеличением объема человеческого мозга. Голова современных младенцев крупнее голов их предков, а появляться на свет им приходится примерно по тому же родовому каналу. Пока большинство родов заканчиваются удачно, нет никаких предпосылок для того, чтобы путем естественного отбора увеличились размеры родового канала. В результате сохраняются родовые боли.

Биологи часто повторяют эту фразу, но ее значение не всегда так очевидно. Как заметил Дарвин, виды борются между собой за существование. Но лучше всего жить тем, у кого нет никаких конкурентов, поэтому, как только в природе появляется неисследованная возможность, кто-то обязательно ею воспользуется.

Мир природы похож на современный деловой мир. Если работники в офисах слишком заняты, чтобы ходить на обед, то обязательно появится тот, кто предлагает услуги по доставке обеда прямо на рабочие места. Торговцы сандвичами получают прибыль, заняв свою нишу на рынке, - можно придумать сотни подобных примеров из области коммерции, которая как нельзя лучше подходит для сравнения с тем, что происходит в природе. Такая «коммерческая ниша» это своего рода «пустота», которую ищут все вокруг. Это может быть идея, до которой еще никто не додумался, или монополия на производство какой-нибудь продукции. Наткнувшись на какую-нибудь «жилу», до которой еще не добрались конкуренты, можно получить значительную прибыль. Когда же появляются конкуренты, то основатели бизнеса меняют стратегию, стараясь выполнять свою задачу более эффективно (например, продавать сандвичи по более низкой цене), вносят изменения в свои действия (например, заодно предлагают и напитки) или просто пытаются пережить конкуренцию. Это и есть то, что в теории Дарвина называется «борьбой за существование» (в нашем примере выраженное через мир бизнеса). Бизнес эволюционирует так же, как и биологические виды.

В природе многие виды птиц питаются летающими насекомыми - пищей, богатой белкaми, но существуют насекомые, которые летают ночью, когда птицы спят. Природа не терпит пустоты, и эту нишу на рынке заполнили ночные млекопитающие, которые в процессе эволюции приобрели способность летать, - летучие мыши. У них даже возникли крылья, преобразовав передние конечности. Внешне летучие мыши походят на птиц, потому что ведут примерно такой же образ жизни.

В мире бизнеса происходит примерно то же самое - предприятия, ведущие похожие дела, организованы идентично, даже если между ними нет прямой связи. Благодаря одинаковым условиям среды они приобретают схожие признаки. В работе продавцов сандвичей, например, неизбежно много общего, даже если их места находятся на противоположных концах света: для производства сандвичей они используют хлеб и наполнители; у них должны быть помещения и повара для изготовления сандвичей; у них должны быть транспортные средства для доставки продукции клиентам; чтобы ее разносить, у них должны быть корзинки или тележки; нужно принимать оплату деньгами. Все это следствие выбранного продавцами образа жизни. Природа в этом отношении ничем не отличается от бизнеса.

Животные, занимающие схожие ниши в разных частях света, как правило, похожи друг на друга. Морские птицы Южного полушария, загребающие воду лапами, ныряющие за рыбой и перемещающиеся под водой при помощи своих крыльев (пингвины), имеют общие черты с морскими птицами Северного полушария, загребающими воду лапами, ныряющими за рыбой и перемещающимися под водой при помощи своих крыльев (кайры и гагарки). Млекопитающие, постоянно обитающие в воде, плавающие с большой скоростью и добывающие рыбу (дельфины), похожи на хищных рыб, ведущих такой же образ жизни, хотя и не являются рыбами. Вымершие ихтиозавры также походили на дельфинов и на хищных рыб, потому что вели схожий образ жизни, даже несмотря на то, что были пресмыкающимися (их название переводится как «рыба-ящерица»).

Таким образом, разные группы животных, обитающие в схожих условиях, уподобляются друг другу, даже не будучи близкими родственниками. Биологи называют такой эволюционный процесс сближения «конвергенцией», то есть «схождением», потому что разные животные обретают примерно одну и ту же форму тела независимо друг от друга, не наследуя признаки от своих общих предков.

Эволюция не прекращается ни на мгновение, она происходит всегда, хотя и не стремится к какой-то цели; это пассивная реакция на естественный отбор, который также не прекращается ни на мгновение. Люди никоим образом не являются «венцом творения», хотя некогда это было общепринятым мнением. У эволюции нет «венца», нет конечной точки, она продолжается всегда. Нас даже нельзя назвать самым совершенным видом современности, эволюция которого заняла больше всего времени. Каждый ныне существующий вид эволюционировал столько же времени, сколько и мы (начиная с момента появления жизни на планете), и все существующие ныне виды в равной степени выиграли борьбу за существование.

Время от времени ученые находят окаменелые останки предков некоторых современных видов (например, папоротников, акул или крокодилов), которые, как кажется, ничуть не изменились за прошедшие миллионы лет. Распространено даже мнение, что это своего рода примитивные формы жизни, застывшие во времени. Но эволюция определяет не только внешние черты животных или растений, она меняет и внутренние органы, а также их функции. Со временем меняется даже биохимический состав организма. То, что современные животные или растения выглядят примерно так же, как и их предки, обитавшие миллионы лет назад, еще не значит, что эволюция обошла их стороной. Любой садовник скажет, что папоротники очень устойчивы ко многим болезням и вредителям, обладая прекрасной химической защитой. Вполне вероятно, что у их предков не было такой защиты. За миллионы лет внутренние защитные механизмы папоротников могли очень сильно измениться, чего не скажешь об их внешней форме. Акулы также страдают лишь от некоторых заболеваний, как и крокодилы, раны которых на удивление быстро затягиваются в грязной воде. Сейчас медики даже пытаются найти особые вещества в крови этих животных, сражающиеся с бактериями и уничтожающие их подобно пенициллину.

Нельзя также утверждать, что современные виды в чем-то превосходят виды, жившие в прошлом. Каждый вид приспособлен к своей специфической среде обитания, поэтому мнение о том, что вымершие виды были лишь «переходным звеном» к современным, ошибочно. Для примера возьмем людей, живших 10 000 лет назад. Да, у них не были развиты технологии, у них было накоплено меньше знаний, они не могли похвастаться достижениями в области медицины или строительства, но, прежде чем называть их «примитивными», подумайте, каким мир будет через 10 000 лет. Люди будущего будут обладать знаниями и способностями, какие нам даже не снились. Станут ли они называть нас всего лишь «переходным звеном» от каменного века к их современности? Не думаю. Мы не существуем для того, чтобы проложить дорогу будущим поколениям. Мы реагируем на современные условия и пытаемся выжить, как можем, в окружающих условиях. То же самое происходит и в процессе эволюции. Каждый вид приспособлен к своему времени. Время это может быть коротким или долгим, но сам факт существования вида говорит о том, что он все-таки победил в борьбе за существование. Вспомним, для того чтобы появилась птица дронт, потребовалось три с половиной миллиарда лет. Птицы этого вида были прекрасно приспособлены для условий острова Маврикий в Индийском океане и вымерли только после того, как европейцы завезли туда виды животных со своего континента, к сосуществованию с которым дронт оказался неприспособлен. Это все равно что выпустить стаю львов в местном торговом центре - мы тоже окажемся неприспособленными для существования в новых условиях (дронты гнездились прямо на земле, и завезенные моряками свиньи быстро пожрали их яйца).

Без вмешательства человека дронт, возможно, выжил бы и существовал по сей день. Но что значит «выжить»? Ответ на этот вопрос тоже неоднозначен. Ни один вид из обитавших на планете 400 миллионов лет назад сегодня не существует, но если бы все они вымерли, то никакой жизни сегодня не было бы. Виды исчезают по двум причинам: либо численность их представителей постепенно сокращается, пока не умрет самый последний (классический пример вымирания), либо вид постепенно эволюционирует и становится непохожим на своего дальнего предка. Примерно 4 миллиона лет назад в Африке обитал один вид, представители которого покинули ветви деревьев и принялись расхаживать по саванне. Сейчас этого вида не существует (если бы такое существо встретилось нам на улице, мы бы сразу поняли, что перед нами нечто непохожее на то, что мы видели до сих пор), но нельзя и сказать, что этот вид вымер. Как и многие другие виды, он выжил благодаря тому, что изменил свой облик, приспособившись к современным условиям. А теперь речь пойдет о его потомках.

На вопрос Природа не терпит пустоты. Что подразумевал этим выражением Аристотель? заданный автором For_efel лучший ответ это Важную роль в космологии Аристотеля играл принцип отсутствия в природе пустоты. ("Природа не терпит пустоты"). Введение такого представления означало, что Аристотель строит континуальную картину мира, принципиально противоположную атомистической, дискретной картине мира.

Ответ от Особняк [гуру]
Иносказательно: обычно применяется к социальной практике: если сознательно не поддерживать, не культивировать в человеке (обществе) доброе, хорошее начало, то ему неизбежно придет на смену дурное и злое. Отчасти может служить аналогом известной поговорки «Свято место пусто не бывает»

Ответ от шеврон [гуру]
Наверное неправильный перевод, возможно он хотел сказать в природе нет пустоты, т. е ни где во вселенной не найдется и малого участка где отсутствует как минимум гравитационные силы, а это уже не пустота. Кстати между ядром и электроном обязательно присутствует силы притяжения, иначе все разлетелась.

Ответ от Переросток [гуру]
Возможно, что для того чтобы стал виден окрашенный предмет, нужна - среда.. . Эта среда - "прозрачное"... Будет ли этой средой вода, воздух или твердое тело - это не столь важно, главное лишь, чтобы оно было прозрачным.
«Если бы кто положил себе на глаз вещь, имеющую цвет, он ничего бы не увидел. Цвет же приводит в движение прозрачное, например воздух, а этим движением, продолжающимся непрерывно, приводится в движение и орган чувства»
Эта среда невидима, но она есть, а значит - не может быть пустотой.. .
А может, это рассуждение позволяет увидеть предположения Аристотеля, что Бог вездесущ, что он присутствует не только в мире, но и там, где нет мира и вещей, - в бесконечной пустоте. Пустота, стало быть, это то "место", где нет ничего, кроме божественного присутствия. Так "ничто" приобретает значимость, начинает существовать, переставая быть пустотой...

Ответ от Александр [гуру]
Только то, что в его модели мира пустоты не было. Все заполнено. И движение возможно как смена мест. Там где был кувшин, это место заполнено воздухом. Для Аристотеля не существовало и атомов.

Ответ от Виктор Бецияну [гуру]
я думаю под пустотой он понимал праздность, глупость нежелание учиться и постигать что-то новое

Ответ от Svetlana Korolskaya [гуру]
...Для Аристотеля, как и для Платона, самое главное во всем бытии -
- это то, что оба философа называли умом. Но это вовсе не ум отдельного человека и даже не ум какого-нибудь божества,
но просто совокупность всех закономерностей, которые существуют в мире. Природа не терпить пустоты!
Это и есть хорошие закономерности в мире, не терпящем пустоты.

Ответ от Ѝлеонора Полякова [гуру]
Он подразумевал всеобъемлющее размножение всего сущего - от мелких
букашек до крупных жуков, от бабочек-однодневок до летающих, высоко
в облаках, птиц, от аквариумных рыбок до акул и китов, от диких животных до
высокоразвитого человечества.

Ответ от Макс [гуру]
Скорее всего имелось ввиду, что если не поддерживать в человеке добро (положительные качества) , то ему (добру) на смену придет зло.
Пусто место свято не бывает...

Ответ от [email protected] [гуру]
Не знаю почему, но вертится в голове: "Свято место пусто не бывает". --Все о том же))

Ответ от Анатолий Подплетний [гуру]
он подразумевал что человек не должен быть таким идиотом! ! Он должен заполнять разницу потенциалов!

Ответ от Пользователь удален [новичек]
Вся Вселенная - это материя.

Ответ от Пользователь удален [мастер]
Быть может, как и все эгоисты, он подразумевал, что его истинная природа и внутренняя сущность должна быть присуща всем нормальным людям. А может быть он был просто алкоголик и жена у него стерва. Говорить надо то, что подразумеваешь, и всё чаще будет хотеться промолчать.

Ответ от Nansy [гуру]
Если где-то убыло, значит, где-то прибыло.

Ответ от Пользователь удален [гуру]
не говори алло, если нет телефона-а то могут ответить

Ответ от Slava artmenco [гуру]
Определенно, не дурак, если только теперь наука приближается к его выводам, основанным на умозрительной логике.
К примеру, возвращается к понятию эфира, а не абсолютного вакуума. Думается, если бы уцелели все его рукописи, многому можно было бы поучиться современным ученым у него. Не говоря уже о широте его кругозора, хотя бы в своих маленьких отраслях знания научились бы делать логические выводы. Но вот ведь подтверждение: "natura ablwrret vacuum", на что хватало одного Аристотеля, теперь с лихвой хватает на все миллионы ученых...

Ответ от ??????? ?????? [гуру]
Когда я прочитал эту фразу мне почему-то показалась разьярённая природа, заметившая пустоту в чём-нибудь.. . она набрасывается на это место и уничтожает его, чтобы во всей вселенной небыло пустого места.. . а сейчас всюду в людях я вижу только пустоту, кажется скоро природа наброится на нас, чтобы устранить пустоту.. . но это лишь бред сумашедшего, не слушайте ничего))

Ответ от Ирония [гуру]
Видимо Джорж Бернард Шоу дополнил эту фразу по-своему:
" Природа не терпит пустоты: там, где люди не знают правды, они заполняют пробелы домыслом. "))

Ответ от Кошка по имени чебурашка [гуру]
катя семеова ответила хорошо.. .
на сколько помню... (в смысле пустот познания)
пустота быстро заполняется новым...

Ответ от Aleks abrams [гуру]
А на фига тебе Аристотель? Весь мир в пустоте - духовной.
Вот посмотри на атом, - там ядро и электроны, а между ними пустота.
Заполни эту пустоту энергией Любви!

Мякишев Г. Если бы Аристотель был прав //Квант. - 1995. - № 2. - С. 18-21.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"

Классификация движений

Великий Аристотель (384 - 322 до н.э.) с самого начала, казалось бы, поступил совершенно правильно: чтобы разобраться в многообразии видимых движений, нужно их рассортировать - классифицировать.

В те далекие времена Земля считалась центром Вселенной, и все движения рассматривались, естественно, по отношению к Земле. Идее относительности движения не было места.

Естественные движения

В первую очередь следует выделить естественные движения тел, которые называются так потому, что их не надо поддерживать извне. Они совершаются по раз и навсегда заведенному порядку и определяются природой тел.

Тяжелые предметы падают на Землю сами собой, стремясь к центру Вселенной, а легкие тела, подобные огню, поднимаются вверх, так как стремятся к своему естественному месту - краю области, окружающей центр Вселенной (рис. 1).

Рис. 1. Камень падает вниз, а огонь от костра поднимается вверх

Другой вид естественного движения - это движение звезд, Солнца, Луны и планет (рис. 2). Они совершают равномерное круговое движение относительно центра мироздания, ибо именно такое движение является наиболее простым и совершенным. Тела эти состоят из особой небесной субстанции и потому не падают на Землю.

Рис. 2. Фотография околополярной области неба, снятая неподвижной камерой с экспозицией около часа

Принудительные движения

Наряду с естественными движениями существуют принудительные. Это те движения, которые не могут происходить сами собой и побуждаются внешними воздействиями - силами. Например, для движения повозки ее все время должна тянуть лошадь (рис. 3). И чем сильнее она тянет, тем быстрее движется повозка. Ее скорость прямо пропорциональна силе. Повозка сразу же останавливается после прекращения внешнего воздействия.

Рис. 3. Принудительное движение повозки

Трудности в механике Аристотеля

Представления Аристотеля, по словам выдающегося современного американского философа и историка науки Томаса Куна , «не лишены смысла». Более того, Кун считает, что физика Аристотеля «не просто плохая физика Ньютона; она совсем другая».

В самом деле, ведь Аристотель четко фиксирует то, что каждый из нас видит каждый день (или каждую ночь): Солнце, Луна и звезды движутся по окружностям, камни падают вниз, а любая повозка остановится, если ее перестанут тянуть или толкать. Однако немало движений не совсем укладываются в классификацию Аристотеля и для их «объяснения» приходится прибегать к различным ухищрениям.

Природа не терпит пустоты

Можно проделать очень простой опыт. Нарисуем на полу небольшой круг. Проходя с мячом в руке рядом с ним, нужно на ходу разжать пальцы так, чтобы мяч попал в круг. Если выпустить мяч точно над кругом, то он в него не попадет. Мяч почему-то летит не просто вниз, но еще и вперед по ходу движения. (Как выявили исследования, проведенные в колледжах США, далеко не каждый школьник сразу понимает, что мяч надо выпускать не над кругом, а заранее.)

Как же объясняет падение мяча Аристотель? Вначале мяч движется принудительно под действием руки. При этом за мячом возникают завихрения воздуха, которые и толкают его вперед после того, как пальцы разжались. Здесь складываются естественное движение (падение вниз) и принудительное под действием завихрений воздуха (движение вперед).

А что будет, если мяч бросить в пустоте? Ответ Аристотеля гениально прост: этого вы сделать не можете, так как природа не терпит пустоты.

Блуждающие звезды

Почему Аристотель и его современники были убеждены в том, что именно Земля - центр Вселенной? Это же совершенно «очевидно» I Вокруг чего иного, как не центра мироздания, могут совершать звезды свои идеальные пути? К чему, как не к центру, стремятся падающие тела?

Однако давно уже было подмечено, что движение не всех небесных тел такое уж идеальное. Планеты - «блуждающие звезды», как их называли, - описывают на небе какие-то замысловатые петли (рис. 4). Аристотель мог этого и не знать, но когда тщательные наблюдения астрономов установили это бесспорно, здание механики Аристотеля зашаталось. Зашаталось, но не рухнуло. Клавдий Птолемей (ок. 100 - ок. 165) объяснил загадочные движения планет, не отказываясь от идеи Аристотеля о совершенном равномерном движении небесной субстанции по окружностям.

Рис. 4. Пример видимого пути планеты по небу за год

Каждая планета движется вокруг некоторого центра О (рис. 5), а сам этот центр обращается по окружности вокруг Земли. В момент, когда скорость \(~\vec \upsilon_O\) точки О противоположна скорости планеты \(~\vec \upsilon_p\), земному наблюдателю кажется, что планета поворачивает назад.

Рис. 5. Эпициклы Птолемея

Сложная и несколько запутанная система мира Птолемея тем не менее позволяла предсказывать положения планет довольно точно.

Гелиоцентрическая модель Вселенной

Великий шаг в понимании природы был сделан польским ученым Николаем Коперником (1473 - 1543).

В центре мироздания он вместо Земли поместил Солнце. Благодаря этому сложные движения планет оказались очень простыми, если принять, что все планеты, и Земля в том числе, обращаются вокруг Солнца.

Однако создание системы Коперника не так уж много изменило в механике Аристотеля. Просто место Земли заняло Солнце. Объяснение видимого движения звезд вращением Земли внесло идею относительности движения, но подтверждало мысль Аристотеля о том, что движение по окружности - это естественное движение.

Множественность миров

Истинный переворот в понимании механического движения связан с именем итальянского мыслителя Джордано Бруно (1548-1600). Бруно выдвинул идею множественности миров. Солнце не является центром мироздания; оно - одна из бесчисленных звезд, но только расположено недалеко от нас . Это и нанесло решающий удар по механике Аристотеля. Если нет центра мироздания, то бессмысленно говорить о естественном движении вокруг него, и вся классификация движений как отправной метод построения механики утрачивает опору. Поэтому Бруно не только великий астроном, но и великий механик. Фактически его идею следует понимать как принцип равноправности всех мест Вселенной.

Разрушив основную идею механики Аристотеля, Бруно ничего нового на ее месте не сумел создать. Он был обвинен инквизицией в ереси и 17 февраля 1600 года сожжен на костре.

Зарождение новой (теперь ее называют классической) механики

Галилео Галилей (1564 - 1642) первым совершенно отчетливо понял, что отсутствие центра Вселенной не позволяет говорить о движении как о чем-то абсолютном (относительно Земли у Аристотеля или относительно Солнца у Коперника). Движение относительно: можно с полным основанием говорить о движении любого тела по отношению к любому другому. Ну а если движения относительны, ясно, что их классификация - занятие довольно бесперспективное. Так, для человека, отдыхающего в парке на скамейке, и для другого, который в это время катается на карусели, все вокруг движется по-разному.

Не ведет ли это к хаосу, если нельзя даже классифицировать движения? Полностью от классификации движений Галилей не отказался. Но подход к классификации у него был принципиально иным, чем у Аристотеля. Отказавшись вслед за Дж. Бурно от представлений о центре Вселенной, Галилей с неизбежностью пришел к мысли, что если и существует «естественное» движение, то это движение тел, которые движутся «сами по себе», не подвергаясь никаким воздействиям. По мнению Галилея, естественное движение, или движение по инерции, - это прямолинейное движение с постоянной скоростью. В какой-то мере это кажется очевидным: ведь если тело не испытывает воздействия, то оно движется как бы в пустоте. Движение в пустом пространстве нигде не может ни ускориться, ни замедлиться. Тело не может повернуть ни налево, ни направо - просто для таких изменений движения не видно никаких причин.

Однако ни с чем не взаимодействующих тел нет и быть не может. Откуда же у Галилея возникла уверенность в справедливости его умозрительных доводов? Галилей отчетливо понял, что естественному движению с постоянной скоростью мешает сопротивление окружающей среды (воздуха, воды) или сила трения со стороны твердых поверхностей, по которым происходит движение. Простые опыты прямо указывают, что чем меньше сопротивление или трение, тем менее заметно изменяется скорость и тем дольше продолжается движение.

Здесь надо подчеркнуть еще один принципиально важный момент. Огромная, даже основная заслуга Галилея в том, что он по-новому понял, что такое законы движения. Ведь как было у Аристотеля: вижу - классифицирую; классификация движений - непосредственное обобщение наблюдений. У Галилея другой подход: он за видимыми движениями искал потаенную, сокровенную суть управляющих ими законов. Путь Галилея привел к возможности установить общие законы механического движения. Но для этого потребовался гений Ньютона.

Суть механики Ньютона

Есть нечто символическое в том, что Исаак Ньютон (1643 - 1727) родился почти точно через год после того, как не стало Галилея, и в том, что младенец, родившийся крохотным и совсем слабеньким (по словам современника, его можно было утопить в пивной кружке), вошел в историю как один из величайших титанов человеческого духа.

Ньютон понял и математически сформулировал основной факт, относящийся к механическому движению: воздействия тел друг на друга (силы) во всех без исключения случаях определяют не скорости движения тел, как считал Аристотель, а ускорения, т.е. быстроту изменения скорости . В этом и состоит то, что мы называем инерцией. Ускорение возникает сразу, одновременно с началом действия силы, а скорость нарастает постепенно. Даже очень большая сила не в состоянии сообщить телу сразу значительную скорость. Для этого нужно время. Чтобы остановить тело, опять-таки нужно, чтобы тормозящая сила (трение, сопротивление среды или что-либо иное) действовала некоторое время.

Силы - причины изменения состояния движения тел, т.е. их скорости. И если что и нужно классифицировать в первую очередь, то это типы сил, а не типы движений, которые зависят от системы отсчета.

Ньютон сформулировал основной закон динамики (второй закон), который называют уравнением движения: произведение массы на ускорение равно сумме всех действующих на тело сил:

\(~m \vec a = m \frac{d \vec \upsilon}{dt} = \vec F_1 + \vec F_2 + \vec F_3 + \ldots = \vec F. \qquad (1)\)

Когда Аристотель прав?

Аристотель:движение безынерционно, \(~\vec \upsilon \sim \vec F \qquad (?)\)

Ньютон: движение инерционно, \(~\frac{d \vec \upsilon}{dt} \sim \vec F \qquad (!)\)

А теперь попробуем перевести качественные представления Аристотеля о движении тел на математический язык, используя понятия и величины, входящие в механику Ньютона.

С самого начала надо отвергнуть разделение движений на естественные и принудительные. С точки зрения механики Ньютона, все движения надо отнести к принудительным (исключая движения свободных тел). Законы механики универсальны, и никакой «небесной субстанции» не существует. Поэтому движения небесных тел - планет, Луны и звезд - должны подчиняться тем же законам, что и падение камня на Землю, и движение повозки, влекомой лошадью. Мы теперь знаем, что в рамках применимости, когда можно пренебречь релятивистскими и квантовыми эффектами, механика Ньютона совершенно справедлива.

Движение, по Аристотелю, безынерционно, т.е. никакого времени для приобретения скорости не требуется, а скорость однозначно определяется приложенной силой. В каких случаях это предположение приблизительно справедливо?

Очевидно, в тех случаях, когда произведение массы на ускорение во втором законе Ньютона много меньше всех сил, действующих на тело, в том числе и силы сопротивления (трения):

\(~ma \ll F_1, ma \ll F_2 \ldots\)

Значит, механика Аристотеля вполне применима для установившегося движения, когда скорость не меняется и ускорение равно нулю (или очень мало). Это довольно распространенные случаи. Вот почему даже в наше время можно встретить людей, которые смотрят на движение так же, как Аристотель, впрочем, не отдавая себе в этом отчета.

Установившееся движение описывается уравнением

\(~\vec F + \vec F_c(\vec \upsilon) = 0,\)

где \(~\vec F_c\) - сила сопротивления, зависящая от скорости. Видно, что величина силы сопротивления, а значит, и величина скорости однозначно определяются силой \(~\vec F\). Так, если предположить, что \(~\vec F_c = - \mu \vec \upsilon\), то получим

\(~\vec \upsilon = \frac{\vec F}{\mu}.\)

По Аристотелю, скорость тела тем меньше, чем больше сопротивление среды. Если же сопротивления нет совсем, то под действием силы тело сразу же приобретает бесконечную скорость. Так, в пустоте, по словам Аристотеля, тело падало бы с бесконечно большой скоростью. Этого не происходит только потому, что природа не терпит пустоты.

Уравнение (2) можно назвать «вторым законом» в механике Аристотеля. Как мы увидим дальше, оно совершенно не годится для описания переходных процессов, предшествующих установившемуся движению. Однако чем меньше масса и чем больше коэффициент сопротивления μ , тем меньше интервал времени, на котором механика Аристотеля несостоятельна.

Первый закон претерпевает неизбежные существенные изменения. В механике Аристотеля свободное тело, т.е. тело, на которое не действуют силы, будет находиться в покое. Роль инерциальной системы ньютоновской механики будет играть система отсчета, в которой свободное тело покоится. Принцип относительности не выполняется.

Когда Аристотель неправ?

С самого начала здесь нужна оговорка. Ведь если бы Аристотель в самом деле был во всем прав и существовала бы небесная субстанция, из которой состоят тела, движущиеся относительно Земли по совершенным круговым орбитам, то такой мир мог бы существовать и в нем была бы возможна жизнь. Наше заявление в начале статьи в этом отношении двусмысленно. (Неслучайно Кун говорит не о ложности механики Аристотеля, а лишь об отличии ее от механики Ньютона.) Но все же, если признать в принципе возможным научный подход к теории принудительных движений по Аристотелю и признать все движения принудительными, то в этом и только в этом смысле можно сказать, что жизнь в мире, подчиненном механике Аристотеля, невозможна. «Объяснения» же Аристотелем естественных движений и выделение их в основной тип движений ни в каком отношении научным считать нельзя. Все сводится здесь к утверждению: «тела движутся так, а не иначе, потому что мы видим, что они именно так движутся». Это не наука.

Падение тел было бы равномерным

Ограничимся простым случаем падения по вертикали (рис. 6). На камень со стороны Земли действует постоянная сила \(~\vec P\). Как только вы разжали пальцы руки, камень, согласно Аристотелю, тут же начинает падать с постоянной скоростью. С этой же скоростью он достигнет поверхности Земли и немедленно остановится, как только сила упругости со стороны Земли станет равной Р по модулю.

Рис. 6. Тела падают на Землю с постоянной скоростью (?)

К примеру, в механике Аристотеля прыжки с любой высоты были бы безопасны. Опасность падения с высоты целиком и полностью обусловлена инерцией тел. При достижении силой упругости со стороны Земли значения Р тело не останавливается, но продолжает двигаться вниз, постепенно замедляя скорость. При этом сила упругости со стороны Земли продолжает нарастать, и в теле человека возникают деформации, значительно превышающие те, которые существуют, когда человек стоит на Земле. Это и ведет к травмам.

Не было бы колебаний

Колебания маятника - грузика на нити или на пружине - происходят благодаря инерции тел. Скорость тела по мере приближения к положению равновесия увеличивается, достигает максимума в положении равновесия, но не становится сразу равной нулю после уравновешивания сил. Она уменьшается постепенно благодаря действию силы, направленной к положению равновесия.

Согласно же механике Аристотеля, скорость маятника максимальна в первый момент, когда отклонение от положения равновесия максимально и максимальна сила, действующая на тело. По мере приближения к положению равновесия сила и скорость уменьшаются и в положении равновесия становятся равными нулю.

Можно предположить, что вряд ли возможно существование живых организмов без каких-либо колебательных процессов. Но главная опасность для жизни в другом.

Не существовало бы планетных систем

Если бы по мановению волшебной палочки механика Ньютона сменилась бы на механику Аристотеля, то Земля и все планеты начали бы падать на Солнце со все возрастающей скоростью (рис. 7). Ведь скорость была бы, согласно Аристотелю, направлена по силе, а сила направлена к центру Солнца. И очень скоро с Солнечной системой было бы покончено.

Рис. 7. Земля падает на Солнце (?)

Падения не происходит из-за того, что сила определяет не скорость, а ускорение. Ускорение Земли направлено к Солнцу - в этом смысле Земля «падает» на Солнце, но направленная по касательной к орбите скорость не меняется (в случае круговой орбиты) по модулю, а изменяется лишь по направлению (поворачивается). При сложении ускоренного движения к Солнцу и движения с постоянной скоростью в перпендикулярном направлении получается круговая (или эллиптическая в общем случае) орбита.

Механика Аристотеля и антропный принцип

Почему Вселенная такая, какая она есть? Почему она управляется теми законами, которые мы обнаруживаем? На первый взгляд, эти вопросы кажутся совершенно бессмысленными: не нашего ума это дело. Тем не менее, некий, конечно далеко не исчерпывающий, ответ можно дать. И ответ этот прост: Вселенная должна быть устроена так, чтобы в ней могли появиться разумные существа. В противном случае некому было бы задавать какие-либо вопросы. В этом состоит антропный принцип.

Так вот: антропный принцип «запрещает» механику Аристотеля; механика же Ньютона ему удовлетворяет.

Природа не терпит пустоты
С латинского: Natura abhorret vacuum (натура абхоррэт вакуум).
Выражение принадлежит древнегреческому философу Аристотелю (384-322 до н. э.). Популярным оно стало благодаря французскому писателю-гуманисту Франсуа Рабле (1494-1553), который в своем романе «Гаргантюа» (1535) пишет (ч. 1, гл. 5) о средневековых физиках, которые были уверены, что «природа боится пустоты», и этим объясняли, например, подъем воды в насосах (о разности давления они еше не знали).
Иногда в этом же смысле используется и латинское выражение Horror vacui (xoppop вакуи) - страх, боязнь пустоты.
Иносказательно: обычно применяется к социальной практике: если сознательно не поддерживать, не культивировать в человеке (обществе) доброе, хорошее начало, то ему неизбежно придет на смену дурное и злое. Отчасти может служить аналогом известной поговорки «Свято место пусто не бывает» (шутл.-ирон.).

• - или «страх перед вакуумом» Аристотель оспаривал возможность вакуума в макро - и микрокосмосе, он полагал, что природа не терпит пустоты и потому не допускает ее Филон Византийский Герон из Александрии...

  Словарь античности

• - поры и другие пустоты, возникающие по различным причинам после образования породы. К В. п. относятся: 1) пустоты растворения, образованные растворяющим действием подземных вод, циркулирующих в породе...

  Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

• - Бумага не краснеет. Выражения эти восходят к римскому писателю и оратору Цицерону...
• - Из стихотворения «19 октября 1827») А. С. Пушкина: ; Прекрасное должно быть величаво: Но юность нам советует лукаво, И шумные нас радуют мечты.....

  Словарь крылатых слов и выражений

• - БУМА́ГА, -и,...

  Толковый словарь Ожегова

• - Разг. Экспрес. Необходимо срочно, без промедления действовать. Вы между тем останьтесь у меня, отдохните, а потом, коли время не терпит, отправитесь в ваш путь. - Ну, поехала я, Иван, время не терпит...
• - Нет необходимости спешить, можно подождать. - Время, кажется, терпит, - заметил лениво Егор Фомич, взглянув на свой полухронометр. - Успеем позавтракать...

  Фразеологический словарь русского литературного языка

• - кого. Экспрес. 1. Как только возможно, допустимо существование кого-либо. - А ведь и не замечал до сих пор, что грешен, как козёл, эгоист первой руки и наделал зла такую кучу, что диво, как ещё земля держит...

  Фразеологический словарь русского литературного языка

• - см. Вор на вора не доказчик...
• - Запасливый нужды не терпит...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - См. ЖИЗНЬ -...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - Разг. Ирон. Письменно можно высказать такие мысли, которые высказать устно стесняются. /i> Высказывание приписывается римскому писателю и оратору Цицерону. БМС 1998, 61...
• - Разг. О необходимости делать что-л. срочно. БМС 1998, 102...

  Большой словарь русских поговорок

• - у кого. Перм. Об отсутствии терпения, несдержанности. Подюков 1989, 91...

  Большой словарь русских поговорок

• - Морд. Шутл. О непреодолимом желании сделать что-л. СРГМ 2002, 36...

  Большой словарь русских поговорок

• - прил., кол-во синонимов: 1 заваривавший...

  Словарь синонимов

"Природа не терпит пустоты" в книгах

Служенье муз не терпит суеты