Естествознание

     Одним из величайших ученых и философов  античности, чья деятельность совпала с афинским периодом развития древнегреческой натурфилософии, был Аристотель.

     В круг естественнонаучных интересов  Аристотеля входили математика, физика, астрономия, биология. Среди естественных наук ему удалось достичь наибольших успехов в изучении живой природы. Он определил жизнь как способность к самообеспечению, а также к независимому росту и распаду.

     Исходя  из своих представлений об отраслях знания, он впервые попытался дать классификацию наук. С точки зрения Аристотеля, следует различать науки: теоретические (где познание ведется ради него самого), практические (дающие руководящие идеи для поведения человека)и творческие (где познание осуществляется для достижения чего-либо прекрасного).

     В истории науки Аристотель известен также как автор космологического учения, которое оказало огромное влияние на миропонимание многих последующих столетий. Космология¹ Аристотеля—геоцентрическое воззрение: Земля, имеющая форму шара; неподвижно пребывает в центре Вселенной. Шаровидность Земли Аристотель выводит из наблюдений, сделанных им во время лунных затмений. Эти наблюдения показали круглую форму земной тени, надвигающейся на диск Луны.

     Аристотель  разделял мир на две области, качественно  отличающиеся друг от друга: область  Земли и область Неба. Область  Земли имеет в своей основе четыре элемента: землю, воду, воздух и огонь (это те же четыре «стихии», о которых говорили представители натурфилософии доаристотельского периода). Область Неба имеет в своей основе пятый элемент— эфир, из которого состоят небесные тела.  

     Геоцентристская космология Аристотеля, впоследствии математически оформленная и обоснованная Птолемеем, заняла господствующее положение в космологии не только поздней античности, но и всего периода Средневековья — вплоть до XVI века. 

     Третий  этап в древнегреческой натурфилософии (эллинистский). Развитие математики и механики. 

     Данный  этап—примерно с 330 по 30 г. до н.э.—начинается  с подчинения Александром Македонским самостоятельных городов-государств Древней Греции и завершается возвышением Древнего Рима.

     Характерной чертой истории эллинистского периода  древнегреческой натурфилософии, так же как и ее предыдущего периода, являются идеи атомистики. Последние получили свое развитие в учении Эпикура (341—270 гг. до н.э.). Эпикур разделял точку зрения Демокрита, согласно которой мир состоит из атомов и пустоты, а все существующее во Вселенной возникает в результате соединения атомов в различных комбинациях. Вместе с тем Эпикур внес в описание атомов, сделанное Демокритом, некоторые поправки: атомы не могут превышать известной величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью и т.д Но самое главное в атомистическом учении Эпикура—это попытка найти какие-то внутренние источники жизни атомов.

     Эллинистский  период в древнегреческой науке  характеризовался также и немалыми достижениями в области механики. Первоклассным ученым — математиком и механиком—этого периода был Архимед (287—212 гг. до н. э.). Он решил ряд задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, определил значение числа p. Архимед ввел понятие центра тяжести и разработал методы его определения для различных тел, дал математический вывод законов рычага.  Архимед положил начало гидростатике, которая нашла широкое применение при проверке изделий из драгоценных металлов и определении грузоподъемности кораблей.

     Широчайшую  известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Согласно этому  закону, на всякое тело, погруженное  в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости, направленная вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема.

     Архимед был одним из последних представителей естествознания Древней Греции. К  сожалению, его научное наследие долго не получало той оценки, которой  оно заслуживало. Лишь спустя более  полутора тысяч лет, в эпоху Возрождения, труды Архимеда были оценены по достоинству и получили дальнейшее развитие. 
 
 
 

     Древнеримский период античной натурфилософии.  

     В Древнем Риме было немало талантливых  натурфилософов, внесших определенный вклад в прогресс естествознания.

     Одним из наиболее известных натурфилософов-атомистов Древнего Рима был Тит Лукреций Кар (Лукреций), живший в I в. до н. э.

     Говоря  о состоянии естествознания в  эпоху Древнего Рима, необходимо особо отметить натурфилософское наследие Клавдия Птолемея (прибл. 90—168 it. н. э.). Большую часть своей жизни он провел в Александрии и фактически может считаться древнегреческим ученым. Но его научная деятельность протекала в период, когда Римская империя находилась в состоянии расцвета и включала в себя территорию Древней Греции. Птолемей по праву считается одним из крупнейших ученых античности. Он серьезно занимался математикой, увлекался географией, много времени посвящал астрономическим наблюдениям. Главный труд Птолемея, носивший название «Математическая система».

     В этой книге Птолемей рисует следующую схему мироздания: в центре Вселенной находится неподвижная Земля. Ближе к Земле находится Луна, а затем следуют Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. Объясняя данный порядок планет, Птолемей исходил из предположения, что чем быстрее движется планета, тем ближе к Земле она расположена.

     Геоцентрическая система мира, на обоснование которой  Птолемей потратил немало сил, просуществовала  после его смерти чрезвычайно  долго — целых 1375 лет — вплоть до опубликования знаменитого труда Н. Коперника, заменившего эту систему на гелиоцентрическую. В после-коперниковскую эпоху Птолемея вспоминают главным образом как автора отвергнутой наукой системы мира. 

     Естествознание  в средние века и эпоху возрождения.  

     Эпоха средних веков характеризовалась в Европе закатом классической греко-римской культуры и резким усилением влияния церкви на всю духовную жизнь общества.

     В эту эпоху философия тесно  сближается с теологией (богословием), фактически становится ее «служанкой». Возникает непреодолимое противоречие между наукой, делающей свои выводы из результатов наблюдение опытов, включая и обобщение этих результатов, и схоластическим богословием, для которого истина заключается в религиозных догмах.

     Научные знания эпохи средневековья ограничивались в основном познанием отдельных явлений и легко укладывались в умозрительные натурфилософские схемы мироздания, выдвинутые еще в период античности (главным образом в учении Аристотеля). В таких условиях наука еще не могла подняться до раскрытия объективных законов природы. Естествознание — в его нынешнем понимании — еще не сформировалось. Оно находилось в стадии своеобразной «преднауки». 

     Становление классической науки.  

     Научные революции в истории  общества. 

     Переломные  этапы в генезисе научного знания получили наименование научных революций.

     Глобальная  научная революция приводит к  формированию совершенно нового видения мира, вызывает появление принципиально новых представлений о его структуре и функционировании, а также влечет за собой новые способы, методы его познания. 

     Первая  научная революция.

     Смена космологической  картины мира 

     Первая  научная революция произошла  в эпоху, оставившую глубокий след в культурной истории человечества. Это был период конца XV—XVI в.в., ознаменовавший переход от средневековья к Новому времени и получивший название эпохи Возрождения. Последняя характеризовалась возрождением культурных ценностей античности (отсюда и название эпохи), расцветом искусства, утверждением идей гуманизма. Вместе с тем 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 и что «Солнце, как бы восседая на Царском престоле, управляет вращающимся около него семейством светил».

     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.

     Последняя исходила из признания центрального положения Земли, что давало основание  объявлять находящегося на ней человека центром и высшей целью мироздания.

     Католическая  церковь не могла согласиться  с этими выводами, затрагивающими основы ее мировоззрения. Защитники учения Коперника были объявлены еретиками и подвергнуты гонениям. Сам Коперник избежал преследования со стороны католической церкви ввиду своей смерти.

     Существенным  недостатком взглядов Коперника  было то, что он разделял господствовавшее до него убеждение в конечности мироздания.

     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 окружающим его планетам.

     Инквизиция  имела серьезные причины бояться  распространения образа мыслей и  учения Бруно. В 1592 году 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. 

     Вторая  научная революция. Создание классической механики и 

экспериментального  естествознания. Механистическая  картина мира 

     В учении Галилео Галилея (1564—1642) были заложены основы нового механистического естествознания.

     по  принципу Аристотеля: 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.

     Галилей сформулировав 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.

     Истинное  знание, считал Галилей, достижимо исключительно на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента) и вооруженного математическим знанием разума, — а не путем изучения и сличения текстов в рукописях античных мыслителей.

     Росту научного авторитета Галилея способствовали его астрономические исследования, обосновывавшие и утверждавшие гелиоцентрическую систему Коперника. Используя построенные им телескопы Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий.

     Но  самое главное в деятельности Галилея как ученого-астронома  состояло в отстаивании справедливости учения Н.Коперника.

     Ему пришлось предстать перед судом инквизиции. После длительных допросов он был вынужден отречься от учения Коперника и принести публичное покаяние.

     Кеплер  занимался поисками законов небесной механики и составлением звездных таблиц. Он разработал теорию солнечных и лунных затмений, предложил способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем, составил так называемые Рудольфовы таблицы. С помощью этих таблиц можно было определить положение планет.

     Рене  Декарт (1596— 1650) полагал, что мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри.

     Он  говорил, что под действием давления соседних вихрей и вследствие других причин вихри могут принимать сплюснутую или эллиптическую форму. Таким образом, теория вихрей Декарта фактически не могла объяснить движение планет по законам Кеплера.

     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 (он так же, как и Галилей, именно телескопу обязан первым признаниям своих научных заслуг), 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.