Естествознание эпохи Возрождения.

Эпоха Возрождения отличалась существенным прогрессом науки и радикальным изменением миропонимания, которое явилось следствием появления ге­лиоцентрического учения великого польского астронома Николая Коперника (1473-1543).

В своем труде «Об обращениях небесных сфер» Копер­ник утверждал, что Земля не является центром мирозда­ния. На основе большого числа астрономических наблюде­ний и расчетов Коперник создал новую, гелиоцентрическуюсистему мира, что явилось первой в истории человечества научной революцией.

Возникло принципиально новое миропонимание, которое исходило из того, что Земля — одна из планет, движущих­ся вокруг Солнца по круговым орбитам. Совершая обраще­ние вокруг Солнца, Земля одновременно вращается и вок­руг собственной оси, чем и объясняется смена дня и ночи, видимое нами движение звездного неба. Но гелиоцентри­ческая система мира, предложенная Коперником, не своди­лась только к перестановке предполагаемого центра Вселен­ной. Включив Землю в число небесных тел, которым свой­ственно круговое движение, Коперник высказал очень важ­ную мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном некоторым общим законо­мерностям единой механики. Тем самым было разрушено догматизированное представление Аристотеля о неподвиж­ном «перводвигателе», якобы приводящем в движение Все­ленную.

Учение Коперника подрывало опиравшуюся на идеи Ари­стотеля религиозную картину мира. Последняя исходила из признания центрального положения Земли, что давало ос­нование объявлять находящегося на ней человека центром и высшей целью мироздания. Кроме того, религиозное уче­ние о природе противопоставляло земную материю, объяв­ляемую тленной, преходящей — небесной, которая счита­лась вечной и неизменной. Однако в свете идей Коперника трудно было представить, почему, будучи «рядовой» плане­той, Земля должна принципиально отличаться от других планет.

Католическая церковь не могла согласиться с выводами Коперника, затрагивающими основы ее мировоззрения. За­щитники учения Коперника были объявлены еретиками и подвергнуты гонениям. Сам Коперник избежал преследова­ния со стороны католической церкви ввиду своей смерти, случившейся в том же году, в котором был опубликован его главный труд «Об обращениях небесных сфер». В 1616 г. этот труд был занесен в папский «Индекс» запрещенных книг, откуда был вычеркнут лишь в 1835 г.

Одним из активных сторонников учения Коперника, по­платившихся жизнью за свои убеждения, был знаменитый итальянский мыслитель Джордано Бруно (1548-1600). Но он пошел дальше Коперника, отрицая наличие центра Все­ленной вообще и отстаивая тезис о бесконечности Вселен­ной. Бруно говорил о существовании во Вселенной множе­ства тел, подобных Солнцу, и окружающих его планетах. Причем многие из бесчисленного количества миров, считал он, обитаемы и, по сравнению с Землей, «если не больше и не лучше, то, во всяком случае, не меньше и не хуже».

Инквизиция имела серьезные причины бояться распрос­транения образа мыслей и учения Бруно. В 1592 г. он был арестован и в течение восьми лет находился в тюрьме, подвер­гаясь допросам со стороны инквизиции. 17 февраля 1600 г., как нераскаявшийся еретик, он был сожжен на костре на Площади Цветов в Риме. Однако эта бесчеловечная акция не могла остановить прогресса познания человеком мира.

4. Естествознание Нового времени.

Три столетия — XVII, XVIII, XIX вв. — охватывает эпоха, получившая название Нового времени. В этом трехсотлет­нем периоде особую роль сыграл XVII век, ознаменовавшийся рождением современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей и Ньютон.

В учении Галилео Галилея (1564-1642) были заложены основы нового механического естествознания.

До Галилея общепринятым в науке считалось понима­ние движения, выработанное Аристотелем и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при на­личии внешнего на него воздействия, и, если это воздей­ствие прекращается, тело останавливается. Галилей по­казал, что этот принцип Аристотеля (хотя и согласуется с нашим повседневным опытом) является ошибочным. Вме­сто него Галилей сформулировал совершенно иной прин­цип, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего дви­жения, если на него не производится какого-либо внеш­него воздействия.

Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (как думал Аристотель), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Га­лилей открыл, что траектория брошенного тела, движущего­ся под воздействием начального толчка и земного притяже­ния, является параболой. Галилею принадлежит эксперимен­тальное обнаружение весомости воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.

Галилей выработал условия дальнейшего прогресса есте­ствознания, начавшегося в эпоху Нового времени. Он пони­мал, что слепая вера в авторитет Аристотеля сильно тормо­зит развитие науки. Истинное знание, считал Галилей, дос­тижимо исключительно на пути изучения природы при по­мощи наблюдения, опыта (эксперимента) и вооруженного математическим знанием разума.

Росту научного авторитета Галилея способствовали его астрономические исследования, обосновывавшие и утверж­давшие гелиоцентрическую систему Коперника. Галилей сумел дать блестящее естественнонаучное доказательство справедливости гелиоцентрической системы в знаменитой работе «Диалог о двух системах мира — Птолемеевской и Коперниковой».

Поскольку католической церковью было принято реше­ние о запрещении книги Коперника «Об обращениях небес­ных сфер», а его учение объявлено еретическим, Галилею пришлось предстать перед судом инквизиции. После дли­тельных допросов он был вынужден отречься от учения Ко­перника и принести публичное покаяние.

Величайший след в истории естествознания оставил Исаак Ньютон (1643-1727). Его научное наследие чрезвычайно разнообразно. В него входит и создание (па­раллельно с Лейбницем, но независимо от него) дифференциального и интегрального исчисления, и важные астроно­мические наблюдения (которые Ньютон проводил с помо­щью собственноручно построенных зеркальных телескопов), и большой вклад в развитие оптики (он, в частности, поста­вил опыты в области дисперсии света и дал объяснение это­му явлению). Но самым главным научным достижением Ньютона было продолжение и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Благодаря их трудам XVII в. считается началом длительной эпохи торжества механики, господства механистических представлений о мире.

Ньютон сформулировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки. Данная систе­ма законов движения была дополнена открытым Ньютоном законом всемирного тяготения.

Пожалуй, ни одно из всех ранее сделанных научных от­крытий не оказало такого громадного влияния на дальней­шее развитие естествознания, как открытие закона всемир­ного тяготения. Огромное впечатление на ученых произво­дил масштаб обобщения, впервые достигнутый естествозна­нием. Это был поистине универсальный закон природы, ко­торому подчинялось все — малое и большое, земное и небес­ное. Этот закон явился основой создания небесной механи­ки — науки, изучающей движение тел Солнечной системы.

В 1687 году вышел в свет главный труд Ньютона «Мате­матические начала натуральной философии», заложивший основы современной теоретической физики. В своей знаме­нитой работе Ньютон предложил ученому миру научно-ис­следовательскую программу, которая вскоре стала ведущей не только в Англии, на родине великого ученого, но и в континентальной Европе. Свою научную программу Нью­тон назвал «экспериментальной философией», подчеркивая решающее значение опыта, эксперимента в изучении при­роды.

Идеи Ньютона, опиравшиеся на математическую физику и эксперимент, определили направление развития естествоз­нания на многие десятилетия вперед.

5. Период установления всеобщей взаимосвязи и утверждения эволюционных идей.

В истории изучения человеком природы сложились два прямо противоположных, несовместимых метода этого изу­чения, которые приобрели статус общефилософских, т. е. носящих всеобщий характер. Это — диалектический и ме­тафизический методы. При метафизическом подходе объекты и явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей и как бы в застывшем, фиксированном, неизменном состоя­нии. Диалектический подход, наоборот, предполагает изу­чение объектов, явлений со всем богатством их взаимосвя­зей, с учетом реальных процессов их изменения, развития.

На определенном этапе научного познания природы ме­тафизический метод, которым руководствовались ученые-естествоиспытатели, был вполне пригоден и даже неизбе­жен, ибо упрощал, облегчал сам процесс познания. В рам­ках метафизического подхода к миру учеными изучались многие объекты, явления природы, проводилась их класси­фикация.

Наглядным примером этого может служить весьма пло­дотворная деятельность известного шведского ученого, ме­тафизически мыслящего натуралиста Карла Линнея (1707-1778). Будучи талантливым, неутомимым исследователем, Линней все силы своего огромного ума, обогащенного на­блюдениями в многочисленных путешествиях, употребил на создание классификации растительного и животного мира.

В своем основном труде «Система природы» он сформу­лировал принцип такой классификации, установив для пред­ставителей живой природы следующую градацию: класс, отряд, род, вид, вариация. Живые организмы, например, Линней разделил на 6 классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, черви, насекомые), а в растительном мире выделил целых 24 класса. Оригинальной идеей Линнея ста­ла бинарная система обозначения растений и животных. Согласно этой системе, любое название представителя рас­тительного или животного мира состоит из двух латинских наименований: одно из них является родовым, а второе — видовым. Например, в указанной системе человек имено­вался по латыни Homo sapiens, т. е. человек разумный.

Но, проделав огромную и очень полезную классификаци­онную работу, Линней вместе с тем не вышел за рамки тра­диционного для науки XVIII в. метафизического метода мыш­ления. Распределив, образно говоря, «по полочкам» разно­видности представителей живой природы, расположив растения и животных в порядке усложнения их строения, он не усмотрел в этом усложнении развития. Линней считал виды растений и животных абсолютно неизменными. А са­мих «видов столько, сколько их создано Творцом», писал он в своей знаменитой «Системе природы».

Начало процессу стихийной диалектизации естествознания положила работа немецкого ученого и философа Иммануила Канта (1724-1804) «Все­общая естественная история и теория неба». В этом труде, опубликованном в 1755 году, была сделана попытка истори­ческого объяснения происхождения Солнечной системы.

Гипотеза Канта утверждала, что Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной, бесфор­менной туманной массы, некогда равномерно заполнявшей мировое пространство. Кант пытался объяснить процесс воз­никновения Солнечной системы действием сил притяжения, которые присущи частицам материи, составлявшим эту огромную туманность. Идеи Канта о возникновении и разви­тии небесных тел были несомненным завоеванием науки середины XVIII в.

Более сорока лет спустя французский математик и астро­ном Пьер Симон Лаплас (1749-1827) в своем труде «Изло­жение системы мира», опубликованном в 1796 г. совершен­но независимо от Канта и двигаясь своим путем, высказал идеи, развивавшие и дополнявшие кантовское космогоническое учение. Имена создателей двух рассмотренных гипо­тез были объединены, а сами гипотезы довольно долго (по­чти столетие) просуществовали в науке в обобщенном виде - как космогоническая гипотеза Канта — Лапласа.

В XIX в. диалектическая идея развития распространи­лась на широкие области естествознания, в первую очередь, на геологию и биологию. Исключительно важную роль в утверждении этой идеи сыграл трехтомный труд «Основы геологии» английского естествоиспытателя ЧарлзаЛайеля(1797-1875). В этом труде подчеркивалась идея развития и очень длительного существования Земли.

Геологический эволюционизм оказал немалое влияние на дальнейшее совершенствование эволюционного учения в биологии. В 1859 г. вышел главный труд Чарльза Роберта Дарвина (1809-1882) «Происхождение видов в результате естественного отбора». В нем Дарвин, опираясь на огром­ный естественнонаучный материал, изложил факты и при­чины биологической эволюции. Он показал, что вне само­развития органический мир не существует и поэтому орга­ническая эволюция не может прекратиться. Развитие — это условие существования вида, условие его приспособления к окружающей среде.

Наряду с фундаментальными работами, раскрывающи­ми процесс эволюции, развития природы, появились новые естественнонаучные открытия, подтверждавшие наличие всеобщих связей в природе.

К числу этих открытий относится клеточная теория, со­зданная в 30-х годах XIX века. Ее авторами были ботаники Маттиас Якоб Шлейден (1804-1881), установивший, что все растения состоят из клеток, и профессор, биолог Теодор Шванн (1810-1882), распространивший это учение на животный мир.

Еще более широкомасштабное единство, взаимосвязь в материальном мире были продемонстрированы благодаря открытию закона сохранения и превращения энергии. Пер­вооткрывателями этого закона считаются немецкий врач Юлиус Роберт Майер (1814-1878) и английский исследователь Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889). Доказательство сохранения и превращения энергии утверждало идею единства, взаимосвязанности ма­териального мира. Вся природа отныне предстала как не­прерывный процесс превращения универсального движения материи из одной формы в другую.

Поистине эпохальным событием в химичес­кой науке, внесшим большой вклад в процесс диалектизации естествознания, стало открытие периодического закона химических элементов выдающимся ученым-химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834-1907). Он обнаружил, что существует закономерная связь между хими­ческими элементами, которая заключается в том, что свой­ства элементов изменяются в периодической зависимости от их атомных весов. Обнаружив эту закономерную связь, Менделеев расположил элементы в естественную систему, в зависимости от их родства.

Из вышесказанного следует, что основополагающие прин­ципы диалектики — принцип развития и принцип всеобщей взаимосвязи — получили во второй половине XVIII и особен­но в XIX в. мощное естественнонаучное обоснование.

Контрольные вопросы.

1. Назовите великих ученых античности, внесших свой вклад в развитие естествознания.

2. Каковы основные положения атомистического учения Демокрита?

3. В чем суть геоцентрической космологии Аристотеля?

4. Что явилось причиной упадка науки в Средневековой Европе (вплоть до XII-XIII веков)?

5. В чем суть гелиоцентрического учения Коперника?

6. Какие важные открытия сделал Г.Галилей?

7. Охарактеризуйте роль И.Ньютона в развитии естествознания.

8. Дайте определения диалектического и метафизического подходов к изучению мира.

9. Какие открытия, сделанные на рубеже XIX-XX в.в., подтверждают единство и взаимосвязь объектов материального мира?