double arrow

Научные методы: эксперимент и теория


Ньютон развил начатое Галилеем использование математически выраженных теорий и экспериментов. Новые методы исчисления были его важным вкладом в науку, но он был также искусным экспериментатором в области механики и оптики. Метод Ньютона заключался в постоянном взаимодействии наблюдения и теории. Однако необходимо подчеркнуть отсутствие правил для создания плодотворных концепций. Новые концепции возникают не просто в итоге точных наблюдений или математических выводов, и даже не в результате их сочетания, но лишь благодаря работе творческого воображения.

В случае с законом тяготения прозрение Ньютона состояло в том, что земное притяжение может распространяться и на Луну, - другими словами, Луна, видимо, постоянно падает на Землю, подобно пресловутому яблоку. Благодаря законам движения Ньютон уже понимал, что для удержания Луны на орбите необходима центростремительная сила (по отношению к Земле), а не тангенциальная сила (направляющая ее по орбите). Он показал, что сила, необходимая для движения планеты по одному из Кеплеровых эллипсов, - это сила притяжения Солнца, обратно пропорциональная квадрату расстояния. С помощью существующих оценок расстояния до Луны Ньютон вы­числил период обращения Луны, который можно было бы ожидать при наличии гравитационной силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния до Земли. Результат на 12 процентов расходился с тем, который давали наблюдения. Позднее, когда было обнаружено, что существующие оценки расстояния ошибочны, он повторил вычисления с использованием новых данных и обнаружил замечательное совпадение. Эта история представляет собой прекрасный пример взаимодействия наблюдений, теории, математических вычислений и впечатляющей новой концепции.




Ньютон считал, что задачей ученого является описание, а преждевременных выводов необходимо избегать. Он исследовал поведение предметов под действием тяготения, оставляя без ответа вопрос о его природе. Он полагал, что при отсутствии экспериментальных подтверждений мы должны просто признать свое незнание20. Если Ньютону приходилось делать выводы на основании менее значительной экспериментальной базы, как, например, в случае с корпускулярной теорией света, выводы эти всегда были осторожными и носили предварительный характер. Возможно, Ньютон не был настолько свободен от метафизических допущений, как ему хотелось бы, однако он четко осознавал, что научная теория может быть полезна даже в том случае, если она отвечает не на все вопросы, которые могут быть заданы применительно к данному явлению21. Во времена Ньютона научные теории претендовали на отражение объективной реальности как она есть. Этот эпистемологический реализм будет отвергнут Кантом и послужит предметом жарких дискуссий среди физиков и философов в XX веке.







Сейчас читают про: