2.2. Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров

Первая научная революция произошла в эпоху, оставившую глубокий след в культурной истории человечества. Это был период конца XV - XVI вв., ознаменовавший переход от Средневековья к Новому времени и по-лучивший название эпохи Возрождения. Последняя характеризовалась воз-рождением культурных ценностей античности (отсюда и название эпохи), расцветом искусства, утверждением идей гуманизма. Вместе с тем эпоха Возрождения отличалась существенным прогрессом науки и радикальным изменением миропонимания, которое явилось следствием появления гелио-центрического учения великого польского астронома НИКОЛАЯ КОПЕР-НИКА (1473-1543). В своем труде "Об обращениях небесных сфер" Коперник утверждал, что Земля не является центром мироздания и что "Солнце, как бы восседая на Царском престоле, управляет вращающимся около него семейством светил" Это был конец старой аристотелевско-птолемеевской геоцентрической системы мира. На основе большого числа астрономических наблюдений и расчетов Коперник создал новую, ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКУЮ систему мира, что явилось первой в истории человечества научной революцией. Возникло принципиально новое миропонимание, которое исходило из того, что Земля одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым ор-битам. Совершая обращение вокруг Солнца, Земля одновременно вращается и вокруг собственной оси, чем и объясняется смена дня и ночи, видимое на-ми движение звездного неба. Учение Коперника подрывало опиравшуюся на идеи Аристотеля рели-гиозную картину мира. Последняя исходила из признания центрального положения Земли, что давало основание объявлять находящегося на ней человека центром и высшей цель того, религиозное учение о природе противо-поставляло земную материю, объявляемую тленной, преходящей небесной, которая считалась вечной и неизменной. Однако в свете идей Коперника трудно было представить, почему, будучи "рядовой" планетой. Земля долж-на принципиально отличаться от других планет. Одним из активных сторонников учения Коперника, поплатившегося жизнью за свои убеждения, был знаменитый итальянский мыслитель ДЖОР-ДАНО БРУНО (1548-1600). Но он пошел дальше Коперника, отрицая нали-чие центра Вселенной вообще и отстаивая тезис о бесконечности Вселенной. Бруно говорил о существовании во Вселенной множества тел, подобных Солнцу и окружающим его планетам.

2.3. Вторая научная революция. Создание классической механики и экспериментального естествознания. Механистическая картина мира

В учении ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЯ (1564-1642) были заложены основы естествознания. До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, и ес-ли это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля (хотя и согласуется с нашим повседневным опытом) является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал совер-шенно иной принцип, получивший впоследствии наименование ПРИНЦИПА ИНЕРЦИИ: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изме-няя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия. Большое значение для становления механики как науки имело иссле-дование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость сво-бодного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а прой-денный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилей открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздей-ствием начального толчка и земного притяжения, является параболой. Гали-лею принадлежит экспериментальное обнаружение весомости воздуха, от-крытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов. Росту авторитета Галилея способствовали его астрономические иссле-дования, обосновавшие и утверждавшие гелиоцентрическую систему Копер-ника. Используя построенные им телескопы (вначале это был скромный оп-тический прибор с трехкратным увеличением, а впоследствии был создан те-лескоп и с 32кратным увеличением), Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий. Он установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности пятна. У самой большой планеты Солнечной сис-темы Юпитера Галилей обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Наблюдение за Луной показали, что ее поверхность гористого строе-ния и что имеет ЛИБРАЦИЮ, т.е. видимые периодические колебания маят-никового характера вокруг центра. Галилей убедился, что кажущийся туман-ностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд. С астрологическими наблюдениями Галилея, описанными им в сочи-нении "Звездный вестник", ознакомился и дал высокую оценку один из крупнейших математиков и астрономов конца XVII - первой трети XVII вв. ИОГАН КЕПЛЕР (1571-1630). Эта оценка астрономических исследований Галилея содержалась в работе Кеплера "Рассуждение о "Звездном вестнике". Кеплер занимался поисками законов небесной механики и составлени-ем звездных таблиц. На основе обобщения данных астрономических наблю-дений он установил три закона движения планет относительно Солнца. В своем первом законе Кеплер отказывается от коперниковского представления о круговом движении планет вокруг Солнца. В этом законе утверждается, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Согласно второму закону Кеплера, радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади. Из этого закона следовал вывод, что скорость движения планеты по орбите не постоянна и она тем больше, чем ближе планета к Солнцу. Третий закон Кеплера гласит: квадраты времен обращения планет вокруг Солнца от-носятся как кубы их средних расстояний от него. Большое впечатление на естествоиспытателей произвела теория вихрей, выдвинутая в 40х годах XVII в. французским ученым РЕНЕ ДЕКАРТОМ (1596-1650). Система научных и философских взглядов Декарта получила на-звание КАРТЕЗИАНСТВА, поскольку Декарт подписывал свои сочинения латинизированной формой своей фамилии Картезиус. Декарт полагал, что мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри. Вихревые потоки, окружая все небесные тела, увлекают их и приводят в движение. Солнечная система представляет собой громадный вихрь, в центре которого находится Солнце. Этот солнечный вихрь увлекает в своем движении все планеты. Центрами других, меньших вихрей, вращающихся вокруг Солнца, являются планеты. Планетные вихри вовлекают в круговое движение спутники этих планет. Так, вихрь, окружающий Землю, приводит в движение вокруг Земли ее спутник Луну. Причем в каждом вихре тело, находящееся ближе к центру, вращается вокруг него быстрее, чем более далекое. Этим Декарт объяснял тот факт, что чем ближе планеты к Солнцу, тем короче периоды их обращения вокруг него (всего 88 дней для Меркурия, 225 дней для Венеры, 365 дней для Земли и т.д.). Космологическая гипотеза Декарта оказалась несостоятельной и была отвергнута последующим развитием науки. Но Декарт обессмертил свое имя в другой области в математике. Создание им основ аналитической геометрии, введение осей координат, носящих по сей день наименование декартовых, введение им многих алгебраических обозначений, формулирование понятия переменной величины вот далеко не полный перечень того, что сделал Де-карт в области математики, обеспечив ее существенный прогресс. Вторая научная революция завершилась творчеством одного из вели-чайших ученых в истории человечества, каковым был ИСААК НЬЮТОН (1643-1727). Его научное наследие чрезвычайно разнообразно. В него входит и создание (параллельно с Лейбницем, но независимо от него) дифференци-ального и интегрального исчисления, и важные астрономические наблюде-ния, которые Ньютон проводил с помощью собственноручно построенных зеркальных телескопов, и большой вклад в развитие оптики. Но самым глав-ным научным достижением Ньютона было продолжение и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Благодаря их трудам XVII в. считается началом длительной эпохи торжества механики, господства меха-нических представлений о мире. Ньютон сформулировал три основных закона движения, основу меха-ники как науки. ПЕРВЫЙ ЗАКОН МЕХАНИКИ НЬЮТОНА это принцип инерции, впервые сформулированный еще Галилеем: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения до тех пор, пока оно не будет вынуждено изменить его под действием каких-то сил. СУЩЕСТВО ВТОРОГО ЗАКОНА МЕХАНИКИ НЬЮТОНА состоит в констатации того факта, что приобретаемое телом под действием какой-то силы ускорение пропорционально этой действующей силе и обратно пропор-ционально массе тела. Наконец, ТРЕТИЙ ЗАКОН МЕХАНИКИ НЬЮТОНА это закон равен-ства действия и противодействия. Этот закон гласит, что действия двух тел друг на друга всегда равны по величине и направлены в противоположные стороны. Данная система законов движения была дополнена открытым Ньюто-ном ЗАКОНОМ ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ, согласно которому все тела, независимо от их свойств в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональ-ное квадрату расстояния между ними. Пожалуй, ни одно из всех ранее сделанных научных открытий не ока-зало такого громадного влияния на дальнейшее развитие естествознания, как открытие закона всемирного тяготения. Этот закон явился основой создания небесной механики науки, изучающей движение тел Солнечной системы. В 1687 г. вышел в свет главный труд Ньютона "Математические начала натуральной философии", заложивший основы современной теоретической физики. Ньютон подверг критике картезианство, в частности, декартову гипотезу "вихрей". Главный упрек в адрес картезианцев (последователей Де-карта) сводится к тому, что они не обращались в должной мере к опыту, конструировали "гипотезы", "обманчивые предположения" для объяснения природных явлений.