Лекция 3

Стадии познания природы и глобальные естественнонаучные революции

 

1.     Этапы (стадии) познания природы. Особенности различных стадий

2.     Научные программы античности: математическая Пифагора, атомистическая Демокрита, программа Аристотеля.

3.     Естественнонаучные революции. Принцип соответствия

4.     Геоцентрическая система мира система мира Птолемея

5.     Гелиоцентрическая система мира

 

1. Этапы (стадии) познания природы

 

Первый этап познания природы был связан с формированием рационального Наука в ее современном ее понимании появилась в Древней Греции в VII - VI вв. до н.э. Именно между VI и IV вв. до н.э. накопленные знания приобрели характеристики и свойства, которые позволяют говорить о греческом комплексе знаний о природе как о науке. Что же это за характеристики?

Во-первых – это деятельность по целенаправленному получению новых знаний, во-вторых – это наличие специальных людей и организаций для этого, наличие соответствующих материалов и технологий по получению этого знания. Наконец, цель греческой науки - постижение истины из чистого интереса к самой истине. Эта наука - системна и рациональна.

Причиной того, что наука появилась именно в Древней Греции, стала единственная в своем роде революция, которая произошла там в эпоху архаики и состояла в появлении частной собственности. Весь остальной мир, древнейшие цивилизации Востока демонстрировали так называемый «азиатский  способ» производства и соответствующий ему тип государства - восточную деспотию. Командно-административная система (восточная деспотия) абсолютно подавляла и нарождавшуюся частную собственность, и не имевший никаких гарантий восточный рынок, которые целиком зависели от государства и обслуживали его. Властные отношения в таком обществе являются первичными, а отношения собственности - вторичными. Собственностью в таком обществе распоряжается тот, в чьих руках находится власть. Прежде всего - это чиновники разных рангов и, конечно, верховный правитель этого государства.

В таком обществе просто не возникает вопрос о правах человека и необходимости их защиты. Человек здесь находится в полной воле правителя и чиновников, общение с которыми невозможно строить на чисто логических и рациональных отношениях. Отсюда - фатализм, характерный для восточных цивилизаций, а также их остальные специфические черты - отсутствие приоритета личности, отказ от рационального способа познания мира, склонность к мистицизму и эзотеризму.

Совершенно иные отношения возникли в Греции первой трети I тысячелетия до н.э. Там появилась частная собственность, товарное производство, ориентированное на рынок, при отсутствии сильной централизованной власти и самоуправления общин. Там же впервые зародилось рабство, которое стало экономической основой общества, а также первые антагонистические классы.

Господство частной собственности вызвало к жизни свойственные ей политические, правовые и иные институты - систему демократического самоуправления с правом и обязанностью каждого гражданина принимать участие в общественных делах, системы частноправовых гарантий с защитой интересов каждого гражданина, с признанием его личного достоинства, прав и свобод, а также систему социокультурных принципов, способствовавших расцвету личности и появлению гуманистического древнегреческого искусства.

Утверждение общезначимого гражданского права означало секуляризацию общественной жизни, высвобождение  ее из-под власти религиозных и мистических представлений. Отношение к закону не как к слепой силе, продиктованной свыше, а как к демократической норме, принятой большинством в процессе всенародного обсуждения, основывалось на риторике, искусстве убеждения и аргументации. Отныне все, входящее в интеллектуальную сферу, подлежало обоснованию, каждый имел право на особое мнение, это приводило к осознанию того факта, что истина - не продукт догматической веры, принимаемый в силу авторитета, а результат рационального доказательства, основанного на аргументах и понимании. Эта линия в вопросах познания (в обыденной жизни присутствовала вера в судьбу) проводилась четко, исключая   из рассмотрения все нерациональное.

Так сформировался аппарат логического, рационального обоснования, превратившийся в универсальный алгоритм производства знания в целом, в инструмент передачи знания от индивида в общество. Так появилась наука как доказательное знание. Но при этом развитие рабовладения обусловило пренебрежение греков ко всему, связанному с орудийно-практической деятельностью (занятиями, достойными свободного человека, считались политика, война, философия и искусство), сформировало идеологию созерцательности, абстрактно-умозрительного отношения к действительности. Наука - занятие свободного человека, резко разводилась с ремеслом -занятием рабов.

Это был очень важный шаг для становления науки, так как именно отказ от материально-практического отношения к действительности породил идеализацию - непременное условие науки (обобщение принципов орудийно-трудовой деятельности порождает лишь абстрагирование - стандартную гносеологическую процедуру по выделению реально существующих признаков, присущую и высшим животным). Поэтому положения планиметрии Гиппарха, постулаты геометрии Евклида, апории элеатов, диогеновский поиск сущности человека - все это не имеет каких-либо очевидных связей с материальным производством. Практика, обусловливая абстрагирование, препятствует возникновению идеализации как его логического продолжения. Никакому практику никогда не придет в голову заниматься вопросами сущности мира, познания, истины, человека, прекрасного. Все эти радикально «непрактические» вопросы весьма далеки как от сферы массового производства, так и от сознания производителей.

Таким образом, только в Греции возникли такие формы познавательной деятельности (систематическое доказательство, рациональное обоснование, логическая дедукция, идеализация), из которых в дальнейшем могла развиться наука.

Но решительный отказ от практической деятельности имел и обратную сторону - неприятие эксперимента как метода познания, что закрывало дорогу становлению экспериментального естествознания, являющемуся характерной чертой современной науки.

В Древней Греция VII в. до н.э., включая греческие колонии Малой Азии земледелие перестает быть господствующей отраслью экономики; высокого развития достигают ремесла, мореходство, торговля, денежные отношения; строй рабовладельческой демократии становится господствующим, развертывается борьба партий, прогрессирует право, вводятся письменные законы, складываются гармоничные отношения между обществом и личностью свободнорожденного грека; к руководству поднимаются новые социальные слои; устанавливаются контакты с высококультурными соседями. Важным было также отсутствие у греков касты жрецов, монополизировавшей интеллектуально-духовные функции общества, консервировавшей традиционную культуру.

Особенности древнегреческой культуры в значительной степени объясняют независимость греческой науки и философии от мифологии, из недр которой они вышли. Процесс отделения объективных эмпирических знаний о мире от их мифологической оболочки получил в науке название «от мифа к логосу», или более развернуто, «от мифологических представлений к теоретическому мышлению».

В Греции Гомера и Гесиода именно мифология была господствующей формой сознания, хотя, и не в своем первозданном виде. Она уже была преобразована, систематизирована,  переосмыслена в эпосе и теогониях. Процесс ее активного преобразования продолжается под действием искусства и элементарных форм научного знания, свойственных той эпохе.

Миф - многослойное и полифункциональное образование. Это обобщенное отражение действительности в фантастическом виде тех или других одушевленных существ. Он резко отличается от понятийного мышления, современного мировоззрения тем, что всегда принимается за правду, как бы ни был неправдоподобен. Мир мифа одновременно связывает человека с двумя мирами - реальным и сакральным (божественным), отчужденным от обыденного мира. Он - одновременно наглядный, чувственно-данный и волшебный, чудесный; индивидуально-чувственный и обобщенный; очевидно-достоверный и сверхъестественный. Главная его функция - регуляция общественной жизни во всем ее многообразии, и он выступает здесь как сама жизнь, где сливаются воедино производственные, социальные, идеологические и даже физиологические аспекты. Иначе говоря, мифология - это форма практически-духовного освоения мира. Она преодолевает, подчиняет и преобразует силы природы в воображении и при помощи воображения. В силу этого мифология никуда не исчезла, а продолжает существовать и сегодня в различных формах. Тем не менее, миф развивается, уступая свои позиции иным формам общественного сознания, прежде всего, философии и науке.

 

На   первой   стадии   сформировались, таким образом, общие   синкретические, т.е. нерасчлененные, недетализированные представления об окружающем мире как о чем-то целом. Именно тогда появилась натурфилософия (философия Природы), содержавшая идеи и догадки, ставшие  в 13-15 столетиях зачатками ес­тественных наук. В натурфилософии господствовали  методы наблюдения, но не эксперимента, догадки, но не точные выво­ды. Тем не менее, ее роль в общем ходе познания Природы очень важна.

Именно на этом этапе возникли представления о мире как развивающемся из хаоса, эволюционирующем. Но отсутствие экспериментальных методов не по­зволило тогда получать точные знания. Начало естествознания как точной науки ис­торически относят к 15 -16 векам, т.е. к тому времени, когда исследование При­роды вступило во второй этап - аналитический.

 

Вторая стадия - аналитическая характерна для 15 – 18 веков. На этой стадии происходило мысленное расчле­нение и выделение частностей, приведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других наук (наряду с издавна существо­вавшей астрономией).

Накопленные с тех пор и до настоящего времени знания в изучении Приро­ды появились как раз на втором этапе.

 Аналитическое исследование природных объектов осуществлялось на протяжении многих и многих столетий целой армией исследо­вателей - путешественников, мореплавателей, врачей, астрономов, алхимиков и химиков, наблюдательных крестьян и агрономов. При этом накопление знаний шло не только на основе пассивных наблюдений, но и на основе спланированных экспериментальных исследований. Естественное стремление исследователей ко всё большему охвату разнооб­разных природных объектов и к все более глубокому проникновению в их детали привело к неудержимой дифференциации[1] , т.е. разделению соответствующих наук. Например, хи­мия сначала была разделена на органическую и неорганическую, затем появились физиче­ская, аналитическая химия  и т.д.  Сегодня этот перечень очень велик.

Рассмотрим же основные особенности аналитической стадии познания.

1. Дифференциация естественных наук. Главная особенность аналитической стадии - тенденция к дальнейшей непрерывной дифференциации  естественных наук. Эта тенденция остается и сегодня еще очень действенной.

2. Преобладание эмпирических знаний. Для аналитической стадии характерно явное преобладание эмпирических (полученных путем опыта, эксперимента) знаний над теоретическими.

Здесь следует заметить, что резкое отличие эмпирических знаний от теоретических нельзя пере­оценивать, так как любой эксперимент всегда осуществляется по каким-то теоре­тическим соображениям, становится по плану (как бы под диктовку теории). И все-таки одно дело - опыт, прямое наблюдение и полученные при этом факты, т.е. эмпирические выводы, а другое - объяснение этих фактов, их сопоставление, ги­потезы, предположения и теории, связывающие ряд или целые ряды эмпириче­ских фактов.

Преобладание эмпирических знаний над теоретическими на аналитической стадии изучения Природы было вполне закономерным. Во-первых, пото­му, что сначала надо было накапливать факты, а потом уже их объяснять и обоб­щать. А во-вторых, потому, что сама по себе суть эмпирических методов исследо­вания заключена в анализе предметов природы, в решении вопросов - из чего со­стоят эти предметы, какова их структура. Поэтому вторую стадию исследования Природы в истории науки нередко называют периодом эмпирического естество­знания.

3. Приоритеты «предметов» над «процессами». Важной особенностью аналитической  стадии является опережающее,  преимущест­венное  исследование предметов Природы по отношению к изучению процессов в Природе.

Например, химия в течение трех с лишним столетий (с 16-го по 19-й века) изучала главным образом элементный состав и строение молекул, и только к концу 19-го - началу 20-го века, когда приоритетными стали термодинамика и кинетика, среди химических наук ведущее место заняло учение о химических процессах.

4. «Статичность» Природы. Эта особенность аналитического периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины 19-го века рассматривалась неизменной, окостенелой, вне эволюции.

Насколько высоко естественные науки ещё в 17-18 столетиях подня­лись над натурфилософией древности по объёму и даже по систематизации добы­тых знаний, настолько же они уступали ей в смысле общего идейного воззрения на Природу.

 

Третья  стадия - синтетическая. Постепенно, в течение 19-20 вв. стало происходить воссоздание целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей, т.е. наступила третья, так называемая синтетическая стадия.

В настоящее время стало возможным обосновать принципиальную це­лостность всего естествознания. Таким образом, начинает осуществляться не­обходимая заключительная (четвертая) интегрально - дифференциальная стадия, на которой рождается действительно единая наука о природе.

Примечательно, что переход к третьей (синтетической) и даже к чет­вертой (интегрально- дифференциальной) стадиям исследования Природы не исключает проявления всех только что перечисленных особенностей аналитического периода.  Более того, процессы дифференциации естественных наук ныне усиливаются, а объем эмпирических исследо­ваний резко возрастает. Но как то так и другое теперь происходит на фоне все более усиливающихся интегративных тенденций и рождения универсальных тео­рий, стремящихся всё бесконечное разнообразие природных явлений вывести из одного или нескольких общетеоретических принципов.

Таким образом, строгих границ между аналитической и синтетической ста­диями изучения Природы нет. Аналитические исследования интенсивно ведутся и на синтетической стадии, а синтетические идеи пробивали дорогу на аналитиче­ские стадии. Тем более относительной оказывается граница между синтетической и интегрально- дифференциальной стадиями развития естествознания.

 

 

2. Научные программы античности

 

Появление и развитие науки в Древней Греции происходило в контексте всей культуры. В любой науке, научной теории есть утверждения и допущения, не доказывающиеся в рамках самой теории, но играющие такую важную роль, что их пересмотр или удаление влекут отмену всей теории. Каждая научная теория предполагает свой идеал объяснения, доказательства и организации знания, который уходит корнями в культуру своей эпохи. Иначе говоря, все науки и научные теории вырастают на базе определенных научных программ. Именно в Греции и появляются первые научные программы, существенно связанные со спецификой древнегреческой цивилизации и культуры.

В основе античных научных программ лежит представление о мире – «Космосе».

 

Выделяют три основные научные программы античности.

Математическая программа Пифагора – Платона. Первой научной программой стала математическая программа, представленная Пифагором и позднее развитая Платоном. Пифагор считал, что первоначальные сущности Космоса – это числа, т.е.  числа есть первооснова мира. При этом числа вовсе не являются теми кирпичиками мироздания, из которых состоят все вещи. Вещи не равны числам, а подобны им, основаны на количественных отношениях действительности, являющихся подлинно фундаментальными. Картина мира, представленная пифагорейцами, поражала своей гармонией -протяженный мир тел, подчиненный законам геометрии, движение небесных тел по математическим законам.

Следующий шаг в направлении формирования этой программы сделали софисты и элеаты, впервые поставившие проблемы человеческого познания, а также разработавшие теорию доказательств. Они заявили, что ум человека - это не просто зеркало, пассивно отражающее природу, он накладывает свой отпечаток на мир, активно формируя его картину.

Свое завершение математическая программа получила в философии Платона. По Платону истинный мир – это мир идей, представляющий собой иерархически упорядоченную структуру. Мир вещей, в котором мы живем, возникает, подражая миру идей, из мертвой, косной материи, творцом всего является Бог-демиург (творец, создатель). При этом созидание им мира идет на основе математических закономерностей, которые Платон и пытался вычленить, тем самым математизируя физику. В Новое время именно по этому пути пойдет наука. Но это будет осуществляться уже на новом, более высоком уровне знаний о природе. Платоновская же «физика» представляет собой набор умозрительных рассуждений о связи строения вещества с геометрическими фигурами (огонь, как самое подвижное и «острое», состоит из пирамид; воздух - из восьмигранников, вода - из двадцатигранников и т.д.).

Можно выделить основные позиции этой научной программы, ставшей такой важной в Новое время после появления математизированной науки. Эта программа заложила основы развития естествознания, опираясь не на материальные структуры вещества, а на числовые закономерности, на законы бытия. Согласно этой программе:

1. Мир - это упорядоченный Космос, чей порядок сродни порядку внутри человеческого разума. Следовательно, возможен рациональный анализ эмпирического мира.

2. Упорядоченность Космоса является следствием существования некоего всепроникающего разума, наделившего природу назначением и целью. В силу родства разумов (надмирового и человеческого), он доступен непосредственному восприятию человека, который должен для этого развить соответствующие способности, сосредоточив свои силы.

3. Умственный анализ обнаруживает за видимым миром некий вневременной порядок, сущность нашего мира - количественные отношения действительности.

4. Познание сущности мира требует от человека сознательного развития его познавательных способностей - разума, интуиции, опыта, оценки, памяти, нравственности (ибо познание конечных причин бытия - глубочайшая потребность не только ума, но и души). Итогом познания становится духовное освобождение человека.

Атомистическая программа Демокрита. Второй научной программой античности, оказавшей громадное влияние на все последующее развитие науки, стал атомизм. Основателями его стали Левкипп и Демокрит.

Согласно учению атомизма начала всего сущего - это неделимые частицы-атомы и пустота. Ничто не возникает из несуществующего и не уходит в небытие. Возникновение вещей есть соединение атомов, а уничтожение - распадение на части, в пределе - на атомы. Причиной возникновения является вихрь, собирающий атомы вместе.

Атомизм является физической программой, так как наука, по Демокриту, должна объяснить явления физического мира. Объяснение понимается как указание на механические причины всех возможных изменений в природе - движение атомов. Более глубоких причин, принадлежащих какой-то реальности, не доступной обычному восприятию, нет. Причины  естественных явлений безличны и имеют физическую природу, их следует искать в земном мире. Познание мира идет путем сочетания чувственного опыта и его рационального преобразования.

Это была первая в истории мысли программа, основанная на методологическом требовании объяснения целого как суммы отдельных составляющих его частей. Именно так были построены не только физические, но многие психологические и социологические теории Нового времени. По сути дела, это означало появление механистического метода, требовавшего объяснять сущность природных процессов механическим соединением индивидуумов.

Программа Аристотеля. Программа Аристотеля стала третьей научной программой античности. Она возникла на переломе эпох. С одной стороны, она еще близка к античной классике с ее стремлением к целостному философскому осмыслению действительности (при этом она пытается найти компромисс между двумя предыдущими программами). С другой, в ней отчетливо проявляются эллинистические тенденции к выделению отдельных направлений исследования в относительно самостоятельные науки, со своими предметом и методом.

Пытаясь найти третий путь, возражая и Демокриту, и Платону с Пифагором, Аристотель отказывается признать существование идей или математических объектов, существующих независимо от вещей. Но не устраивает его и демокритовское появление вещей из атомов. Пытаясь снять это противоречие, Аристотель предлагает четыре причины бытия: формальную, материальную, действующую и целевую. В его «Метафизике» воссоздается мир как целостное, естественно возникшее образование, имеющее причины в себе самом. Это образование предстает перед нами в виде двойственного мира, имеющего неизменную основу, но проявляющегося через подвижную эмпирическую видимость. Предметом науки должны стать вещи умопостигаемые, не подвластные сиюминутным изменениям. Заслугой Аристотеля является и написание его знаменитого «Органона» - трактата по логике, поставившего науку на прочный фундамент логически обоснованного мышления с использованием понятийно-категориального аппарата. Кроме того, Аристотель систематизировал накопленные к этому времени научные знания.

Таковы три основные научные программы античного мира, заложившие основы науки вообще. Все дальнейшее развитие науки по сути было развитием и преобразованием этих научных программ. Это еще не наука в современном смысле слова: еще нет понятия универсального природного закона; еще невозможно применение математики в рамках физики - это разные науки, между которыми нет точек соприкосновения; еще нет эксперимента как искусственного воспроизведения природных явлений, при котором устраняются побочные и несущественные эффекты и который имеет своей целью подтвердить или опровергнуть то или иное теоретическое предположение. Естествознание греков было абстрактно-объяснительным, лишенным деятельного, созидательного компонента.

 

 

3. Глобальные естественнонаучные революции

 

Революции в естествознании – одна из самых актуальных философских проблем. Задача исследования этой проблемы состоит в реконструкции истории науки, выявление роли и механизмов революционных фаз в научном прогрессе. Понимание этих механизмов позволяет в какой-то мере прогнозировать возможные пути революционных научных преобразований и, тем самым, содействовать нахождению обоснованных стратегий научного поиска, выбору наиболее эффективных средств и методов исследования, более объективному подходу к оценке принципиально новых результатов, получаемых при революционных переворотах в естествознании или отдельных его областях.

Что же представляет собой естественнонаучная революция? Обычно выделяют ее три основные черты:

1)    крушение и отбрасывание неверных идей, ранее господствовавших в науке;

2)    быстрое расширение наших знаний о природе, вступление в новые ее области, ранее недоступные для познания; отметим, что здесь важную роль играет создание новых инструментов и приборов;

3)    естественнонаучную революцию вызывает не само по себе открытие новых фактов, а радикально новые теоретические следствия из них; другими словами, революция совершается в сфере теорий, понятий, принципов, законов науки, формулировки которых подвергаются коренной ломке.

Для того, чтобы вызвать революцию в науке, новое открытие должно носить принципиальный, методологический характер, вызывая коренную ломку самого метода исследования, подходу и истолкованию явлений природы.

Научно-познавательная деятельность складывается из нескольких составляющих – компонентов. Во-первых, это субъект познания, его цели и задачи. Субъект может рассматриваться на трех уровнях:

1)     индивидуальный исследователь;

2)     научное сообщество;

3)     общество в целом.

Второй составляющей познавательной деятельности являются объекты познания. В естествознании – это объекты или фрагменты материального мира, которые человек исследует. Третья составляющая – средства, методы, а также познавательные действия (операции, процедуры), производимые субъектом. Это, например, измерения, наблюдения, проведение расчетов и т.п. Четвертой составляющей является развивающаяся система знаний. И, наконец, познавательная деятельность не может рассматриваться вне условий познания – окружающей среды, состояния общества, отношения общества к науке и т.п. На рис. 1 схематично показано взаимодействие всех компонентов познавательной деятельности. Действительно, они могут быть отделены друг от друга лишь в абстракции, а в реальном процессе развития науки они диалектически связаны.  Например, революционные изменения в системе знания всегда должны сопровождаться параллельными изменениями в других компонентах познавательной деятельности.

Началом естественнонаучной революции могут послужить достаточно радикальные изменения в любом из компонентов, например, открытие неизвестных ранее классов природных объектов, появление принципиально новых методов и средств исследования.  Чаще всего, революции в естествознании начинаются с появления глубоких противоречий и парадоксов в сложившейся системе знания. Так, например, начало революционным преобразованиям современного естествознания положила революция в физике первой трети 20-го века. Ей же в свою очередь предшествовала полоса, когда сами физики весьма пессимистически оценивали перспективы развития своей науки. В то время часто говорилось о «кризисе», «упадке», «расшатывании» механистического миропонимания, и многие физики говорили о необходимости его «реформы».

Проблема естественнонаучных революций разрабатывалась западными (Т. Кун, Лакатош, К. Поппер) и отечественными философами и естествоиспытателями (Б.М. Кедров, В.В. Казютинский, А.Д. Урсул, В.А. Амбарцумян и др.). Т. Кун ввел понятие «парадигмы» - (<гр. paradeigma  пример, образец) – теория (модель, тип постановки проблемы), принятая в качестве образца решения исследовательских задач) – т.е. определенного «видения мира»,  в соответствии с которым осуществляется научная деятельность. Естественнонаучную революцию можно, таким образом, связать со сменой парадигмы.

Среди естественнонаучных революций можно выделить следующие типы:

1)     глобальные, охватывающие все естествознание и вызывающие появление не только принципиально новых представлений о мире, нового видения мира, но и нового логического строя науки, нового способа или стиля мышления;

2)     локальные – в отдельных фундаментальных науках, т.е. коренных изменений в этих науках,  которые приводят к преобразованию их основ, но не вызывают перестройки всего естественнонаучного знания, а связаны с распространением на данную науку способа мышления, созданного в ходе глобальной революции; здесь надо, тем не менее отметить, что в действительности многие локальные революции приводили к формированию в данной науке существенных элементов нового стиля до того, как они утверждались во всем естествознании, – примером служит революция в биологии, связанная с именем Ч. Дарвина;

Принцип соответствия. Естественнонаучные революции имеют еще одну важную черту. Новые теории, получившие свое обоснование в ходе естественнонаучной революции не опровергают прежние, если их справедливость была достаточно обоснована. В этих случаях действует так называемый принцип соответствия: старые теории сохраняют свое значение как предельный и в известном смысле частный случай новых, более общих и точных. Так, классическая механика Ньютона является предельным, частным случаем теории относительности, теория Дарвина не опровергается современной теорией эволюции, но дополняет и развивает ее и т.п.

Реже случается, что старая теория отвергается в своей основе, хотя иногда ее фрагменты могут быть использованы при построении нового знания.

Роль космологии в естественнонаучных революциях. Особую роль среди естественных наук играет космология[2]. Она связана практически со всеми естественными науками и, в какой-то степени придает им романтический ореол. Космология выросла непосредственно из натурфилософии, а ее древние корни лежат в религиозно-мифологическим миропонимании. На всех этапах своего развития она отражала эволюцию представлений человечества о мире в целом. Так революция, связанная с трудами Н.Коперника (т.н. коперниканская революция) придала космологии огромное значение для осознания человека своего места в мире. Становление новой космологической картины мира затрагивало всегда как естественнонаучную, так и гуманитарную области. Оно всегда порождало конфликты между людьми разных убеждений. И Галилей, и представитель инквизиции считали,  что именно они защищают высшие духовные ценности. И в настоящее время проходят острые дискуссии по методологическим вопросам космологии. Так, теория Большого Взрыва – начала Вселенной некоторыми учеными и частью общества была воспринята как аргумент в пользу ее «творения» Богом, в то же время другие представители креационизма (<лат. creatio созидание) - тезис о божественном сотворении мира и человека.), отвергают эту теорию как любую эволюционную теорию, на том основании, что она не совпадает с тем, что говорится в Библии… . С космологией тесно связана астрономия – наука о строении Вселенной, природе и развитии космических тел, корни которой также уходят в древний мир. Все это позволяет рассматривать естественнонаучные революции именно как смену космологических и астрономических представлений.

Современная космология основана на идее эволюционизма, общей для всего материального мира, как для живой, так и для неживой материи, а также для мира социального, т.е. для общества, цивилизации. Поэтому они называются идеей глобального эволюционизма. До середины 20-го в. считалось, что способностью к развитию, усложнению, самоорганизации обладает только мир живой природы. В целом же, в мире  все самопроизвольные процессы  идут лишь в сторону возрастания беспорядка, хаоса. Принцип возрастания хаоса долго не могли свести воедино с теорией Дарвина – теории эволюции, самопроизвольного усложнения живой материи. Лишь в последней четверти 20-го века  были исследованы переходы от хаоса к порядку и обратно, возникла новая наука - синергетика. Глобальный эволюционизм рассматривается в настоящее время как некий каркас, на котором выстраиваются концепции естествознания.

Итак, каждая глобальная естественнонаучная революция начинается, как правило, именно в астрономии – с решения чисто астрономических проблем. Эти проблемы связаны с недостаточной удовлетворенностью принятой системой отсчета наблюдаемых движений в изучаемом человеком мире. Далее она сопровождается радикальным пересмотром имевшихся космологических представлений о самом этом мире и о Вселенной в целом. Завершается революция подведением или возведением необходимого нового фундамента (физического обоснования) под радикально пересмотренные космологические представления.

 

 

4. Геоцентрическая система мира система мира Птолемея

 

Первой глобальной естественнонаучной революцией, преобразовавшей астрономию, космологию и физику, было создание последовательного учения о геоцентрической^[3] системе мира. Начало этому учению положил еще древнегреческий ученый Анаксимандр, создавший в 6-м в. до н.э. довольно стройную систему кольцевых мироустроений. Однако последовательная геоцентрическая система была разработана в 4-м в. до н.э. величайшим ученым и философом древности Аристотелем, а затем,  в 1-м в. математически обоснована Птолемеем. Геоцентрическую систему мира обычно называют системой Птолемея, а естественнонаучную революцию – аристотелевской. Почему же мы называем это учение революционным?

Переход от исходного эгоцентризма, а затем племенного или этнического топоцентризма^[4] к геоцентризму представлял собой первый шаг на пути формирования его как объективной науки. Действительно, при этом непосредственная видимая полусфера неба, ограниченная горизонтом, была дополнена  аналогичной небесной полусферой до полной небесной сферы. Соответственно и сама Земля, занимающая центральное положение в этой сферической Вселенной, стала считаться шарообразной. Пришлось, таким образом, признать не только возможность существования антиподов - обитателей диаметрально противоположных пунктов земного шара, но и принципиальную равноправность всех земных наблюдений мира. Вопрос же о наблюдениях, наблюдателях является весьма важным с точки зрения формирования объективной научной картины мира.

Интересно, что непосредственное подтверждение выводов о шарообразности Земли пришло значительно позже – в эпоху первых кругосветных путешествий и великих географических открытий, т.е. лишь на рубеже 15-го и 16-го веков, когда само геоцентрическое учение Аристотеля - Птолемея с его канонической системой идеальных равномерно вращающихся гомоцентрических (т.е. с единым центром) небесных сфер уже доживало свои последние годы. 

Гиппарх, александрийский ученый, живший во 2 веке до н. э., и другие астрономы его времени уделяли много внимания наблюдениям за движением планет. Эти движения представлялись им крайне запутанными. В самом деле, направления движения планет по небу как бы описывают по небу петли. Эта кажущаяся сложность в движении планет вызывается движением Земли вокруг Солнца - ведь мы наблюдаем планеты с Земли, которая сама движется. И когда Земля " догоняет" другую планету, то кажется, что планета как бы останавливается, а потом движется назад. Но древние астрономы думали, что планеты действительно совершают такие сложные движения вокруг Земли.

Великий астроном и математик Клавдий Птолемей (87 - 165) сделал выбор в пользу геоцентрической модели Мира. Он завершил начатое Гиппархом математическое описание движений небесных тел и блестяще выполнил программу Платона- "с помощью равномерных и правильных круговых движений спасти явления, представляемые планетами ". Он пытался объяснить устройство Вселенной с учетом видимой сложности движения планет. Считая Землю шарообразной, а размеры ее ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем более звезд. Птолемей, однако, вслед за Аристотелем утверждал, что Земля - неподвижный центр Вселенной.

В основе системы мира Птолемея лежат четыре постулата:

I. Земля находится в центре Вселенной.

II. Земля неподвижна.

III. Все небесные тела движутся вокруг Земли.

IV. Движение небесных тел происходит по окружностям с постоянной скоростью, т. е. равномерно.

Так как Птолемей считал Землю центром Вселенной, его система мира была названа геоцентрической. Вокруг земли, по Птолемею, движутся (в порядке удаленности от Земли) Луна, Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн, звезды. Но если движение Луны, Солнца, звезд круговое, то движение планет гораздо сложнее. Каждая из планет, по мнению Птолемея, движется не вокруг Земли, а вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по кругу, в центре которого находится Земля. Круг, описываемый планетой вокруг движущейся точки, Птолемей назвал эпициклом, а круг, по которому движется точка около Земли,- деферентом. Птолемей построил геоцентрическую модель Мира (по сути дела - модель солнечной системы), которая позволила объяснить все наблюдаемые особенности движения планет, Солнца и Луны, а главное, стала мощным инструментом для предсказания (предвычисления) положений этих небесных тел. Главный труд Птолемея - "Большое математическое построение ", по гречески "Мегале математикес синтаксеос ",- еще в древности получил широкую известность под названием "Магисте синтаксеос " ( "Величайшее построение "). Отсюда искаженный арабский вариант названия - "Ал Магесте ", или "Альмагест ", под которым этот 13-томный труд известен в современном мире. "Альмагест " - это подлинная энциклопедия астрономических знаний того времени, один из шедевров мировой научной литературы.

 

 

5. Гелиоцентрическая система мира (по Грушевицкой и Садохину)

 

Основателем научной космологии считается Николай Коперник (1473-1543, который поместил Солнце в центр Вселенной и низвел Землю до положения рядовой планеты Солнечной системы. Свою систему мира великий астроном изложил в книге "О вращениях небесных сфер", вышедшей в год его смерти. В своем труде он утверждал, что Земля не является центром мироздания, и что «Солнце, как бы восседая на царском престоле, управляет вращающимся. около него семейством светил». С именем Коперника связана глобальная естественнонаучная революция (т.н. коперниканская революция), которая  представляла собой переход от геоцентризма к гелиоцентризму, а от него к полицентризму, т.е. учению о множественности звездных миров. Это был переход от частного учения о непосредственно наблюдаемой солнечной планетной системе к общему учению о потенциально бесконечном иерархическом звездном мире, с действующим в нем законом всемирного тяготения Ньютона.

 Сам Коперник был далек от правильного понимания устройства мира. Так, по его убеждению, за орбитами пяти известных в то время планет располагалась сфера неподвижных звезд. Звезды на этой сфере считались равноудаленными от Солнца, а природа их была неясной. Коперник не видел в них тел, подобных Солнцу, и, будучи служителем церкви, склонялся к мнению, что за сферой неподвижных звезд находится «эмпирей», или «жилище блаженных» - обитель сверхъестественных тел и существ.

В одном Коперник был твердо уверен - радиус сферы неподвижных звезд должен был быть очень велик. Иначе было бы трудно объяснить, почему с движущейся вокруг Солнца Земли звезды кажутся неподвижными.

Поставьте перед лицом указательный палец и посмотрите на него попеременно то правым, то левым глазом - палец будет смещаться на фоне более далеких предметов, например, стены. Такое кажущееся смещение предмета при изменении позиции наблюдателя называется параллактическим смещением. Расстояние между крайними точками наблюдения называется базисом. Чем больше базис, тем больше и параллактическое смещение. Чем дальше от нас наблюдаемый предмет, тем меньше параллактическое смещение. Отодвиньте палец от лица, и вы легко в этом убедитесь.

Хотя расстояние от Земли до Солнца во времена Коперника в точности не было известно, многие факты говорили о том, что оно весьма велико. Казалось бы, при этом звезды должны описывать на небе маленькие окружности - своеобразное отражение действительного обращения Земли вокруг Солнца. Но такие параллактические смещения звезд явно отсутствовали, из чего Коперник и сделал вывод о колоссальных размерах сферы неподвижных звезд.

Вселенная по Копернику - мир в скорлупе. В этой модели легко найти немало пережитков средневекового мировоззрения. Но прошло всего несколько десятилетий, и Джордано Бруно разбил коперниковскую «скорлупу» неподвижных звезд.

Джордано Бруно (1548-1600),  знаменитый итальянский мыслитель,  считал звезды далекими солнцами, согревающими бесчисленные планеты других планетных систем. Бруно считал глупцом того, кто мог думать, что могучие и великолепные мировые системы, заключающиеся в беспредельном пространстве, лишены живых существ. Так прозвучала беспредельно смелая по тем временам мысль о пространственной бесконечности Вселенной. Он считал, что Вселенная бесконечна, что существует бесчисленное число миров, подобных миру Земли. Он полагал, что Земля есть светило, и что ей подобны Луна и другие светила, число которых бесконечно, и что все эти небесные тела образуют бесконечность миров. Он представлял себе бесконечную Вселенную, заключающую в себе бесконечное множество миров.

Идеи Бруно намного обогнали его век. Но он не мог привести ни одного факта, который бы подтверждал его космологию - космологию бесконечной, вечной и населенной Вселенной.

Дж. Бруно, таким образом, отстаивал полицентризм, ведущий, в конечном итоге, к отрицанию центра вселенной и признанию ее бесконечности.

Как известно, Дж. Бруно погиб на костре инквизиции, фактически на рубеже двух эпох: эпохи возрождения и эпохи Нового времени, охватывающей три столетия – 17,18 и 19 вв. Особую роль в этом периоде сыграл 18-й век, ознаменовавшийся рождением современной науки и, в частности, классической механики. У истоков ее стояли такие выдающиеся ученые как Г. Галилей (1564-1642), И. Кеплер (1571-1630) и И. Ньютон (1643-1727).

Прошло всего десятилетие после гибели Дж. Бруно, и Галилео Галилей в изобретенный им телескоп увидел в небе то, что до сих пор оставалось скрытым для невооруженного глаза. Горы на Луне наглядно доказывали, что Луна и в самом деле есть мир, похожий на Землю. Спутники Юпитера, кружащиеся вокруг величайшей из планет, походили на наглядное подобие Солнечной системы. Смена фаз Венеры не оставляла сомнений в том, что эта освещенная Солнцем планета действительно обращается вокруг него. Наконец, множество невидимых глазом звезд и особенно удивительная звездная россыпь, составляющая Млечный путь, - разве все это не подтверждало учение Бруно о бесчисленных солнцах и землях? С другой стороны, темные пятна, увиденные Галилеем на Солнце, опровергали учение Аристотеля и других древних философов о неприкосновенной чистоте небес. Небесные тела оказались похожими на Землю, и это сходство земного и небесного заставляло постепенно отказаться от ошибочного представления о Солнце как центре всего Мироздания.

Современник и друг Галилея, Иоганн Кеплер, уточнил законы движения планет, а Исаак Ньютон доказал, что все тела во Вселенной независимо от размеров, химического состава, строения и других свойств взаимно тяготеют друг к другу.

Эта классическая модель достаточно проста и понятна. Вселенная считается бесконечной в пространстве и во времени, иными словами, вечной. Основным законом, управляющим движением и развитием небесных тел, является закон всемирного тяготения. Пространство никак не связано с находящимися в нем телами и играет пассивную роль вместилища для этих тел. Исчезни вдруг все эти тела, пространство и время сохранились бы неизменными. Количество звезд, планет и звездных систем во Вселенной бесконечно велико. Каждое небесное тело проходит длительный жизненный путь. И на смену погибшим, точнее, погасшим звездам вспыхивают новые, молодые светила. Хотя детали возникновения и гибели небесных тел оставались неясными, в основном эта модель казалась стройной и логически непротиворечивой. В таком виде эта классическая модель господствовала в науке вплоть до начала XX века.

Бесконечности Вселенной в пространстве гармонично соответствовала ее вечность во времени. Ныне, миллиард лет назад, миллиарды лет в будущем она останется, в сущности, одной и той же. Неизменность космоса как бы подчеркивала бренность, непостоянство всего земного.