Эпоха возрождения

К этому надо добавить глубокие замечания  Бэкона о коллективной научной деятельности, о необходимости учреждения особого  «дома Соломона», дома науки. Эти  указания Бэкона явились исходным пунктом  в организации научных обществ, академий, в частности, Лондонского  Королевского Общества.

Рене Декарт или Картезий.

Большое внимание методологии науки  уделил великий философ и математик нового времени Рене Декарт (1596-1650), латинизированное имя Картезий. Впрочем, значение его для истории науки значительно шире. П.П. Гайденко называет его создателем первой научной программы нового времени. /1/.

Методология.  
Требование простоты и ясности – основной принцип его методологии. Простота математических принципов играет первостепенную роль. В установлении исходных принципов и их проверке важную роль играет опыт.

Свой метод Декарт формулирует  в виде 4-х правил:  
1. «Никогда не принимать за истинное ничего, что не познал бы таковым с очевидностью, иначе говоря, тщательно избегая опрометчивости и предвзятости и включать в свои суждения только то, что представляется моему уму столь ясно и столь отчетливо, что не дает мне никакого повода подвергать их сомнению». Итак, начинать надо с простого и очевидного.  
2. «Делить каждое из исследуемых мною затруднений на столько частей, сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления.». Принцип анализа, разъятия явления на составные части, упрощения-редукционизма.  
3. Поддерживаться определенного порядка мышления, начиная с предметов наиболее простых и наиболее легко познаваемых и восходя постепенно к познанию наиболее сложного, предполагая порядок даже «там, где объекты мышления вовсе не даны в их естественной связи». Другими словами, из простого и очевидного путем дедукции получать более сложное.  
4. Составлять всегда перечни столь полные и обзоры столь общие, чтобы была уверенность в отсутствии упущений. Действовать так, чтобы не было упущено ни единого звена, то есть сохранение непрерывной цепи заключений.

Метод, как его понимает Декарт, должен превратить познание в организованную деятельность, освободив его от случайности, от таких субъективных факторов, как  наблюдательность, острый ум, удача, случайное  стечение обстоятельств. Образно говоря, метод превращает научное познание из кустарного промысла в промышленность, из спорадического и случайного обнаружения  истин – в систематическое  и планомерное их производство. Так  же как Бэкона можно считать основателем  программы и метода экспериментальной  физики, Декарта надо считать основателем  программы и метода физики теоретической /2/.

Аналитическая геометрия.  
Принципы Декарта приводят его к аналитической геометрии и геометризации физики. Отвлеченные числовые соотношения проще и общее геометрических. Отсюда вытекает задача сведения такого чисто геометрического свойства, как положение точки в пространстве, к числовой характеристике (декартова система координат). Решая эту проблему Декарт создает аналитическую геометрию (алгебраическое описание геометрических задач).

Вклад Декарта в развитие математики трудно переоценить. Достаточно отметить его критику и известную противоположность  греческой математике (и ее наиболее разработанной части – геометрии). А также принцип движения, внесенный  им в математику. Геометрические фигуры создаются движением точки по закону функциональной зависимости. Здесь  математика почти впервые сближается с кинематикой и динамикой, а  не только со статической механикой.

Органическое соединение физики как  науки о движении с математикой, соединение, положившее начало эксперментально-математическому естествознанию нового времени, требовало, во-первых, пересмотра оснований античной математики, внесение в нее начала движения, а во-вторых, пересмотра старой физики, освобождения ее от предпосылки, что сфера реального, природного бытия принципиально отличается от сферы бытия идеального, каким занимается математика.

В математику вводится принцип движения, а из природы, напротив, изгоняется начало жизни и души, без которых  не мыслили природу ни платоники, ни перипатетики. Оба этих процесса – пересмотр античной математики, с одной стороны, и античной физики – с другой, составляет содержание новой науки – «универсальной математики» Декарта. Математика в  руках Декарта становится формально-рациональным методом, с помощью которого можно  «считать» любую реальность, устанавливая в ней меру и порядок с помощью  нашего интеллекта.

При рассмотрении физического мира в своем стремлении свести реальные вещи к наиболее простым и общим  понятиям, он приходит к выводу об отождествлении материальности и протяженности. Протяженность  – общее свойство всех вещей, его  Декарт и объявляет единственным признаком материальности. Мир Декарта  – это однородное пространство, или, что то же самое, протяженная  материя: «Тело, совершенно плотное  и одинаково заполняющее всю  длину, ширину и глубину того огромного  пространства, посреди которого мы остановим наше мышление». Декарт как и Аристотель континуалист и антиатомист.

Материя - субстанция (то, что может  существовать само по себе, не нуждаясь ни в чем другом), составляющая единство мира. Именно со времен Ф. Бэкона и Р.Декарта материя утратила свой прежний статус чего-то неопределенного, находящегося на грани небытия (возможности), и получила новое определение: она стала началом плотным, неизменным, устойчивым. Мы можем мыслить ясно и отчетливо только ее величину, фигуру, движение, расположение ее частей (первичные качества, все остальные – вторичные, как у Демокрита, Галилея). Все изменения, которые наблюдаются в этом пространстве-материи, сводятся к единственному простейшему изменению – механическому перемещению. "Я знаю только одно движение, - говорит Декарт (у Аристотеля было 4 вида), - это движение заключается в том, что тела переходят из одного места в другое, последовательно занимая все пространства, которые находятся между этими местами".

Дайте мне материю и движение и я построю мир – вот девиз картезианской физики. Декарт ставит грандиозную задачу – все объяснить из этих основных понятий. Для него и животные подобны автоматам. Он серьезно предлагает брать в плавание петуха для определения долгот (полагая, что парижский петух всегда будет кукарекать по парижскому времени). Таким же автоматом является и тело человека. Это «машина, которая будучи создана руками бога, несравненно лучше устроена и имеет в себе движения более изумительные, чем любая из машин, изобретенная людьми». Впрочем, у человека есть душа, животные же ее лишены вовсе, это чистые автоматы. Последователь Декарта, врач Леруа пошел еще дальше – объявил душу модусом (производной) тела, а идеи – механическими движениями.

Метафизика Декарта, начиная с  критики всех оснований, на которых  может покоиться система мировоззрения, сомневается в существовании  всего сущего, пока, наконец, не находит, как ему кажется, абсолютный тезис: «Мыслю, следовательно, существую». Здесь  опять работает 1-й тезис Метода – начинать с самого простого, ясного, в чем сомневаться нельзя. Это  формула самосознания, мышления, отождествляемого с душой (нет разделения духовной и душевной субстанций). Этот тезис  является исходным для вывода тезиса о существовании бога, а, затем, внешнего, материального мира, сотворенного богом.

Декарт признает суждение «мыслю, следовательно, существую» достоверным  потому, что оно обладает признаком  ясности и отчетливости, а эти  последние – признаки истины. Однако само сознания, взятое автономно, не может быть залогом истины. Истинность ясного и отчетливого знания гарантировано тем, что существует бог, что он – всесовершенное существо, а, следовательно, не может быть обманщиком. При создании мира бог внес в него определенное количество силы, которое постоянно и поддерживает. Однако, хотя материальный континуум, материальное пространство, материальный мир создан богом, бог не принимает участия в его дальнейшем развитии, мир развивается по естественным законам. «Из одного того, что бог продолжает сохранять материю в одном и том же виде, следует с необходимостью то, что должны существовать известные изменения в ее частях. Изменения эти, как мне кажется, нельзя приписать непосредственно действию бога, ибо это последнее неизменно. Поэтому я приписываю их природе. Правила, по которым совершаются эти изменения, я и называю законами природы».

Декарт и физика.  
Декарт впервые после Левкиппа разработал вариант материалистической космогонии – учения о возникновении Вселенной и изложил ее в виде вымысла «фаблио».

Известны 3 закона Декарта в механике: два закона инерции, причем вслед  за Галилеем, но абсолютно точно, с  указанием на прямолинейность инерционного движения формулирует 1-й закон Ньютона  и закон постоянства количества движения – закон сохранения импульса, впрочем еще не в векторной форме и без четкого различия упругого и неупругого удара.

Декарт был одним из тех, кто  создавал в XVII в. новое понятие науки  – универсальной механики, которая  царила вплоть до конца XVIII века, времени  открытия тепловых, магнитных и электрических  явлений. Даже те, кто были противниками континуалистской концепции (атомисты) и те, в конце концов, пользовались языком механической науки, созданной Декартом.

О современных оценках классических научных методологий, разработанных  Бэконом и Декартом, см. в Приложении 1.

Атомисты XVII века.

Атомистическая теория была признана в 1543-1563 гг. догматом католической церкви "ересью" и приверженец этого  учения мог быть признан "еретиком" с соответствующими выводами. Поэтому  становление атомизма в Европе нового времени проходило непросто /1/.

Одним из первых был Пьер Гассенди (1592-1655) – француз. Он дал философское  обоснование атомизма, восстановил  воззрения Эпикура-Демокрита на атом как неделимое физическое тельце. Вселенная, вечная и бесконечная, состоит из атомов и пустоты. Наш мир – один из множества миров, возникает случайно. Гассенди задается вопросом: в чем причина движения атомов? Атомы наделены помимо тяжести или веса энергией, благодаря которой движутся или постоянно стремятся к движению

Гассенди принадлежит приоритет  в создании понятия молекулы как  «соединеньица атомов».

Как и в античности не только тела, но и души состоят из атомов. «Душа – это нежнейшее тело, как бы сотканное из мельчайших и тончайших телец, большей частью, кроме того, из самых гладких и самых округлых, ибо в противном случае душа не могла бы проникнуть в тело и быть внутренне связана с ним и со всеми его частями». Существует, впрочем, и разумная бессмертная, нетелесная душа, вне связи со всей атомистической системой, как и бог.

Теорию Гассенди воспринял знаменитый математик и механик Христиан Гюйгенс (1629-1695), голландец. Он знаменит разработкой теории удара, в частности, удара упругих шаров; волновой теории света, базирующейся на теории мирового эфира, исследованием движения маятника – важнейшей механической задачи того времени, наконец, открытием явления  двойного лучепреломления. В астрономии ему принадлежат открытия полярных шапок на Марсе, колец Сатурна, 6-го спутника Юпитера и др.

Другим великим ученым атомистом  был Роберт Бойль (1627-1691), англичанин. Этот талантливый экспериментатор  попытался создать химию как  теоретическую науку, построенную  на принципах механической натурфилософии, в частности, атомистической теории. Сразу скажем, что этот подход оказался наиболее плодотворным, хоть и несколько  преждевременным. Бойль обращал  внимание не столько на разнообразие форм атомов, сколько на вопросы  их движения. Согласно ему, движение –  не внутреннее свойство атомов, но свойство их от бога. Природа в целом машина бога до мельчайших деталей. Бойль –  последователь индукции Бэкона, сторонник  экспериментальных методов в  науке.

1. Гайденко П.П. Эволюция понятия  науки (XVII – XVIII вв.) – М.: Наука, 1987.  
2. Кудрявцев П.С. История физики. Т,1. - М.: Изд-во «Просвещение», 1956.  
 
§4.3. Ньютон.  

Великий английский физик Исаак  Ньютон родился 25 декабря 1642 г., в день рождественского праздника в  деревушке Вульсторп в Линкольншире. Отец его умер еще до рождения ребенка, мать родила его преждевременно и новорожденный Исаак был поразительно мал и хил. Исаак воспитывался в доме своей бабушки. В 12 лет он посещал общественную школу в Грэнтэме, учился слабо. Но зато рано проявил склонность к механике и изобретательству. Так, будучи мальчиком 14 лет он изобрел водяные часы и род самоката. В юности Ньютон любил живопись, поэзию и даже писал стихи. В 1656 г., когда Ньютону было 14 лет умер его отчим, священник Смит. Мать вернулась в Вульсторп и забрала Исаака к себе для помощи в делах. Однако он оказался плохим помощником и предпочитал больше заниматься математикой, чем сельским хозяйством. Его дядя как-то однажды нашел его под изгородью с книгой в руках, занятого решением математической задачи. Пораженный таким серьезным и деятельным направлением еще столь молодого человека, он уговорил мать Исаака отправить его учиться далее.

5 июня 1660 г., когда Ньютону еще  не исполнилось 18 лет, он был  принят в Тринити-Колледж.  
Кембриджский университет был в то время одним из лучших в Европе. Ньютон обратил внимание на математику, не столько ради самой науки, с которой был еще мало знаком, сколько потому, что был наслышан об астрономии и хотел проверить, стоит ли заниматься этой таинственной премудростью? О первых трех годах пребывания Ньютона в Кембридже известно немногое. В 1661 г. он был «субсайзером» (subsizzar), так назывались неимущие студенты, в обязанности которых входило прислуживать членам колледжа. Только в 1664 г. он стал настоящим студентом.

В 1665 г. он получил степень бакалавра  изящных искусств. Довольно трудно решить вопрос, к какому времени  относятся первые научные открытия Ньютона. Можно только констатировать, что к достаточно раннему. В 1669 г. он получает Люкасовскую кафедру математики, которую до этого занимал его учитель Барроу. В это время Ньютон был уже автором бинома и метода флюксий, исследовал дисперсию света, сконструировал первый зеркальный телескоп, подошел к открытию закона тяготения. Педагогическая нагрузка Ньютона состояла из одного часа лекций в неделю и из четырех часов репетиций. Как преподаватель он не пользовался популярностью и его лекции по оптике посещались плохо.