Основные этапы исторического развития естествознания
рник поместил в центр мира не Землю, а Солнце;
. Тихо Браге — идейный противник Коперника — движущей силой,
приводящей планеты в движение, считал магнетическую силу Солнца,
идею материального круга (сферы) заменил современной идеей орбиты,
ввел в практику наблюдение планет во время их движения по небу;
. Кеплер, ученик Браге, осуществил наиболее полную обработку
результатов наблюдений своего учителя: вместо круговых орбит ввел
эллиптические он количественно описал характер движения планет по
этим орбитам;
. Галилей показал ошибочность различения физики земной и физики
небесной, доказывая, что Луна имеет ту же природу, что и Земля, и
формируя принцип инерции. Обосновал автономию научного мышления и
две новые отрасли науки: статику и динамику. Он «подвел фундамент»
под выдающиеся обобщения Ньютона, которые мы рассмотрим далее.
. Данный ряд ученых завершает Ньютон, который в своей теории
гравитации объединил физику Галилея и физику Кеплера.
В течение этого периода изменился не только образ мира. Изменились и
представления о человеке, о науке, об ученом, о научном поиске и научных
институтах, об отношениях между наукой и обществом, между наукой и
философией, между научным знанием и религиозной верой. Выделим во всем этом
следующие основные моменты.
1. Земля, по Копернику, — не центр Вселенной, созданной Богом, а
небесное тело, как и другие. Но если Земля — обычное небесное тело, то не
может ли быть так, что люди обитают и на других планетах?
2. Наука становится не привилегией отдельного мага или просвещенного
астролога, не комментарием к мыслям авторитета (Аристотеля), который все
сказал. Теперь наука — исследование и раскрытие мира природы, ее основу
теперь составляет эксперимент. Появилась необходимость в специальном
строгом языке.
3. Наиболее характерная черта возникшей науки — ее метод. Он допускает
общественный контроль, и именно поэтому наука становится социальной.
4. Начиная с Галилея наука намерена исследовать не что, а как, не
субстанцию, а функцию[6].
Научная революция порождает современного ученого-экспериментатора,
сила которого — в эксперименте, становящемся все более и более точным,
строгим благодаря новым измерительным приборам. Новое знание опирается на
союз теории и практики, который часто получает развитие в кооперации
ученых, с одной стороны, и техников и мастеров высшего разряда (инженеров,
художников, гидравликов, архитекторов и т.д.) — с другой.
Возникновение нового метода исследования – научного эксперимента
оказало огромное влияние на дальнейшее развитие науки.
Глава 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ НАУЧНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА, КАК МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ
Основной метод исследований Нового времени — научный эксперимент,
который отличается от всех возможных наблюдений тем, что предварительно
формулируется гипотеза, а все наблюдения и измерения направлены на ее
подтверждение или опровержение.
Экспериментальный метод начал готовить к разработке еще Леонардо да
Винчи (1452-1519). Но Леонардо жил за сто лет до этой эпохи, и у него не
было соответствующих технических возможностей и условий. Не разработана
была также логическая структура экспериментального метода. Эксперименту
Леонардо да Винчи недоставало строгости определений и точности измерений,
но можно только восхищаться универсальностью ума этого человека, которой
восторгались его современники и которая поражает сегодня нас. С
методологической точки зрения Леонардо можно считать предшественником
Галилея. Помимо опыта он придавал исключительное значение математике.
«Лучше маленькая точность, чем большая ложь», — утверждал он[7].
Начало экспериментальному методу Нового времени положило изобретение
двух важнейших инструментов: сложного микроскопа (ок. 1590 г.) и телескопа
(ок. 1608 г.). Уже древние греки были знакомы с увеличительной силой
линзовых стекол. Но сущность и микроскопа, и телескопа заключается в
соединении нескольких увеличительных стекол. По-видимому, первоначально
такое соединение произошло случайно, а не под влиянием какой-нибудь
руководящей теоретической идеи. Первый микроскоп изобрел, по всей
видимости, голландский шлифовальщик стекол Захарий Янсен, первую подзорную
трубу — голландский оптик Франц Липперстей.
С появлением телескопов развитие астрономии поднялось на качественно
новый уровень. Были открыты (еще Галилеем) четыре наиболее крупных спутника
Юпитера, множество новых, не видимых невооруженным взглядом, звезд; было
достоверно установлено, что туманности и галактики являются огромным
скоплением звезд. Кроме того, были обнаружены темные пятна на Солнце,
которые вызвали особые возражения и даже ярость руководителей католической
церкви.
К середине XVII в. выдающийся астроном Гевелий изготовил первую карту
Луны. Именно он впервые предложил принятые в настоящее время названия
темных пятен Луны — океаны и моря. Гевелию удалось наблюдать девять больших
комет, что положило начало их систематическому исследованию.
В конце века Тихо Браге усовершенствовал технику наблюдений и
измерений астрономических явлений, достигнув предела возможностей
использованного им оборудования. Он также ввел, как отмечалось выше, в
практику наблюдения планет во время их движения по небу.
В Новое время, во многом благодаря экспериментальному методу, были
объяснены многие довольно простые явления, над которыми человечество
задумывалось в течение многих веков, а также были высказаны идеи,
определившие научные поиски на века вперед.
. Законы функционирования линз удалось объяснить Кеплеру;
. Проблему «почему вода в насосах не поднимается выше 10,36 м» -
Торричелли сумел связать с давлением атмосферы на дно колодца.
. Правильные объяснения приливов и отливов в морях и океанах, дали
Кеплер (начало рассуждений) и Ньютон.
. Причина цветов тел была установлена Ньютоном. Его теория цветов
представляет собой одно из выдающихся достижений оптики, сохранившее
значение до настоящего времени. Ньютон также начал разработку
эмиссионной и волновой теорий света, современный фундамент которой
создал Гюйгенс.
В XVI-XVII вв. наблюдается бурный расцвет анатомических исследований.
В 1543—1544 гг. А. Везалий опубликовал книгу «О строении человеческого
тела», которая была прекрасно иллюстрирована и сразу же получила широкое
распространение. Она считается первым скрупулезным описанием анатомии из
всех известных человечеству. Но это было, если так можно выразиться,
развитием статических представлений о человеческом теле.
У. Гарвей (1578—1657) продвинул дело гораздо дальше, начав развитие
биологических аспектов механистической философии. Он заложил основы
экспериментальной физиологии и правильно понял основную схему циркуляции
крови в организме. Гарвей воспринимал сердце как насос, вены и артерии —
как трубы. Кровь он рассматривал как движущуюся под давлением жидкость, а
работу венозных клапанов уподоблял клапанам механическим. В спорах со
своими коллегами Гарвей утверждал, что «никакого жизненного духа» (эфирного
тела) ни в каких частях организма не обнаружено.
Глава 3. РЕВОЛЮЦИИ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ
В истории естествознания процесс накопления знаний сменялся периодами
научных революций, когда происходила ломка старых представлений и взамен их
возникали новые теории.
Крупные научные революции связаны с такими достижения человеческой
мысли, как:
V учение о гелиоцентрической системе мира Н. Коперника,
V создание классической механики И. Ньютоном,
V ряд фундаментальных открытий в биологии, геологии, химии и физике в
первой половине XIX столетия, подтвердившие процесс эволюционного
развития природы и установившие тесную взаимосвязь многих явлений
природы,
V крупные открытия в начале XX столетия в области микромира, создание
квантовой механики и теории относительности.
Рассмотрим эти основные достижения.
( Польский астроном Н. Коперник в труде «Об обращении небесных сфер»
предложил гелиоцентрическую картину мира вместо прежней птолемеевой
(геоцентрической). Она явилась продолжением космологических идей
Аристотеля, и на нее опиралась религиозная картина мира. Заслуга Н.
Коперника состояла также в том, что он устранил вопрос о «перводвигателе»
движения во Вселенной, так как, согласно его учению, движение является
естественным свойством всех небесных и земных тел. Вполне понятно, что его
учение не соответствовало мировоззрению католической церкви, и с этого
времени начинается противостояние науки и церкви по главным вопросам,
касающимся природы.
«Трудно переоценить значение и влияние гелиоцентрической картины мира
на все естественные науки. Это было поистине яркое событие в истории
естествознания: вместо прежнего неверного каркаса мироздания была введена
истинная система координат околоземного космоса»[8].
( Сравнимые по масштабу перемены в теоретической физике произошли в
XVII в. Был осуществлен переход от аристотелевой физики к ньютоновой,
которая господствовала в западной науке в течение трех столетий. Используя
эту м
| | скачать работу |
Основные этапы исторического развития естествознания |