Интересно, что еще до того, как внутри самой физики появились серьезные сомнения в буквальной справедливости описанных выше представлений, в германской натурфилософии возникла система, в которой были глубоко проанализированы общие ограничения возможностей человеческого познания. Из нее, в частности, следовало, что мир атомов, взаимодействующих в пустоте, принципиально может рассматриваться как не более, чем удобная для определенных целей, но временная модель, как приближение к непознаваемой действительности. Речь идет о «Критике чистого разума» (1781) и «Метафизических основаниях естественных наук» (1783) Иммануила Канта. Мотив платоновской пещеры возродился и вновь зазвучал в блестящей аранжировке. Бели для Ньютона время и пространство были независимыми от человеческого разума объектами, реальными творениями Бога, то, согласно Канту, это инструменты, которыми оперирует человеческий мозг, постигая внешний мир. По Канту человек сам накладывает связи между событиями, представляя их в пространстве-времени. Плодотворность мысленных концепций определится тем, ведут ли они к новым открытиям и новым причинным цепочкам. Но на основании эмпирических данных, так или иначе обработанных разумом, узнать «действительные» свойства внешней реальности невозможно. То, что разум может знать о материи, имеет малое отношение к тому, чем она является «на самом деле».
Является ли представление об атомах в пустоте законным и отражающим способности разума познать реальность? Ответ Канта на этот вопрос — твердое «нет». По поводу концепции пустоты он, в частности, пишет: «Я не имею в виду отвергать пустое пространство: оно может существовать вне пределов достижимости ощущений, и поэтому никакого эмпирического знания о нем нельзя получить, такое пространство не является возможным объектом нашего опыта». Чтобы понять его отношение к приписыванию атомам реальных свойств типа размеров, формы, упругости и пр., по аналогии с макроскопическими телами повседневного опыта, можно обратиться к многочисленным примерам, которые дает современная атомная физика, где невозможность наглядных представлений связана с самой ее сущностью. Наука XX столетия прекрасно укладывается в ложе кантовской философии.
Итак, по Канту, мы не можем получить образ элементарной единицы материи, и само стремление к этой цели незаконно. Но существуют эмпирические признаки материи, которые объективны. В «Метафизических основаниях» к таким признакам Кант относит отталкивающие и притягивающие силы. В каком-то смысле материя определяется как заполнение пространства силой. Естественно, что с такой точки зрения она должна делиться до бесконечности. В результате, не написав ни одной формулы и не сделав ни одного опыта, И. Кант с помощью «чистого разума» пришел по существу к представлениям теории поля, которые практически реализовались только через 100 лет.
У Ф. Шеллинга (1775-1854), который в книге «Набросок истории Природы» развивал философию Канта, появилась новая концепция сил, представляющих состояние вечного противоборства, «конфликта», а не просто мертвых натяжений в пространстве. Несмотря на несколько мистический характер таких взглядов, они внесли важный элемент — априорную идею взаимной превращаемости одной силы в другую, идею, которая совершенно не укладывается в лоно ньютоновской физики. Общий практический вывод, который должен был бы сделать человек, изучающий природу по Канту и Шеллингу, состоит в следующем: не нужно изобретать телесные жидкости для описания тепловых, электрических, магнитных, оптических и прочих явлений, не нужно стремиться к наглядным представлениям, но следует искать проявления фундаментальных сил. При этом можно ожидать, что эти проявления будут существенно изменяться в зависимости от условий.
3.1. Ганс Христиан Эрстед (1777-1851)
Физика к началу XIX века была уже точной наукой, развивающейся по своим внутренним законам. Она пришла к близким представлениям, но в свое время и почти независимо от философии. Оговорка «почти» в данном случае не случайна по двум причинам. Во-первых, какое-то влияние на развитие физики философские течения эпохи несомненно оказывают, хотя обратное влияние, конечно, гораздо сильнее. Во-вторых, и это исторический факт, одно из важнейших открытий начала XIX века было сделано под непосредственным влиянием идей Канта и Шеллинга.
Речь идет о наблюдении Гансом Христианом Эрстедом в 1820 году отклонения магнитной стрелки под действием электрического тока. Открытие лежало на поверхности, и опыт Эрстеда был элементарно прост, в то время ставились значительно более сложные эксперименты. Нет сомнений, что явление было бы вскоре обнаружено другими людьми, которые ничего не знали про немецкую натуральную философию, но все-таки первым был Эрстед, который с 1813 года целенаправленно искал свидетельства преобразования электрической силы в магнитную как реализацию конкретных философских идей.