2.2. Естествознание эпохи средневековья

Эпоха средних веков характеризовалась в Европе резким усилением влияния церкви на всю духовную жизнь общества. Философия тесно сближается с теологией (богословием), фактически становится ее «служанкой». Возникает непреодолимое противоречие между наукой, делающей свои выводы из результатов наблюдений, опытов, обобщение этих результатов, и 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. В таких условиях наука еще не могла подняться до раскрытия объективных законов природы. Естествознание, в его нынешнем понимании, еще не сформировалось.

2.3. Естествознание эпохи Возрождения и Нового времени

2.3.1. Первая научная революция. Гелиоцентрическая система мира. Учение о множественности миров

Длительный процесс становления современного естествознания начался с научных революций, создавших принципиально новое понимание мира.

Первая научная революция произошла в эпоху Возрождения. Это был период конца XV-XVI веков, ознаменовавший переход от средневековья к Новому времени. Эпоха Возрождения характеризовалась возрождением культурных ценностей античности, расцветом искусства, утверждением идей гуманизма, существенным прогрессом науки и радикальным изменением миропонимания.

Польский астроном Николай Коперник на основе большого числа астрономических наблюдений и расчетов создал гелиоцентрическую систему мира, что явилось первой в истории человечества научной революцией. В своем труде «Об обращениях небесных сфер» (1543) он утверждал, что в центре Вселенной находится Солнце, которое управляет вращающимся вокруг него планетами. До Коперника существовала геоцентрическая системы мира Аристотеля и Птолемея. Возникло принципиально новое миропонимание. Совершая обращение вокруг Солнца, Земля одновременно вращается и вокруг собственной оси, чем и объясняется смена дня и ночи. Коперник высказал мысль о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном некоторым общим закономерностям единой механики. Тем самым было разрушено представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», приводящем в движение Вселенную.

Учение Коперника подрывало опиравшуюся на идеи Аристотеля религиозную картину мира, которая исходила из признания центрального положения Земли, что давало основание объявлять находящегося на ней человека центром и высшей целью мироздания (антропоцентризм). Религиозное учение о природе противопоставляло земную материю, объявляемую тленной, преходящей – небесной, которая считалась вечной и неизменной. Однако в свете идей Коперника Земля не должна принципиально отличаться от других планет. Католическая церковь не могла согласиться с этими выводами, затрагивающими основы ее мировоззрения.

Развивая идеи Коперника, знаменитый итальянский мыслитель Джордано Бруно утверждал, что у Вселенной нет центра, она бесконечна, безгранична, состоит из множества звездных систем. За свои взгляды Бруно инквизицией в 1600 г. был сожжен на костре.

Дальнейшему утверждению гелиоцентрической системы мира Коперника способствовали астрономические исследования Галилео Галилея. Используя построенные им телескопы, он сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий: установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности имеются пятна; обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время) у самой большой планеты Солнечной системы – Юпитера; обнаружил гористое строение поверхности Луны; убедился, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд.

С астрономическими наблюдениями Галилея, описанными им в сочинении «Звездный вестник», ознакомился и дал им высокую оценку один из крупнейших математиков и астрономов конца XVI – первой трети XVII в. Иоган Кеплер. Эта оценка астрономических исследований Галилея содержалась в работе Кеплера «Рассуждение о Звездном вестнике».

Кеплер занимался поисками законов небесной механики и составлением звездных таблиц. На основе обобщения данных астрономических наблюдений он установил три закона движения планет относительно Солнца. В своем первом законе Кеплер отказывается от коперниковского представления о круговом движении планет вокруг Солнца. В этом законе утверждается, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Согласно второму закону Кеплера, радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади. Из этого закона следовал вывод, что скорость движения планеты по орбите непостоянна и она тем больше, чем ближе планета к Солнцу. Третий закон Кеплера гласит: квадраты времен обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний от него.

Кеплер разработал теорию солнечных и лунных затмений, предложил способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем, составил так называемые Рудольфовы таблицы – по имени австрийского императора Рудольфа II, с помощью которых можно было с высокой степенью точности определять в любой момент времени положение планет.

Таким образом, первая научная революция – это революция в астрономии.