Мы доказали это более тонким экспериментом. Мы взяли металлический колокольчик, легкого и тонкого сорта, такой, какой используется для солонок, и погрузили его в таз с водой, чтобы унести воздух, содержащийся в его внутренности, вниз с ним на дно таза. Мы сначала, однако, поместили маленький шар на дно таза, поверх которого мы поместили колокольчик. Результат был таков, что если шар был мал по сравнению с внутренностью колокольчика, воздух сжимал себя и сжимался, не будучи вытесненным, но если он был слишком велик для того, чтобы воздух охотно уступил ему, последний становился нетерпеливым к давлению, поднимал колокольчик частично вверх и поднимался пузырьками.
Чтобы доказать также расширение (а также сжатие), которое допускает воздух, мы приняли следующий метод: — Мы взяли стеклянное яйцо с маленьким отверстием на одном конце; мы вытянули воздух сильным всасыванием через это отверстие, а затем закрыли отверстие пальцем, погрузили яйцо в воду, а затем убрали палец. Воздух, будучи ограниченным усилием, сделанным при всасывании, и расширенным сверх своего естественного состояния, и поэтому стремящийся восстановить и сжать себя (так что если бы яйцо не было погружено в воду, оно втянуло бы воздух со свистящим звуком), теперь втянул достаточное количество воды, чтобы позволить воздуху восстановить свои прежние размеры.
Хорошо установлено, что редкие тела (такие как воздух) допускают значительное сжатие, как было замечено ранее; но осязаемые тела (такие как вода) допускают это гораздо менее охотно и в меньшей степени. Мы исследовали последний пункт следующим экспериментом:
У нас был свинцовый шар, сделанный способным вместить около двух пинт, винная мера, и довольно толстый, чтобы выдержать значительное давление. Мы налили воду в него через отверстие, которое мы затем закрыли расплавленным свинцом, как только шар был наполнен водой, так что все стало совершенно твердым. Мы затем сплющили две противоположные стороны тяжелым молотом, что неизбежно заставило воду занять меньшее пространство, так как сфера есть тело наибольшего содержания; и когда молот не справлялся из-за сопротивления воды, мы использовали мельницу или пресс, пока, наконец, вода, отказываясь подчиниться большему давлению, не выступила как мелкая роса через твердый свинец. Мы затем вычислили степень, до которой первоначальное пространство было уменьшено, и заключили, что вода допускает такую степень сжатия, когда ограничена великим насилием.
Более твердые, сухие или плотные тела, такие как камни, дерево и металлы, допускают гораздо меньшее и, действительно, едва ли какое-либо ощутимое сжатие или расширение, но ускользают путем разрушения, соскальзывания вперед или другими усилиями; как видно при сгибании дерева или стали для пружин часов, в метательных снарядах, ковке и многих других движениях, все из которых, вместе с их степенями, должны быть наблюдаемы и исследованы при исследовании природы, либо до достоверности, либо путем оценки или сравнения, как позволяет возможность.
XLVI. В двадцать втором разряде привилегированных инстанций мы поместим инстанции хода, которые мы также привыкли называть водяными инстанциями, заимствуя наше выражение от водяных песочных часов, используемых древними вместо тех, что с песком. Они таковы, что измеряют природу моментами времени, как последние инстанции — степенями пространства. Ибо все движение или естественное действие происходит во времени, более или менее быстро, но все же в определенных моментах, хорошо установленных природой. Даже те действия, которые представляются производящими эффект внезапно и в мгновение ока (как мы выражаемся), обнаруживаются допускающими большую или меньшую быстроту.
В первую очередь, следовательно, мы видим, что возвращение небесных тел в то же место происходит в регулярные времена, как и прилив и отлив моря. Спуск тяжелых тел к земле и подъем легких тел к небесной сфере происходят в определенные времена, согласно природе тела и среды, через которую оно движется. Плавание кораблей, движения животных, передача метательных снарядов — все происходит во времена, суммы которых могут быть вычислены. Что касается жара, мы видим, что мальчики зимой купают руки в пламени, не будучи обожженными; и фокусники, быстрыми и регулярными движениями, опрокидывают сосуды, наполненные вином или водой, и заменяют их, не проливая жидкость, с несколькими подобными инстанциями. Сжатие, расширение и извержение нескольких тел происходят более или менее быстро, согласно природе тела и его движению, но все же в определенные моменты.
При взрыве нескольких пушек сразу (которые иногда слышны на расстоянии тридцати миль), звук тех, что ближе к месту, слышен раньше, чем тех, что наиболее отдалены. Даже в зрении (чье действие наиболее быстро) ясно, что определенное время необходимо для его проявления, что доказывается тем, что некоторые объекты невидимы из-за скорости их движения, такие как мушкетная пуля; ибо полет пули слишком быстр, чтобы позволить впечатлению ее фигуры быть переданным зрению.
Эта последняя инстанция и другие подобного рода иногда возбуждали в нас самое чудесное сомнение, не меньшее, чем то, воспринимается ли образ неба и звезд как в фактический момент его существования или скорее немного спустя, и не существует ли (в отношении видимого появления небесных тел) истинного и кажущегося времени, так же как истинного и кажущегося места, что наблюдается астрономами в параллаксах. Нам представлялось столь невероятным, что образы или излучения небесных тел могли внезапно передаваться через столь огромные пространства к зрению, и казалось, что они должны скорее передаваться в определенное время. Это сомнение, однако (насколько касается какой-либо большой разницы между истинным и кажущимся временем), было впоследствии полностью разрешено, когда мы рассмотрели бесконечную потерю и уменьшение размера в отношении реальной и кажущейся величины звезды, вызванное ее расстоянием, и в то же время наблюдали, на каком великом расстоянии (по крайней мере шестьдесят миль) тела, которые являются просто белыми, могут быть внезапно увидены нами. Ибо нет сомнения, что свет небесных тел не только далеко превосходит яркое появление белого, но даже свет любого пламени (с которым мы знакомы) в силе своего излучения. Огромная скорость самих тел, которая воспринимается в их суточном движении и столь изумила мыслящих людей, что они были более готовы верить в движение земли, делает движение излучения от них (чудесное, как оно есть в своей быстроте) более достойным веры. То, что больше всего весило с нами, однако, есть то, что если бы был какой-либо значительный интервал времени между реальностью и появлением, образы часто были бы прерваны и спутаны облаками, сформированными в то же время, и подобными нарушениями среды. Пусть этого будет достаточно в отношении простых мер времени.
Не только абсолютная, но еще более относительная мера движений и действий должна быть исследована, ибо последняя весьма полезна и применима. Мы воспринимаем, что пламя огнестрельного оружия видно раньше, чем слышен звук, хотя пуля должна была ударить воздух прежде, чем пламя, которое было позади нее, могло ускользнуть: причина чего в том, что свет движется с большей скоростью, чем звук. Мы воспринимаем также, что видимые образы принимаются зрением с большей быстротой, чем они отпускаются, и по этой причине скрипичная струна, тронутая пальцем, кажется двойной или тройной, потому что новый образ принимается прежде, чем прежний отпущен. Отсюда также кольца при вращении кажутся шарообразными, а зажженный факел, быстро несомый ночью, кажется имеющим хвост. На принципе неравенства движения Галилео также попытался объяснить прилив и отлив моря, предполагая, что земля движется быстро, а вода медленно, посредством чего вода, после накопления, через интервалы падала бы назад, как показано в сосуде с водой, заставленном двигаться быстро. Он, однако, вообразил это на данных, которые не могут быть предоставлены (а именно, движение земли), и, кроме того, не удовлетворительно объясняет прилив, происходящий каждые шесть часов.
Примером нашего текущего положения (относительной меры движения) и одновременно его примечательного применения, о котором мы говорили, служат мины, начиненные порохом, где огромные массы земли, строений и тому подобного опрокидываются и повергаются ниц малым количеством пороха; причина этого решительно заключается в том, что движение расширения пороха гораздо быстрее, чем движение тяжести, которое могло бы ему противостоять, так что первое завершается прежде, чем второе успевает начаться. Отсюда также в метательных снарядах сильный удар не унесет их так далеко, как резкий и быстрый. И малая доля жизненного духа в животных, особенно в таких огромных телах, как у кита или слона, никогда не смогла бы согнуть или направить такую массу тела, если бы это не было обусловлено скоростью первого и медлительностью второго в сопротивлении его движению.
Короче говоря, этот пункт является одним из главных оснований магических экспериментов (о которых мы вскоре расскажем), где малая масса материи преодолевает и регулирует гораздо большую, если только имеет место предвосхищение движения за счет скорости одного, прежде чем другое будет готово к действию.
Наконец, во всех естественных действиях следует наблюдать момент первого и последнего. Так, при настаивании ревеня сначала извлекается слабительное свойство, а затем вяжущее; мы испытали нечто подобное при настаивании фиалок в уксусе, который сначала извлекает сладкий и тонкий аромат цветка, а затем более землистую часть, которая портит благоухание; так что если фиалки настаивать целый день, извлекается гораздо более слабый аромат, чем если бы их настаивали всего четверть часа, а затем вынимали; и поскольку ароматический дух в фиалке не обилен, пусть другие, свежие фиалки настаиваются в уксусе каждые четверть часа, до шести раз, когда настой становится настолько сильным, что, хотя фиалки оставались там в общей сложности не более полутора часов, остается приятнейший аромат, не уступающий самому цветку, на целый год. Следует заметить, однако, что аромат приобретает свою полную силу примерно через месяц после настаивания. При перегонке ароматических растений, мацерированных в винном спирте, хорошо известно, что сначала поднимается водянистая и бесполезная флегма, затем вода, содержащая больше спирта, и, наконец, вода, содержащая больше аромата; и многие наблюдения подобного рода, весьма достойные внимания, могут быть сделаны при перегонках. Но пусть этого будет достаточно в качестве примеров.
XLVII. В двадцать третий разряд привилегированных инстанций мы поместим инстанции количества, которые мы также привыкли называть дозами природы (заимствуя слово из медицины). Они таковы, что измеряют силы по количеству тел и указывают на влияние количества на степень силы. И прежде всего, некоторые силы существуют только в универсальном количестве или в том, которое имеет отношение к конфигурации и строению вселенной. Так, земля неподвижна, ее части падают. Воды в море приливают и отливают, но не в реках, за исключением случаев доступа моря. Затем, опять же, почти все частные силы действуют в соответствии с большим или меньшим количеством тела. Большие массы воды нелегко загрязняются, малые — легко. Новое вино и пиво созревают и становятся пригодными для питья в небольших бурдюках гораздо быстрее, чем в больших бочках. Если трава помещена в значительное количество жидкости, происходит скорее настаивание, чем пропитывание; если в меньшее — наоборот. Поэтому ванна и легкое окропление производят разные эффекты на человеческое тело. Легкая роса, опять же, никогда не выпадает, но рассеивается и соединяется с воздухом; так мы видим, что при дыхании на драгоценные камни незначительное количество влаги, подобно маленькому облаку в воздухе, немедленно растворяется. Опять же, кусок того же магнита не притягивает столько железа, сколько притягивал весь магнит. Существуют некоторые силы, где малость количества более полезна; как при сверлении, острое острие проникает легче, чем тупое; алмаз, будучи заостренным, оставляет след на стекле и тому подобное.
Здесь также мы не должны довольствоваться расплывчатым результатом, но исследовать точную пропорцию количества, необходимую для конкретного проявления силы; ибо можно было бы предположить, что сила находится в точной пропорции к количеству; что если, например, свинцовая пуля весом в одну унцию упадет за данное время, то пуля в две унции должна упасть вдвое быстрее, что является величайшим заблуждением. И не во всяком роде силы преобладает одно и то же отношение, их различие весьма значительно. Поэтому мера должна определяться экспериментом, а не вероятностью или догадками.
Наконец, во всех наших исследованиях природы мы должны наблюдать, какое количество, или доза, тела требуется для данного эффекта, и в то же время должны остерегаться оценивать его слишком высоко или слишком низко.
XLVIII. В двадцать четвертый разряд привилегированных инстанций мы поместим борющиеся инстанции, которые мы также привыкли называть инстанциями преобладания. Они таковы, что указывают на преобладание и подчинение сил по сравнению друг с другом, и на то, какая из них является более энергичной и высшей, или более слабой и низшей. Ибо движения и действия тел соединяются, разлагаются и комбинируются не меньше, чем сами тела. Поэтому мы представим основные виды движений или активных сил, чтобы их сравнительная сила, а отсюда демонстрация и определение рассматриваемых инстанций, могли стать более ясными.
Пусть первым движением будет движение сопротивления материи, которое существует в каждой частице и полностью предотвращает ее уничтожение; так что никакой пожар, вес, давление, насилие или продолжительность времени не могут свести даже малейшую часть материи к ничто или помешать ей быть чем-то, занимать некоторое пространство и освобождаться (в каких бы стесненных обстоятельствах она ни находилась), изменяя свою форму или место, или, если это невозможно, оставаясь такой, какая она есть; и никогда не может случиться так, чтобы она стала ничем или оказалась нигде. Это движение обозначается школами (которые обычно называют и определяют все по его эффектам и неудобствам, а не по его внутренней причине) аксиомой, что два тела не могут существовать в одном и том же месте, или они называют его движением для предотвращения проникновения измерений. Бесполезно приводить примеры этого движения, поскольку оно существует в каждом теле.
Пусть вторым движением будет то, которое мы называем движением связи, посредством которого тела не позволяют себе отделиться в какой-либо точке от контакта с другим телом, как бы наслаждаясь взаимной связью и контактом. Это называется школами движением для предотвращения пустоты. Оно происходит, когда вода всасывается или набирается шприцем, плоть — при постановке банок, или когда вода остается, не вытекая из перфорированных сосудов, если только не открыто отверстие для доступа воздуха, и в бесчисленных случаях подобного рода.
Пусть третьим будет то, которое мы называем движением свободы, посредством которого тела стремятся освободиться от любого неестественного давления или напряжения и восстановить размеры, соответствующие их массе; и примеров этого также бесчисленное множество. Так, у нас есть примеры их освобождения от давления: вода при плавании, воздух при полете, вода при гребле, воздух при волнообразном движении ветров и пружины часов. Точный пример движения сжатого воздуха виден в детских пугачах, которые они делают, вычищая сердцевину из веток бузины или чего-то подобного и вставляя кусочек мясистого корня или тому подобное с каждого конца; затем они проталкивают корень или другой снаряд шомполом к противоположному концу, из которого нижний снаряд выбрасывается и вылетает с хлопком, причем до того, как его коснется другой кусок корня или снаряд, или шомпол. У нас есть примеры их освобождения от напряжения в движении воздуха, который остается в стеклянных яйцах после всасывания, в струнах, коже и ткани, которые отскакивают после натяжения, если оно не продолжается долго. Школы определяют это термином движения от формы элемента; довольно неразумно, поскольку это движение обнаруживается не только в воздухе, воде или огне, но и в каждом виде твердого тела, таком как дерево, железо, свинец, ткань, пергамент и т. д., каждое из которых имеет свой собственный надлежащий размер и с трудом растягивается до какого-либо другого. Поскольку, однако, это движение свободы является самым очевидным из всех и наблюдается в бесконечном количестве случаев, будет полезно различать его правильно и ясно; ибо некоторые весьма небрежно смешивают его с двумя другими — сопротивления и связи; а именно, свободу от давления с первым, а свободу от напряжения со вторым, как если бы тела при сжатии уступали или расширялись, чтобы предотвратить проникновение измерений, а при растяжении отскакивали и сокращались, чтобы предотвратить пустоту. Но если бы воздух при сжатии можно было довести до плотности воды, или дерево до плотности камня, не было бы нужды ни в каком проникновении измерений, и все же сжатие было бы гораздо большим, чем они фактически допускают. Так, если бы воду можно было расширить до тех пор, пока она не стала бы такой же разреженной, как воздух, или камень — таким же разреженным, как дерево, не было бы нужды в пустоте, и все же расширение было бы гораздо большим, чем они фактически допускают.
Мы, следовательно, не приходим к проникновению измерений или пустоте до пределов конденсации и разрежения, в то время как движение, о котором мы говорим, останавливается и проявляется гораздо раньше них и является не чем иным, как стремлением тел сохранить свою удельную плотность (или, если угодно, свою форму) и не покидать их внезапно, а лишь изменяться постепенно и по своей собственной воле. Однако гораздо важнее внушить человечеству (поскольку многие другие пункты зависят от этого), что насильственное движение, которое мы называем механическим, а Демокрит (который в объяснении своих первичных движений должен быть поставлен даже ниже среднего класса философов) называл движением удара, есть не что иное, как это движение свободы, а именно стремление к расслаблению после сжатия. Ибо при всяком простом толчке или полете через воздух тело не смещается и не движется в пространстве, пока его части не будут приведены в неестественное состояние и сжаты движущей силой. Когда это происходит, различные части, подталкивая друг друга по очереди, приводят в движение целое, причем как вращательным, так и поступательным движением, чтобы части могли и таким образом освободиться или легче подчиниться. Пусть этого будет достаточно для рассматриваемого движения.