Новая методика!

Изучение английского в игровой форме. Новинка 2017-2018 годов. Даже самые ленивые добиваются результатов с нами!

Узнать детали!

Не интересно!

Пошук на сайті від Google

Пошук на сайті від Yandex

Філософія нового часу - розвиток науки

Майже все, чим відрізняються нинішні часи від більш ранніх століть, обумовлено наукою, яка досягла своїх найбільш вражаючих успіхів у XVII столітті. Італійське Відродження, хоча воно і не відноситься до середньовіччя, не відноситься і до Нового часу, його можна порівняти з найкращим періодом Греції. XVI століття, з його засиллям теології, більш середньовіччя, ніж світ Макіавеллі. Новий час, наскільки це стосується духовних цінностей, починається з XVII століття. Немає такого італійця епохи Відродження, якого не зрозуміли б Платон або Аристотель; Лютер привів би в жах Фому Аквінського, але останньому було б неважко зрозуміти його. З XVII століттям справа йде інакше: Платон і Арістотель, Фома Аквінський і Оккам не змогли б зрозуміти Ньютона.

Нові концепції, висунуті наукою, глибоко вплинули на нову філософію. Декарт, який був у відомому сенсі засновником нової філософії, сам був одним із творців науки XVII століття. Щоб можна було зрозуміти духовну атмосферу часу, у якій з'явилася нова філософія, потрібно хоча б коротко сказати про методи та досягнуті результати в астрономії та фізики.

У створенні науки визначне місце належить чотирьом великим особистостям: Копернику, Кеплеру, Галілею і Ньютону . З них Коперник жив в XVI столітті, але за життя мав мало впливу.

Коперник (1473-1543) був польським священиком бездоганною віри. У молодості він подорожував по Італії і всотав у себе атмосферу Відродження. У 1500 році він був професором математики в Римі, але в 1503 році повернувся на батьківщину, де став каноніком у Фрауенбурге. Багато часу він, мабуть, приділяв боротьбі з німцями і реформи грошової системи, але своє дозвілля присвячував астрономії. Скоро він прийшов до переконання, що Сонце є центром світобудови і що Земля має подвійне рух: добове обертання і річне кругове обертання навколо Сонця. Страх перед церковною цензурою змусив його відкласти опублікування своїх поглядів, хоча він і не перешкоджав того, щоб про них дізналися. Його головна робота «Про обертання небесних сфер» була опублікована в рік його смерті (1543) з передмовою його друга Осіандера, в якому говорилося, що геліоцентрична теорія була висунута тільки як гіпотезу. Точно невідомо, наскільки Коперник санкціонував цю заяву, але це питання не дуже важливий, тому що він сам зробив подібне ж заяву у своїй книзі. Книга була присвячена батькові й не піддалася офіційним осуд католицизму до часів Галілея. У роки, коли жив Копернік, церква була ліберальніше, ніж вона стала після того, як Тридентський собор, єзуїти і ожила інквізиція зробили свою справу.

За духу робота Коперника не сучасна; її можна визначити, мабуть, як піфагорейський. Він приймає за аксіому, що всі небесні рухи повинні бути круговими і рівномірними, і, подібно грекам, потрапляє під вплив естетичних мотивів. У його системі все ще є епіциклів, хоча їхні центри знаходяться на Сонці, або скоріше близько Сонця. Той факт, що Сонце розташоване не точно в центрі, псував простоту його теорії. Хоча він знав дещо про піфагорейський доктринах, він не знав, мабуть, про геліоцентричної теорії Аристарх Самоський, але в його побудовах немає нічого, до чого не міг би прийти грецький астроном. Дійсно, що було важливо в його роботі, так це розвінчання уявлення про Землю як про особливе геометричному центрі. У кінцевому рахунку, виходячи з теорії Коперника, ставало важко визнати за людиною космічну значущість, приписаних йому християнської теологією, але такі висновки з його теорії не були б прийняті Коперником, ортодоксальна віра якого була щирою і який протестував проти погляду, що його теорія суперечить Біблії .

У теорії Коперника були й справжні труднощі, найбільшою з яких була відсутність зоряного паралакса. Якщо Земля в будь-якій з точок своєї орбіти знаходиться на відстані 283 664 000 км від точки, в якій вона буде через шість місяців, це повинно викликати зміни у видимому розташуванні зірок, точно так само як корабель, що знаходиться на море прямо на північ від однієї точки берега, не може бути прямо на північ від іншої. Але ніякого паралакса не спостерігалося, і Коперник правильно уклав, що нерухомі зірки мають бути значно більш віддалені від нас, ніж Сонце. Тільки у XIX столітті, коли техніка вимірювань стала достатньо точною, виявилося можливим спостерігати зоряні паралакс, і то тільки відносно небагатьох найближчих зірок.

Інші труднощі виникла відносно падаючих тел. Якщо Земля постійно обертається з заходу на схід, то тіло, кинуте з якою-небудь висоти, не може впасти в точку, розташовану строго вертикально від місця, з якого почалося її падіння, а впаде кілька далі на захід, так як Земля за час падіння тіла пройде деяку відстань. На цю трудність відповідь була знайдена за допомогою закону інерції Галілея, але за часів Коперника відповіді знайти не можна було.

Є цікава книга Е. А. Барта під назвою «Метафізичні основи сучасної фізичної науки» (1925), в якій переконливо розповідається про багатьох необгрунтованих припущеннях, зроблених людьми, які створили сучасну науку. Він цілком вірно вказує, що за часів Коперника не були відомі факти, які змусили б прийняти його систему, але був відомий ряд фактів, які говорили проти неї. «Сучасні емпірісти, якщо б вони жили в XVI столітті, першими б висміяли нову філософію світобудови». Основна мета книги полягає в тому, щоб дискредитувати сучасну науку припущенням, що її відкриття були щасливими випадковостями, що виникли через суворий настільки ж глибоких, як і забобони середніх століть. Я думаю, що це виявляє нерозуміння наукового підходу автором книги: вченого відрізняє не те, у що він вірить, а то як і чому він вірить в це. Його вірування не догматичні, а досвідчені. Вони базуються на доказах, а не на авторитеті або інтуїції. Коперник був вправі назвати свою теорію гіпотезою; його опоненти неправильно вважали, що нові гіпотези небажані.

У людей, які заснували сучасну науку, було два гідності, які не завжди супроводжують один одному: це величезне терпіння у спостереженнях і велика сміливість у висунення гіпотез. Останнім з цих переваг володіли ранні грецькі філософи, перше в значній мірі було у більш пізніх астрономів античності Але ніхто з давніх, за винятком, може бути, Аристарха, не володів обома достоїнствами, ніхто не володів ними одночасно і в середні віки. Коперник, як і його великі наступники, володів обома достоїнствами. Він знав усе, що можна було дізнатися про видимих рухах небесних тіл по небесній сфері за допомогою існували в його дні приладів, і розумів, що гіпотеза про добовому обертанні Землі була більш економна, ніж гіпотеза про круговому обертанні всіх небесних сфер. Згідно з сучасними поглядами, які розглядають весь рух як відносне, простота є єдиним виграшем від гіпотези Коперника, але так не думали ні він, ні його сучасники. Що стосується річного обертання Землі, то і тут також було спрощення, але не настільки помітне, як у випадку з добовим обертанням. Адже Копернику ще потрібні були епіциклів, хоча і в меншій мірі, ніж це було потрібно в системі Птолемея. І тільки після відкриття законів Кеплера нова теорія здобула свою остаточну простоту.

Крім революціонізуючого впливу на розуміння космосу, у нової астрономії було ще два великих гідності: перше - це визнання того, що все те, у що вірили з давніх часів, могло бути помилковим, друге - що перевіркою наукової істини є терплячий збір фактів разом зі сміливою здогадкою щодо законів, які об'єднують факти. Ні те, ні інше гідності у Коперника не були так повно розвинені, як у його наступників, але обидва вони вже повною мірою проявляються в його роботі.

Деякі з тих, кого Коперник познайомив зі своєю теорією, були німецькими лютеранами, але коли Лютер про це довідався, він був глибоко вражений. «Люди, - сказав він, - слухають вискочку-астролога, який тщітся показати, що обертається Земля, а не небеса чи небесний звід, Сонце і Місяць. Кожен, хто бажає здаватися розумнішим, повинен вигадати якусь нову систему, яка, звичайно, з усіх систем є найкращою. Цей дурень хоче перевернути всю астрономію, але Священне Писання говорить нам, що Ісус Навин наказав зупинитися Сонця, а не Землі ». Подібним же чином, тобто текстом з Біблії, спростував Коперника і Кальвін: «Тому Всесвіт, щоб не захитався» (Псалми, 92 (93), 1) - і вигукнув: «Хто наважиться поставити авторитет Коперника вище авторитету Святого Духа?» Протестантське духовенство було щонайменше так само фанатично, як і католицьке; тим не менше в протестантських країнах скоро з'явилося значно більше вільнодумство, ніж у католицьких, тому що в них духовенство мало менше влади. Важливою стороною протестантизму була не єресь, а розкол, так як останній вів до створення національних церков, а національні церкви не мали силу, щоб контролювати світську владу. У цілому це можна вважати виграшем, так як практично церкви всюди протистояли, наскільки вони могли, кожному нововведення, яке слугувало збільшення щастя або знання тут, на Землі.

У Коперника не було можливості дати яке-небудь вичерпне доказ на користь своєї гіпотези, і довгий час астрономи відкидали її. Наступним за значенням астрономом був Тихо Браге (1546-1601), який зайняв проміжну позицію: він вважав, що Сонце і Місяць обертаються навколо Землі, але планети обертаються навколо Сонця. Що стосується теорії, він був не дуже оригінальний. Проте він висунув два хороших аргументу проти поглядів Арістотеля про те, що все в надлунном світі незмінно. Одним з них була поява нової зірки у 1572 році, яка, як було встановлено, не має добового паралакса і повинна бути більш віддаленої тому, ніж Місяць. Другий аргумент був отриманий з спостереження над кометами, які, як було встановлено, теж були більш віддаленими, ніж Місяць. Читач пам'ятає теорію Арістотеля про те, що зміни та руйнування відносяться тільки до підмісячному світу; ця теорія, подібно до інших теорій Аристотеля, що стосуються наукових питань, перешкоджала науковому прогресу.

Тихо Браге має значення не як теоретик, а як спостерігач: спочатку покровітельствуемий королем Данії, потім імператором Рудольфом II, він склав зоряний каталог і зафіксував розташування планет протягом багатьох років. До кінця його життя його асистентом став Кеплер, тоді ще молода людина. Для Кеплера ці спостереження були неоціненні.

Кеплер (1571-1630) є одним з найвидатніших прикладів того, чого можна досягти, не будучи генієм, за допомогою терпіння. Він був першим великим астрономом після Коперника, які прийняли геліоцентричну теорію; однак спостереження Тихо Браге показували, що вона не може бути повністю вірна в тій формі, яку їй надав Коперник. Кеплер перебував під впливом піфагореїзму і більш-менш мимоволі схилявся до солнцепоклоненію, хоча і був гарним протестантом. Ці мотиви, безсумнівно, спонукали його дотримуватися геліоцентричної гіпотези. Але його Піфагореїзм схиляв до додання, як це робив Платон у «Тимеї», космічної важливості п'яти правильних багатогранників. Він використовує їх для висунення гіпотез, що відповідають його поглядам, і, нарешті, завдяки щасливій випадковості одна з них спрацювала.

Найбільшим досягненням Кеплера було відкриття трьох законів руху планет. Два з них він опублікував у 1609 році, а третій - у 1619 році. Його перший закон говорить: планети рухаються по еліпсах, в одному з фокусів яких знаходиться Сонце. Другий закон: лінія, що з'єднує планету із Сонцем, замітає в рівні проміжки часу рівні площі. Третій його закон говорить: квадрати часів обертання планет пропорційні кубів їх середніх відстаней від Сонця.

Слід кілька слів сказати в пояснення важливості цих законів.

Перші два закони за часів Кеплера могли бути доведені тільки у відношенні Марса; що Щодо інших планет, то спостереження над ними свідчили про те, що їх руху підкоряються першим двом законам, але не настільки, щоб можна було говорити про точний збігу даних спостережень із законами. Однак незабаром їм було знайдено вирішальне підтвердження.

Відкриття першого закону, згідно з яким планети рухаються по еліпсах, зажадало великих зусиль для звільнення від традицій, ніж здатен це ясно зрозуміти сучасна людина. Єдино, на чому сходилися без виключення всі астрономи, було те, що всі небесні рухи є рухами круговими або складеними з кіл. Там, де було знайдено, що кола недостатні, щоб пояснити руху планет, вживалися епіциклів. Епіциклів - це крива, описувана точкою кола, що котиться по іншій окружності. Наприклад, візьміть колесо і зміцніть його плиском на землі, а тепер візьміть потім інше, менше колесо, в обід якого вбито цвях, і катіте менше колесо (також плазом по землі) навколо великого колеса так, щоб вістря цвяха стосувалося землі. Тоді слід цвяха на землі буде епіциклів. Орбіта Місяця по відношенню до Сонця приблизно такого ж виду: Земля описує навколо Сонця майже коло, а Місяць тим часом описує коло, обертаючись по орбіті навколо Землі. Але це вірно тільки приблизно; коли спостереження стали більш точними, то було встановлено, що ні одна система епіциклів не відповідала точно дійсності. Гіпотеза Кеплера у тому вигляді, як він її встановив, набагато краще узгоджувалася з рухом Марса, ніж гіпотеза Птолемея або навіть гіпотеза Коперника.

Заміна кіл еліпсами спричиняла за собою відмову від естетичного ухилу, яким керувалася астрономія з часу Піфагора. Коло був досконалою фігурою, а небесні тіла - досконалими тілами (спочатку божествами) і навіть у Платона і Аристотеля тісно пов'язаними з божествами. Здавалося очевидним, що досконале тіло повинно рухатися по здійсненій фігурі. Більше того, так як небесні тіла рухаються вільно, без зовнішнього впливу, то їх рух повинен бути «природним». Тепер легко було припустити, що саме в колі, а не в еліпс є щось «природне». Таким чином, потрібно було відкинути багато глибоко укорінені забобони, перш ніж міг бути прийнятий перший закон Кеплера. Ні один древній - ні навіть Аристарх з Самоса - не передбачав такої гіпотези.

Другий закон пов'язаний зі зміною швидкості планети в різних точках її орбіти. Якщо S - сонце, P1, P2, Р3, Р4, Р5 - послідовні положення планети через рівні інтервали часу, скажімо, в один місяць, то закон Кеплера стверджує, що площі P1SP2, P2SP3, P3SP4, P4SP5 рівні між собою. Тому планета рухається з найбільшою швидкістю тоді, коли вона ближче всього до Сонця, а з найменшою швидкістю тоді, коли найбільш віддалена від нього. Це знову порушувало всі існуючі уявлення: планета повинна бути занадто величною, щоб те прискорювати, то сповільнювати свій рух.

Третій закон важливий тому, що він порівнює рухи різних планет, тоді як перших два закони пов'язані лише з окремими планетами. Третій закон говорить: якщо r є середня відстань планети від Сонця і Т - тривалість її року, тоді відношення r ^ 3 / T ^ 2 однаково для всіх планет. Цей закон дає доказ (наскільки це стосується Сонячної системи) ньютоновском закону про зворотну пропорційності сили тяжіння квадрату відстані. Але про це буде йти мова нижче.

Галілей (1564-1642) є, хіба тільки за винятком Ньютона, найбільшим з засновників сучасної науки. Він народився майже в той же день, в який помер Мікеланджело, і помер у тому році, в якому народився Ньютон. Я рекомендую ці факти для тих (якщо взагалі такі існують), які все ще вірять в метемпсіхоз. Він має велике значення як астроном, але, може бути, навіть ще більше як засновник динаміки.

Галілей першим відкрив значення прискорення в динаміці. «Прискорення» означає зміну швидкості або за величиною, або за напрямком; таким чином, тіло, рівномірно рухаючись по колу, в кожен момент часу має прискорення, спрямоване до центру кола. У виразах, які були звичними у період, що передував періоду життя Галілея, ми могли б сказати, що він розглядає рівномірний рух по прямій лінії як єдино «природне» і на Землі, і на небесах. Раніше думали, що для небесних тіл «природно» рухатися по колу, а для земних - по прямій; але вважалося, що рухомі земні тіла поступово перестали б рухатися, якщо б вони були надані самим собі. Всупереч цьому погляду Галілей вважав, що всяке тіло, якщо воно буде надано самому собі, буде продовжувати рухатися по прямій лінії з постійною швидкістю; всякі зміни або в швидкості, або в напрямку руху пояснюються дією якої-небудь «сили». Цей принцип був проголошений Ньютоном як «перший закон руху». Його називають також законом інерції. Я повернуся до його змісту нижче, тут же необхідно зупинитися на деяких деталях відкриттів Галілея.

Галілей першим встановив закон падіння тіл. Цей закон, в якому вводиться поняття прискорення, у вищій мірі простий. Він говорить, що, коли тіло падає вільно, його прискорення постійно, якщо не враховувати опору, який може надати повітря; далі, прискорення однаково для всіх тіл, тяжких або легких, великих або малих. Але довести цей закон вичерпним чином було неможливо до тих пір, поки не винайшли повітряний насос, що сталося близько 1654 року. Після цього стало можливим спостерігати падіння тіл в умовах, які практично можна було вважати умовами, близькими до вакууму, і було встановлено, що пір'я падають з такою ж швидкістю, як і свинець. Таким чином, Галілей довів, що немає помітного відмінності між великим і маленьким шматками одного і того ж речовини. До нього припускали, що великий шматок свинцю впаде швидше, ніж маленький, але Галілей експериментально довів, що це не так. Вимірювання в його час не було таким точним, яким воно стало згодом, але, незважаючи на це, він прийшов до правильної формулюванні закону падіння тіл. Якщо тіло вільно падає в вакуумі, його швидкість збільшується на постійний розмір. Наприкінці першої секунди його швидкість дорівнює 9,8 м / сек, в кінці другої - 19,6 м / сек, в кінці третьої - 29,4 м / сек і т. д. Прискорення, тобто величина, на яку збільшується швидкість , завжди постійно: кожну секунду швидкість збільшується приблизно на 9,8 м / сек.

Галілей вивчав також політ снарядів - предмет, важливий для його роботодавця герцога Тоскани. Тоді думали, що снаряд, випущений горизонтально, буде деякий час рухатися горизонтально, а потім раптово почне падати вертикально. Галілей показав, що якщо не вважати опору повітря, то відповідно до закону інерції горизонтальна швидкість буде залишатися постійної, а вертикальна швидкість буде збільшуватися відповідно до закону падіння тіл. Для того щоб дізнатися, як буде рухатись снаряд протягом якогось короткого періоду часу, допустимо, протягом секунди, після того як він вже летів до протягом якогось часу, поступимо таким чином. По-перше, якщо б він не падав, то покрив б певну відстань по горизонталі, рівне того, яке він покрив в першу секунду свого польоту. По-друге, якщо б він не рухався горизонтально, а просто падав, він падав би вертикально зі швидкістю, зростаючої пропорційно часу, що минув з початкового моменту польоту. Фактично зміна його місця розташування таке, яке було б, якби спочатку протягом секунди він рухався горизонтально зі швидкістю, що дорівнює початковій швидкості, а потім падав би протягом секунди вертикально зі швидкістю, зростаючої пропорційно часу, протягом якого він перебував у польоті. Простий розрахунок показує, що утворюються в результаті траєкторія являє собою параболу, і це підтверджувалося спостереженнями остільки, оскільки виключалося опір повітря.

Вищевикладене дає простий приклад принципу, який виявився надзвичайно корисним в динаміці, - принципу, що говорить про те, що коли кілька сил діє одночасно, дія така, як якщо б кожна сила діяла по черзі. Це частина більш загального принципу, званого законом паралелограма. Припустимо, наприклад, що ви перебуваєте на палубі корабля рухається і гуляєте поперек неї. У той час, коли ви йшли, корабель пройшов якусь відстань, так що відносно води ви просунулися як вздовж, так і поперек напрямку руху корабля. Якщо ви захочете дізнатися, де ви опинилися щодо води, ви можете припустити, що спочатку стояли нерухомо ви, тоді як корабель рухався, а потім протягом такого ж проміжку часу нерухомо стояв корабель, тоді як ви йшли в перетинає його напрямку. Той же самий принцип застосовується і до сил. Це дає можливість дізнатися загальний результат дії цілого ряду сил і дозволяє аналізувати фізичні явища, розкриваючи особливі закони декількох сил, дії яких піддаються рухомі тіла. Саме Галілей ввів цей надзвичайно плідний метод.

Вище я прагнув говорити, наскільки це можливо, мовою XVII століття. Сучасний мова має істотні відмінності, але для того щоб пояснити досягнення XVII століття, бажано засвоїти манеру вираження, властиву того часу.

Закон інерції пояснив ту загадку, яку до Галілея система Коперника була нездатна пояснити. Як зазначалося вище, якщо ви кинете камінь з вершини вежі, він впаде до її підніжжя, а не десь на захід від неї, а проте, якщо Земля обертається, вона повинна була за час падіння каменя пройти деяку відстань. Причина, по якій камінь не відхиляється, полягає в тому, що камінь зберігає швидкість обертання, яка у нього однакова з усіма іншими тілами на земній поверхні. Фактично, якщо б башта була досить висока, вийшов би результат, протилежний тому, якого очікували супротивники Коперника. Вершина башти, перебуваючи далі від центру Землі, ніж її підстава, рухається швидше, і тому камінь мав би впасти трохи на схід від підніжжя вежі. Однак цей результат дуже незначний, щоб його можна було виміряти.

Галілей гаряче відстоював геліоцентричну систему; він листувався з Кеплером і погоджувався з його відкриттями. Почувши, що якийсь голландець винайшов телескоп, Галілей і сам зробив телескоп і дуже скоро виявив низку важливих явищ. Він знайшов, що Чумацький Шлях складається з безлічі окремих зірок. Він спостерігав фази Венери, про існування яких здогадувався ще Коперник, але які неозброєний очей не міг сприйняти. Він відкрив супутники Юпітера, які на честь свого покровителя назвав «МЕДИЧНИЙ зірки». Було встановлено, що ці супутники підкоряються законам Кеплера. Однак виникло одне утруднення. Завжди було сім небесних тіл: п'ять планет, Сонце і Місяць; значить, сім - це священне число. Хіба неділю не сьомий день? Хіба свічники НЕ семистовбурного, а церков в Азії не сім? Що ж тоді могло бути більш підходящим, як не те, що повинно бути і сім небесних тіл? Але якщо до них потрібно додати ще чотири місяці Юпітера, то їх стане 11, - число, яке не має жодних містичних властивостей. На цьому грунті прихильники традицій поносили телескоп, відмовлялися дивитися в нього і стверджували, що все, що виявляється за допомогою телескопа, - це ілюзія. Галілей писав Кеплеру про своє бажання посміятися над дурістю «юрби»; в кінці його листа з'ясовується, що «натовп» - це професора філософії, які намагалися вигнати місяця Юпітера, вживаючи «софізми так, як ніби вони були магічними заклинаннями».

Галілей, як відомо, був засуджений інквізицією спочатку таємно в 1616 році, а потім публічно в 1633 році; в цьому останньому випадку він відрікся від своїх теорій і обіцяв більше ніколи знову не затверджувати, що Земля обертається навколо своєї осі чи навколо Сонця. Інквізиції вдалося покласти край розвитку науки в Італії, яка там так і не відродилася протягом століть. Але їй не вдалося перешкодити вченим прийняти геліоцентричну теорію, а своєю відсталістю вона завдала значної шкоди церкви. На щастя, існували протестантські країни, де священики, теж всіляко прагнучи завдати шкоди науці, не могли добитися контролю над державою.

Ньютон (1642-1727) досяг остаточного і повного тріумфу, який підготували Коперник, Кеплер і Галілей. Виходячи зі своїх трьох законів руху (з яких двома першими зобов'язаний Галілею), він довів, що три закони Кеплера рівнозначні положенню про те, що кожна планета в кожен даний момент часу має прискорення, яке спрямоване до Сонця і змінюється обернено пропорційно квадрату відстані від її нього. Він показав, що прискорення у напрямку до Землі і Сонця відповідно до тієї ж самої формулою пояснює рух Місяця і що згідно з законом оберненої пропорційності квадрату відстані прискорення тіл, що падають на поверхню Землі, родинно прискоренню Місяця. Він визначив «силу» як причину зміни швидкості руху, тобто прискорення. Таким чином, він зміг сформулювати свій закон всесвітнього тяжіння: «Кожне тіло притягує будь-яке інше тіло з силою, прямо пропорційною добутку їх мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними». З цього формулювання він зміг вивести все інше в планетарної теорії: рух планет і їх супутників, орбіти комет, припливи. Пізніше виявилося, що навіть самі незначні відхилення від еліптичних орбіт з боку планет пояснювалися законів Ньютона. Торжество було настільки повним, що Ньютону загрожувала небезпека стати другим Арістотелем і виявитися непереборним бар'єром на шляху прогресу. В Англії лише через сторіччя після його смерті люди достатньою мірою звільнилися від його авторитету, щоб створити дійсно оригінальні роботи з питань, які він розробляв.

XVII століття було чудовий не тільки в області астрономії та динаміки, але і в багатьох інших областях, пов'язаних з наукою.

Звернімося спочатку до питання про наукові приладах. Складний мікроскоп був винайдений незадовго до початку XVII століття, близько 1590. У 1608 році був винайдений телескоп голландцем Ліпперсгеем, хоча саме Галілей вперше серйозно використовував його для наукових цілей. Галілей винайшов також термометр, принаймні це здається найбільш імовірним. Його учень, Торрічеллі, винайшов барометр. Геріке (1602-1686) винайшов повітряний насос. Годинники, хоча і не створені заново, у XVII столітті були значно вдосконалені, перш за все працями самого Галілея. Завдяки цим винаходам наукові спостереження стали значно більш точними і більш великими, ніж коли-небудь раніше.

Існували, далі, важливі роботи і в інших науках, крім астрономії та динаміки. Гільберт (1540-1603) опублікував свою велику книгу про магніті в 1600 році. Гарвей (1578-1657) відкрив кровообіг і опублікував своє відкриття в 1628 році. Левенгук (1632-1723) відкрив сперматозоїди, хоча Стефан Гэм відкрив їх, мабуть, кількома місяцями раніше; Левенгук відкрив також Протозоа, або одноклітинні організми, і навіть бактерії. Роберт Бойль (1627-1691) був, як учили дітей у роки моєї молодості, «батьком хімії та сином графа Коркского»; зараз його знають головним чином за «законом Бойля», що говорить про те, що в даній кількості газу при даній температурі тиск назад пропорційно обсягу.

Я до сих пір нічого не сказав про успіхи чистої математики, однак вони дійсно були дуже великі і необхідні для успішної роботи у фізичних науках. У 1614 році Непер опублікував свій винахід логарифмів. Аналітична геометрія стала результатом робіт декількох математиків XVII століття, з яких найбільший внесок був зроблений Декартом. Диференціальне та інтегральне числення було винайдено незалежно один від одного Ньютоном і Лейбніцем. Воно стало знаряддям майже всієї вищої математики. Це тільки найбільш видатні досягнення в чистій математиці, але мав безліч і інших важливих відкриттів.

Наслідком розглянутої нами наукової діяльності було те, що погляди освічених людей абсолютно змінилися. На початку століття Томас Броун брав участь в суді над відьмами; наприкінці століття така річ була б зовсім неможлива. За часів Шекспіра комети все ще були дивом ", після опублікування« Почав ... »Ньютона у 1687 році стало відомо, що він і Галлей вирахували орбіти деяких комет і що комети так само підпорядковані закону тяжіння, як і планети. Влада закону встановила своє панування над думками, роблячи неймовірними такі речі, як магія і чаклунство. У 1700 році світогляд освічених людей було цілком сучасним, тоді як у 1600 році, за винятком дуже небагатьох, воно було ще більшою частиною середньовічним.

У решти глави я спробую коротко висвітлити філософські погляди, що з'явилися, мабуть, наслідком науки XVII століття, і деякі сторони, що відрізняють сучасну науку від науки Ньютона.

Перше, що потрібно відзначити, - це усунення майже всіх слідів анімізму із законів фізики. Греки, хоча вони і не говорили про це абсолютно ясно, очевидно, вважали силу руху ознакою життя. Розсудливій спостерігачеві здається, що тварини рухаються самі, у той час як мертва матерія рухається тільки тоді, коли її примушує до цього зовнішня сила. Душа тварини, за Арістотелем, має різні функції, і одна з них - рухати тіло тварини. Сонце і планети, на думку греків, гідні бути богами або щонайменше управлятися і рухатися богами. Анаксагор думав інакше, але він був безбожником. Демокріт теж вважав інакше, але їм, на користь Платона і Аристотеля, нехтували все, за винятком епікурейців. Арістотелівське 47 або 55 нерухомих двигунів були божественними духами і були першоджерелом всього руху на небесах. Надане самому собі будь-яке неживі тіло незабаром стало б нерухомим; таким чином, вплив душі на матерію повинно бути безперервним, для того щоб рух не припинився.

Відкриття першого закону руху змінило це подання. Нежива матерія, одного разу приведена в рух, продовжує рухатися до тих пір, поки яка-небудь зовнішня причина не зупинить її. Більше того, зовнішні причини зміни руху самі опинялися матеріальними щоразу, коли їх можна було визначено встановити. У всякому разі, Сонячна система зберігала свій рух за допомогою свого власного кількості руху і своїх власних законів; не було потрібно ніякого зовнішнього втручання. Ймовірно, тоді ще здавалося, що Бог необхідний, щоб пустити в хід весь механізм; планети, згідно з Ньютону, спочатку були приведені в рух рукою Бога. Але коли Бог привів у рух планети і встановив закон тяжіння, все пішло само собою, без подальшої необхідності в божественному втручанні. Коли ж Лаплас припустив, що ті ж самі сили, які діють зараз, можливо, стали причиною виникнення планет, які виділилися під дією цих сил із Сонця, роль Бога в розвитку природи зменшилася ще більше. Він міг залишатися творцем, але навіть це було сумнівно, оскільки не було ясно, чи мав світ початок у часі. Хоча більшість вчених являли собою приклад набожності, однак принцип, яке складалося під впливом їх наукової діяльності, являло собою загрозу для релігії, і цілком природно, що теологи були стривожені.

Інше важливе слідство, що випливали з розвитку науки, - це глибоке зміна в поданні про місце людини у всесвіті. У середні століття Земля вважалася центром небес, і все мало на меті служіння людині. У ньютоновском світі Земля була другорядною планетою, не дуже-то виділяється зіркою; астрономічні відстані були такі величезні, що в порівнянні з ними Земля була просто шпилькової голівкою. Здавалося неймовірним, щоб весь цей величезний механізм був влаштований для блага якихось жалюгідних істот, що мешкають на цій шпилькової голівці. Крім того, мета, яка з часів Аристотеля становила внутрішню сторону наукових концепцій, була тепер викинута з наукового процесу. Можливо, дехто ще вірив, що небеса існують для того, щоб проголошувати славу для Господа, але ніхто не міг дозволити цьому віруванню втручатися в астрономічні обчислення. Можливо, світ мав мету, але вона не могла більше враховуватися при науковому поясненні світу.

Теорія Коперника повинна була б принизити людську гордість, але в дійсності відбулося протилежне, так як торжество науки відродило людську гордість. Вмираючий античний світ мучився почуттям гріха і заповів його як важку ношу середніх століть. Бути смиренним перед Богом було і правильно, і разом з тим він чинив, так як Бог покарав би за гордість. Епідемії, повені, землетруси, турки, татари і комети ставили в тупик ці похмурі століття, і вважалося, що тільки все більшим і більшим смиренням можна запобігти цим дійсні або загрозливі лиха. Але залишатися смиренним, коли люди досягли таких успіхів, стало неможливо.

 

Природа та її закони були приховані в темряві,

Але Бог сказав: «Так буде Ньютон», - і стало ясно.

 

А що стосується вічних мук, то, ймовірно, у творця такої величезної Всесвіту були і більш важливі справи, ніж посилати людей в пекло за невеликі відступи від релігії. Можна було засудити на вічні муки Юду Іскаріотського, але не Ньютона, хоча він і був аріанцем.

Звичайно, для того щоб бути задоволеними собою, у людей існувало багато й інших важливих причин. Татари стримувалися в межах Азії, перестали бути загрозою і турки, Галлей своїм відкриттям зробив комети нешкідливими, а що стосується землетрусів, то вони, хоча все ще грізні, були настільки цікаві, що вчені навряд чи могли шкодувати про них. Західні європейці швидко багатіли і ставали панами всього світу: вони завоювали Північну і Південну Америку, були повновладним в Африці і в Індії, їх поважали в Китаї і боялися в Японії. Коли до всього цього додалася ще перемога науки, то не дивно, що люди XVII століття відчули себе живими людьми, а не нещасними грішниками, як вони все ще називали себе в недільних богослужіннях.

У деяких відносинах концепції сучасної теоретичної фізики відрізняються від поглядів ньютонівської системи. Насамперед було встановлено, що поняття «сила», яке було одним із провідних понять в XVII столітті, не потрібно. «Сила» у Ньютона - це причина зміни руху за величиною або напрямку. Поняття причини як розглядається важливе, а сила, що розуміється образно, - це щось на зразок того, що ми відчуваємо, коли штовхаємо або тягнемо. При такому розумінні сили виникало заперечення проти визнання тяжіння, оскільки воно діяло на відстані, і Ньютон сам допускав, що повинна бути якась середа, за допомогою якої воно передається. Поступово було встановлено, що всі рівняння можна написати, не вводячи силу. Те, що піддавалося спостереження, було відношенням між прискоренням і положенням; сказати, що це відношення створено за допомогою «сили», то це була нічого не додати до нашого знання. Спостереження показує, що планети в кожен момент мають прискорення, спрямоване до Сонця, яке змінюється назад пропорційно квадрату відстаней їх від Сонця. Сказати, що вона зобов'язана «силі» тяжіння, - це просто застереження, це все одно, що сказати, що опіум присипляє людей, тому що він володіє снодійним властивістю. Тому сучасний фізик просто встановлює формулу, яка визначає прискорення, і уникає разом з тим слова «сила». Поняття «сила» - це неясний привид віталістично поглядів щодо причин руху, і поступово цей привид був вигнаний.

До тих пір, поки не з'явилася квантова механіка, в науці не було таких відкриттів, які хоч у якійсь мірі видозмінили б основний зміст перших двох законів руху, а саме те, що закони динаміки мають бути сформульовані в термінах прискорення. У цьому відношенні Коперника і Кеплера все ще потрібно зараховувати в одну групу з древніми; вони шукали закони, що визначають форму орбіт небесних тіл. Ньютон показав ясно, що закони, сформульовані в цьому виді, можуть бути лише наближено вірними. Планети не рухаються точно по еліпсах з-за збурень, що викликаються впливом інших планет. І орбіти планет ніколи точно не повторюються з тієї ж причини. Але закон тяжіння, пов'язаний з прискореннями, був дуже простий, і його вважали абсолютно точним протягом двох століть після Ньютона. Коли його виправив Ейнштейн, він все ще залишався законом, пов'язаних з прискореннями.

Правда, закон збереження енергії - це закон, пов'язаний зі швидкостями, а не з прискоренням. Але в розрахунках, в яких використовується цей закон, все ще до уваги береться прискорення.

Що стосується змін, введених квантовою механікою, вони дуже глибокі, але питання ще до деякої міри суперечливий і невизначено.

Існує одна зміна в порівнянні з філософією Ньютона, яке слід згадати зараз, - це відмова від абсолютного простору і часу. Читач пам'ятає про згадці цього питання у зв'язку з Демокріта. Ньютон вірив у простір, складене з точок, і під час, утворене з моментів, які існують незалежно від тіл і подій, що знаходяться в них. Відносно простору він підкріплював свою точку зору, спираючись на емпіричний аргумент, а саме те, що фізичні явища дають нам можливість розрізняти абсолютну обертання. Якщо вода у відрі обертається, вона піднімається у стінок і опускається в центрі, але якщо обертається відро, а не вода, такого результату не відбувається. Пізніше Жаном Фуко був проведений експеримент з маятником, що дає те, що вважається доказом обертання Землі. Навіть з точки зору самих сучасних поглядів питання про абсолютну обертанні представляє труднощі. Якщо весь рух відносно, то різниця між гіпотезою про те, що обертається Земля, і гіпотезою про те, що обертаються небеса, є чисто словесної - вона не більше, ніж різниця між пропозиціями «Джон - батько Джемса» і «Джемс - син Джона» . Але якщо обертаються небеса, то зірки повинні рухатися зі швидкістю, що перевищує швидкість світла, що вважається неможливим. Не можна сказати, що сучасне розв'язання цих труднощів абсолютно задовільно, але воно досить задовільний для того, щоб змусити майже всіх фізиків прийняти точку зору про те, що рух і простір чисто відносні. Це разом зі з'єднанням простору і часу у простір-час істотно змінило наш погляд на Всесвіт у порівнянні з тим, що випливають з робіт Галілея і Ньютона. Але на цьому, як і на квантовій механіці, я більше зупинятися не буду.

Історія західної філософії

Випадкова стаття

  • Стоїцизм
    Стоїцизм - одна зі шкіл давньогрецької філософії, засновником якої був Зенон з...