Geum.ru

Научно-популярное приложение «Большой взрыв» Выпуск 7 Содержание

Вид материалаРеферат
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14
     Средневековые неоплатоники и неоплатоники эпохи Возрождения во многом способствовали инкорпорации философско-математических идей и методов в научное мировоззрения ученых XIII–XIV веков. Этим ученым особенно импонировало то, что природа, согласно утверждениям неоплатоников, в своей основе математична, а следовательно, должна объясняться с помощью математических законов.
     Любопытно, что для Аристотеля математика является второстепенной наукой, поскольку ее объекты наделены абстрактным бытием, то есть бытием в мышлении, а не в реальности. Математику и физическую (чувственную) реальность разделяет непреодолимая пропасть. Поэтому нельзя применять математику к изучению физического мира, в котором нет «чистых» (абстрактных) кругов, эллипсов и геометрически прямых линий. В физическом мире объекты неточны, приблизительны с математической точки зрения. Стремление точно определить размеры какого-либо природного объекта не имеют под собой никаких прочных оснований и выглядит чем-то несерьезным. Но то, что недостижимо в земном мире, вполне приемлемо для небесных явлений. На небесах совершенные, абсолютно упорядоченные движения сфер и звезд осуществляются в полном соответствии со строгими и незыблемыми законами геометрии. Поэтому математическая астрономия возможна, а математическая физика – нет. Эта точка зрения вполне соответствовала широко бытующим в то время научным представлениям. Вот почему греческая наука, создавшая небесную кинематику, никогда не пыталась математизировать различные формы движений в поднебесном мире. В лучшем случае измерялись тяжести и протяженность (скажем, расстояние).
     Согласно древнегреческим авторам, главная цель астрономической теории заключается в «спасении» явлений, то есть астрономическая теория должна так интерпретировать явления и так описывать их в количественных терминах, чтобы это описание согласовывалось с астрономическими наблюдениями. Подобный подход к целям и задачам астрономии соответствует современным воззрениям. Однако следует иметь в виду, что данный методологический принцип не имел универсального характера в древнегреческой науке, поскольку для многих греческих философов астрономия и физика имели совершенно разные цели. Они учили, что от астрономии требуется лишь «спасти явление» тогда как физик должен «вывести истину» то есть должен объяснить явление, исходя из соответствующих первопричин и действующих в Космосе сил.
     К этому можно добавить следующее. Хотя вавилоняне и египтяне обладали обширными познаниями в геометрии, тем не менее греки достигли большего благодаря тому, что придали исключительно важное научное значение логическим доказательствам, тогда как геометрические знания их предшественников были в основном прагматическими.
     Теоретическими достижениями древнегреческих геометров воспользовались прежде всего астрономы, которые утверждали, что небесные тела движутся в соответствии с определенными геометрическими моделями. Основная задача состоит в отыскании такого рода моделей на основе анализа данных астрономических наблюдений. В значительной степени это было процессом решения геометрических задач.
     Разрушение картины античного Космоса означало революционный переворот, который совершил человеческий разум после утверждения картины Космоса древними греками.
     Новое понятие «универсальный закон природы» заменило средневеково-схоластическую интерпретацию аристотелевской «формы», с понятием которой было связано признание неизменных качественных различий между различными материальными субстанциями. Например, средневековый философ Роберт Гроссетест (Роберт Большая Голова, 1175–1253), опираясь на неоплатонистскую традицию в своих исследованиях оптики (неоплатонистская идея «метафизики света») и греко-арабскую натурфилософию, двигался в направлении математизации понятия природы, тем самым переходя от аристотелевской «формы» к новому понятию «универсального закона» как предмету самоценного научного исследования.
     Новая наука с самого начала находилась в довольно странной и даже парадоксальной ситуации. Она берет геометрическую точность в качестве своего методологического принципа и утверждает, что реальность является геометрически упорядоченной и, следовательно, подлежит точному математическому изучению. Эта наука открывает и математически формулирует законы, которые позволяют ей рассчитать положение и скорость тела в каждой точке его траектории и в любой момент его движения, и в то же время она не способна использовать данные законы, поскольку не располагает никакими средствами для определения времени и измерения скорости. Но без таких измерений законы новой динамики остаются абстрактными и пустыми. Чтобы наполнить их реальным содержанием, необходимо владеть средствами измерения времени, то есть точными часами.
     Проблемы новой физики усугублялись еще и тем, что требовалось научно осмыслить принцип действия на расстоянии. Во всей докоперниковской физике существование притяжения начисто отрицалось, а гравитация объяснялась стремлением тяжелого тела приблизиться к центру мира. Фактически даже в физике Коперника, которая вместо стремления к центру мира ставит стремление некоторой части тела к целому телу (кусок Земли стремится соединиться с Землей как целым), притяжение рассматривается как сила, действующая извне и без какого-либо материального посредника.
     Может показаться, что для Кеплера нет ничего более легкого, чем сделать еще один шаг и прийти к понятию всеобщего притяжения (attraction universalle). Однако Кеплер не смог сделать такого решающего шага. Для Кеплера, как и для Коперника, гравитационное притяжение существует лишь между «родственными» телами. Вот почему оно имеет место между Землей и Луной, но не между Землей и планетами, а также между планетами, которые не обладают одинаковой природой и посему не являются «родственными». Еще меньше оно имеет место между планетами и Солнцем. В кеплеровской концепции планеты не притягиваются к Солнцу (как, например, Луна – к Земле), они движимы Солнцем.
     Кеплер не знал и закона инерции. Для него термин «инерция», который он изобрел или, по крайней мере, ввел в науку, означал лишь сопротивление движению, а не сопротивление изменению состояния движения и покоя. Следовательно, для Кеплера сохранение движения состоит в действии постоянной силы на тело.
     Анализируя взаимосвязь философского мировоззрения с целями научных исследований, мы обнаруживаем следующее: гелиоцентризм системы Коперника во многом объясняется тем, что великому польскому астроному Солнце казалось божественным Разумом, управляющим миром и в то же время создающим его. Влиянием философско-мировоззренческих факторов объясняются и астрономические открытия Кеплера. Кеплера глубоко вдохновляла идея всемирной гармонии, идея создания Богом мира согласно законам математической гармонии.
     Древнегреческие астрономы связывали возможное движение Земли с вопросом о том, является ли Космос конечным или бесконечным. Если Земля находится в состоянии покоя, а Космос обращается вокруг нее, то Космос должен быть конечным. В противном случае элементы Космоса, находящиеся от Земли на бесконечном расстоянии, имели бы бесконечные скорости, а это невозможно даже помыслить. Следовательно, предположив неподвижность Земли, мы неминуемо получаем конечный Космос.
     Мы, вероятно, никогда не узнаем, почему греческие астрономы отвергли гелиоцентрическую систему, но можно предположить, что главная причина была философско-мировоззренческой, а не собственно научной. Для большинства древнегреческих философов Земля считалась наиболее важным объектом в Космосе, поскольку Земля – обитель человека. Совершенно немыслимо представить, чтобы Земля в качестве центра Космоса имела какое-нибудь движение, свидетельствующее о ее несовершенстве. Даже для древнегреческих астрономов их философская антипатия к движению Земли могла легко перевесить ту простоту, которую это движение привносило в астрономическую теорию.
     Критически относясь к геоцентрической теории Птолемея, следует учитывать и несомненные заслуги этого ученого Древнего мира. Так, например, его трактат по географии знаменует собой начало математической географии. А вот что касается основополагающего трактата по астрономии, представляющего исключительно важный этап в становлении математической астрономии, то здесь обстоит не все так просто. Хотя на протяжении четырнадцати веков птолемеевский астрономический труд был своего рода «Библией» для астрономов, тем не менее сегодня такой статус астрономических произведений древнегреческого ученого весьма аргументировано оспаривается.
     Астрономический трактат Птолемея называется по-гречески »), а по латыни – «Magna constructio», что в«Мегале синтаксис» (« переводе на русский язык означает «Великое построение». Средневековые арабские астрономы перевели название этого трактата как «Аль Маджисти» («Величайшее построение»), откуда (через латинскую транслитерацию) берет свое начало русское звучание названия указанного трактата – «Альмагест». Возможно, первоначальное название «Альмагест» («Величайший») относилось к размерам трактата, а не к качеству его содержания. Однако теперь под этим названием понимается высокая научная ценность данного трактата. Поскольку же книга Птолемея, по мнению некоторых современных историков науки, грандиозная фальшивка, а не великое достижение древнегреческой астрономии, постольку она не заслуживает названия «Альмагест». Вот почему ряд современных ученых предпочитают использовать нейтральное название «Синтаксис».
     В тринадцати книгах птолемеевского «Синтаксиса» рассматриваются все вопросы древнегреческой астрономии. Благодаря своей энциклопедичности птолемеевский астрономический трактат длительное время пользовался популярностью не только у профессиональных астрономов, но и среди широких кругов просвещенной публики.
     Создатель гелиоцентрической системы мира Николай Коперник свято верил в непогрешимость и честность Птолемея как ученого. Однако в результате самого тщательного исследования научного наследия древнегреческого астронома современные ученые приходят к выводу, что абсолютное большинство наблюдений, положенных в основу геоцентрической картины мироздания и приписываемых Птолемеем самому себе, а также другим ученым, откровенно сфабрикованы или подделаны им; к тому же основные достижения античной астрономии изложены неполно и необъективно. Наконец, «Синтаксис» изобилует грубыми теоретическими ошибками и ошибочными данными наблюдений, если таковые вообще имели место. Нельзя пройти и мимо того прискорбного факта, что бездумное преклонение перед «Синтаксисом» привело к забвению и потере многих трудов древнегреческих астрономов. Вместо них последующие поколения ученых получили в наследство лишь одну модель мира – гелиоцентрическую, да и то еще вопрос, принадлежит ли эта модель самому Птолемею.
     Сегодня бытует мнение, что «Синтаксис» нанес астрономии больше вреда, чем любая другая когда-либо написанная работа, и было бы намного лучше для астрономии, если бы этой книги вообще не существовало. Величайшим астрономом античности Птолемей не является, дерзко заявляет кое-кто из наших современников, но зато он является еще более необычной фигурой: он самый удачливый обманщик в истории науки.
     Не будет лишним отметить и то, что в споре Коперника с Птолемеем основной интерес для нас представляет не техническая сторона вопроса, а мировоззренческая. Ведь если ограничиться чистой техникой система отсчета, связанная с Землей, не более ложна и не более истинна, чем система отсчета, связанная с Солнцем. Подобная равноправность разных систем отсчета в пределах кинематики давно уже не вызывает сомнений. Термины «истинная система отсчета» и «ложная система отсчета» совершенно неприменимы для характеристики систем Птолемея и Коперника. Истина в данном случае состоит совсем в другом – в особенностях и всей совокупности параметров, определяющих строение Солнечной системы и могущих описываться как в геоцентрических, так и в гелиоцентрических координатах.
     Различия между кинематикой и динамикой очень важны для современной науки. Если кратко охарактеризовать кинематику и динамику, то можно сказать так: кинематика – это наука, описывающая движение, тогда как динамика – это наука, изучающая соотношение между движением и силой. Если нас интересует динамика, то мы говорим, что Земля обращается вокруг Солнца. Если же нас интересует только кинематика, то даже в современной астрономии мы обычно говорим, что Солнце обращается вокруг Земли. Это подчеркивает принцип относительности движения. Таким образом, мы свободны принять самое простое описание и соответствующее ему объяснение, а простейшее объяснение зависит от того, что мы хотим и пытаемся сделать.
     Примечательно, что система Птолемея широко используется в астрономии и сейчас, если учитывается позиция субъекта, наблюдающего с Земли за Солнечной системой и определяющего положение светила на небесной сфере в координатах, связанных с Землей, а уже затем производящего переход к другим координатным системам.
     Чтобы конкурировать с высокой точностью математических расчетов Птолемея или тех астрономов, труды которых Птолемей использовал, Коперник, возрождая гелиоцентрическую идею, должен был значительно превзойти древнегреческих ученых в математической и практической аргументации. Однако ни Коперник, ни Тихо Браге, ни Кеплер не смогли сокрушить систему Птолемея по всему фронту. Например, Коперник утверждая, что Земля обращается вокруг Солнца, в то же время сохранил ряд положений птолемеевской теории, в частности было сохранено учение об эпициклах и вспомогательных кругах для объяснения движения планет. Аналогичные просчеты наблюдаются и в теоретико-математических выкладках Тихо Браге. Печальная участь постигла и кеплеровское открытие законов движения планет, поскольку эти законы выглядели слишком умозрительными и обладали слабой эмпирической поддержкой. Отличительной чертой данной абстрактной умозрительности, отпугивавшей Галилея и картезианцев, было то, что Кеплер для объяснения обнаруженных им закономерностей ссылался на такой сомнительный аргумент, как «система духов» целесообразно двигающих светила в небесном пространстве. В этом плане Кеплер был верным сыном своего времени, выразившим как новые веяния в европейской духовной культуре, так и традиционные мифологические фикции.
     Новое физико-математическое направление является наиболее оригинальной и важной тенденцией научной мысли XVII века. Однако параллельно с ним существовало другое течение – менее математическое, менее дедуктивное и более эмпирическое, более экспериментальное. Представители этого течения научной мысли не пытались делать широких обобщений и относились подозрительно к математическим абстракциям; они ограничивались открытием новых фактов и конструированием частных теорий для их объяснения. Эти ученые вдохновлялись не платоновской идеей математической структуры Бытия, но концепцией его атомистического строения (Демокрит, Эпикур, Лукреций). К их числу относились: Пьер Гассенди (1592–1655), Жиль Роберваль (настоящая фамилия Персонье, 1602–1675), Роберт Бойль (1627–1691), Роберт Гук (1635–1703) и др. Они противопоставляли менее претенциозную корпускулярную философию панматематизму Галилея и Декарта. Вопреки Галилею Бойль считал, что не математическая, а корпускулярная структура составляет внутреннюю реальность Бытия. По мнению Бойля, объясняя Универсум, мы должны начинать не с гомогенной картезианской материи, а с материи, уже оформленной Богом в разнообразные корпускулы.
     Если посмотреть на окружающие нас вещи в этой перспективе, то мы ясно увидим, что Ньютон представляет синтез двух точек зрения. Для Ньютона, как и для Бойля, книга Природы написана корпускулярными буквами и словами. Но именно математический синтаксис связывает их и придает свой смысл тексту данной книги.
     То, что должны были сделать основатели современной науки состояло не столько в критике ошибочных или несовершенных теорий и в замене их более совершенными теориями, сколько в коренной реформе самого нашего интеллекта. Они должны были заново сформулировать свои научные понятия, по-новому взглянуть на Универсум, выработать новую концепцию науки. Одним словом, они должны были существенно преобразовать структуру самого интеллекта и заменить одни познавательно-методологические установки другими.
     Радикальное преобразование структур интеллекта – дело неблагодарное и весьма рискованное. За это своей жизнью поплатился Джордано Бруно. Аналогичная участь постигла Джулио Чезаре Ванини, одного из ранних учеников и последователей Бруно. Смертельная опасность угрожала и Галилею.
     Галилей, приверженец гипотезы Коперника, в одном из писем к аббату Кастелли отстаивал взгляды польского астронома, защищая его от нападок церкви. Это письмо попало в руки инквизиции, объявившей учение Коперника еретическим. По требованию инквизиторов Галилей вынужден был дать торжественное обещание не защищать и не распространять впредь этого учения.
     Наступил 1632 год. Галилей, рассчитывая, что решение инквизиционного трибунала не будет строго соблюдаться, опубликовал сочинение под названием «Диалог». В этом сочинении обсуждаются вопросы, связанные с системами Коперника и Птолемея.
     Буйная фантазия инквизиторов позволила им увидеть в лице Симпличио (Простака) из «Диалога» образ папы Урбина VIII, считавшего, что «всемогущество Бога нельзя ограничить никакой необходимостью». Процесс против Галилея был возобновлен.
     Хотя Галилей выразил готовность дополнить «Диалог» категорическим опровержением учения Коперника и даже принес публичное покаяние в церкви св. Марии, он был объявлен «узником инквизиции». В этом звании ученый пробыл девять лет. Ему были запрещены разговоры о движении Земли и печатание каких-либо трудов.
     Декарта испугало то, что Галилей был осужден за изложение учения Коперинка не как достоверной теории, а всего лишь как возможной математической гипотезы. Зная осторожность Галилея, Декарт понял, что в какие бы формы он не облачал свои космологические идеи, церковь усмотрит в них опасную ересь.
     Осуждение Галилея явилось переломным моментом во всей научной и литературной деятельности Декарта. Рухнули многочисленные планы. Осенью 1633 года Декарт написал Мерсенну: «Я хорошо понимаю, что заключение инквизиции еще не догма, для этого должен собраться собор, но я не настолько влюблен в свои мысли, чтобы для их защиты прибегать к столь исключительному средству».
     Декарт пытался лавировать, заигрывая с орденом иезуитов, ибо в их руках было управление многими школами Европы. Через эти школы, а также через высшие учебные заведения Голландии и Франции он хотел с помощью своих учеников оказывать влияние на развитие науки. Ученый всячески добивался от богословов Сорбонны одобрения своего главного философского сочинения «Размышления о первой философии». И все же страхи не оставляли его. Какая это пытка – писать впустую!
     Не рассчитывая на удачный исход борьбы с богословским мировоззрением, Декарт хотел малого – чтобы его оставили в покое. Это были иллюзии. Впрочем, его личному благополучию церковь не угрожала. Но такие компромиссы не могли не сказаться на развиваемых им научных и философских идеях. Их невозможно было развернуть в последовательную теорию, чтобы не вступить в конфликт с богословами.
     Одним из центральных философских сочинений Декарта был трактат «Рассуждение о методе». Робея перед цензурой иезуитов, он медлил приступить к его написанию, тщательно обдумывая возможные формы изложения материала. Наконец наш ученый садится за работу и в 1637 году публикует в единой книге три важнейших своих труда по естествознанию, предпосылая им чисто философское сочинение «Рассуждение о методе».
     Данное философское сочинение не было задумано как последовательное изложение всей философской системы Декарта. Скорее, это – своеобразная краткая «исповедь» философа, написанная изящным языком, где излагается история его научного развития, принципы учения. В предлагаемой «исповеди» доказывается, что общим методом для получения достоверного знания должен быть математический метод самого общего характера. Развивая данную идею, Декарт вписал свое имя золотыми буквами в историю философии как родоначальника философского рационализма, согласно которому всеобщий и необходимый характер истин математики и точного естествознания имеет источник не в чувственном опыте, а в разуме.
     Если «Рассуждение о методе» было одним из центральных философских произведений Декарта, то опубликованное в 1641 году сочинение «Размышления о первой философии», собственно говоря, – центральное его произведение.
     «Размышления», в отличие от «Рассуждения», – не «исповедь», а своего рода монологическая драма, за которой читатель следит с неотрывным вниманием, ибо Декарт не только излагает результаты своего учения, но и показывает трудности на пути познания, а также способы их преодоления.
     Нельзя не согласиться с утверждением, что в «Размышлениях», как в никакой другой книге, наиболее концентрированно выражено стремление человека Нового времени к развитию теоретического самоанализа, к ясному отчету во всех своих мыслях и действиях.
     В центре «Размышлений» стоят два вопроса – доказательство существования Бога и природа человеческой души. Отвечая на них, Декарт провозглашает разум единственным источником истинного знания.
     Написанные на латинском языке, «Размышления» предназначались только для ученого мира. Но это еще не гарантировало автору защиту от богословских подозрений и ложных толкований. Усиливая свою защиту, Декарт излагает только философские принципы, а не конкретные научные выводы из них, тем самым избегая возможной полемики с богословами. Он даже посвящает сочинение докторам Сорбонны. И все же избежать конфликта с церковью не удалось.
     Спустя двадцать два года после появления этого сочинения, заложившего фундамент философского рационализма, оно, как и другие декартовские произведения, было внесено в «Индекс запрещенных книг». В 1671 году указом «просвещенного» монарха Людовика XIV учение Декарта запрещалось преподавать в учебных заведениях Франции. Но история преподносит нам порой неожиданные сюрпризы. Несмотря на столь негативное отношение к философии Декарта со стороны церкви и монархии, по истечении некоторого времени это философское учение стало почти официальной философией католицизма и сохранялось в данном качестве вплоть до 1789 года, когда буллой папы Льва XIII ее сменила философская доктрина Томаса Аквинского.