Труд Коперника
"Об обращениях небесных сфер" (1543) был началом настоящего
переворота в науке.
Одновременно с работой
Коперника вышла в свет не менее важная книга по
анатомии "О строении человеческого
тела" (или просто "О строении") Андреаса Везалия.
Автор критически
анализирует в ней работы Галена и на основании
результатов собственных исследований указывает
на многие его ошибки. Везалий,
как и Ньютон веком позже, особое внимание уделяет
явлениям, т.е. точному описанию фактов, имеющих
место в природе. Под влиянием работы Везалия
в Италии и в других странах началось повальное
увлечение анатомией.
Закономерным итогом
этого стало открытие Уильямом
Гарвеем такого явления, как
кровообращение и издание в 1628 г.
его книги "Анатомические исследования о
движении сердца и крови у животных". Эта
работа подтвердила статус анатомии и физиологии
как полноправных наук. Гарвей
доказал, что органические тела могут изучаться экспериментальным
путем, и что некоторые органические процессы
могут рассматриваться как механические
модели.
Научная революция
коренным образом изменила условия умственного и
материального существования человечества.
Коперник
заложил базу критической традиции. Она легла в
основу работ Тихо Браге,
которому удалось более точно рассчитать
координаты звезд и планет. Одни только измерения
не могли помочь решить спор между учением Птолемея и Коперника.
Тихо был убежден, что
Земля неподвижна. Копернику
все же удалось убедить Тихо
в том, что планеты вращаются вокруг
Солнца. При этом пришлось признать, что небо не
может содержать твердых сфер Аристотеля,
которые могли бы столкнуться друг с другом. В 1570 г. Тихо
открыл новую комету и новую звезду, доказав, что
обе они располагались дальше Луны - все это
опровергало утверждение Аристотеля
о завершенности мироздания. Но самый
ощутимый удар был нанесен Галилеем
после создания телескопа. Он сделал потрясающие
заявления о том, что на Луне есть горы, что вокруг
Юпитера вращаются спутники, и что на Солнце есть
пятна. Более того, Млечный Путь представляет
собой огромное скопление звезд, о существовании
которых никто не подозревал, пока Галилей
их не увидел.
В то время как Галилей
изучал звездное небо при помощи телескопа, в
Германии Иоганн Кеплер
делал свои теоретические выводы. На основании
точных результатов наблюдений Тихо,
Кеплер сделал открытие,
что Марс (а, соответственно, и все другие
планеты) совершают движение не по окружности, а
по эллипсу, в центре которого размещается Солнце.
Эллипсы связывают все планеты в единую
гармоничную систему Коперника.
Вселенная Кеплера была противоположностью
Вселенной Аристотеля,
но Кеплер скрывал свои
открытия, похоронив их в ряде работ, написанных
практически нечитаемой латинской прозой.
Ни Галилей,
ни Кеплер не смогли, как
ни старались, создать систему, равную по
значимости системе Аристотеля.
Галилей
подверг логическому анализу проблему вращения
Земли и ее движения по орбите. Тела не
скатываются с поверхности Земли потому, что их
вращение не носит быстрого характера, даже если
сами они движутся с большой скоростью. Галилей пришел к выводу, что
планеты, начав однажды движение по кругу, будут
продолжать двигаться вечно. Это
подтверждало, что орбиты, рассчитанные Коперником, действительно существуют.
Галилей никогда не
соглашался с утверждением Кеплера
об эллипсоидной форме орбит планет.
Кеплер
также понимал, что механизм движения планет
должен получить верное научное обоснование. Он
попытался сделать это, используя одну из сил,
имеющую космическую сущность, а именно притяжение.
В 1600 г. Уильям
Гилберт заявил, что Земля - гигантский
магнит, и Кеплер
буквально ухватился за это утверждение. Он
говорил, что сила притяжения, исходящая от
Солнца, заставляет планеты вращаться вокруг
него, продолжая при этом двигаться по своим
орбитам. К сожалению, Кеплер так и не смог веско
обосновать свое неясное и неконкретное
утверждение.
К концу
первой четверти XVII в. популярность учения Аристотеля падала, но не была
еще разработана система, способная прийти ему на
смену. Всюду царила скептика и
неудовлетворенность.
Именно неопределенность
ситуации способствовала успеху довольно
незрелой системы, предложенной Рене
Декартом. Взяв за основу материю и
движение, Декарт
попытался построить механические
модели природных процессов, хотя сам же и
предупреждал, что, возможно, в природе его модели
не действуют. Он просто дал "правдоподобные
объяснения", и это было лучше, чем полное
отсутствие объяснений.
Декарт
критиковал учение Коперника
также с точки зрения движения и материи.
Во второй
половине XVII в. гениальным экспериментатором
и математиком Ньютоном
была обоснована система Коперника,
а также разработаны принципы механики.
Итогом его работы стал труд "Математические
начала естественной философии" (или
просто "Начала", 1687). В нем
была представлена новая физика, одинаково хорошо
объясняющая природу как земных, так и небесных
процессов. Анализ сил, произведенный Ньютоном,
позволил дать научное обоснование идеям Коперника, Кеплера
и Галилея.
Три закона
механики Ньютона и его закон
всемирного тяготения внесли ясность в
понимание Вселенной, но как считал сам автор,
только с помощью Бога. Он часто говорил,
что сила тяжести является выражением божьего
стремления к порядку и движению, что, впрочем,
справедливо и для других сил. Ньютон
утверждал, что Вселенная бесконечна, и это важно,
так как космос - божественный разум, именно
божественное начало представляет собой
универсальную систему координат. И, наконец, в
результате изучения характера перемещения
планет относительно друг друга под воздействием
их собственной гравитации, Ньютон
предсказал естественную гибель
Солнечной системы, если, конечно, в это не
вмешается Бог.
Издание "Начал",
ознаменовавшее кульминацию процесса, начатого Коперником, стало символом
научной революции.
В других науках попытки
систематизации и критического анализа не были
такими успешными. Например, деятельность
средневековых и ранних современных алхимиков
привела к открытию новых важных веществ и
процессов (минеральные кислоты и процесс
дистилляции), но теоретические работы по
химии, написанные на мистическом языке, были
невразумительными. Англичанин Роберт
Бойль сделал попытку внести некоторую
упорядоченность, призывал стремиться к
воспроизводимости результатов и давать механистические
объяснения химическим процессам. В целом химия
еще не была готова к революционным изменениям.
Во многих областях знаний
сложилась такая ситуация, когда при постоянном
появлении огромного количества фактов,
требующих объяснения, не было возможности все их
обосновать. Были созданы новые инструменты,
такие как микроскоп и телескоп,
получившие широкое распространение в мире,
которые значительно расширили границы
окружающего мира. Путешественники привозили с
собой массу образцов растительного и животного
мира, с которыми просто не справлялись прежние
системы классификации. Лучшее что можно было
сделать, это дать точное описание всему новому и
питать надежду, что когда-нибудь все это будет
сведено в стройную систему.
Постоянно возрастающий
поток информации увеличил нагрузку на научные
учреждения и ученых. Недостаточно было просто
опубликовать научный труд, который мог купить
лишь ограниченный круг людей. Возникла
необходимость в широком и быстром
распространении информации. Ни один гений не мог
теперь, находясь в уединении, как Ньютон,
правильно воспринимать мир, в котором новая
информация возникала быстрее, чем ее можно было
усвоить. Ученые, работающие в области
естественных наук, хотели быть уверенными в
своих данных, и поэтому им необходимо было
независимое и критическое подтверждение
правильности сделанных выводов. Как бы в ответ на
это в XVII в. стали возникать
многочисленные научные общества,
сначала в Италии, а затем и повсеместно.
В завершение этого
процесса были созданы два крупнейших
общества, появление которых - пик
научной революции. Это были Лондонское
Королевское общество естественных знаний (1662) и
Парижская академия наук (1666).
В них ученые обсуждали и критиковали новые
открытия и классические теории. В то время начали
издаваться научные отчеты и журналы.
Даже после завершения
научной революции оставалось много пробелов,
которые предстояло заполнить.
И снова Ньютон
подсказал ход решения проблемы. Его "Начала"
вполне подходили для макроскопического
мира. А для микроскопического мира
основой стала "Оптика" (1704).В
"Оптике" были изложены методы, используя
которые ученые XVIII и
XIX вв. изучали такие явления, как тепло, свет,
электричество, магнитную энергию и химические
атомы.