Научная революция XVI – XVII веков: формирование основ экспериментально-математического естествознания
XVI век – «битва вокруг метода». Это – время алхимии, время Фауста, эпоха религиозной борьбы, «расцвета» инквизиции. В этом интеллектуальная «смутность» ренессанса. Но всё, чем отличается новый мир от более ранних веков обусловлено прежде всего наукой, которая достигает своих поразительных успехов в XVII веке. В XVI веке – начало первой глобальной научной революции, нового видения мира, начало формирования современного естествознания, преобразования логического строя науки и способа мышления. Важным «полем битвы» между старым и новым миром стала астрономия. Великую научную революцию открыл Николай Коперник (1473-1543) своей работой «Об обращении небесных сфер» (1543 г.) и завершил Исаак Ньютон (1642-1727) своей работой «Математические начала натуральной философии» (1687 г.). В XVI – XVII вв. новые тенденции в науке получили свое отражение, кроме Коперника, в творчестве Джордано Бруно (1548-1600), Тихо Браге (1546-1601), Иоганна Кеплера (1571-1630), Галилео Галилея (1564-1642).
Н. Коперник совершил свой «коперниканский переворот»: разрушил аристотелевско – птолемеевскую (схоластическую) картину мироздания (геоцентризм) и создал гелиоцентрическую концепцию. Средневековое мировоззрение было основано на представлении о Земле как Богом избранной планете и о привилегированном положении человека во Вселенной. Коперник бросил вызов церковному авторитету в вопросах о природе, поместив в центр мира вместо Земли Солнце. Отсюда начинает свое летоисчисление постепенное освобождение естествознания от религии (теологии). Земля перестала быть неподвижной, она стала вращаться вокруг собственной оси и вращаться по круговой орбите вокруг Солнца. Устранив Землю из центра Вселенной, Коперник изменил также место человека в космосе. «Коперниканская революция» была прежде всего революцией идей, трансформацией устаревших представлений о человеке, его отношений со Вселенной и места в ней. Переворот в науке, осуществленный Коперником, означал не просто создание новой теории, но и изменение всей системы убеждений, ценностей, взглядов на мир.
Идеи Н. Коперника и Н. Кузанского синтезировал в своем творчестве итальянский мыслитель-пантеист Дж. Бруно. Концепция мироздания Дж. Бруно включает принцип гелиоцентризма и учение о бесконечности Вселенной. Единство и бесконечность мира (совпадение противоположностей), его несотворимость и неуничтожимость – таковы основные положения его космологии. Земля, Солнце и другие планеты – лишь незначительные элементы в беспредельном мироздании. Бруно высказал мысль, которая не подтверждена и не опровергнута и по сей день, о существовании разумной жизни и на других планетах.
Одним из основателей современной науки, в основе которой – экспериментально-математический метод исследования природы, стал великий итальянский ученый Галилео Галилей. Хотя попытки экспериментального изучения природы предпринимались в XIII-XIV вв. в оксфордской школе, но его представителям не удалось сделать эксперимент полноценным естественнонаучным методом исследования. Г. Галилей – основоположник экспериментального метода, так как именно ему впервые удалось применить эксперимент при создании основ новой науки – механики. Заслуга Галилея состоит в том что он применил эксперимент для опытного познания природы, но и соединил его с математическим описанием, «Колумб неба» - астрономия Галилея – новая страница в истории науки и экспериментального обоснования гелиоцентрической теории. Открытие законов движения и свободного падения тел. Структура экспериментально-математического метода:
· разложения предмета наблюдения на простые элементы (анализ явлений);
· построение гипотез;
· проверка на основе эксперимента (в том числе мыслительного) гипотез и теорий;
· дедуктивный вывод следствий;
· математическая формулировка законов природы.
«Книга природы написана на языке математики». Новая традиция в естествознании – применение эксперимента для проверки гипотез и теорий, абстракций и идеализаций для построения мысленных экспериментов (например, закон инерции). Мысленный эксперимент как возможность создания математических моделей и эвристический метод поиска новых истин в науке.
Наука и философия Нового времени. Становление классического и неклассического этапов в развитии науки
XVII век – начало Новой истории, становления современной техногенной цивилизации. Социокультурная характеристика. Формирование экспериментальных наук, интерес к атомистической теории Демокрита. Математика как ключ к пониманию природных явлений. Согласно античному и средневековому мышлению, математика имела дело с нереальными (неподвижными) объектами, а физика – с реальными (подвижными). XVII век объединил количественные методы математики и физики; разработал рациональные методы и опытные методы исследования природы. Сейчас мы имеем науку, которая использует математический язык (формулы, выводы, модели) и количественные понятия (масса, сила, ускорение и т.д.), которые известны по классической механике.
Завершение 1-ой глобальной научной революции и формирование классической науки. Первая научная революция завершилась творчеством Ньютона. Главный труд И. Ньютона: «Математические начала натуральной философии» - «Библия новой науки» (Дж. Бернал). Формулировка понятий и законов классической механики; математическая формулировка закона всемирного тяготения, теоретическое обоснование законов Кеплера (создание небесной механики). Создание дифференциального и интегрального исчисления как адекватного языка математического описания физической реальности. Субстанциональная концепция абсолютного пространства и времени. Принцип дальнодействия. Содержание научного метода Ньютона (метода принципов):
· проведение опытов, наблюдений, экспериментов;
· вычленение посредствам индукции отдельных сторон явлений, чтобы сделать их объективно наблюдаемыми;
· выявление основных понятий, закономерностей, управляемых этими явлениями;
· математическая формулировка взаимосвязи естественных процессов;
· построение целостной теоретической системы путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов.
На основе метода Ньютона был разработан «арсенал»различных методов: наблюдение, эксперимент, дедукция, анализ, математические методы, идеализация и т.д. Ньютон с помощью своего метода решил три кардинальные задачи:
1. Отделил науку от умозрительной натурфилософии: «физика боится метафизики» - его знаменитый афоризм.
2. Разработал классическую механику как целостную систему о механическом движении тел.
3. Завершил построение механической картины мира, которая оказала воздействие на развитие всех других наук на долгое время (до конца XIX в.); сформировал основные идеи понятия и принципы классической науки.