Картины мира древности и их значение

       Послушайте, как убедительно звучат его слова: «Сумасшедшие считают, что может  возникнуть что-то, чего никогда не было, или исчезнуть без следа  что-то существующее. Я постараюсь открыть  вам истину. В природе нет возникновения  того, что может умереть; нет полного  уничтожения; ничего, кроме смешивания и разделения соединенного. Только неучи называют это рождением  и смертью».

       Основатель  античной атомистики Демокрит полагал, что «начала Вселенной суть атомы  и пустота». Атомы Демокрит представлял  как неделимые, плотные, непроницаемые, не содержащие в себе никакой пустоты  частицы, они могут иметь самую  разнообразную форму (шарообразную, угловатую, вогнутую, выпуклую и т.д.). В этом он видел объяснение разнообразия явлений и их противоположностей друг другу. Атомы «вихрем несутся  во Вселенной и порождают все  сложное - огонь, воду, воздух, землю,- ибо все они суть соединения каких-то атомов, которые не подвержены воздействиям и неизменны в силу своей твердости». Демокрит и другие греческие атомисты считали, что движение - вечное свойство вечных атомов. Атомы бескачественны, т. е. лишены цвета, запаха, вкуса и т. д. Все эти качества возникают в субъекте в результате взаимодействия атомов с органами чувств. Атомисты первыми стали учить о субъективности чувственных ощущений.

       Мир в целом для атомистов - беспредельная  пустота, наполненная многими мирами, число которых бесконечно, потому что они образованы бесчисленным множеством атомов самых различных  форм. Земля одинаково удалена  от всех точек области космоса, а  поэтому неподвижна; вокруг нее движутся звезды.

       В вопросе о происхождении жизни  Демокрит придерживался материалистических взглядов Анаксимандра и Эмпедокла. Живое возникло из неживого вследствие действия законов природы, без всякого  творца. Согласно Демокриту, после образования  Земли поверхность ее вздулась, образовав  покрытые тонкой кожицей гнилостные пузыри, внутри которых были живые  плоды. После того как пузыри увеличились  и лопнули, из плодов образовались люди и животные. Демокрит пытался объяснить, почему в его время не рождаются  живые существа из пузырей Земли: Земля уже не та, и небо не то; только иногда можно заметить, как в гниющей  земле зарождаются живые существа. Это ошибочное мнение о самозарождении червей, гусениц, насекомых долго  бытовало в науке.

       Говоря  о картинах мира, созданных древними мыслителями, более подробно следует  остановиться на картине мира, которую  создал Аристотель. Эта картина мира продержалась в науке почти два  тысячелетия.

       Аристотель - древнегреческий философ и ученый. Всеобъемлющий ум, мудрость и авторитет  Аристотеля содействовали тому, что  его учение так долго господствовало в науке. Его труды насчитывают  много томов, их можно считать  энциклопедией научных знаний того времени: в них встречаются рассуждения, относящиеся к физике, космогонии, биологии, метеорологии, математике, политике, этике, риторике и др.

       Обратимся к физическим воззрениям Аристотеля и постараемся понять, почему его  космогония и физика оказались чрезвычайно  удобными для церкви.

       Мир Аристотеля состоит из пяти стихий - земли, воды, воздуха, огня и эфира. Материя в его понимании - это  то, «из чего вещь состоит», и то, «из чего вещь возникает». Материя  у Аристотеля делима до бесконечности, он не признает пустоты. Все многообразие веществ на земле Аристотель конструирует из таких активных качеств, как холодное и теплое, и таких пассивных, как  сухое и влажное. Земля - сочетание  холодного с сухим, огонь - теплого  с сухим, воздух - теплого с влажным, вода - холодного с влажным. Эти  четыре элемента существуют в мире, где все бесконечно меняется, где  наблюдаются различные виды движения: возникновение, уничтожение, перемещение в пространстве прерывное и непрерывное, равномерное и неравномерное.

       В небесном мире все тела состоят из некоего вещества - эфира, который  заполняет все пространство над  землей, водой, воздухом и огнем. Эфир вечен, он не меняется и не превращается в другие элементы. Небесные тела движутся, совершая непрерывные круговые движения.

       Вселенная Аристотеля конечна, ее ничто не объемлет, вне ее находится только перводвигатель - бог. Бог Аристотеля безличный. Под  его жизнью Аристотель понимает деятельность его разума, сам бог и есть чистый деятельный разум. Представления Аристотеля о боге весьма не конкретны. Но Аристотель не мог обойтись без бога, так  как без него он не мог объяснить  движение звезд, планет, Луны и Солнца. Согласно Аристотелю, все небесные тела прикреплены к сферам, движутся не сами тела, а эти эфирные сферы.* Первую сферу, на которой находятся  звезды, движет бог, движение первой сферы  передается другим сферам, все ниже и ниже, вплоть до Земли, где вследствие несовершенства подлунных элементов  совершенное круговое движение распадается  на множество несовершенных. Космос Аристотеля вечен во времени и  вечно его движение, но вечность движения - результат вечной деятельности бога.

       Одна  из центральных проблем, которая  занимала Аристотеля,- проблема механического  движения. Основным положением его  механики является утверждение: «Движущееся  тело останавливается, если сила, его  толкающая, прекращает свое действие...». Очевидно? Конечно. Прекратите двигать книгу, и она будет спокойно лежать на столе. Перестаньте тянуть санки, и они остановятся. Но очевидность не всегда доказательство истины. Вчитайтесь еще раз в тезис Аристотеля: утверждение, заключающееся в нем, совершенно не учитывает проявления инерции. Нам понятно, что для движения тела, которое находится вне действия других тел, не надо никакой движущей силы, оно будет двигаться равномерно и прямолинейно сколь угодно долго уже потому, что существует и обладает массой. Но Аристотель не увидел проявления инерции в окружающем мире, он заставил бога денно и нощно вращать небосвод. В объяснении, например, движения стрелы, выпущенной из лука, Аристотель исходил из утверждения, что природа «боится пустоты»: стрела выталкивает воздух и воздушные массы, устремляясь в пустоту, образовавшуюся за стрелой, толкают ее.

       Натурфилософские  взгляды древних греческих мыслителей кажутся нам наивными. Но именно греческими учеными были поставлены все основные проблемы, касающиеся развития естествознания, строения материи и материального мира, проблема движения, проблемы жизни и эволюции и др.

3. Эволюция  механической картины мира

       Первый  сокрушительный удар по системе мира Аристотеля нанес выдающийся польский ученый Николай Коперник. В мае 1543 г. увидело свет его сочинение  «О вращениях небесных сфер». В обращении  к читателю, напечатанном на титульном  листе, автор указывал, что в книге  рассмотрены движения звезд и  планет, «представленные на основании  как древних, так и современных  наблюдений; развитые на новых и  удивительных теориях». Обращение заканчивалось  словами: «Поэтому, усердный читатель, покупай, читай и извлекай пользу. Да не входит никто, не знающий математики». С выходом этой книги в науке  началось формирование представлений  о гелиоцентрической системе  мира.

       В системе мира Коперника Земля  вращается вокруг своей оси и  вместе с другими планетами вокруг Солнца. Сфере звезд Коперник приписал покой. Так Земля перестала быть центром мироздания, стала обычной  планетой Солнечной системы. Эти  взгляды противоречили вековым, установившимся представлениям о мире, поддерживаемым не только наукой, но и  церковью. К отрицанию системы  мира, созданной Аристотелем, Коперника  привели размышления над этой системой: диаметр сферы, на которой  укреплены звезды, огромен, поэтому  она должна иметь невероятно большую  скорость, чтобы успеть обернуться вокруг Земли за сутки. Почему природа  именно так устроила мир? Не проще  ли было Земле вращаться вокруг своей  оси, ведь эффект был бы тот же... И  Коперник приходит к выводу, что  вращается Земля.

       «Почему не признать,- пишет он,- что небу принадлежит только видимость суточного  обращения, действительность же его - самой  Земле, так что здесь происходит то, о чем сказано в «Энеиде» Вергилия: «От гавани мы отплываем, а земли и села от нас убегают. Ибо когда корабль движется спокойно, то все, что находится вне его, представляется морякам таким, как  если бы все это двигалось по подобию  корабля: самих себя и все, что  при них, они считали покоящимися». Так в науке вместе с гелиоцентрической  картиной мира появляется идея относительности  механического движения.

       Сам Коперник мало успел сделать, чтобы  утвердить свое учение, он боялся церкви и не спешил обнародовать свои идеи. Однако великое творение Коперника  сыграло огромную роль не только в  истории естествознания, но и в  истории мировой науки. Ф. Энгельс  так характеризует его значение: «Революционным актом, которым исследование природы заявило о своей независимости... было издание бессмертного творения, в котором Коперник бросил - хотя и робко и, так сказать, лишь на смертном одре - вызов церковному авторитету в вопросах природы». Отсюда начинает свое летосчисление освобождение естествознания от теологии.

       Тяготы  и гонения выпали на долю других ученых, добровольно взявших на себя защиту и утверждение в науке  учения Коперника. Одним из таких  мучеников науки был Джордано Бруно. Он не только пропагандировал  учение Коперника, которое низвергло Землю с центра Вселенной, он учил, что центра Вселенной нет вообще. Наш мир - один из бесчисленных миров, которых во Вселенной множество, среди них есть миры, населенные живыми существами, человек - лишь мелкое звено в ряду творений... Этого не могла стерпеть церковь. Более семи лет томился Бруно в застенках инквизиции, подвергаясь пыткам и истязаниям. 17 февраляя1600 г. он был сожжен на площади Цветов в Риме. Ныне на этом месте стоит памятник Бруно.

       Следующий решающий шаг в борьбе за систему Коперника был сделан Галилео Галилеем. В 1610 г. вышел «Звездный вестник», в котором Галилей оповещал о своих открытиях, сделанных с помощью изобретенной в 1609 г. подзорной трубы: на Луне существуют горы и глубокие кратеры, вокруг Юпитера движутся спутники точно так же, как Луна вокруг Земли, Млечный Путь - это группы звезд и отдельные звезды, Венера имеет фазы, как и Луна. И это все можно увидеть! Всем желающим Галилей позволял увидеть при помощи подзорной трубы движущиеся вокруг Юпитера четыре «луны».

       Законы, по которым движутся планеты, были открыты  Иоганом Кеплером. Все расчеты, приведшие  к открытию этих законов, были изложены в двух книгах «Новая астрономия» (1609) и «Гармония мира» (1619). Это открытие обессмертило его имя.

       От  законов Кеплера и законов, установленных  Галилеем (законы равноускоренного движения  принцип относительности механического  движения), началось развитие науки  механики, законы которой стали основой  объяснения явлений окружающего  мира,- началось создание механической картины мира. Среди ее создателей нельзя не вспомнить Декарта.

       Рене  Декарт - философ, математик, физик, анатом - национальная гордость Франции. Он первый после Аристотеля взялся за создание единой картины мира, способной охватить все его частности. В опубликованных им в 1644 г. «Началах философии» планетная  система изображалась как огромное скопление материальных вихрей, вращающихся  вокруг Солнца и движущих при этом планеты. Согласно Декарту, мир первоначально  представлял бесформенную, лишенную всяких качеств, обладающую некоторым  количеством движения материю, образующую вихри. Солнечная система представляла собой огромный вихрь, в центре которого находилось Солнце. Центрами других вихрей, вращающихся вокруг Солнца, являлись планеты, вокруг которых в подчиненных  им вихрях кружились луны.

       Декарт  развил представление о движении как форме существования материальных тел. Отождествляя тело и занятое  им в пространстве место, Декарт считал, что для отделения тела от среды  необходимо, чтобы существовала разница  скоростей движения тела и среды, которая его окружает. Граница  тела с пространством становится реальной, когда тело движется, движение определяет размеры и форму тела!

       В мире Декарта нет ничего, кроме  движущихся бескачественных частиц. Многокрасочный мир он заменяет бесцветной схемой, все процессы сводит к механическому  перемещению частиц. Согласно его  теории, между живым организмом и  механизмом, построенным человеком, нет разницы; живой организм может  образоваться из неорганического вещества: движущиеся частицы при этом давят  на окружающую среду и уплотняют  ее, образуя стенки сердца. Кровь, также  уплотняя при движении окружающую среду, образует кровеносные сосуды, затем  образуются различные органы, они  связаны множеством рычагов, питей  и т. д. Так Декарт объяснял появление  живых существ без вмешательства  бога, противоречия его при этом не смущали. Он считал, что задача ученого  состоит в том, чтобы из ненадежных гипотез выводить правильные и полезные следствия.

       Противоположного  мнения на этот счет придерживался  другой создатель механической картины  мира - Исаак Ньютон. Материал для  теоретических обобщений он черпал из опыта. Его основной тезис: «Гипотез не измышляю!»

       23 апреля 1686 г. Ньютон передал в  Королевское общество свой труд  «Математические начала натуральной философии», в котором, как указывается в протоколе общества, «дается математическое доказательство гипотезы Коперника в том виде, как она была предложена Кеплером, и все небесные движения объясняются на основании единственного тяготения к центру Солнца, обратно пропорционального квадрату расстояний». Этот труд состоит из трех книг, в которых представлена картина мира, основанная на законах механики, доказано всемирное тяготение как следствие из применений механики к движениям небесных тел. В книгах сформулированы три закона движения (законы Ньютона), даны четкие определения физических величин, изложены основы кинематики и динамики материальной точки, твердого тела, механика жидкостей и газов. Венцом труда можно считать третью книгу - «О системах мира», в которой изложен закон всемирного тяготения а также «Правила философских умозаключений», на которых было воспитано не одно поколение ученых. Вот они:

       1. Не принимать иных причин явлений,  кроме тех, которые достаточны  для их объяснения.