
- •1 Научное и вненаучное познание. Специфика научного познания
- •2……Естественнонаучное миропонимание
- •3……………Возникновение научной картины мира. Понятие научной картины мира
- •5. Эволюция механической картины мира
- •6. Основные идеи натурфилософии учения Дж. Бруно
- •7 Января 1610 года навсегда останется памятной датой в истории человечества.
- •9. Механическая картина мира по Ньютону
- •10. Частная (специальная) теория относительности
- •11. Общая теория относительности
- •14. 1. Был ли Большой взрыв?
- •15. Антропный космологический принцип: его естественнонаучный и философско-методологический смысл
- •17… Детерминизм и индетерминизм.
6. Основные идеи натурфилософии учения Дж. Бруно
Воззрения Джордано Бруно (1548—1600), являющегося философом и поэтом, характеризуются как пантеизм (раn — все и theos — Бог) — философское учение, согласно которому Бог отождествляется с мировым целым. В этом мировом целом мировая душа и мировой божественный разум совпадают. Оформлению пантеистической натурфилософии во многом способствовало знакомство Дж. Бруно с воззрениями Николая Кузанского: Бруно усматривал цели философии в познании не сверхприродного Бога, а природы, являющейся «Богом в вещах». Разделяя космологическую теорию Н. Коперника, оказавшую на него огромное влияние, Бруно развивал идеи о бесконечности природы и бесконечном множестве миров Вселенной. Он рассматривал диалектические идеи о внутреннем родстве и совпадении противоположностей. В бесконечности, согласно Бруно, отождествляясь, сливаются прямая и окружность, центр и периферия, форма и материя. Основной единицей сущего является монада, в деятельности которой оказываются слиянными телесное и духовное, объект и субъект. Высшую субстанцию составляет «монада монад», или Бог. Как целое она проявляется во всем единичном по принципу «все во всем».№
Он утверждал бесконечность Вселенной, как собрания бесчисленных Солнц со спутниками-планетами, обращающимися по круговым орбитам. Учение о Космосе соединялось у Бруно с философской идеей, согласно которой вся Вселенная есть единое начало вещей, и поэтому она то же самое, что Бог, вечный и неизменный, единственно существующий и живой. Единичные вещи - это частицы вечного духа и вечной жизни.І
Бесконечная Вселенная, в его понимании, имеет множество звезд, подобных нашему Солнцу, вокруг которых вращается множество планет, похожих на пашу Землю. По отношению к бесконечности нелепо спрашивать о центре. Он — нигде, и он — везде. Бесконечная Вселенная есть порождение бесконечной божественной мощи. Жизнь в той или иной форме присуща всем природным вещам. Разумная жизнь должна быть не только на Земле.
Человек — конечное земное существо — обладает конечной смертной душой. Только разумная безличная часть души может быть бессмертна. Поэтому мы должны осознавать неизбежность личной смерти. Однако в ожидании смерти, по мнению Дж. Бруно, нельзя быть праздным, ибо мы предназначены для творческого созидания на основе познания. Высшая ступень познания и высшая ступень человеческого совершенствования -- самоотверженность и подвижничество ради высокой цели — есть состояние героического энтузиазма, к которому и надо стремиться.№
Этические воззрения Бруно заключаются в утверждении «героического энтузиазма», безграничной любви к бесконечному. Это уподобляет людей божеству, отличает их как подлинных мыслителей, поэтов и героев, которые возвышаются над размеренной повседневностью. Идеи Бруно оказали влияние на таких мыслителей, как Б. Спиноза, Г. Лейбниц, Ф.В. Шеллинг и др.
17 февраля 1600 г. Дж. Бруно был заживо сожжен на площади Цветов в Риме. Джордано Бруно как личность вызывает восхищение. Когда инквизиция начала преследовать Бруно, он так сформулировал свой принцип: «Меня мало интересует то обстоятельство, что мои идеи могут противоречить взгляду многих лиц, раз они согласуются с разумом и опытом». На заседаниях суда инквизиции он был невозмутимо спокоен. Только один раз он нарушил молчание: выслушав приговор, сказал: «Мне кажется, что вы произносите приговор с большим страхом, чем я его выслушиваю». Думая, что страх заставит его отречься от своих убеждений, ему дали неделю срока, но неделя прошла, а Бруно остался непреклонен. Его труды тоже сожгли. Его имя было запрещено упоминать публично. Своей жизнью и творчеством Дж. Бруно завершает эпоху Возрождения
7.
Содержащееся в этих словах обещание было выполнено Галилеем, опубликовавшим в Лейдене в 1638 г. после многих превратностей "Discorsi е demostrazioni matematiche, intorno a due nuove scienze attenenti alia meccanicai movementi localn ("Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению") — труд, который Галилей сам справедливо называл своим шедевром, поскольку он содержит систематическое изложение всех его открытий в области механики.
Работа эта состоит из четырех диалогов (к которым Галилей намеревался добавить другие, имевшиеся в набросках); собеседниками остаются те же Сальвиати, Сагредо и Симпличио. Беседа развертывается спокойно и ровно, без полемического возбуждения и сарказма, характерного для "Диалога о двух главнейших системах", как если бы учение Аристотеля было уже разбито, став за последние века карикатурой на мировоззрение, и можно приступить к спокойному построению новой науки.
"День первый" начинается долгой и интересной дискуссией о неделимых; эта дискуссия приводит собеседников к рассмотрению вопроса о возможном значении скорости света.
Устами Сальвиати Галилей предлагает эксперимент для решения спора о том, конечна или бесконечна скорость света. Два экспериментатора, вооруженные фонарями, становятся на некотором расстоянии друг от друга и, согласно предварительной договоренности, первый открывает свой фонарь, как только заметит свет открытого фонаря второго. Тогда сигнал первого экспериментатора вернется к нему через удвоенное время распространения света от одного наблюдателя ко второму.
Этот опыт не мог получиться из-за чрезвычайно большой скорости света. Но за Галилеем остается заслуга первой постановки этой проблемы в экспериментальном плане и проектирования эксперимента столь гениального, что этот проект был осуществлен Физом только через 250 лет при первом измерении скорости света в земных условиях. Действительно, в принципе опыт Физа отличается от опыта Галилея лишь тем, что один из двух экспериментаторов заменен зеркалом, тотчас отражающим пришедший световой сигнал.
О конечной скорости света и о возможности ее измерения на опыте Галилей, должно быть, много раз беседовал со своим другом Паоло Сарпи, который в юные годы размышлял об измерении скорости света с помощью совсем примитивного опыта, вдохновившего, по-видимому, Галилея, который предложил свой вариант. Сарпи пишет: "Если показать и спрятать источник света, то было бы, как со звуком: сначала его перестал бы видеть ближний сосед, тогда как дальний начинал бы видеть свет, однако разность была бы здесь меньшей, потому что скорость света больше".
Динамика
После отступления, касающегося скорости света, собеседники переходят к рассмотрению проблемы движения: опровергаются утверждения Аристотеля и устанавливается, что "если бы совершенно устранить сопротивление среды, то все тела падали бы с одинаковой скоростью".
Чтобы доказать на опыте это утверждение, Галилей хотел сначала рассмотреть падение тел вдоль наклонной плоскости (для замедления движения), но затем решил освободиться также "от сопротивления, которое обусловливается соприкосновением движущихся тел с наклонной плоскостью", и воспользовался двумя маятниками равной длины (один — со свинцовым шаром, а второй — с пробковым). Он нашел, что их периоды колебаний одинаковы и это доказывает одинаковость скоростей падения тел независимо от вида вещества.
День второй", которым заканчивается обсуждение первой из двух развитых новых отраслей наук — науки о сопротивлении материалов, —посвящен сопротивлению твердых тел разрушению при различных способах воздействия на них. Галилей рассматривает абсолютно твердые тела, поэтому полученные им результаты мы не можем сейчас считать приемлемыми. Но все же навсегда останется заслугой Великого пизанца то, что он показал (и в этом его предшественником, оставшимся для него неизвестным, был Леонардо да Винчи) возможность рассматривать научно практические задачи расчета конструкций.
Второй новой отраслью науки, рассматриваемой в "Дне третьем" и "Дне четвертом", является локальное движение, т. е. динамика. Сальвиати читает и комментирует латинский трактат "Dе motu locali" ("О местном движении"), принадлежащий "нашему автору", т. е. Галилею. Стиль изложения становится совершенно иным. При сведенном к минимуму диалоге на итальянском языке изложение приобретает характер особой торжественности, создавая поразительно впечатляющий эффект. Торжественно и умышленно гордо звучит первая фраза трактата: De subiecto vetustissimo novissimam promove-mus scientiam ("о предмете древнейшем создаем мы науку новейшую").
В первой части трактата рассматривается равномерное движение. Эта часть очень короткая, очень ясная и не дает темы для дискуссии. Наоборот, определение ускоренного движения, приведенное во второй части трактата, дает повод для продолжительной и чрезвычайно интересной дискуссии, поскольку в ней описывается история попыток Галилея прийти к закону пропорциональности скорости падающего тела времени падения. Сначала Галилей предполагал, что скорость падающего тела пропорциональна пройденному пути, как следует из одного его письма от 1606 г. к Паоло Сарпи. Неизвестно, когда он обнаружил свою ошибку. Из письма математика Лука Валерио Галилею ясно, что в 1609 г. ему уже был известен правильный закон.
Автор исходит из другого постулата: тела, падающие по различным наклонным плоскостям одинаковой высоты, приобретают к концу своего падения равные скорости. Приемлемость этого постулата и была показана замечательными опытами с маятником переменной длины. Галилей — тогда уже глубокий старик — нашел доказательство этого постулата. Доказательство основано на новом постулате — еще одном проявлении гения старика Галилея: каждая механическая система, предоставленная самой себе, движется так, что ее центр тяжести опускается. Это положение называется сейчас принципом Торричелли, поскольку последний опубликовал эту формулировку в 1644 г., не зная о формулировке Галилея.
Исходя из того что скорость падающего тела пропорциональна времени падения, Галилей выводит теорему: путь, пройденный при естественно ускоренном движении, равен пути, который за то же время прошло бы тело, двигаясь равномерно со скоростью, равной среднему значению между начальной и конечной скоростями.
Из этой теоремы легко выводится пропорциональность пройденного пути квадрату затраченного времени. Этот закон был подтвержден Галилеем в его знаменитейших опытах с наклонными плоскостями. В доске длиной 12 локтей в продольном направлении был прорезан прямой желоб, поверхность которого была покрыта возможно более гладким пергаментом. Вдоль этого канала падал из различных положений гладкий, хорошо отполированный правильной формы шарик из твердой бронзы. Одновременно с этим измерялось время падения шарика с помощью остроумного приспособления: из ведра через узкую трубочку в его дне стекала струйка воды, собиравшаяся в подставленный бокал. По отношению весов накопленной воды можно было судить об отношении соответствующих времен.
Исходя из постулата о наклонных плоскостях, Галилей геометрическим методом построил свою совершенно новую теорию движения по наклонной плоскости и движения по хордам круга. В частности, он показал, что время движения по дуге круга, которая меньше или равна четверти окружности, меньше времени движения по стягивающей хорде.
"День четвертый" посвящен движению брошенных тел. Вновь привлекая принцип инерции, Галилей выдвигает другой фундаментальный принцип — закон сложения перемещений. С помощью этих двух принципов он показывает, что невертикальная траектория брошенного тела является параболой. Этот результат был совершенно неизвестен всем его предшественникам. Отсюда он выводит целый ряд других теорем, в частности, доказывает, что дальность полета одинакова для углов 45° + а и 45° - а.
Метод
Хронологический метод изложения работ Галилея, применявшийся до сих пор, позволил коснуться некоторых из большого числа фундаментальных открытий Галилея. Но главную его заслугу следует искать не столько в его открытиях, сколько в новом образе мышления, который Галилей ввел при исследовании природы. Когда говорят, что Галилей был основателем экспериментального метода, не следует понимать, что ему мы обязаны введением эксперимента как средства исследования, потому что применение эксперимента не прекращалось с античности и до его дней. Но речь шла почти всегда о грубых опытах, сводившихся к чистому эмпиризму. Галилей же интерпретирует явление, пытаясь очистить его от всех возмущающих причин, руководимый философской концепцией, которой следует с того времени и до наших дней любой физик, может быть, порой бессознательно: книга природы "...написана на языке математики, ее буквами служат треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без помощи которых человеку невозможно понять ее речь; без них — напрасное блуждание в темном лабиринте".
Таким образом, задача физика — придумать эксперимент, повторить его несколько раз, исключив или уменьшив влияние возмущающих факторов, уловить в неточных экспериментальных данных математические законы, связывающие величины, характеризующие явление, предусмотреть новые эксперименты для подтверждения — в пределах экспериментальных возможностей — сформулированных законов, а найдя подтверждения, идти дальше с помощью дедуктивного метода и найти новые следствия из этих законов, в свою очередь подлежащие проверке. В противоположность Френсису Бэкону (1561—1626), чисто теоретически разработавшему свой экспериментальный метод, которому, кстати, ни один физик никогда не следовал, Галилей нигде не дает абстрактного изложения экспериментального метода. Весь этот подход дан в конкретном приложении к исследованию частных явлений природы.
Такая личность, как Галилей, движимый столь разнообразными побуждениями, столь свободный от груза традиций, не может быть втиснута в какую-то жесткую схему. Но все же во многих изысканиях Галилея можно, пожалуй, выделить четыре момента. Первая фаза — восприятие явления, чувственный опыт, как говорил Галилей, привлекающий наше внимание к изучению определенной частной группы явлений, но еще не дающий законов природы. Методу Галилея была, очевидно, чужда та точка зрения, что наш разум покорно воспринимает от внешнего мира научные знания, т. е. что опыт — это все и в нем все содержится. За чувственным экспериментом Галилей переходит, как он говорил, к аксиоме, т. е., согласно современной терминологии, к рабочей гипотезе. В этом центральный момент открытия, возникающий из внимательного критического рассмотрения чувственного опыта путем творческого процесса, сходного с интуицией художника. Далее следует третья фаза, которую Галилей называл математическим развитием, т. е. нахождением логических следствий из принятой рабочей гипотезы. Но почему математические следствия должны соответствовать данным ощущений?
"Потому что наши рассуждения должны быть о чувственном мире, а не о бумажном мире".
Таким образом, мы дошли до четвертого элемента галилеева эксперимента — опытной проверки как высшего критерия всего пути открытия. Чувственный опыт, рабочая гипотеза, математическая разработка и опытная проверка — таковы четыре фазы исследования явления природы, которое начинается с опыта и к нему возвращается, но не может развиваться без обращения к математике.
Имеет ли математика у Галилея функцию только инструмента или же ей приписывается метафизическое значение, как у Платона? Этот вопрос — вопрос о философских воззрениях Галилея — много обсуждался и обсуждается и поныне. Галилея называли и платоником, и кантианцем, и позитивистом и т. д. Не входя в обсуждение этого вопроса, напомним в заключение, что Галилей хотел, чтобы на обложке собрания его сочинений были написаны слова: "Отсюда станет понятным на бесчисленных примерах, сколь полезна математика в заключениях, касающихся того, что предлагает нам природа и насколько невозможна настоящая философия без помощи геометрии, о соответствии с истиной, провозглашенной Платоном"