Особенности средневековой науки

Как и в античности, познание мира в это время носило созерцательный характер. О познании объективных законов не могло идти и речи, а без них невозможно естествознание. Следовательно, научное познание в период Средневековья приостановилось, и многое из достижений греков оставалось невостребованным. В Средневековье оно носило специфический характер и проявилось в таких формах, как астрология, алхимия, магия, в которых зарождаются приемы опытной науки. К примеру, астролог, чтобы вычислить карту судьбы и жизни по расположению звезд и планет, должен был прибегнуть к таким методам, как наблюдение и теоретическое обобщение, создание модели движения планет.

Из наук в Средние века достаточное развитие получила логика, которая, наряду с математикой, геометрией, риторикой, астрономией, музыкой, преподавалась в церковных школах и появившихся уже в XI веке университетах. Отмечено, что средневековые схоласты привнесли новый момент в понимание задач логики – быть не только искусством доказательства истины, но и искусством открытия истины.

Итак, средневековая наука – явление глубоко противоречивое и специфическое. Средневековье многое заимствует из античности – созерцательность, стремление постичь суть общего, а не единичного (поскольку оно производно от общего), абстрактное теоретизирование, манипулирование абстрактными моделями и доказательствами ложного и истинного с помощью приемов логики и др. С другой стороны, средневековых схоластов не интересует природа в отличие от античных натурфилософов, но в то же время интерес к ней в скрытой специфической форме проявляется в алхимии, астрологии, магии, что привело к зачаткам экспериментального (опытного) знания, подготовив тем самым переход к культуре и науке Возрождения и Нового Времени.

Однако говорить о наличии экспериментальной науки в эпоху позднего Средневековья вряд ли допустимо. Причиной тому является сложившееся в это время разделение, противопоставление теоретической и практической деятельности. Астрономия, геометрия, риторика, арифметика, диалектика (имеется в виду логика), медицина, музыка составляли корпус теоретических (тождественных науке) знаний. А конкретные практические занятия той же медициной считались ремеслом.

Соединение этих двух составляющих (эмпирической и теоретической деятельности) происходит только в эпоху Возрождения, что и означало возникновение науки в собственном смысле этого слова.

Становление опытной науки в Новое время

У истоков становления опытной (экспериментальной) науки стоят фигуры Н. Коперника и Г. Галилея.

Н. Коперник, опираясь на астрономические наблюдения и расчеты, сделал открытие, позволяющее говорить о первой научной революции в естествознании – это гелиоцентрическая система. Суть его учения кратко сводится к утверждению о том, что Солнце, а не Земля (как это считал Птолемей) находится в центре мироздания и что Земля за сутки обращается вокруг своей оси, а за год – вокруг Солнца. Это был удар не только по Птолемеевской картине мира, но и в целом по религиозной.

Галилея считают основателем опытного изучения природы, но при этом он сумел соединить эксперимент с математическим описанием. Поставив перед собой цель – доказать, что природа живет по определенным математическим законам, он проводил эксперименты с помощью различных приборов. Примером того, что Галилей часто прибегал к опытам, служит следующий факт: пытаясь доказать вывод о том, что тела падают вниз с одинаковой скоростью, он бросал шары разного веса с Пизанской башни и, измеряя время их падения, опроверг Аристотеля в его утверждении о том, что скорость тела увеличивается при движении к Земле пропорционально его весу.

Галилей не просто проводил опыты, но и производил их мысленный анализ, при котором они получали логическую интерпретацию. Этот прием во многом способствовал возможности не только объяснять, но и предсказывать явления. Известно также, что он широко применял и такие методы, как абстракция и идеализация.

Роль и значение Галилея в истории науки трудно переоценить. Он заложил фундамент науки о природе, ввел в научную деятельность мысленный эксперимент, обосновал возможность применения математики для объяснения явлений природы, что придало математике статус науки. Ясные и очевидные сегодня для каждого школьника законы были выведены именно им (закон инерции, к примеру), он задал определенный стиль мышления, вывел научное познание из рамок абстрактных умозаключений к опытному исследованию, раскрепостил мышление, реформировал интеллект. С его именем связывают вторую научную революцию в естествознании и рождение подлинной науки.

Завершается вторая научная революция именем И. Ньютона. Его главную работу «Математические начала натуральной философии» Д. Бернал назвал «библией науки».

Ньютон – основатель классической механики. Ему мы обязаны такими понятиями, как абсолютное пространство, время, масса, сила, скорость, ускорение; он открыл законы движения физических тел, заложив основу развития науки физики. Ньютон довел до совершенства язык математики, создав интегральное и дифференциальное исчисление, он – автор идеи корпускулярно-волновой природы света.

Остановимся и на главном достижении научных изысканий Ньютона – механистической картине мира. Сутью данной картины мира является синтез естественно-научных знаний и законов механики, который сводил (редуцировал) все разнообразие явлений и процессов к механическим.

Следует отметить и методы (или принципы) изучения природы, на которые опирался Ньютон. Их можно представить в виде исследовательской программы (или плана). В первую очередь, он предлагал прибегнуть к наблюдению, эксперименту, опытам; затем, применяя индукцию, вычленять отдельные стороны наблюдаемого объекта или процесса, чтобы понять, как в нем проявляются основные закономерности, принципы; затем осуществлять математическое выражение этих принципов, на основе чего строить целостную теоретическую систему и путем дедукции «прийти к законам, имеющим неограниченную силу во всем».

Вплоть до XIX в. в естествознании царствовала механистическая картина мира, а познание опиралось на методологические принципы – механицизм и редукционизм.

Однако по мере развития науки, различных ее областей (биологии, химии, геологии, самой физики) становился очевидностью факт, что механистическая картина мира не подходит для объяснения многих явлений. Так, исследуя электрическое и магнитное поля, М. Фарадей и Д. Масквелл обнаружили факт, согласно которому материю можно было представить не только как вещество (в соответствии с механистическим ее толкованием), но и как электромагнитное поле. Электромагнитные процессы не могли быть сведены к механическим, и потому напрашивался вывод: не законы механики, а законы электродинамики являются основными в мироздании.

В биологии Ж.-Б. Ламарк сделал открытие о постоянном изменении и усложнении всех живых организмов в природе (и самой природы), провозгласив принцип эволюции, что также противоречило положению механистической картины мира о неизменности частиц мироздания и предзаданности событий. Свое завершение идеи Ламарка нашли в эволюционной теории Ч. Дарвина, показавшего, что животные и растительные организмы являются итогом длительного развития органического мира, и вскрывшего причины этого процесса (чего не смог до него сделать Ламарк) – наследственность и изменчивость, а также движущие факторы – естественный и искусственный отбор. Позже многие неточности и допущения Дарвина были дополнены генетикой, объяснившей механизм наследственности и изменчивости.

Клеточная теория строения живых организмов Я. Шлейдена и Т. Шванна также является одним из звеньев общей цепи открытий, подорвавших основы классической, механистической картины мира. В ее основе лежит идея, что все живые растения и организмы, начиная от простейших и заканчивая самым сложным (человеческим), имеют общую единицу строения – клетку. Все живое обладает внутренним единством и развивается по единым законам (а не изолированно друг от друга).

Наконец,  открытие закона сохранения энергии в 40-х гг. XIX столетия (Ю. Майер, Д. Джоуль, Э. Ленц) показало, что такие явления, как теплота, свет, электричество, магнетизм, также не изолированы друг от друга (как это представлялось раньше), а взаимодействуют, переходят при определенных условиях одно в другое и представляют собой не что иное, как разные формы движения в природе.

Так была подорвана механистическая картина мира с ее упрощенным представлением о движении как простом перемещении тел в пространстве и во времени, изолированных одно от другого, о единственно возможной форме движения – механической, о пространстве как «вместилище» вещества и о времени как неизменной константе, не зависящей от самих тел.