Наука эпохи Возрождения

БРУНО ДЖОРДАНО (1548-1600) Одним из активных сторонников гипотезы Коперника был. Он дал философское обоснование взглядам Коперника и сделал следующий шаг в его развитии, отказавшись от идеи конечности Вселенной. Согласно Бруно, у Вселенной нет центра вообще. Она бесконечна и состоит из множества миров, подобных нашему. 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». За свои убеждения Дж. Бруно поплатился жизнью. Как еретик, он был сожжен на костре по Площади цветов в Риме 17 февраля 1600 г.

ГАЛИЛЕЙ ГАЛИЛЕО (1564-1642) – один из основоположников классической механики и утверждения нового мировоззрения, которого называют первым учёным Нового времени. Родился в Пизе в семье небогатого дворянина, где окончил медицинский факультет университета и самостоятельно изучал труды Аристотеля, Эвклид, Архимеда и Ветрувия. Наблюдая за раскачиванием лампы в Пизанском соборе, он открыл закон маятника (период колебания маятника не зависит от его массы и амплитуды колебания, а зависит от длины маятника). Будучи студентом, он изобрёл гидростатические весы для измерения статического веса. За неимением средств университет так и не окончил, но, благодаря своей известности среди учёных, был оформлен профессором по кафедре математики, занимаясь разнообразными проблемами технического характера (описал пропорциональный циркуль, изобрел усовершенствованную водоподъемную машину, сконструировал подзорную трубу). Современники говорили, что своей подзорной трубой Галилей открыл новую вселенную. Итальянский ученый экспериментально обосновал гелиоцентрическую теорию, предложенную Н. Коперником. В 1632г. издал «Диалоги о двух важнейших системах мира, птолемеевской и коперниковской» (написаны на итальянском языке). Это программное произведение новой науки, дающее механистическую картину природы и обосновывающее новые методы научного исследования. Отрицал постоянство мира на основе собственных астрономических наблюдений, выдвинул базовые принципы механики (принцип инерции и принцип относительности), обосновал возможность гелеоцентрического устройства мира и годичного вращения Земли. Издании книги было запрещено церковью, на Галилея начались гонения, инквизиция устроила над ним суд, заставив публично покаяться и отречься от приверженности идеям Коперника, после чего был помещён под домашний арест. Последние годы жизни посвятил изучению вопросов динамики и сопротивления материалов. Заслуга его в создании нового (галилеевского) метода: 1) математизация научных исследований («законы природы написаны на языке математики»); 2) введение технического эксперимента (опыта), очищенного от случайностей и описанного математически, а не являющегося иллюстрацией исследования; 3) использование мысленного эксперимента как развитие технического эксперимента (создание идеальных условий); 4) проведение количественного анализа (для чего сам изобрёл термоскоп, барометр и другие приборы). Благодаря Галилею появилось математическое естествознание и была разрушена научная парадигма, созданная Аристотелем, господствующая около двух тысяч лет. Научное исследование, по Галилею, опирается на два метода: 1) аналитический (выделение элементов реальности, недоступных непосредственному восприятию, при помощи абстрагирования, идеализации и средств математики); 2) синтетически-дедуктивный (математическая обработка данного опыта, на основе которого вырабатываются теоретические схемы, объясняющие или опровергающие явления). Введение умопостигаемых объектов было по существу продолжением платоновской традиции.

КЕПЛЕР ИОГАНН (1571-1630) – выдающийся астроном, один из создателей небесной механики, развивающий теорию Коперника. После окончания университета Кеплер работал профессором математики и морали в училище г. Граца. В 1600 г. переехал в г. Прагу и занял место астронома при дворе Рудольфа II. Основная работа «Новая астрономия, или небесная физика с комментариями на движение планеты Марс по наблюдениям Тихо Браге» (1609 г.). Благодаря богатому эмпирическому материалу Кеплеру удалось открыть законы движения планет, которые носят его имя: 1) каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце; 2) радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени покрывает равные площади; 3) квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей их орбит. В работе «Диоптрика» он даёт теорию зрительного восприятия, теорию коррекции зрения. Кеплер предложил конструкцию зрительной трубы с окуляром в виде положительной (выпуклой) линзы, схема которой носит его имя – «зрительная труба Кеплера». В работах по оптике Кеплера даны основы современной геометрической оптики.

КОПЕРНИК НИКОЛАЙ – (1473-1543) – автор знаменитой гелиоцентрической системы, получивший образование в Ягеллонском университете в Кракове и совершенствовавший свои знания в Италии, где изучает живопись, астрономию, математику, философию, греческий язык, юриспруденцию (становится специалистом по каноническому праву). В 1503 г. Коперник получает диплом доктора права и в 1505 г. возвращается на родину, становится каноником Вармейской епархии, где и прожил до конца своих дней. К идее пересмотра системы мироздания Коперник пришел не от научных открытий, а от чувства эстетической неудовлетворенности, т.е. от искусства, которое было основой мироощущения человека Возрождения. Концептуальное изложение своей системы Коперник дал в 1515 г. в рукописном труде «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям». Накануне своего 60-летия он закончил знаменитый труд «О вращении небесных сфер», в котором сформулировал новую гипотезу об устройстве мира. Сочинение состояло из 6 книг. Система Коперника выглядела следующим образом. В ее центре находится Солнце, вокруг которого по круговым орбитам последовательно вращаются планеты: Меркурий, Венера, Земля вместе с орбитой Луны, Марс, Юпитер, Сатурн. На конце системы находится сфера неподвижных звезд. «Солнце, как бы восседая на царском престоле, управляет вращающимся около него семейством светил», – пишет он. Совершая вращение вокруг Солнца, Земля одновременно вращается вокруг своей оси, чем объясняется смена дня и ночи, видимое движение звезд на небе. Коперник не решался издавать это произведение, справедливо опасаясь гнева церкви. Сочинение было издано спустя 10 лет в 1543 г. в Нюрнберге. Автор увидел свою книгу лишь за несколько часов до смерти. В 1616 г. произведение Коперника было внесено католической церковью в «Индекс запрещенных книг». Запрет был снят спустя более, чем 200 лет. Открытие Коперника справедливо называют первой научной революцией. Ее сущность может быть изложена следующим образом: 1) Коперник высказал мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненным некоторым общим закономерностям единой механики. 2) Отпала необходимость в перводвигателе и тем самым был брошен вызов религиозному миропониманию. Религиозная картина мира исходила из признания центрального положения Земли, поскольку это давало основание утверждать человека центром и высшей целью мироздания. Кроме того, религиозное миропонимание противопоставляло земное, как телесное и тленное, небесному, как нетленному. Но в свете идей Коперника Земля становилась обычной «рядовой» планетой. 3) Предложив новую концепцию мироздания, Коперник в то же время продемонстрировал ограниченность чувственного познания и наблюдения и указал необходимость для науки критического разума. Существенным недостатком взглядов Коперника было то, что он разделял господствующую в то время точку зрения на конечность мироздания. Он считал, что Вселенная заканчивается твердой сферой, на которой закреплены неподвижные звезды. Несостоятельность этого взгляда была показана в расчетах орбиты кометы, проведенных датским астрономом Тихо Браге в 1577 г.

КУЗАНСКИЙ НИКОЛАЙ (1401-1464) – кардинал и богослов, который разрабатывал математику и естествознание. Основой науки он считал математику. Учение о противоположностях обосновывает посредством математики – окружность с бесконечным радиусом превращается в прямую. В космологии считал, что Земля не является центром мира. Мир бесконечен, поскольку бесконечен воплощенный в нем Бог. Но бесконечность можно познать разумом как совпадение минимума и максимума.

ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ (1452-1519) – выдающийся художник и учёный-энциклопедист эпохи Возрождения, изобретательская и научная деятельность которого долгие годы оставалась неизвестной. Рукописи Леонардо написаны особым способом – их можно читать только в зеркале, поэтому их изучение началось только в конце XVIII века. Утверждал решающее значение опыта, выдвигал на первый план математику и механику. Он считал, что единственным объектом науки является природа, выступал против магии, мистики, алхимии. Для познания природы необходим научный метод, основой которого является опыт. Но опыт должен дополняться математическими обобщениями и выводами. Все может быть и должно быть сведено к числовым выражениям. В настоящее время историки техники насчитывают сотни его изобретений. Наиболее известными являются такие изобретения, как цепная передача, ременная передача, роликовые опоры, карданное зацепление, различного рода станки – молотобойный, для нанесения насечек на инструменты, ткацкие машины, приспособления для чеканки монет гидравлические устройства. Он разработал механизмы, сходные с устройством современных землечерпалок, усовершенствовал конструкцию шлюзов. Мечтая о полётах человека, в 1490 г. он спроектировал (а возможно и построил) модель летательного аппарата с крыльями летучей мыши, который должен был использовать мускульные усилия рук и ног, но предполагал полеты с помощью ветра (парящие полеты). Самый ранний, дошедший до нас проект парашюта, тоже принадлежал ему. Проектам летательных аппаратов он посвятил почти четверть века своей жизни (возможно, поэтому современники считали его не то магом, не то слегка сумасшедшим).

НАУКА ЕВРОПЕЙСКОГО ВОЗРОЖДЕНИЯ – развитиенауки переходного периода от средневековья к Новому времени (XV-XVI вв.), идеалом которой был возврат к духовным ценностям античности, а её важнейшими чертами – являются рождение нового мышления и становление гуманизма. Огромное развитие получила литература, живопись, скульптура. Яркие представители эпохи: Леонардо да Винчи, Уильям Шекспир (1564-1616), Мигель де Сервантес Сааведр (1547-1616). Крупные натурфилософы – Николай Кузанский (1401-1464), Пико делла Мирандола (1463-1494), Бернардино Телезио (1509-1588), Джордано Бруно (1548-1600) и Николай Коперник (1473-1543). Одна из теоретических проблем науки этого периода – проблема магнетизма и электричества, отцом которой становится Вильям Гилберт (1544-1603). Будучи врачом, он интересовался «магнитной философией» с целью улучшения работы компаса, что отвечало интересам Англии господствовать на море. Он предположил, что наша Земля – большой круглый магнит и что географические полюса совпадают с магнитными. Для доказательства своего предположения Гильберт изготовил из естественного магнита шар. Приближая к шару легкую магнитную стрелку, Гильберт мог наглядно демонстрировать поведение этой стрелки при ее перемещении по поверхности шара, т.е. как бы в различных точках земной поверхности. Гильберт расширил перечень материалов, обладающих свойством притяжения при натирании (сапфир, алмаз, аметист, стекло, сера и др.) Он же установил, что свойства притяжения теряются у этих предметов при нагревании. Многочисленные эксперименты по электричеству Гильберт пытался связать в теории электромагнитного притяжения, но это ему не удалось. Он не вышел за пределы представлений античности, например, не считал мнение о существовании души у магнита, высказанное еще Фалесом, абсурдным. По Гильберту, первичными элементами являются вода и земля. Свойствами притяжения обладают тела, происходящие из воды.

НЬЮТОН ИСААК (1642-1727). Высшим достижением научной революции XVI-XVII в.в. является научное творчество. В «Математических началах натуральной философии» он подвел итоги столетнему становлению естествознания и представил математико-физическую теорию движущейся материи, т.е. была предложена универсальная математическакя концепция архитектуры мироздания. Его тезис «гипотез я не измышляю», направленный против рационализма Р.Декарта, утверждал значение математического описания неизвестных явлений. Главный упрек в адрес картезианцев (последователей Декарта) сводился к тому, что они не обращались в должной мере к опыту, конструировали «гипотезы», «обманчивые предположения» для объяснения природных явлений. Основаниями классической механики, имеющими большое значение для дальнейшего развития науки, являются принципы о простоте и единообразии природы, об абсолютном времени и пространстве, о наличии у материи фундаментальных физических свойств. 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.