Китайская физика. Опережала ли традиционная наука Запад?

Китайский термин «у-ли» (законы вещей), который можно попытаться соотнести к греческому термину «физика», впервые встречается в ханьском трактате «Хуайнань-цзы»: «Ян-суй добывает огонь от солнца, магнит притягивает железо, краб, попав в клей, портит его, а подсолнечник поворачивается за солнцем. Отчего это происходит – будь хоть мудрецом, не объяснить! Ощущений глаз и ушей недостаточно для определения «у-ли», усилий сердца и мысли недостаточно для установления истины». Следовательно, в древности понятие «у-ли» включало в себя явления, относящиеся к оптике, магнетизму и биологии. Этот термин подразумевал объяснение сути простых явлений, и его нельзя полностью отождествлять с физикой. В 90-е годы 19 века в китайский язык из японских переводных учебников пришло слово «у-ли-сюэ», которым обозначают физику сегодня. Историю китайской физики в общем можно разделить на три этапа:

1. Самостоятельное развитие с древних времён до конца эпохи Мин (17 в.);

2. Знакомство с научной физикой с 1840 года;

3. Развитие современной физики с 1950 года.

Будем называть китайскую «протофизику», то есть «у-ли» – традиционной физикой, по аналогии с устоявшимся термином «традиционная наука Китая». Традиционная физика зародилась в древние времена, процесс её развития насчитывает несколько тысяч лет. Важнейшей её чертой была эмпиричность, то есть физические знания брали начало в опытах и технических методах. Большинство сведений, которые мы можем отнести к физической науке извлекаются из трактатов по изготовлении пилюль бессмертия, травников, описаний ремесленных приёмов, философских опусов типа «Мо-цзин», «Ле-цзы», «Внешних комментариев к «Канону песен» Ханя» и т. д.

Рассмотрим некоторые разделы традиционной физики, которые можно сопоставить с разделами научной физики.

Механика. Китайцы издревле интересовались искусством изобретения механизмов, но определенное теоретическое осмысление механического движения произошло у них только благодаря деятельности моистов («мо-цзя») в 3–4 вв. до н. э., то есть практически синхронно с греками. Правда, моистские штудии, в отличие от механики Архимеда, были лишены всякой математики, и в дальнейшем их влияние на развитие традиционной китайской науки было ничтожным. В «Мо-цзин» изложено немало знаний по механике. Например, там обсуждаются основные принципы механического действия рычага, блока и наклонной плоскости, приводятся верные определения тела в состоянии свободного падения, поступательного движения, вращательного движения, качения. Кроме того, в трактате были сформулированы понятия времени и пространства, обсуждалось соответствие времени и пространства процессу движения.

Пространство («юй») – это «совокупность различных местоположений». Отдельное местоположение не является пространством. Также и пространство не является неким местоположением, общим для всех вещей, поскольку пространство бесконечно, а любое местоположение – ограничено.

Длительность («цзю») – это «совокупность различных времен», то есть следующих друг за другом периодов времени, которые подразделяются на прошлое, настоящее и будущее. Сам по себе один период времени не является длительностью, поскольку длительность – это продолжительность существования чего-нибудь.

Специфика китайской формулировки в том, что в отличие от Ньютона, мыслившего пространство и время (длительность) абсолютными, моисты полагали их относительными, когда речь шла о движении. Движущееся тело как бы самим движением длит время и формирует вокруг себя пространство. На это не требуется затрат энергии, и движение будет бесконечным. Но если есть противодействующая сила, связанная с «преградой», то движение будет тормозиться. Получается, что пространство само по себе является пустым, то есть не имеет того, что могло бы сдерживать движение. Это китайский вариант первого закона Ньютона. До второго закона они не дошли, хотя понятие силы ввели. Сила определялась так: «Сила – причина ускорения всех форм», а ускорение – это «увеличение быстроты на один ли» или «уменьшение опоздания на один ли». Рассматривались сила инерции, сила трения качения, вводилось понятие равнодействующей силы. Был у них и свой вариант закона Гука в форме приложения к стрельбе из лука: «каркас лука при добавлении одного даня растягивается на один чи, двух даней – на два чи, трёх даней – на три чи», (меры длины: чи и ли, мера веса – дань, меры, различные для разных эпох). Уже в эпоху Хань формулируется механический принцип относительности: «Земля вечно пребывает в движении, но люди того не осознают. К примеру, человек, находящийся в лодке, недвижен и в то время, как плывёт лодка, не осознаёт её движения» – это типичный школьный пример, используемый и поныне. В эпоху Пяти династий астрономы обнаружили, как изменяется скорость движения планет: «Планеты двигаются быстрее, когда они близко расположены к Солнцу, и медленнее, когда они далеко отстоят от Солнца».