Загальноприйнятим вважається положення про те, що саме в XVII ст. виникла європейська наука (перш за все це відноситься до класичного природознавства), причому "на початку століття її ще не було, в кінці століття вона вже була". Характерно, що виникла вона відразу у взаємозв'язку всіх складових: теоретичного знання, його логічного обгрунтування та математичного опису, експериментальної перевірки, соціальної структури з мережею наукових комунікацій і громадським застосуванням.

Географія цього процесу включає чимало європейських країн і міст, але представляється можливим виділення Італії на початку, і Англії в кінці періоду, як його "головних" наукових центрів.

Умовно можна виділити три етапи становлення науки. Перший, пов'язаний, перш за все, з діяльністю Г. Галілея - формування нової наукової парадигми; другий - з Р. Декартом - формування теоретико-методологічних основ нової науки; і третій - "головним" героєм якого був І. Ньютон, - повне завершення нової наукової парадигми - початок сучасної науки. І хоча не всі згодні з визначенням "наукова революція", вперше введеним в 1939 р А. Койре, Всі сходяться в тому, що саме в XVII ст. була створена класична наука сучасного типу.

На питання: "Чому виникає наука?" - Навряд чи можливо дати вичерпну відповідь, але цілком можна простежити і описати механізм виникнення цього явища. Пізнавальної моделлю античності був Світ як Космос; і мислителів хвилювала швидше проблема ідеальною, ніж "реальною" природи. Пізнавальної моделлю середньовіччя був Світ як Текст; і "реальна" природа також мало турбувала схоластів. Пізнавальної моделлю Нового часу став Світ як Природа. Розробка загальнозначущої процедури "Запитування" - експерименту і створення спеціального наукового мови опису діалогу з Природою - становить головний зміст наукової революції.

"Старий" і "новий" космос "Старий космос" - це світ "за Арістотелем і Птолемею": він має кулясту форму, вічний і нерухомий; за його межами немає ні часу, ні простору; в центрі його - Земля; він діхотомічен: змінюється підмісячний світ і зовсім незмінний надлунний; порожнечі немає: в підмісячному світі - 4 елементи (земля, вода, повітря, вогонь), в надлунном - ефір; всі рухи в космосі - кругові, відповідно до кінематикою Птолемея. "Новий космос" (По Копернику) починався з простої моделі, що збігається з моделлю Аристарха Самоський: обертання Землі відбувалося навколо осі; центральне положення Сонця - всередині планетної системи; Земля - ??планета, навколо якої обертається Місяць. Саме ця модель, як піфагорійський символ гармонійного світу надихала і самого Коперника, Галілея, і Кеплера, оскільки відповідала астрономічними спостереженнями краще, ніж геоцентрична модель Птолемея. Дуже потужним виявився удар цієї моделі за християнським світоглядом - недарма Мартін Лютер і Джон Донн у своїй сатиричній поемі "Святий Ігнатій, його таємна рада ..." всіляко паплюжили католицького священика Коперника: він, "зупинивши Сонце", позбавив Землю сакральності центру світобудови.

Спостережна астрономія. Вищої досконалості в спостережної астрономії в "дотелескопіческую епоху" досяг, безсумнівно, тихо Браге (1546 - 1601), помічником і, до певної міри, науковим спадкоємцем якого був Йоганн Кеплер (1571 - 1630). На основі спостережень Бразі склав каталог 777 зірок, причому координати 21 опорної зірки були їм визначені з особливою ретельністю. Помилка при визначенні положень зірок не перевищувала однієї хвилини, а для опорних зірок - ще менше. Пізніше список зірок був доведений до 1000. Найбільш революційним в науці було спостереження Тихо Браге появи нової зірки в сузір'ї Кассіопеї 11 листопада 1572 р Тихо Браге не тільки зафіксував це явище, але і строго науково його описав. Досконалий надлунний світ Аристотеля отримав ще один сильний удар. Нова модель світу. Перший "робочий креслення" нової моделі світу судилося виконати Йогану Кеплеру,на якого з дитинства випало стільки особистих нещасть, що важко знайти більш важку долю. Кеплер був відкритим і послідовним піфагорійцем і досконалість своєї астрономічної моделі шукав (і знайшов!) В поєднанні правильних багатогранників і описували їх кіл, правда, знайшов їх у своїй третій геометричної моделі, відмовившись при цьому від кругової орбіти небесних тіл.

У книзі "Нова астрономія, заснована на причинних зв'язках, Або фізика неба, виведена з вивчення рухів зірок зірки Марс, заснованих на спостереженнях благородного Тихо Браге", завершеної в 1607 р і опублікованій двома роками пізніше, Кеплер привів два зі своїх знаменитих трьох законів руху планет: Кожна планета рухається по еліпсу, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце. Кожна планета рухається в площині, що проходить через центр Сонця, причому лінія, що з'єднує Сонце з планетою (радіус-вектор планети), за рівні проміжки часу описує рівні площі. У 1618 р Кеплер оприлюднив свій третій закон планетних рухів: Квадрати періодів обертання планет навколо Сонця співвідносяться як куби великих піввісь їх орбіт.

Кеплер не зміг пояснити причини планетних рухів: він вважав, що їх "штовхає" Сонце, випускаючи при своєму обертанні особливі частинки (species immateriata). Кеплерівської закон площ - це перше математичний опис планетарних рухів, исключившее принцип рівномірного руху по колу як першооснову. Більш того, він вперше висловив зв'язок між миттєвими значеннями безперервно змінюються величин (кутової швидкості планети щодо Сонця і її відстані до нього). Цей "миттєвий" метод опису, який Кеплер згодом цілком усвідомлено використовував при аналізі руху Марса, став одним з видатних принципових досягнень науки XVII в. - Методом диференціального обчислення, оформленого Г. Лейбніцем і І. Ньютоном.

Кеплер заклав перший камінь (другим стала механіка Галілея) у фундамент, на якому покоїться теорія Ньютона.

Космологія і механіка Галілея. У Галілео Галілея (1564 - 1642) вперше зв'язок космології з наукою про рух придбала усвідомлений характер, що і стало основою створення наукової механіки. Спочатку (до 1610 г.) Галілеєм були відкриті закони механіки, але перші публікації і трагічні моменти його життя були пов'язані з менш оригінальними роботами з космології. Винахід 1608 р голландцем Хансом Ліпперсхеем,виробникомочок, телескопа (правда, не призначався для астрономічних цілей), дало можливість Галілею, удосконаливши його, у січні 1610 року "відкрити нову астрономічну еру". Виявилося, що Місяць покритий горами, Чумацький шлях складається з зірок, Юпітер оточений чотирма супутниками і т. Д "Аристотелевский світ" звалився остаточно. Разом з тим, Галілей не створив цілісної системи.

Нова механіка. У 1638 р вийшла остання книга Г. Галілея "Бесіди і математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки, що відносяться до механіки і місцевим руху ...", в якій він стосувався проблем, вирішених їм за 30 років до цього. Механіка Галілея дає ідеалізований опис руху тіл поблизу поверхні Землі, нехтуючи опором повітря, кривизною земної поверхні і залежністю прискорення вільного падіння від висоти.

В основі "теорії" Галілея лежать чотири прості аксіоми (правда, в явному вигляді Галілеєм Незрозуміло яка):

Вільний рух по горизонтальній площині відбувається з постійною за величиною і напрямком швидкістю (сьогодні - закон інерції, або перший закон Ньютона).

Вільно падаюче тіло рухається з постійним прискоренням. dV = gdt, де dV - приріст швидкості, що відбувається за інтервал часу dt, а g - постійне прискорення Вільний падіння. Тоді швидкість V вільно падаючого тіла в момент t буде дорівнює V = g (t-t0) + V0, де Vо - швидкість тіла в початковий момент часу.

Тіло, ковзне без тертя по похилій площині, рухається з постійним прискоренням g sinQ. Де Q - кут нахилу площини до горизонту. V2 = 2 (g sinQ) d, де d = h / sinQ, h - висота, з якої тіло почало рухатися, так що V2 = 2gh.

Галілей надзвичайно пишався цією формулою, оскільки вона дозволяла визначати швидкість за допомогою геометрії.

Принцип відносності Галілея і рух снарядів ("Перетворення Галілея").

Траєкторія снаряда описується рівнянням параболи: y = y0 + (Vy / Vx) x-1/2 (g / Vx2) x2, де y0 - висота вилетів снаряда; Vx- його горизонтальна швидкість; Vy - вертикальна швидкість.

Філософсько-методологічна маніфестація наукової революції.Тільки через кілька століть виявилося можливим виділити якісь тенденції в XVII в. "Всередині" ж нього процеси були мало пов'язані один з одним. Потужне емпіричне рух в природознавстві зародилося саме по собі - воно відповідало якоїсь внутрішньої потреби пізнання; філософсько-методологічне усвідомлення цього "внутрішнього руху" розвивалося також само собою, і те, що сьогодні ми бачимо їх тотожність - вагомий аргумент в обгрунтуванні науковості як такої.

Першими "концептуалістами" Нового часу прийнято вважати Френсіса Бекона (1561 - 1626) і Рене Декарта (1596 - 1650).

Бекону належить проголошення верховенства методу індукції.

Декарт незрівнянно більш глибокий мислитель - засновник філософії Нового часу. На відміну від Бекона, Декарт шукає обгрунтування знання не стільки в сфері його практичної реалізації, скільки в сфері самого знання. Тому в центрі методологічних роздумів ("сумнівів") Декарта - думка і сам Людина. Три положення механіки Декарта важливі для розуміння подальшої філософії природознавства: в світі відсутній порожнеча, Всесвіт наповнений матерією (і вся вона в безперервному русі), матерія і простір суть одне. Не існує абсолютної системи відліку, А отже, і абсолютного руху.Р. Декарт з'явився типовим представником ятрофізікі - напрямки в природознавстві, що розглядало живу природу з позицій фізики.

Подальший розвиток цей напрямок одержав в роботах італійського анатома Джованні Бореллі (1608-1679) - основоположника ятромеханікі, яке надалі виросло в біомеханіку.З позицій ятрофізікі і ятромеханікі живий організм подібний до машині, в якій всі процеси можна пояснити за допомогою математики і механіки. (Подібно ятрофізіке широкий розвиток отримала і ятрохімія - напрямок, що представляє всі процеси, що відбуваються в організмі - хімічними.)

Нова картина світу. До кінця XVII в. "Новий космос", нова картина світу, що і було когнітивної суттю науки, була повністю створена. ("Ньютоновская фізика була ... спущена з Небес на Землю по похилій площині Галілея", Анрі Бергсон). Її архітектором і виконробом став Ісаак Ньютон (1643 - 1727).

Роль Ньютона в історії науки дивовижна. Багато що, чим він займався, що він описав, зокрема, в знаменитих "Математичних засадах натуральної філософії" (перше видання вийшло в 1687 р під наглядом Е. Галлея) Було раніше висловлено і описано іншими. Наприклад, в приватних експериментах і міркуваннях Х. Гюйгенс (1629 - 1695) фактично використовував основні положення, які пізніше лягли в основу теорії Ньютона:

Пропорційність ваги тіла G його масі m; (G = mg).

Співвідношення між прикладеною силою, масою та прискоренням (F = ma).

Рівність дії і протидії.

В історії відомі не завжди красиві пріоритетні суперечки, героєм яких був Ньютон (чого вартий один спір з Лейбніцем). Але все це не применшує велич наукового подвигу Ньютона. Він показав себе справжнім Майстром, який не так узагальнював, скільки створював оригінальну нову концепцію світу.

Основні положення теорії Ньютона У Ньютона, також як і у Галілея, злилися космологія і механіка (правда, без філософії - "гіпотез не вигадую"), головними положеннями яких стали следующии: Поняття рушійної сили - вищої по відношенню до тіла (будь-якого: снаряду або Місяці, наприклад), яка може бути виміряна по зміні руху (його похідної). При цьому Ньютон зрозумів, що сила, швидкість і прискорення представляють собою векторні величини, а закони руху повинні описуватися як співвідношення між векторами.

Найбільш повно все це виражається другим законом Ньютона: "Прискорення" a ", повідомляється тілу маси" m ", прямо пропорційно прикладеною силі" F "і обернено пропорційно масі" m ", т. Е "F = ma".

Введено поняття інерції, яка спочатку властива матерії і вимірюється її кількістю.

Перший закон Ньютона говорить: "Якби на тіло не діяло ніяких сил взагалі, то воно після того, як йому повідомили початкову швидкість, продовжувало б рухатися у відповідному напрямку рівномірно і прямолінійно". Отже, ніяких вільних рухів немає, а будь-який криволінійний рух можливо лише під дією сили.

Введено поняття співвідношення гравітаційної та інертної мас (вони прямо пропорційні один одному).

Звідси випливає обгрунтування тяжіння як універсальної сили, а також третій закон Ньютона: "Кожна дія викликає протидію, рівну за величиною і протилежно спрямована, або, іншими словами, взаємне дію двох тіл один на одного одно за величиною і протилежно по напрямку".

Особливе місце в роздумах Ньютона належить пошуку адекватного кількісного (математичного) опису руху. Звідси бере початок новий розділ математики, який Ньютон назвав "методом початкових і кінцевих відносин" (диференціальне числення).

Досліджуючи руху по некруговой орбіті, Ньютон розглядав його як постійно "падаюче". При цьому він ввів поняття "граничне відношення", засноване на інтуїтивному уявленні про рух, так само, як евклідові поняття "точки" і "лінії" засновані на інтуїтивному сприйнятті простору - це свого роду кванти руху.

Важливе значення при цьому мають ті "граничні відносини", які характеризують швидкість зміни будь-яких величин (т. Е зміни в залежності від часу). Ньютон назвав їх "флюксіями" (зараз - похідні). Друга похідна при цьому звучала як "флюксія від флюксий", що особливо обурювало одного з критиків Ньютона єпископа Дж. Берклі, який вважав це безглуздим винаходом, подібним примарі примари.

У "тіні" Ньютона кілька губляться фігури інших видатних дослідників і мислителів XVII ст. Перш за все, слід відзначити Готфріда Лейбніца (1646-1716) і згадати його значно глибше, ніж у Ньютона, осмислення поняття диференціала як загальнонаукового терміна (сам термін належить Лейбніца), як власне наукового методу, а не тільки мови наукового опису конкретного наукового факту; і вказати його дивовижну теорію - "Монадологія" - про своєрідні кванти - "Монада" буття. Окремо згадки заслуговують поняття абсолютного ("порожнього") простору, в якому знаходяться зосереджені маси (з їх взаємним дальнодействием і єдиним центром мас); і абсолютного ж часу з початковою точкою відліку (повністю оборотного, оскільки зміна знаку часу в формулах механіки не змінює їх виду і сенсу).

Теорія Ньютона - проста, ясна, легко перевіряється і наочна - стала фундаментом усього "класичного природознавства", механічної картиною світу і філософії, інтегральним виразом і критерієм самого розуміння науковості на більш ніж 200 років. Чи не втратила вона свого значення і сьогодні.

Соціальна сторона наукової революції XVII століття. Розгляд історії наукової революції XVII в. не може бути вичерпано лише її когнітивної стороною. У XVII ст. наука стала частиною соціальної системи.

З самого початку століття в багатьох країнах з'являється безліч «Мініакадемій»,наприклад, Флорентійська Академія деї Лінчеї, Знаменитим членом якої був Г. Галілей. У другій половині століття виникають "Великі" академії - спільноти професійних вчених. У 1660 р організований в приватній лондонській науково-дослідної лабораторії сучасного типу гурток, куди входили Роберт Бойль (1627 - 1691), Крістофер Рен (1632 - 1723), Джон Валліс, Вільям Нейл та інші, був перетворений в "Лондонське королівське товариство для розвитку знань про природу" (Royal Society of London for Improving Natural Knowledge). Ньютон став членом цього товариства в 1672 р, а з 1703 р - його президентом. З 1664 р суспільство стало регулярно друкувати свої праці - "Philosophical Transactions".

У 1666 р, також шляхом перетворення подібного гуртка, була організована Академія наук в Парижі.

Становлення науки виражало прагнення до осмислення світу, з одного боку; з іншого - стимулювало розвиток подібних процесів в різних сферах суспільного життя. Величезний внесок у розвиток правосвідомості, ідей віротерпимості і свободи совісті внесли такі філософи XVI - XVII ст., Як М. Монтень (1533 - 1592), Б. Спіноза (1632 - 1677), Т. Гоббс (1588 - 1679), Дж. Локк (1632 - 1704) та ін. Їх зусиллями розроблялися концепції громадянського суспільства, суспільного договору, забезпечення прав особистості і багато іншого.

Наукове мислення дозволяло висувати і обґрунтовувати механізми реалізації цих концепцій. У цьому контексті ключовою є оцінка Локком (друг Ньютона і член Лондонського королівського товариства) парламенту як соціальної наукової лабораторії, що сприяє пошуку, винаходу та реалізації нових і ефективних форм синтезу приватних інтересів громадян, включаючи інтерес держави.

Короткий науковий підсумок XVII століття. Старий Космос застарів і був зруйнований. У новій картині світу, яка замінила старий Космос, не було нічого живого і невизначеного і, здавалося, все можна було розрахувати ("кеплерівської детермінізм"). Наука знайшла свої механізми і процедури конструювання теоретичного знання, перевірки і самоперевірки, свою мову, перш за все, в математичної його формі, що став "плоттю" методу. Наука стала соціальною системою - з'явилися свої професійні організації, друковані органи, ціла інфраструктура (включаючи спеціальний інструментарій). У науці виникли свої норми і правила поведінки, канали комунікації. Наука через поширення принципів науковості стає різким інтелектуальним силою - школою "правильного" мислення, - впливає на спеціальні процеси в самих різних формах.

Виростаючи з містицизму, наука поступово долала його.

Ньютон і його час

Узагальнивши розрізнені результати своїх попередників у струнку теоретичну систему знання (ньютонівську механіку), Ньютон (1643-1727) став основоположником класичної теоретичної фізики. Він сформулював її цілі, розробив методи й програму розвитку, яка була означена таким чином: "Було б непогано вивести з начал механіки й інші явища природи". В основі ньютон і вського методу лежить експериментальне встановлення точних кількісних закономірних зв'язків між явищами й виведення з них загальних законів природи методом індукції.

Ньютон народився в рік початку великої громадянської війни в Англії і пережив за своє довге, вісімдесятип'ятилітнє життя страту Карла І, правління Кромвеля, реставрацію Стюартів, другу, так звану "безкровну" славну революцію 1688 р. і помер за зміцнілого конституційного режиму. Він був сучасником Петра І і Людовіка XIV. Але політичні бурі, очевидно, не залишили глибоких слідів у житті Ньютона. Він був, принаймні зовні, аполітичним "філософом" у тому широкому розумінні, у якому це слово застосовувалося в давнину.

Життя Ньютона спливало спокійно, мирно й одноманітно; помер він неодруженим, нікуди не виїжджав за межі Англії, подорожі його обмежувалися невеликими відстанями від Грентема до Кембриджу й Лондона (близько 200 км). Ньютон відзначався міцним здоров'ям, ніколи не мав особливо близьких друзів, родичів чисто "життєва" біографія Ньютона майже обмежується послужним списком та десятком анекдотів-легенд. Усе це тільки показна оболонка справжньої діяльності Ньютона, яка поглинала його повністю, принаймні, у першій половині життя; плодами її стали "Оптика", "Математичні начала натуральної філософії" і метод флюксій.

Ньютон, незважаючи на небачену широту своїх наукових інтересів, не був універсальним генієм, як Леонардо да Вінчі, чи "полігієтором" (знавцем усіх наук), як Лейбніц. Його думки й робота зосереджувалися на "натуральній філософії", або фізиці; математика й астрономія в його руках були, зрештою, методом і матеріалом для вирішення основних фізичних завдань. Богословські й історичні знання Ньютона можна розглядати як неминучу данину часу, властиву багатьом його сучасникам.

Мирна одноманітність життя й зосередженість думки та роботи були тими сприятливими чинниками, які допомагали Ньютону із неупередженістю стороннього глядача усвідомити разючі розміри й велич досягнень пізнання, але якість наукової спадщини вченого є секретом генія, що залишився незрозумілим і для нього самого. Ми можемо тільки захоплюватися ним.

Народився І. Ньютон у невеликому селищі Вульсторп у графстві Лінкольн 5 січня 1643 р. у родині дрібного фермера. Його дитячі і юнацькі роки минали в середовищі фермерів і сільських пасторів. У дитинстві Ісаак жив в основному на піклуванні бабусі. Схильний до самітності, міркувань, завзятий у навчанні хлопчик успішно закінчив школу і в 1660 р. вступив до Кембриджського університету. Усі свої великі відкриття він зробив або підготував у молоді роки — з 1665 по 1667 pp., рятуючись у рідному Вульсторпі від чуми, що лютувала в містах Англії. Серед цих відкриттів — закони динаміки, закон всесвітнього тяжіння, створення (одночасно з Лейбніцем) нових математичних методів диференціального й інтегрального числення, що стали фундаментом вищої математики; винахід телескопа-рефлектора, відкриття спектрального складу білого світла й ін.

"Математичні начала натуральної філософії" і їх структура

Безпосередня мета "Начал" — наведення доказів на користь закону всесвітнього тяжіння як такого, що безпосередньо випливає із застосування принципів механіки до руху небесних тіл. Підготовку цієї безпосередності було проведено з вражаючою майстерністю. "Начала" побудовані дуже чітко, і ця чіткість, де випадкова. Наслідуючи Евкліда, Ньютон спочатку вводить визначення основних фізичних понять — маси, кількості руху, сили й т.п., потім ідуть аксіоми, або закони руху.

"Книга І, Про рух тіл" — вирішення ряду динамічних задач, які стосуються руху матеріальних точок і твердих тіл. Розглянуто основні питання стосовно закону ценг тральної сили, коли орбіту задано; зроблено спробу розв'язати й обернену проблему. Поряд із законом обернених квадратів у цих задачах фігурують й інші закони.

"Книга II, Про рух тіл". Мета другої книги — нищівна критика вихрової теорії Декарта, основна тема — гідродинамічні й гідростатичні задачі, закони руху тіл в середовищі з опором, хвильовий рух, найпростіші випадки вихрових рухів.

"Книга III, Про систему світу". Найбільш фізичною щодо змісту й найбільш вагомою за результатами була третя книга. Спочатку йдуть "Правила дослідження природи". Сформульовано чотири правила, зміст яких полягає в тому, що якщо з досліду щось випливає, то це вірно, і далі не потрібно вести філософські дискусії, а потрібно ці твердження застосовувати й спостерігати, що із цього вийде. Якщо наслідки узгоджуються з дослідом, то теорія правильна.

Наступний розділ називається "Явища". У ньому ретельно перераховано основні експериментальні факти — "явища". "Явища" описано дуже грунтовно. Наприклад, перевіряючи 3-ій закон Кеплера для супутників Юпітера, Ньютон докладно описує, за допомогою якого телескопа, якої довжини, за допомогою якого "пречудового мікрометра" було проведено вимірювання й т.д. Результатом аналізу наведених "явищ", а також деяких інших фактів Ньютон вважав встановлення факту, що "тяжіння існує до всіх тіл взагалі і є пропорційним масі кожного з них" і "тяжіння до окремих рівних частин тіл оберненопропорційне квадратам відстаней до цих частин".

Далі йде певна кількість теорем про властивості Сонячної системи. Є теореми про форму Землі, широтну залежність ваги й багато іншого. І, нарешті, йде найскладніше: кількісна теорія Місяця, теорія припливів і теорія комет.

Закон всесвітнього тяжіння

Ще в давнину, спостерігаючи за рухом планет, люди здогадувалися, що всі вони, разом із Землею, рухаються навколо Сонця. Пізніше, коли було забуто, про що знали колись, це відкриття заново зробив Коперник. І тоді виникли нові запитання: як саме планети рухаються навколо Сонця" який характер їхнього руху? Чи рухаються вони по колу й Сонце знаходиться в центрі, чи вони рухаються по якійсь іншій кривій? Як швидко вони рухаються? І так далі. З'ясувалося це не так швидко. Після Коперника знову настали неспокійні часи й розпочалися суперечки про те, чи обертаються планети разом із Землею навколо Сонця, чи Земля знаходиться в центрі Всесвіту. Тіхо Браге знайшов вихід із скрутного становища, що склалося на той час. Він прийшов до висновку, що потрібно дуже уважно стежити, де з'являються на небі планети, точно записувати дані спостережень і тоді уже вибирати між двома супротивними теоріями. Це і було початком сучасної науки, становленням нових підходів до правильного розуміння природи — спостерігати за явищем, записувати всі подробиці й використовувати їх для того чи іншого теоретичного тлумачення. І от Тіхо Браге у своїй обсерваторії фіксував щоночі положення планет. Величезну кількість високоточних даних Браге заповідав Кеплеру, який і спробував дати відповідь на питання, як рухаються планети навколо Сонця. У кінцевому підсумку Кеплер установив, що планети рухаються навколо Сонця по еліпсах, а Сонце знаходиться в одному з фокусів. Потім він відкрив другий і третій закони, які названі його ім'ям. Ці три закони вичерпно описують рух планет навколо Сонця. Але яка сила змушує планети рухатися?

Тим часом Галілей досліджував закони руху звичайнісіньких предметів, що були в нього під рукою. Вивчаючи рух кульки по похилій площині, хитання маятника й т.д., Галілей відкрив принцип інерції, відповідно до якого, якщо на предмет ніщо не діє і він рухається з певною швидкістю по прямій лінії, то рух відбуватиметься із цією ж швидкістю по цій же прямій лінії вічно.

Потім прийшов час Ньютона. Розмірковуючи над питанням: а якщо кулька не котиться по прямій лінії, що тоді? — він відповів так: для того, щоб хоч якось змінити її швидкість, потрібна сила. Наприклад, якщо ви підштовхнете кульку в тому напрямку, у якому вона котиться, то вона покотиться швидше. Якщо ви помітили, що вона повернула вбік, значить сила діяла збоку. Силу можна охарактеризувати добутком двох величин — прискорення й маси тіла. Силу можна і виміряти: наприклад, якщо ми прив'яжемо до мотузки камінь і почнемо крутити його над головою, то відчуємо, що мотузку треба тягти. Чим більша маса, тим сильніше потрібно тягти мотузку. Коли камінь рухається по колу, величина швидкості не змінюється, зате змінюється її напрямок. Ньютон вирішив, що планеті, яка обертається навколо Сонця, не потрібна сила, щоб рухатися вперед; якби ніякої сили не було, планета рухалася 6 по дотичній. Але насправді планета рухається не по прямій. її рух постійно відхиляється в бік Сонця. Щоб так викривити траєкторію, потрібна сила. Стало зрозуміло, що джерело цієї сили знаходиться десь біля Сонця. І Ньютонові вдалося довести, що другий закон Кеплера — закон рівності площ — безпосередньо випливає із тієї простої ідеї, що всі зміни у швидкості спрямовані до Сонця, навіть у випадку еліптичної орбіти. Цей закон посилив переконаність Ньютона в тому, що сила, яка діє на планет ти, спрямована до Сонця і що, знаючи, як період обертання різних планет залежить від відстані до Сонця, можна визначити, як слабшає сила з відстанню. Він довів, що сила оберненопропорційна квадрату відстані. Дотепер Ньютон не сказав нічого нового — він лише повторив іншими словами те, що сказав до нього Кеплер. Один закон Кеплера рівнозначний твердженню, що сила спрямована до Сонця, а інший — твердженню, що сила оберненопропорційна квадрату відстані й не залежить ні від яких інших величин, крім відстані.

Вихідний факт, покладений в основу Ньютонової теорії тяжіння, — вага, яку мають всі тіла, що знаходяться на Землі. З рівності прискорення для всіх падаючих тіл, доведеної численними експериментами, Ньютон встановлює, що ваги тіл, рів-новіддалених від центра Землі, відносяться як кількості матерії, чи маси тіл. За умови однакової віддаленості від центра Землі сили, з якими тіла притягають до себе Землю, відповідно пропорційні масам. Звідси випливає, що сила тяжіння, властива конкретному тілу, складається із сил тяжіння його частин. Тому всі земні тіла притягаються одне до одного із силою, пропорційною кількості матерії, тобто масі кожного тіла.

Установивши властивості земної ваги, Ньютон поставив за мету визначити тяжіння в небесному просторі. Як було зазначено вище, сила, що є причиною доцентрового прискорення планети, спрямована, як і саме прискорення, до Сонця, інакше кажучи, ця сила притягає планету до Сонця. Вона дорівнює прискоренню, помноженому на масу. З іншого боку, вага, що надає тілам рівномірного прискорення, спрямована до центра Землі й пропорційна масі. Ньютон припустив, що йдеться не про аналогію, а про тотожність, тобто ототожнив рух небесних тіл з падінням вантажів на Землі.

Установивши цей факт, Ньютон завершив об'єднання астрономії і земної механіки. Усю геніальну сміливість цієї ідеї важко зараз оцінити, настільки глибоко ввійшов закон всесвітнього тяжіння в науку.

Згодом Ньютон досліджує, чи можна за допомогою астрономічних спостережень підтвердити обернену пропорційність між квадратами відстаней і доцентровим прискоренням. Він припустив, що Місяць на орбіті утримують ті ж сили, що притягають предмети до Землі. Взявши за основу астрономічні дані, Ньютон підрахував, наскільки відхиляється Місяць за секунду від прямої лінії, по якій він повинен був би рухатися, якби його не притягувала Земля. Ця величина дещо більша, ніж 1,25 мм. Місяць знаходиться в 60 разів далі від центра Землі, ніж ми. Отже, якщо закон оберненої іропорційної залежності від квадрата відстані є вірним, то предмет біля поверхні Землі при падінні повинен пролітати за секунду 1,25 • 602, тому що на орбіті Місяця предмети притягаються в 60-60 разів слабкіше. Отже, 1,25 602 — це приблизно 5 м. Вимірювання Галілея показали, що, падаючи біля поверхні Землі, тіла пролітають за секунду 5 м. Це означало, що Ньютон на вірному шляху, тому що якщо раніше були відомі два незалежних факти: по-перше, період обертання Місяця й величина його орбіти і, по-друге, відстань, яку пролітає тіло, падаючи біля поверхні Землі, — то тепер ці факти виявилися тісно пов'язаними.

Таким чином, доцентрова сила, яка впливає на рух Місяця, на поверхні Землі повинна була б дорівнювати силі ваги. Сила, з якою Земля притягує Місяць і спричинює його рух по криволінійній орбіті, є земна сила ваги, дія якої поширюється аж до Місяця.

Якщо Земля притягує Місяць, то і Місяць з такою ж силою притягує Землю. З кеплерівських законів обертання планет навколо Сонця випливає, що доцентрова сила планет спрямована до центра Сонця, а доцентрова сила супутників — до центрів планет; ці сили оберненопропорційні квадратам відстаней до центрів тяжіння. Таким чином, закон тяжіння пояснює також рух планет і їхніх супутників. Досліджуючи рух комет, припливи й т.д., Ньютон в усьому бачить підтвердження свого закону.

Пізніше він переходить від небесних тіл до мікросвіту й прагне довести, що дрібні частинки речовини також зазнають взаємного тяжіння, яке пропорційне їх масі. Учений стверджує, що всі, без винятку, тіла — від нерухомих зірок до дрібних частинок — зазнають тяжіння, величина якого пропорційна добутку їхніх мас та оберненопропорційна квадрату відстані. Земля притягує Місяць, але і її саму притягує Сонце, і все це доповнюється зворотним впливом Місяця на Землю, Землі на Сонце й т.д. Відповідно, формула доцентрового прискорення перетворюється на формулу взаємного тяжіння

де G - множник пропорційності, а

— маси тіл, які взаємно притягаються одне до одного.

Віддаючи данину генію Ньютона, усе-таки слід зазначити, що закон всесвітнього тяжіння має ряд недоліків: він неспроможний, коли йдеться про обчислення руху Меркурія, передавання тяжіння через порожнечу, він визнає необхідність першого поштовху. На що "тірокляті питання" старої механіки дала відповідь загальна теорія відносності.

Першим філософом Нового часу був англійський дипломат і політичний діяч Ф. Бекон (1561 - 1626). У своїх творах із симптоматичними назвами "Новий Органон" та "Нова Атлантида" він проникливо передбачав надзвичайно важливу роль науки в подальшому розвитку суспільства. У зв'язку з цим основним завданням філософії Ф. Бекон вважав розроблення такого методу пізнання, який підніс би ефективність науки на новий рівень.

Ф. Бекон розрізняв "плодоносне" та "світлоносне" знання. Плодоносне - це таке знання, яке приносить користь, а світлоносне — це те, що збільшує можливості пізнання. До цього часу, на думку Ф. Бекона, знання були переважно просвітляючими людину, але вони також повинні і працювати на людину. Проте шлях до істини - процес суперечливий.

Ф. Бекон зауважує, що формуванню істинного знання заважають так звані "ідоли". Вони нагромаджені в історії пізнання, і їх треба усунути, давши шлях новому знанню. Перші два "ідоли" пов'язані з самою людиною, два останні - із соціальною діяльністю людини.

Ф. Бекон, аналізуючи і критикуючи стан речей у пізнанні, пропонує свій новий метод продукування знань. Використовуючи алегорію, він стверджує, що методом досягнення істини є спосіб дії бджоли, яка, на відміну від мурашки, що тільки збирає (а в науці — це збирання фактів), та павука, що тягне з себе павутину (а в науці — це виведення однієї теорії з іншої), сідає лише на певні квіти і бере з них найцінніше.

Так само треба діяти і в науці: не зупинятись на самих лише фактах; їх треба узагальнювати; У не зосереджуватись тільки на одному виді діяльності; не користуватися тільки тим, що наявне.

Ф. Бекон обстоював дослідний шлях пізнання у науці, закликав до спирання на факти, на експеримент. Він був одним із засновників індуктивного методу пізнання.

Це такий шлях наукового пошуку, коли від спостереження одиничних явищ відбувається перехід до формулювання загальних ідей і законів, коли від суджень про окремі факти переходять до загальних суджень про них.

Виступаючи прибічником емпіричного шляху пізнання, який передбачає живе споглядання, аналіз результатів експерименту, Ф.Бекон підкреслював, що "розум людини повинен органічно поєднувати емпіричні та раціональні підходи в поясненні світу, вони повинні бути з'єднані і пов'язані один з одним" і спрямовані на відкриття внутрішніх причин, сутності, законів світу. Отже, методологічні пошуки привели Ф.Бекона до індуктивного шляху в пізнанні істини.

Ця ж проблема хвилює і Р. Декарта (1596 — 1650), який у питанні про метод науки займав іншу, в чомусь - прямо протилежну позицію. Раціоналісти, до яких належав Р. Декарт, вважали, що емпіричний досвід має мінливий, нестійкий характер. За допомогою відчуттів людина сприймає світ залежно від обставин, і тому надії слід покладати на розум. Р. Декарт стверджував, що "пізнання речей залежить від інтелекту, а не навпаки"".

Він сформулював чотири вимоги до методу істинного пізнання, що сприяють правильній роботі інтелекту.

Правило перше-наголошує, що за істину можна приймати тільки те, що ясне, виразне, самоочевидне.

Правило друге - вимагає ділити складне питання на складові елементи, доходити до найпростіших положень, що їх можна вже сприймати ясно й незаперечно.

Правило третє - скеровує на шлях пошуку складного через просте, коли "з найпростіших і найдоступніших речей повинні виводитися... сокровенні істини".

Правило четверте—передбачає повний перелік усіх можливих варіантів, фактів для аналізу й отримання повних знань про предмет; тобто це значить, що до предметів пізнання треба підходити всебічно.

Декарт був переконаний у таму, що розуми усіх людей за своєю природою с однаковими, а тому існує перспектива створення єдиного для всіх людей виправданого методу достовірного пізнання. Прийнявши цей метод, будь-яка людина зможе ним скористатися і отримати надійні результати. Але, якщо пізнання залежить віддій розуму, останній повинен містити в собі початкові ідеї.

Але ці ідеї людина знаходить в інтелекті не відразу і не просто: спочатку вона майже стихійно набуває певних знань у потоці життя, і може такими знаннями задовольнятися усе життя. Проте критичний підхід до знань скоріше засвідчує те, що абсолютна більшість стихійно набутих знань є ненадійними (тут Р. Декарт у чомусь нагадує Сократа). Наукові знання повинні бути надійними, а тому вони не можуть виникнути стихійно. Отже, за Р. Декартом, необхідно перейти від стихійного здобування знань до їх свідомого продукування. Французький філософ був впевнений у тому, що людина, яка наполегливо шукає надійних знань, неодмінно стане науковцем. А свідоме пізнання потребує виправданого методу, який можна знайти знову-таки лише в самому людському розумі (бо від нього залежить пізнання). Причому цей метод, за Р. Декартом, повинен спиратися на дедукцію - виведення часткових ідей із вихідних ідей розуму. їх Декарт зміг вивести шляхом застосування так званого методичного сумніву, тобто сумніву, спрямованого не на заперечення пізнання, а на його покрашення.

За Р. Декартом, ми можемо крок за кроком заперечувати все, що ми знаємо, хоча б тому, що стихійно набуті знання із неминучістю є непевними та неповними; здавалося б, під критичним поглядом все стає хитким, проте, врешті, сам сумнів приводить нас до дечого безсумнівного. Р, Декарт пояснює це так: я можу сумніватися в усьому, проте не в тому, що я сумніваюсь, а коли я сумніваюсь, я мислю; звідси випливає знаменита теза філософа "Cogito ergo sum" - "Мислю, отже існую".

Виголосивши тезу "Cogito", Декарт почав наголошувати на тому, що після неї наступною очевидною істиною може бути лише істина про те, що Бог існує і що Він нас не обманює. Декарт вважав, що здатність нашої свідомості сприймати себе, робити висновок про своє існування, породжена не людським індивідом, а більш високим розумом (і це, напевне, правильно у тому сенсі, що не сама людина і не за довільним своїм бажанням створює цю здатність).

Оскільки методологічну позицію Р. Декарта визначають як раціоналізм, то він поділяв думки Г. Галілея щодо того, що лише математичні характеристики предметів можуть бути надійною основою істинного пізнання хоча б вже внаслідок того, що вони є простими та очевидними побудовами розуму: "Говорячи про речі лише остільки, оскільки вони сприймаються розумом, ми називаємо простими ті, пізнання яких є ясним і виразним; такими є фігура, протяжність, рух та всі інші речі, складені з цих простих. Лише з них можуть бути утворені ідеї усіх речей".

Цими міркуваннями Декарт вводить у контекст філософії Нового часу поділ якостей речей на "первинні" (це є геометрикоматематичні характеристики речей) і "вторинні" (чуттєві враження, що їх спричиняють речі).

Цікавими та симптоматичними були й міркування Декарта про людину. Він вважав, що у тілесному, матеріальному плані людина постає складною природною машиною, тому всі її дії підпадають під закон причинного зв'язку, і лише мислення виводить людину за межі суто природного ходу подій. При цьому розум веде людину шляхами істини та належної поведінки, але воля (у той час вона ототожнювалась із бажанням), яка ширша від розуму та не підпорядкована йому, спричиняє відхилення людини як від істини, так і від правильного життя.

Отже, перші методологічні розвідки у філософії Нового часу були і цікавими, і продуктивними. Вони подвійно орієнтували науку на факти та на незаперечну з логічної точки зору розумну очевидність, що підводило до розуміння науки, як знання, що функціонує на емпіричному та теоретичному рівнях. Окрім того, це були докладні розробки засад мислення "здорового глузду". Ф. Бекон і Р. Декарт обстоювали позиції емпіризму та раціоналізму і в дечому абсолютизували індуктивний і дедуктивний шляхи пізнання. Синтез цих двох шляхів пізнання до певної міри здійснив англійський філософ 7! Гоббс (1588- 1679). Як і Ф. Бекон, Т. Гоббс вбачає у знанні силу. Теоретичні знання повинні стати знаряддям для розвитку практики, але вони повинні базуватися на досвіді. Тому будь-яке знання починається із відчуття і ніколи не виходить за межі доступних чуттю реалій. Проте існують знання всезагальні та необхідні (наприклад, математичні); на думку Т. Гоббса, і такі знання пов'язані із чуттям тим, що вони постають особливим—точним і фіксованим використанням знаків мови.

Т. Гоббс поєднував індукцію і дедукцію, бо вважав, що спочатку треба йти шляхом виділення і пізнання простіших, елементарних якостей речей (дедукція), а потім поєднувати їх, синтезувати (індукція). Пізнання через аналіз виявляє головні акциденції (властивості речей): протяжність, місце, рух, якість.

Слід звернути увагу на те, що у методологічних пошуках Нового часу мова йшла не про метод науки, а метод істинного пізнання,

оскільки філософи мого до логічного спрямування були переконані, що людина, яка шукає істину, неодмінно прийде до науки.