Вопрос 16. Первая универсальная физико-космологическая картина мира (Аристотель)

Первую действительно универсальную картину Мира создал в IV в. до н.э. величайший древнегреческий философ Аристотель (384- 322 гг. до н.э.). В ней были объединены, систематизированы и логически развиты все накопленные веками знания о Природе. Это было учение о структуре, движении и свойствах всего, что входит в понятие " природа" (греч. physike; отсюда - физика). Свою физико-космологическую картину Мира Аристотель описал в трактате "О небе".

Под Вселенной Аристотель понимал всю существующую материю и все пространство. Пространство - то, что было (или могло быть) заполнено материей. Поэтому пространство и материя неразрывно связаны. Вся Вселенная представлялась конечной и ограничивалась сферой, за пределами которой не могло быть ничего материального, а значит, не могло быть и пространства. За пределами материальной Вселенной не существовало и времени, которое Аристотель просто и четко определил как меру движения и связал с материей, пояснив, что " нет движения без тела физического". Таким образом, в картине Мира Аристотеля была высказана (по-видимому, впервые) идея взаимосвязанности материи, пространства и времени. За пределами Вселенной, где уже нет ни материи, ни пространства, ни времени, помещается нематериальный (духовный) Божественный Мир.

В такой конечной шарообразной Вселенной обязательно должен существовать центр - точка, равноудаленная от периферии. Что же помещается в центре Вселенной - Земля или Солнце? Аристотель рассматривает обе эти возможности. Он рассуждает так. Допустим, что Солнце в центре Мира, а Земля обращается вокруг него. Измерим сегодня, когда Земля в точке 1, угловое расстояние между двумя звездами на небе. Этот угол есть α₁. Через полгода Земля переместится в противоположную от Солнца точку 2. Расстояние до выбранной пары звезд увеличится, значит, угол должен уменьшиться: α₂α₁.

Аристотель спрашивает: "Кто-нибудь наблюдал систематическое изменение угловых расстояний между звездами?"- И сам отвечает: "Никто и никогда!" Вывод - неверен исходный постулат: в центре Мира не Солнце, а Земля. Рассуждения Аристотеля кажутся безупречными. Действительно, никто, ни во времена Аристотеля, ни много веков спустя, не мог заметить изменений взаимного положения звезд на небе. Эти изменения столь малы (углы α₁ и α₂ различаются менее чем на одну угловую секунду), что их обнаружили лишь через 22 столетия после Аристотеля - в ХIХ в. (см.- о годичном параллаксе). Причина малости этой величины в том, что на самом деле расстояние до звезд (даже ближайших) в сотни тысяч раз больше размеров земной орбиты. В схеме Аристотеля слишком сильно не соблюдены масштабы.

Итак, в центре космологической модели Аристотеля находится Земля и связанный с ней материальный мир, состоящий из уже известных четырех стихий; в небе движутся небесные тела - Луна, Солнце и планеты, каждое из которых расположено на своей сфере. Материальная Вселенная Аристотеля замыкается сферой звезд. Аристотель делит материальный Мир на два принципиально разных мира: мир подлунный (все, что ниже Луны) и мир надлунный - Луна и выше. Эти миры различаются во многих отношениях. Они материальные, но "сделаны" из разной материи: подлунный мир состоит из "земных" стихий, а надлунный - из небесной стихии - эфира. Эти миры различаются не только по составу. Ими управляют разные законы. Движения тел в подлунном мире прямолинейные, они имеют конец и начало. В то же время небесные тела безостановочно движутся по кругу в течение всей истории их наблюдения человеком. Исходя из этого Аристотель, вслед за Платоном, заключил, что для небесных тел, которые не обладают ни легкостью, ни тяжестью, естественным движением является именно круговое, вечное, к тому же равномерное движение.

Фактически Аристотель создал нечто большее, чем космологическую модель, он создал всеохватывающее учение, картину Мира. В истории науки выделяют три основных вехи такого масштаба: картину Мира Аристотеля, картину Мира Ньютона и картину Мира Эйнштейна.

Интересно проследить, как с развитием науки меняются взгляды на одни и те же явления. Одно из основных положений картины Мира Ньютона утверждает полную эквивалентность земного и небесного - как в отношении свойств материи, из которой они состоят, так и в отношении физических законов, которые ими управляют. Принцип инерции, сформулированный учеником Галилея Торричелли, гласит, что тело, на которое не действуют силы, должно покоиться либо двигаться прямолинейно и равномерно. Ньютон постулировал существование специальной силы- силы тяготения, действующей между всеми массивными телами (закон всемирного тяготения). Соединение принципа инерции с постулатом существования силы тяготения позволило объяснить, почему траектории движения Луны вокруг Земли, Земли и других планет вокруг Солнца близки к круговым.

В теории Эйнштейна нет силы тяготения. В ней считается, что массивное тело (например, Земля) искривляет пространство вокруг себя. Космическое тело меньшей массы (например, Луна) движется по кратчайшей линии в искривленном пространстве - по так называемой геодезической линии. В результате круговое движение небесного тела в пространстве, искривленном присутствием большой массы, снова оказывается инерциальным, или, выражаясь языком Платона и Аристотеля, естественным.

Для современников Аристотеля его картина Мира была исключительной по полноте, логичности и увязанности с практическим опытом. Все дальнейшее развитие науки, как в Древней Греции и Риме, так и в средневековой Европе вплоть до эпохи Коперника, Галилея и Ньютона, осуществлялось в рамках учения Аристотеля.

Когда после Аристотеля (примерно столетие спустя) появилась революционная идея подлинного гелиоцентризма, высказанная Аристархом Самосским, эта идея была встречена крайне враждебно не только по религиозным соображениям, но и как противоречащая "здравому смыслу".

Дата добавления: 2015-04-23