Тема 5. Возрождение

Возникновение и развитие столь сложного явления, каким была культура Возрождения, протекали практически повсеместно на территории всей Европы. Однако из-за неравномерности исторического развития различных стран и национальных особенностей культуры, Возрождение условно разделяется на Итальянское, центрами которого были такие города, как Рим, Флоренция, Венеция, Милан, и Северное, охватывающее сразу несколько стран - Нидерланды, Францию, Германию.

В исследованиях по истории науки и техники обычно не выделяют период Возрождения. Это приводит к тому, что при рассмотрении научной

революции XVII в. приходится обращаться к ее "предыстории" в XV в. и ранее.

Нам представляется, что Возрождение - достаточно целостный этап в развитии европейской научно-технической мысли и технологии. Эта целостность определяется решением исторической задачи, выпавшей на этот период, - "системного разрушения старого Космоса". Механизм разрушения старых представлений, поиск и обновление новых принципов "конструирования" мира, появление нового универсального типа европейского мыслителя – основные задачи темы.

Наиболее распространенная точка зрения - рассматривать период Возрождения в качестве предыстории науки Нового времени.

Хронология периода. В литературе нет единого мнения об общих хронологических границах и внутренней периодизации Возрождения. Для истории науки и техники эта проблема вообще не ставилась. Наиболее распространенной является искусствоведческая периодизация итальянского Возрождения. Хронология здесь играет не вспомогательную, а смысловую роль - эпоха, век во многом определяют сущность Возрождения и социальный характер его основных деятелей.

1. Конец XII в. - Дученто – прелюдия Возрождения;

2. XIV в. - Треченто - начальный период Возрождения;

3. XV в. - Кватроченто - средний период Возрождения;

4. XVI в. - Чиквенченто - позднее, высокое Возрождение, ранняя Реформация.

Необходимость выделения периода может быть обоснована той ролью, которое сыграло Возрождение в изменении стиля мышления, постановке проблемы исследования как такового, принципиальности изменения понимания места и роли Человека во взаимоотношении с миром. К этому периоду относят такие крупные события, как Великие географические открытия и изобретение книгопечатания.

Возрождение не принадлежало средневековью, против которого были направлены все усилия его "титанов", не принадлежало оно и Новому времени, хотя и было переходной, но вполне самостоятельной фазой историко-культурного процесса.

Изменение познавательной ориентации. Средневековье было ориентировано на всеобщность, на Истину в Боге, на процесс ее постижения. Продвижение к Истине (Богу) при этом реализовывалось как отказ от индивидуального (особенного). Совокупность экономических, политических, социально-психологических факторов повлияла на возникновение гуманизма, главной и абсолютно новой идеей которого была идея "индивидуальности", не сводимая к простой "атомарности" человека, но провозглашающая самоценность личности. Мощь этой идеи (увы, и сегодня не реализованной до конца) проявлялась в двух направлениях - в подрыве (казавшихся до того незыблемыми) основ католицизма и утверждении всемогущества человека.

Мыслитель Возрождения - человек религиозный, но созерцательная "теология разума" сменяется деятельной "теологией воли". Человек и природа становятся актуальными реальностями, предметом пристального интереса.

Научное мышление Возрождения можно определить как довольно "пестрое". Здесь была и "вторая схоластика", и "научные" аспекты Реформации, и научно-художественное мышление Леонардо да Винчи и Дюрера, и зарождавшееся экономико-статистическое мышление и алхимия, и вполне рациональные конкретные научные подходы в практических областях деятельности.

Возможно, самой яркой отличительной чертой Возрождения является связь научного мышления с художественным восприятием мира. Например, "Трактат о живописи" Леона Баттиста Альберти называют манифестом Возрождения. Леонардо да Винчи часто использует выражение "наука живописи". Во многих его работах проявляются как бы два пласта самовыражения “возрожденческого духа”.

Первый условно можно назвать социально-психологическим - художники-творцы не хотели больше принадлежать к "ремесленному цеху" средневековой классификации, они активно заявляли о своей свободе и своих претензиях на высокий социальный статус. Художники уходили от плоскостного религиозного схематизма, их сюжетами становились реальная жизнь реальных людей и реальный мир. Вся старая художественная техника не годилась для этого.

Второй – "изобразительно-научный", где понятие "наука живописи" стало включать действительно немалую долю научного подхода:

1. изображение трехмерного мира на плоскости требовало геометрического обоснования перспективы;

2. изображение реальной жизни требовало систематических наблюдений и классификации видимого мира;

3. изображение человека в динамике требовало хорошего знания анатомии, механики движений (недаром именно в это время появляется книга А. Везалия (1514-1564) "О строении человеческого тела").

Связь научного и художественного уникальным образом проявилась в творчестве Леонардо да Винчи. Как о личной драме Леонардо да Винчи, говорят о его обостренном чувстве единства мира, который он хотел освоить не только художественными средствами, но и дать системный, основанный на опыте и математически описанный, причинно-следственный (казуальный) анализ. Но, увы, в то время не было ни достаточных экспериментальных данных, ни математики, способной к данному описанию.

Изобретения и открытия Леонардо да Винчи охватывают более 50 областей знаний. При жизни о Леонардо ходили легенды, он был загадкой для современников. Они не понимали его образа жизни. В отличие от них, он, во- первых, не ел мяса, а во-вторых, спал по 15 минут каждые четыре часа. В сутки выходило всего 1,5 часа. Так он экономил 75% сна, чем удлинил свою жизнь с 70 до 100 лет! Это хоть немного помогает объяснить тот факт, который предъявил беспристрастный компьютер: чтобы сделать все инженерные открытия Леонардо, современному ученому надо работать 150 лет.

До нашего времени дошло около семи тысяч страниц записок и рукописей Леонардо. Писал да Винчи левой рукой, мелким почерком, да еще и зеркальным шрифтом – слева направо, вверх ногами. Возможно, он хотел защитить изобретения от любопытных. Он поразительно точно описывал все механизмы: начиная от ткацкого станка и заканчивая подводными лодками. Хотя ко многим из них нельзя было найти подходящие материалы и детали.

Кстати, в наши дни по его чертежам был сделан парашют, который благополучно пролетел почти 2,5 тысячи метров, построен мост длиною 100 метров в норвежском городе Ас, изготовлены летательный аппарат и самодвижущаяся тележка – прототип автомобиля.

В своем литературном произведении под названием «Предсказания» Леонардо загадывал много загадок. Некоторые из них – о настоящем (для развлечения королевского двора), но были и секреты из будущего. Например, что, по-вашему, означает такая загадка: «Люди…будут собственной особой мгновенно разбегаться по разным частям мира, не двигаясь с места»? Не идет ли речь о передаче телеизображения или Интернете?

В книге Дэна Брауна «Код да Винчи» описано, что в работах великого мастера скрыт некий код, который приводит исследователей к христианским святыням. В реальности тайн, связанных с картинами достаточно, но они не касаются шифров. Взять хотя бы известную «Мону Лизу». Главный ее секрет – меняющаяся улыбка. Профессор Маргарет Ливингстон из Гарвардского университета утверждает, что улыбка видна, если смотреть не на губы женщины, а на другие детали лица, она воспринимается лишь периферическим зрением. В каждой картине великого художника можно найти много загадочного, нужно лишь приглядеться!

Несколько менее энциклопедичной представляется фигура Альбрех Дюрера - титана немецкого Возрождения. Дюрер был равно одарён как живописец, гравер и рисовальщик; но в его творчестве рисунок и гравюра занимают необычно большое, а в некоторых отношениях даже ведущее место. Наследие Дюрера-рисовальщика, насчитывает более 900 листов. Он придавал большое значение рисунку, для него это был инструмент познания мира, его аналитического изучения – таковы прославленные акварели “Кусок дерна” и “Заяц” (Вена, Альбертина). Ряд рисунков посвящён изучению характерного типажа – крестьян, нарядных кавалеров, нюрнбергских модниц. Дюрер – первый художник Германии, обратившийся к пристальному изучению обнажённой натуры – от тщательных штудий натурщиц и патетического изображения самого себя (ок. 1500, Веймар, Музей) до поисков идеальных пропорций мужской и женской фигуры.

Большое внимание мыслителями Ренессанса уделялось математике, которая служила ключом ко многим практическим и теоретическим достижениям. Требовалось разработать ракурсы и углы заката в перспективе, выполнять расчеты в картографии, геодезии, астрономии или в инженерных работах. Двухстатейный бухгалтерский учет, изложенный Лукой Пачоли в 1494 г., и расширенное применение арабских цифр способствовали развитию мира бизнесов и финансов. Вместе с тем в математике Ренессанса была сильна и идущая от Платона мистика чисел.

Статистические модели в Возрождении. В конце XIX в., например, большую роль в переходе к новой картине мира сыграла статистическая механика в ее связи с теорией вероятностей. Долгое время статистические (независимые от воли отдельных людей) законы были синонимом научности.

Возможно, первое документально подтвержденное понимание статистических закономерностей связано с известным установлением Карла Великого о связи веса монет и их достоинства. Но наиболее полно такое "статистическое" мировоззрение стало формироваться вместе с развитием финансовой науки, которая, в свою очередь, была порождена как практической инвентаризацией, так и функционированием возникшей в XII - XV вв. в Европе мощной сетью частных банков. В этой среде формировались такие понятия, которые стали впоследствии важными и в других отраслях научного знания - "случайность", "шанс", "риск", "страховка", "баланс", "функциональная зависимость", "средняя величина". Подобный тип мировоззрения принципиально отличался от аристотелевского.

Изобретение книгопечатания. Не так много в истории человечества событий, сопоставимых по масштабам воздействия с этим технически не сложным изобретением. Хотя необходимо отметить, что еще достаточно много неясностей в истории изобретения книгопечатания. Имя изобретателя несомненно - Иоганн Гутенберг (около 1399-1468 гг.). Труднее установить дату изобретения книгопечатания. Древнейшая датированная печатная книга, в которой указаны имена типографов, - это Псалтырь, выпущенная в свет в Майнце Перером Шеффером и Иоганном Фустом (учениками Гутенберга, впоследствии предавшими учителя) 14 августа 1457 г. Знаменитая 42-строчная Библия, считающаяся некоторыми исследователями первой печатной книгой, выходных сведений не имела, но косвенная дата - 1456 г. Некоторые другие первопечатные издания указывают на самую раннюю дату - октябрь 1454 г. Но что изобрел Гутенберг? Ведь печатание было известно и до него. Он изобрел полиграфический процесс, составными частями которого были: словолитный процесс - изготовление одних и тех же литер в достаточно большом количестве экземпляров; наборный процесс - изготовление печатной формы, составленной из отдельных, заранее отлитых литер; печатный процесс – множественное изготовление красочных оттисков, получаемых с помощью наборной формы, который осуществлялся на типографском станке.

Церковники “просмотрели” книгопечатание. Первоначально оно сулило несомненные преимущества – идентичность религиозных текстов, что, казалось бы, резко снижало возможность разночтений, ошибок и тем самым ереси. Но они не “уловили”, что книгопечатание десакрализует текст и, что значительно опаснее ошибок в старых текстах, появление совсем иных текстов, которое впоследствии могли выступать в качестве источников. До книгопечатания Реформация проявляла себя лишь наскоком; книгопечатание превратило ее в революцию. С изобретения книгопечатания нередко начинают отсчет нового времени, новой культуры. До конца XV в. в 260 городах Европы было основано не менее 1100 типографий, которые за 40 лет выпустили в свет около 40 тыс. изданий (из них 1800 - научных) общим тиражом в 10-12 млн. экземпляров (инкунабул). Книга стала доступной, знание получило надежный и "точный" носитель.

Великие географические открытия - в это понятие включают целую серию экспедиций, завершившихся кругосветным плаванием Ф. Магеллана (около 1480-1521 гг.), что символизировало полное "освоение" Земли. Самым значительным в серии открытий было открытие Америки, которое связывают с именем Х. Колумба (1451-1506), хотя и до Колумба европейцы не раз посещали Америку.

Три небольших деревянных корабля - "Санта Мария", "Принта" и "Нинья" и около 100 человек команды отправились в плавание из порта Палос (Атлантическое побережье Испании) 3 августа 1492 г. Цель экспедиции: явная - найти западный путь в Индию и Китай (поскольку восточный, после падения Константинополя, был перекрыт турками); тайная и главная - "зайти в тыл мусульманам". 12 октября 1492 г. суда достигли берега. Как потом было установлено, вероятно, это был один из Багамских островов, а именно Самана-Кей, туземцы называли его Гуанахани, Колумб "окрестил" Сан-Сальвадор. Во второй экспедиции Колумба через Атлантику участвовало уже 17 кораблей и более чем 1500 человек. Были открыты острова - Ямайка и Гаити. Вернувшись, путешественники привезли мало золота, и интерес к Колумбу стал падать; правда, он смог организовать еще два похода в Западное полушарие и открыл часть Центральной Америки (Никарагуа, Коста-Рика, Панама). Умер Колумб в Испании в нищете и забвении, так и не узнав, впрочем, как и его современники, что же именно он открыл.

Инструментальное обеспечение экспедиций Колумба было следующим:

1. компас (для определения направления);

2. лаг (для измерения скорости хода корабля);

3. песочные или – раньше водяные часы;

4. астролябия, градшток.

Не очень совершенное оснащение, но и оно появилось не сразу. Морской компас пришел от арабов в IX-XI вв., а к ним из Китая; от арабов же в XII в. пришли географические карты; в Европе создавались новые типы судов (галеры, каракки, каравеллы и др.), совершенствовалась их конструкция.

“Море” – это знаковое понятие Возрождения: с морем связан рост городов, развитие торговли, начало колониальной экспансии, романтика путешествий. С морского расписания XIV-XV вв. началось понимание регулярности.

Формирование нового типа учебных заведений началось с открытия навигационных школ в XV в., нового юридического права – с Морского права 1255 г. в Венеции.

Становление медицины как науки. Для Возрождения характерны достаточно сильные "вызовы" научному мышлению и "научной практике" со стороны "реальной практики". Примером может служить развитие медицины в этот период.

На ее развитие и становление как науки в целом, оказал влияние Френсис Бэкон (1561-1626). Не будучи врачом, он смог точно определить пути ее развития. В работе "О достоинстве и усовершенствовании наук" он сформулировал три основные задачи медицины. Первая состоит в сохранении здоровья, вторая - в излечении болезней, и третья – в продолжении жизни. В утверждении опытного метода в науке следует отметить труды Парацельса (1493-1541), который явился одним из его основоположников. В работах "Малая хирургия", "Большая хирургия" Парацельс утверждал, что теория врача есть опыт, никто не может стать врачом без науки и опыта. Именно с работ Парацельса начинается кардинальная перестройка химических знаний, достижений алхимии в приложении к медицине. По взглядам Парацельса, здоровье человека обеспечивается наличием в организме трех начал: серы, ртути, соли. Нарушение их пропорций приводит к заболеваниям. Это объясняет тот факт, что многие врачи периода Возрождения придавали большое значение лекарственным препаратам, содержащим эти три элемента.

Практические достижения в медицине во многом связаны с Андреасом Везалием. Анатомируя человеческие трупы, Везалий установил, что взгляды Галена на строение тела человека, господствовавшие в Европе в течение 14 столетий, во многом ошибочны, так как были основаны на изучении анатомии животных. Везалий исправил более 200 ошибок Галена, правильно описал скелет человека, его мышцы, внутренние органы. Результаты своих исследований Везалий изложил в прекрасно иллюстрированных "Анатомических таблицах", в кратком учебнике анатомии "Извлечение" и основополагающем труде "О строении человеческого тела", изданного в семи книгах. Везалий не только систематизировал знания в области анатомии за все предшествующие столетия, но сделал все для становления и представления анатомии как науки в современном понимании.

Кроме работ Везалия необходимо указать и труды Шарля Этьена (1503-1564) "О рассечении частей тела человека"; Мигеля Сервета (1509-1553) "Восстановление христианства", где впервые в Европе был описан малый круг кровообращения; Иеронима Фабриция (1533-1619), впервые продемонстрировавшего венозные клапаны и доказавшего одностороннее движение крови; Бартоломея Евстахия (1510-1574), описавшего органы слуха.

На основе заложенного научного фундамента анатомии в период Возрождения получили свое развитие физиология, терапия и хирургия. В 1628 г. вышло фундаментальное сочинение Уильяма Гарвея (1578-1657) "Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных", в котором была представлена теория кровообращения, согласно которой кровь возвращается к сердцу по малому и большому кругам. Несколько позже Марчелло Мальпиги (1628-1694) открыл капилляры.

Физиологические исследования получают развитие в связи с появлением приборов, таких как - термометр, или правильнее сказать его предвестник - термоскоп, затем микроскоп. Внедрение этих приборов в научную практику было также связано с изобретениями Галилео Галилея.Становление хирургии как науки проходило весьма драматично. В Cредние века в Европе существовало разграничение между врачами, которые получали образование в университетах и занимались только лечением внутренних болезней, и хирургами, которые специального образования не имели, врачами не считались и в сословие врачей не допускались. Между врачами и хирургами постоянно шла борьба. Большую роль в сближении "теории" и "практики" сыграло появление огнестрельного оружия и как следствие - лечение огнестрельных ран. Появились работы итальянского хирурга Иоханнеса де Виго (1450-1545) "Искусство хирургии", французского хирурга и акушера Амбруаза Паре (1510-1590) "Способ лечить огнестрельные раны, а также раны, нанесенные стрелами, копьями и др." Деятельность этих людей и их многочисленных последователей в разных странах способствовала превращению хирурга в полноправного врача. Фармацевтические лаборатории. Освоение вновь открытых территорий (в два раза больше, чем было известно до этого!) ввело в оборот огромное количество сведений об их флоре и фауне. Как следствие этого появляется огромное количество новых трав лекарственного назначения. Размеры аптекарских лавок значительно увеличивались, они превратились в большие фармацевтические лаборатории. Начиная с XV в. культивируются аптекарские ботанические сады, которые стали называться "садами здоровья". Ботанические сады. В эпоху Возрождения ботанические сады начали играть громадную культурологическую и естественнонаучную роль - они стали специфической формой освоения растительного пространства. Ботанические сады были разбиты: в 1545 г. - в Пизе; в 1547 г. - в Падуе; в 1567 г. - в Болонье.Ботаника становится интегрирующей наукой: все это богатство требовалось систематизировать, описать. Искусство разведения садов стало подлинной наукой. Планировка, подбор растений, учет рельефа местности, характер и вкус владельца - все это требовало единой увязки и системности. Сады создавались как художественные произведения, как поэмы. Рождение новых научно-технических направлений. Параллельно с процессами создания новых научных направлений шли и процессы дифференциации. Увеличившийся объем информации по отдельным направлениям деятельности требовал специализации. Так в горном деле выделяются минералогия и кристаллография. К "промышленно-техническим" достижениям Возрождения относятся такие фундаментальные работы, как "Пиротехника" Бирингуччо, "О природе ископаемых" Георга Бауэра (Агриколы). В этих трудах содержится огромный фактический материал о технике и технологиях металлургии, производстве стекла, пороха и т.д. Реформация. В тесной связи с Возрождением стоит такое явление как Реформация. С одной стороны, Реформация не имела прямого отношения к развитию науки, однако, помимо личных связей и влияния, например Лютера на Коперника, помимо влияния позиций вождей Реформации по тем или иным научным вопросам, она создавала совершенно иной интеллектуальной климат, влияние которого на научное мышление трудно переоценить. В основе начатого 31 октября 1517 г. движения новой лютеранской церкви лежат знаменитые 95 тезисов против индульгенций Мартина Лютера (1483-1546). Программа движения, вопреки учению католической церкви, объявляла ненужность духовенства и всей церкви как социального института в качестве посредников между Человеком и Богом. Эта программа таила в себе заряд невиданной взрывной силы, направленной на разрушение основ средневековой идеологии и политики. Возрождение противопоставило Человека посторонним силам, Лютер освятил и узаконил земной мир человека. Реформация, используя материал античности, возродило не античность, а человеческую природу; ранняя Реформация, используя материал Священного писания, попыталась утвердить самостоятельность Человека. Тема 6. Новое время. Научная революция XVII века: этапы, структура, результаты Общепринятым считается положение о том, что именно в XVII в. возникла европейская наука (прежде всего это относится к классическому естествознанию), причем "в начале века ее еще не было, в конце века она уже была". Характерно, что возникла она сразу во взаимосвязи всех составляющих: теоретического знания, его логического обоснования и математического описания, экспериментальной проверки, социальной структуры с сетью научных коммуникаций и общественным применением. География этого процесса включает немало европейских стран и городов, но представляется возможным выделение Италии в начале, и Англии в конце периода, как его "главных" научных центров. Условно могут быть выделены три этапа становления науки: Первый, связанный, прежде всего, с деятельностью Г. Галилея – формирование новой научной парадигмы; Второй – с Р. Декартом – формирование теоретико-методологических основ новой науки; Третий – "главным" героем которого был И. Ньютон, – полное завершение новой научной парадигмы – начало современной науки. И хотя не все согласны с определением "научная революция", впервые введенным в 1939 г. А. Койре, все сходятся в том, что именно в XVII в. была создана классическая наука современного типа.На вопрос: "Почему возникает наука?" – вряд ли возможно дать исчерпывающий ответ, но вполне можно проследить и описать механизм возникновения этого явления. Познавательной моделью античности был Мир как Космос; и мыслителей волновала скорее проблема идеальной, чем "реальной" природы. Познавательной моделью средневековья был Мир как Текст; и "реальная" природа также мало заботила схоластов. Познавательной моделью Нового времени стал Мир как Природа. Разработка общезначимой процедуры "вопрошания" – эксперимента и создания специального научного языка описания диалога с Природой – составляет главное содержание научной революции. "Старый" и "новый" космос". Старый космос" – это мир "по Аристотелю и Птолемею": он имеет шаровидную форму, вечен и неподвижен; за его пределами нет ни времени, ни пространства; в центре его – Земля; он дихотомичен: изменяющийся подлунный мир и совершенно неизменный надлунный; пустоты нет: в подлунном мире – 4 элемента (земля, вода, воздух, огонь), в надлунном – эфир; все движения в космосе – круговые, в соответствии с кинематикой Птолемея. "Новый космос" (по Копернику) начинался с простой модели, совпадавшей с моделью Аристарха Самосского: вращение Земли происходило вокруг оси; центральное положение Солнца – внутри планетной системы; Земля – планета, вокруг которой вращается Луна. Именно эта модель, как пифагорейский символ гармоничного мира вдохновляла и самого Коперника, Галилея, и Кеплера, поскольку соответствовала астрономическим наблюдениям лучше, чем геоцентрическая модель Птолемея. Очень мощным оказался удар этой модели по христианскому мировоззрению – недаром Мартин Лютер и Джон Донн в своей сатирической поэме "Святой Игнатий, его тайный совет…" всячески поносили католического священника Коперника: он, "остановив Солнце", лишил Землю сакральности центра мироздания. Наблюдательная астрономия. Высшего совершенства в наблюдательной астрономии в "дотелескопическую эпоху" достиг, несомненно, Тихо Браге (1546 – 1601), помощником и, в определенной мере, научным наследником которого был Иоганн Кеплер (1571 – 1630). На основе наблюдений Браге составил каталог 777 звезд, причем координаты 21 опорной звезды были им определены с особой тщательностью. Ошибка при определении положений звезд не превышала одной минуты, а для опорных звезд – еще меньше. Позднее список звезд был доведен до 1000.Самым революционным в науке было наблюдение Тихо Браге появления новой звезды в созвездии Кассиопеи 11ноября 1572 г. Тихо Браге не только зафиксировал это явление, но и строго научно его описал. Совершеннейший надлунный мир Аристотеля получил еще один сильнейший удар. Новая модель мира. Первый "рабочий чертеж" новой модели мира суждено было выполнить Иоганну Кеплеру, на которого с детства выпало столько личных несчастий, что трудно найти более тяжелую судьбу. Кеплер был открытым и последовательным пифагорейцем и совершенство своей астрономической модели искал (и нашел!) в сочетании правильных многогранников и описывавших их окружностей, правда, нашел их в своей третьей геометрической модели, отказавшись при этом от круговой орбиты небесных тел.В книге "Новая астрономия, основанная на причинных связях, Или физика неба, выведенная из изучения движений звезд звезды Марс, основанных на наблюдениях благородного Тихо Браге", завершенной в 1607 г. и опубликованной двумя годами позже, Кеплер привел два из своих знаменитых трех законов движения планет: Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем линия, соединяющая Солнце с планетой (радиус-вектор планеты), за равные промежутки времени описывает равные площади. В 1618 г. Кеплер обнародовал свой третий закон планетных движений: Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца соотносятся как кубы больших полуосей их орбит. Кеплер не смог объяснить причины планетных движений: он считал, что их "толкает" Солнце, испуская при своем вращении особые частицы (species immateriata).Кеплеровский закон площадей – это первое математическое описание планетарных движений, исключившее принцип равномерного движения по окружности как первооснову. Более того, он впервые выразил связь между мгновенными значениями непрерывно изменяющихся величин (угловой скорости планеты относительно Солнца и ее расстояния до него). Этот "мгновенный" метод описания, который Кеплер впоследствии вполне осознано использовал при анализе движения Марса, стал одним из выдающихся принципиальных достижений науки XVII в. – методом дифференциального исчисления, оформленного Г. Лейбницем и И. Ньютоном.Кеплер заложил первый камень (вторым стала механика Галилея) в фундамент, на котором покоится теория Ньютона. Космология и механика Галилея. У Галилео Галилея (1564 – 1642) впервые связь космологии с наукой о движении приобрела осознанный характер, что и стало основой создания научной механики. Первоначально (до 1610 г.) Галилеем были открыты законы механики, но первые публикации и трагические моменты его жизни были связаны с менее оригинальными работами по космологии. Изобретение в 1608 г. голландцем Хансом Липперсхеем, изготовителем очков, телескопа (правда, не предназначавшегося для астрономических целей), дало возможность Галилею, усовершенствовав его, в январе 1610 г. "открыть новую астрономическую эру". Оказалось, что Луна покрыта горами, Млечный путь состоит из звезд, Юпитер окружен четырьмя спутниками и т.д. "Аристотелевский мир" рухнул окончательно. Вместе с тем, Галилей не создал цельной системы. Новая механика. В 1638 г. вышла последняя книга Г. Галилея "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению...", в которой он касался проблем, решенных им за 30 лет до этого. Механика Галилея дает идеализированное описание движения тел вблизи поверхности Земли, пренебрегая сопротивлением воздуха, кривизной земной поверхности и зависимостью ускорения свободного падения от высоты.В основе "теории" Галилея лежат четыре простые аксиомы (правда, в явном виде Галилеем не сформулированные): 1. Свободное движение по горизонтальной плоскости происходит с постоянной по величине и направлению скоростью (сегодня – закон инерции, или первый закон Ньютона).2. Свободно падающее тело движется с постоянным ускорением.dV = gdt, где dV – приращение скорости, происходящее за интервал времени dt,а g – постоянное ускорение cвободного падения. Тогда скорость V свободно падающего тела в момент t будет равна V = g(t-t0)+ V0, где Vо – скорость тела в начальный момент времени.3. Тело, скользящее без трения по наклонной плоскости, движется с постоянным ускорением g sinQ. Где Q – угол наклона плоскости к горизонту.V2 = 2(g sinQ)d, где d = h/sinQ, h – высота, с которой тело начало двигаться, так что V2 = 2gh.Галилей чрезвычайно гордился этой формулой, поскольку она позволяла определять скорость с помощью геометрии.4. Принцип относительности Галилея и движение снарядов ("Преобразования Галилея"). Траектория снаряда описывается уравнением параболы: y = y0+(Vy/Vx)x-1/2(g/Vx2)x2, где y0 – высота вылетевшего снаряда; Vx- егогоризонтальная скорость; Vy – вертикальная скорость. Философско-методологическая манифестация научной революции. Только спустя несколько веков оказалось возможным выделить какие-либо тенденции в XVII в. "Внутри" же него процессы были мало связаны друг с другом. Мощное эмпирическое движение в естествознании зародилось само по себе – оно отвечало какой-то внутренней потребности познания; философско-методологическое осознание этого "внутреннего движения" развивалось также само собой, и то, что сегодня мы видим их тождественность – весомый аргумент в обосновании научности как таковой.Первыми "концептуалистами" Нового времени принято считать Фрэнсиса Бэкона (1561 – 1626) и Рене Декарта (1596 – 1650). Бэкону принадлежит провозглашение главенства метода индукции. Декарт несравненно более глубокий мыслитель – основатель философии Нового времени. В отличие от Бэкона, Декарт ищет обоснование знания не столько в сфере его практической реализации, сколько в сфере самого знания.Поэтому в центре методологических размышлений ("сомнений") Декарта – мысль и сам Человек. Три положения механики Декарта важны для понимания последующей философии естествознания: в мире отсутствует пустота, Вселенная наполнена материей (и вся она в непрерывном движении), материя и пространство суть одно. Не существует абсолютной системы отсчета, а, следовательно, и абсолютного движения. Р. Декарт явился типичным представителем ятрофизики – направления в естествознании, рассматривавшее живую природу с позиций физики. Дальнейшее развитие это направление получило в работах итальянского анатома Джованни Борелли (1608-1679) – основоположника ятромеханики, которое в последствии выросло в биомеханику. С позиций ятрофизики и ятромеханики живой организм подобен машине, в которой все процессы можно объяснить при помощи математики и механики. (Подобно ятрофизике широкое развитие получила и ятрохимия – направление, представляющее все процессы, совершающиеся в организме – химическими.) Новая картина мира. К концу XVII в. "Новый космос", новая картина мира, что и было когнитивной сутью науки, была полностью создана. ("Ньютоновская физика была... спущена с Небес на Землю по наклонной плоскости Галилея", Анри Бергсон). Ее архитектором и прорабом стал Исаак Ньютон (1643 – 1727). Роль Ньютона в истории науки удивительна. Многое, чем он занимался, что он описал, в частности, в знаменитых "Математических началах натуральной философии" (первое издание вышло в 1687 г. под наблюдением Э. Галлея) было раньше высказано и описано другими. Например, в частных экспериментах и рассуждениях Х.Гюйгенс (1629 – 1695) фактически использовал основные положения, которые позднее легли в основу теории Ньютона:Пропорциональность веса тела G его массе m; (G = mg).Соотношение между приложенной силой, массой и ускорением (F = ma).Равенство действия и противодействия.В истории известны не всегда красивые приоритетные споры, героем которых был Ньютон (чего стоит один спор с Лейбницем). Но все это не умаляет величие научного подвига Ньютона. Он показал себя настоящим Мастером, который не столько обобщал, сколько создавал оригинальную новую концепцию мира. Основные положения теории Ньютона. У Ньютона, также как и у Галилея, слились космология и механика (правда, без философии – "гипотез не измышляю"), главными положениями которых стали следующие: Понятие движущей силы – высшей по отношению к телу (любому: снаряду или Луне, например), которая может быть измерена по изменению движения (его производной). При этом Ньютон понял, что сила, скорость и ускорение представляют собой векторные величины, а законы движения должны описываться как соотношения между векторами.Наиболее полно все это выражается вторым законом Ньютона:"Ускорение "a", сообщаемое телу массы "m", прямо пропорционально приложенной силе "F" и обратно пропорционально массе "m", т.е. "F = ma".Введено понятие инерции, которая изначально присуща материи и измеряется ее количеством.Первый закон Ньютона гласит: "Если бы на тело не действовало никаких сил вообще, то оно после того, как ему сообщили начальную скорость, продолжало бы двигаться в соответствующем направлении равномерно и прямолинейно". Следовательно, никаких свободных движений нет, а любое криволинейное движение возможно лишь под действием силы.Введено понятие соотношения гравитационной и инертной масс (они прямо пропорциональны друг другу).Отсюда следует обоснование тяготения как универсальной силы, а также третий закон Ньютона: "Каждое действие вызывает противодействие, равное по величине и противоположно направленное, или, иными словами, взаимное действие двух тел друг на друга равно по величине и противоположно по направлению".Особое место в размышлениях Ньютона принадлежит поиску адекватного количественного (математического) описания движения. Отсюда берет начало новый раздел математики, который Ньютон назвал "методом начальных и конечных отношений" (дифференциальное исчисление).Исследуя движения по некруговой орбите, Ньютон рассматривал его как постоянно "падающее". При этом он ввел понятие "предельное отношение", основанное на интуитивном представлении о движении, так же, как евклидовы понятия "точки" и "линии" основаны на интуитивном восприятии пространства – это своего рода кванты движения.Важное значение при этом имеют те "предельные отношения", которые характеризуют скорость изменения каких-либо величин (т.е. изменения в зависимости от времени). Ньютон назвал их "флюксиями" (сейчас – производные). Вторая производная при этом звучала как "флюксия от флюксий", что особенно возмущало одного из критиков Ньютона епископа Дж. Беркли, который считал это нелепым изобретением, подобным призраку призрака.В "тени" Ньютона несколько теряются фигуры других выдающихся исследователей и мыслителей XVII в. Прежде всего, следует отметить Готфрида Лейбница (1646-1716) и упомянуть его значительно более глубокое, чем у Ньютона, осмысление понятия дифференциала как общенаучного термина (сам термин принадлежит Лейбницу), как собственно научного метода, а не только языка научного описания конкретного научного факта; и указать его удивительную теорию – "Монадологию" – о своеобразных квантах – "монадах" бытия. Отдельно упоминания заслуживают понятия абсолютного ("пустого") пространства, в котором находятся сосредоточенные массы (с их взаимным дальнодействием и единым центром масс); и абсолютного же времени с начальной точкой отсчета (полностью обратимого, поскольку перемена знака времени в формулах механики не меняет их вида и смысла).Теория Ньютона – простая, ясная, легко проверяемая и наглядная – стала фундаментом всего "классического естествознания", механической картиной мира и философии, интегральным выражением и критерием самого понимания научности на более чем 200 лет. Не утратила она своего значения и сегодня. Социальная сторона научной революции XVII века. Рассмотрение истории научной революции XVII в. не может быть исчерпано лишь ее когнитивной стороной. В XVII в. наука стала частью социальной системы. С самого начала века во многих странах появляется множество «миниакадемий», например, флорентийская Академия деи Линчеи, знаменитым членом которой был Г. Галилей. Во второй половине века возникают "большие" академии – сообщества профессиональных ученых. В 1660 г. организованный в частной лондонской научно-исследовательской лаборатории современного типа кружок, куда входили Роберт Бойль (1627 – 1691), Кристофер Рен (1632–1723), Джон Валлис, Вильям Нейл и другие, был преобразован в "Лондонское королевское общество для развития знаний о природе" (Royal Society of London for Improving Natural Knowledge). Ньютон стал членом этого общества в 1672 г., а с 1703 г. – его президентом. С 1664 г. общество стало регулярно печатать свои труды – "Philosophical Transactions". В 1666 г., также путем преобразования подобного кружка, была организована Академия наук в Париже. Становление науки выражало стремление к осмыслению мира, с одной стороны; с другой – стимулировало развитие подобных процессов в различных сферах общественной жизни. Огромный вклад в развитие правосознания, идей веротерпимости и свободы совести внесли такие философы XVI – XVII вв., как М. Монтень (1533 – 1592), Б. Спиноза (1632 – 1677), Т. Гоббс (1588 – 1679), Дж. Локк (1632 – 1704) и др. Их усилиями разрабатывались концепции гражданского общества, общественного договора, обеспечения прав личности и многое другое. Научное мышление позволяло выдвигать и обосновывать механизмы реализации этих концепций. В этом контексте ключевой является оценка Локком (друг Ньютона и член Лондонского королевского общества) парламента как социальной научной лаборатории, способствующей поиску, изобретению и реализации новых и эффективных форм синтеза частных интересов граждан, включая интерес государства. Краткий научный итог XVII века. Старый Космос устарел и был разрушен. В новой картине мира, которая заменила старый Космос, не было ничего живого и неопределенного и, казалось, все можно было рассчитать ("кеплеровский детерминизм"). Наука обрела свои механизмы и процедуры конструирования теоретического знания, проверки и самопроверки, свой язык, прежде всего, в математической его форме, ставший "плотью" метода. Наука стала социальной системой – появились свои профессиональные организации, печатные органы, целая инфраструктура (включая специальный инструментарий). В науке возникли свои нормы и правила поведения, каналы коммуникации. Наука через распространение принципов научности становится мощной интеллектуальной силой – школой "правильного" мышления, – влияющей на специальные процессы в самых различных формах. Вырастая из мистицизма, наука постепенно преодолевала его. Выводы: Основы нового типа мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем. Он начал создавать ее как математическое и опытное естествознание. Исходной посылкой было выдвижение аргумента, что для формулирования четких суждений относительно природы ученым надлежит учитывать только объективные – поддающиеся точному измерению свойства, тогда как свойства, просто доступные восприятию, следует оставить без внимания как субъективные и эфемерные.Галилей разработал динамику – науку о движении тел под действием приложенных сил. Он сформулировал первые законы свободного падения тел, дал строгую формулировку понятий скорости и ускорения, осознал решающее значение свойства движения тел, в будущем названного инерцией. Очень ценна была высказанная им идея относительности движения. Философское и методологическое значение законов механики, открытых Галилеем, было огромным, ибо впервые в истории человеческой мысли было сформулировано само понятие физического закона в современном значении. Законы механики Галилея вместе с его астрономическими открытиями подводили физическую базу под теорию Коперника. Завершить коперниковскую революцию выпало Ньютону. Он доказал существование тяготения как универсальной силы – силы, которая одновременно заставляла камни падать на Землю и была причиной замкнутых орбит, по которым планеты вращались вокруг Солнца. Заслуга Ньютона была в том, что он соединил механистическую философию Декарта, законы Кеплера о движении планет и законы Галилея о земном движении, сведя их в единую всеобъемлющую теорию. После целого ряда математических открытий Ньютон установил: для того чтобы планеты удерживались на устойчивых орбитах с соответственными скоростями и на соответствующих расстояниях, определяющихся третьим законом Кеплера, их должна притягивать к Солнцу некая сила, обратно пропорциональная квадрату расстояния до Солнца; этому закону подчиняются и тела, падающие на Землю (это касалось не только камней, но и Луны – как земных, так и небесных явлений). Кроме того, Ньютон математическим путем вывел на основании этого закона эллиптическую форму планетных орбит и перемену их скоростей, следуя определениям первого и второго закона Кеплера. Был получен ответ на важнейшие космологические вопросы, стоящие перед сторонниками Коперника, – что побуждает планеты к движению, как им удается удерживаться в пределах своих орбит, почему тяжелые предметы падают на Землю? – и разрешен спор об устройстве Вселенной и о соотношении небесного и земного. Коперниковская гипотеза породила потребность в новой, всеобъемлющей и самостоятельной космологии и отныне ее обрела. С помощью трех законов движения (закон инерции, закон ускорения и закон равного противодействия) и закона всемирного тяготения Ньютон не только подвел научный фундамент под законы Кеплера, но и объяснил морские приливы, орбиты движения комет, траекторию движения пушечных ядер и прочих метательных снарядов. Все известные явления небесной и земной механики были теперь сведены под единый свод физических законов. Было найдено подтверждение взглядам Декарта, считавшего, что природа есть совершенным образом упорядоченный механизм, подчиняющийся математическим законам и постижимый наукой. Крупнейшим достижением научной революции стало крушение антично-средневековой картины мира и формирование новых черт мировоззрения, позволивших создать науку Нового времени. Основу естественнонаучной идеологии составили следующие представления и подходы:1. натурализм – идея самодостаточности природы, управляемой естественными, объективными законами;2. механицизм – представление мира в качестве машины, состоящей из элементов разной степени важности и общности; отказ от доминировавшего ранее символически-иерархического подхода, представлявшего каждый элемент мира как органическую часть целостного бытия;3. квантитативизм – универсальный метод количественного сопоставления и оценки всех предметов и явлений мира, отказ от качественного мышления античности и Средневековья;4. причинно-следственный автоматизм – жесткая детерминация всех явлений и процессов в мире естественными причинами, описываемыми с помощью законов механики;5. аналитизм – примат аналитической деятельности над синтетической в мышлении ученых, отказ от абстрактных спекуляций, характерных для античности и Средневековья;6. геометризм – утверждение картины безграничного однородного, описываемого геометрией Евклида и управляемого едиными законами космического универсума.Вторым важнейшим итогом научной революции стало соединение умозрительной натурфилософской традиции античности и средневековой науки с ремесленно-технической деятельностью, с производством. Еще одним результатом научной революции стало утверждение гипотетико-дедуктивной методики познания. Основу этого метода, составляющего ядро современного естествознания, образует логический вывод утверждений из принятых гипотез и последующая их эмпирическая проверка.

Дата добавления: 2014-01-03