Классическое естествознание, его становление и развитие

Эпоха Возрождения: революция в мировоззрении и науке. Предпосылки классической науки

В конце XV в. старую средневековую культуру стран Западной и Центральной Европы сменила новая культура, характерными чертами которой были гуманизм, восстановление интереса к античности, возрождение античных ценностей, отрицание схоластики, вера в возможности человека и его разума. Золотой век, вторая античность — так было названо это время. «Наш век, — писал гуманист Серторио Кват- тромани, — столь же счастлив и столь богат великими и блистательными именами, что нет у него оснований завидовать древним, ни даже тем, быть может, что будут после нас»[1]. И среди титанов эпохи Возрождения одним из первых следует назвать Леонардо да Винчи (1452— 1519), который был не только великим живописцем, но и великим математиком, механиком и инженером, которому обязаны важнейшими открытиями самые разнообразные отрасли физики.

Круг научных интересов Леонардо был чрезвычайно широк. Он занимался математикой и механикой, которую называл раем для математиков, физикой (в частности, оптикой) и астрономией, гидравликой и геологией, ботаникой, анатомией и физиологией человека и животных. Одним из первых он начал борьбу против схоластического метода, разработал основы нового метода и начал применять его к решению конкретных задач, в частности к изучению движения. Он фиксирует в природе наличие инерции и инерционного движения, приписывая его сохранению «природы насилия».

Наблюдательность и острота физического мышления Леонардо позволили ему на основе собственных наблюдений сформулировать ряд положений и задач. Он приблизился к современной трактовке понятия резонанса, разработал теорию окаменелостей.

Деятельность Леонардо да Винчи, художника, инженера, мыслителя, расшатывавшая устои средневековых представлений о природе, свидетельствовала, что мыслители эпохи Возрождения уже не чувствуют себя почтительными учениками Античности. Их собственные успехи стремительны и огромны! Дух эпохи Возрождения, пришедший на смену Средневековью, способствовал развитию критического отношения к картине мира, созданной Аристотелем и Птолемеем.

Революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости, стало издание в 1543 г. сочинения польского астронома Николая Коперника (1473—1543) «Об обращении небесных сфер». В этой книге была изложена гелиоцентрическая система мира и дано объяснение видимым движениям небесных тел. По учению Н. Коперника, в центре мира находится Солнце. Вокруг него обращаются пять известных к тому времени планет и Земля, которая также является планетой и ничем не отличается от других планет. Она одновременно вращается вокруг Солнца и вокруг собственной оси. Н. Коперник утверждал, что движение — это естественное свойство небесных и земных механизмов, выражаемое некоторыми общими закономерностями механики. Это учение опровергало догматизированное представление Аристотеля о «неподвижном перводвигателе», приводящем в движение Вселенную, и разрушало опиравшуюся на идеи Аристотеля религиозную картину мира. За такие взгляды церковная инквизиция посылала на костер, но так как последняя страница книги «Об обращении небесных сфер» была напечатана в день смерти Коперника, он избежал этой участи.

Сделав один революционный шаг, он вынужден был сделать и второй, сравнивая отношение Земли и Вселенной с отношением атома к телу. Это приводит его к представлению об относительности движения, к физическому релятивизму. Неподвижность Земли — это иллюзия, а реальность — это ее движение вокруг Солнца.

Вместе с тем польский астроном считал, что Вселенная конечна, она где-то заканчивается твердой сферой, на которой закреплены неподвижные звезды. Вселенная похожа на мир в скорлупе. Опровержение этих ошибочных утверждений Коперника и тем самым дальнейшее развитие и выявление ее революционирующей сущности выпала на долю великого итальянского мыслителя Джордано Бруно (1548—1600).

Бруно освободил теорию Коперника от пережитков схоластической космологии. Так, итальянский мыслитель отказывается от воззрения польского астронома, согласно которому Солнце представляет абсолютный центр Вселенной. Такого центра во Вселенной, согласно Бруно, вообще нет. Любая ее планета и даже точка может быть истолкована как центр Вселенной. Солнце, следовательно, не абсолютный, а лишь относительный центр Вселенной, т.е. центр нашей планетной системы. Поэтому наше Солнце не является единственным во Вселенной. То, что Аристотелю, Птолемею, схоластикам, да еще и Копернику представлялось последней, замыкающей Вселенную сферой неподвижных звезд, Бруно объявляет солнцами других, удаленных от нас на колоссальные расстояния миров. Не только наша Земля — «рядовая» планета солнечной системы, как учил Коперник, но и Солнце — лишь одна из бесчисленных звезд. Вселенная не имеет никаких границ, число миров в ней бесконечно. Не только наше Солнце имеет сопутствующие ему планеты, но и звезды, далекие от нас, также имеют свои спутники.

Воззрение Бруно было подтверждено астрономами только в середине нашего века. Как правильно считал Бруно, мы не видим этих планет вследствие колоссальности их расстояний от нас, к тому же планеты тонут в блеске звездных лучей. Наша Земля, отбрасывая солнечные лучи со своей поверхности, тоже светится в мировом пространстве, правильно заключает итальянский мыслитель, воззрения которого представляют пример плодотворного влияния философии на астрономию.

Система Коперника в своем исходном варианте, как инструмент для предвычисления планет, работала хуже классической системы Птолемея. И только после работ Иоганна Кеплера (1571 — 1630), открывшего миру истинную форму планетных орбит, простота и логичность коперниканской системы стали очевидны. И. Кеплер возродил идею гармонии мира.

Будучи уверенным в существовании мудрого промысла божьего, он думал, что при сотворении мира Бог должен был исходить из простых числовых свойств и соотношений, использовать совершенные геометрические формы. Используя три измерения «для пригонки орбит» в пространстве, он построил геометрическую модель Вселенной как системы вложенных друг в друга пяти правильных геометрических тел: тетраэдра, куба, или гексаэдра, октаэдра, додекаэдра, икосаэдра.

Поверхность описанного шара (сферы) проходит через вершины такого многогранника, а поверхность вписанного касается центра каждой грани, причем центры обеих сфер совпадают. Кеплер «устанавливает» между орбитами планет по одному многограннику: между Сатурном и Юпитером — куб, между Юпитером и Марсом — тетраэдр, между Марсом и Землей — додекаэдр, между Землей и Венерой — икосаэдр, между Венерой и Меркурием — октаэдр. Дальше Кеплер рассчитывает радиусы вписанных и описанных сфер.

Выяснив геометрические соотношения планетных движений, Кеплер начал исследовать физическую причину этого движения. Он справедливо считал, что действие силы притяжения Земли простирается далеко за границы земной поверхности. Кеплер сделал правильный вывод, что планеты движутся вокруг Солнца под действием силы, идущей от Солнца. Но Кеплер не смог открыть закон всемирного тяготения.

Неоценимое значение для естествознания имело открытие И. Кеплером законов движения планет. Оно свидетельствовало, во-первых, о том, что между движениями земных и небесных тел не существует непреодолимой пропасти, поскольку они подчиняются определенным естественным законам, во-вторых, сам путь открытия закона о движении небесных тел в принципе не отличается от открытия законов земных тел.

Для торжества гелиоцентрической системы Коперника и идей, высказанных Джордано Бруно, а следовательно, и для прогресса научного познания вообще огромное значение имели астрономические открытия, сделанные Галилео Галилеем (1564—1642) с помощью сконструированного им телескопа. Он обнаружил кратеры и хребты на Луне (в его представлении «горы» и «моря»), наблюдал бесчисленные скопления звезд, образующих Млечный путь, увидел спутники Юпитера, обнаружил пятна на Солнце (солнечные пятна) и т.д. Поэтому Галилея называли «Колумбом неба». Астрономические открытия Галилея — в первую очередь спутники Юпитера — стали доказательством истинности гелиоцентрической теории Коперника, а наблюдения Луны, казавшейся планетой, вполне аналогичной Земле, и обнаруженные им пятна на Солнце обосновали идею Дж. Бруно о физической однородности Земли и неба. Открытие же звездного состава Млечного пути явилось косвенным доказательством бесчисленности миров во Вселенной.

Деятельность Г. Галилея в области обоснования гелиоцентрической системы важна в том отношении, что астрономические открытия явились составной частью других исследований — прежде всего в различных отраслях физики. «Галилеева программа, — писал Н. Бор, — согласно которой описание физических явлений должно опираться на величины, имеющие количественную меру, дала прочную основу для упорядочения данных во все более и более широкой области»[2].

  • [1] Цит. по: Биленкин Д. Путь мысли. М.: Детская литература, 1982. С. 168.
  • [2] Бор Н. Избранные научные труды в 2 т. Т. 2. М.: Наука, 1971. С. 526.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >