Галилео Галилей, великий итальянский ученый, комуочевидно, принадлежит более значительная роль в развил» метода научногоанализа, чем любому другому человеку, родился в 1564 году в городе Пиза. Вмолодости он учился Пизанского университете, но бросил учебу из-за финансовыхпроблем. 1 см не менее в 1589 году ему удалось получить пост преподавателяэтого университета. Несколькими годами позже он начал работать на факультетеПадуанского университета и оставался там до 1610 года. Именно в этот период онсделал большую часть своих научных открытий.
Первое из важнейших открытий Галилей совершил в областимеханики. Аристотель учил, что тяжелые предметы падали с большей скоростью, чемлегкие, и целые поколения ученых принимали это утверждение, признавая авторитетгреческого философа. Однако Галилей решил проверить этот тезис и, проведянесколько экспериментов, вскоре обнаружил, что Аристотель был не прав. Насамом деле тяжелые и легкие предметы падают с одинаковой скоростью, заисключением случаев, когда их движение замедляется из-за трения воздуха.
(Между прочим, распространенная версия о том, чтоГалилей проводил свои эксперименты, бросая предметы с Башни знаний в Пизе, невыдерживает критики.)
Придя к такому заключению, Галилей пошел дальше. Он тщательноизмерил расстояние, которое проходит падающий предмет в данный период времени,и установил, что путь падающего предмета пропорционален квадрату времени, закоторое происходило падение. Это открытие (постоянный коэффициент ускорения)значимо само по себе.
Еще более важным представляется то, что Галилейсумел суммировать результаты целой серии экспериментов в математическойформуле. Широкое использование математических формул и математических методов —важнейшая характерная черта современной науки.
Другим важным достижением Галилея было открытиезакона инерции. Первоначально люди полагали, что движущийся объект имел быестественную тенденцию к замедлению движения, если бы к нему не были приложенысилы, которые заставляли его двигаться дальше. Однако опыты Галилея показали,что это общее представление ошибочно. Если бы силы, задерживающие движение,такие, например, как трение, можно было бы исключить, падающий предметстремился бы продолжать движение бесконечно. Этот важный принцип, которыйНьютон сформулировал заново и включил в свою собственную систему в качествепервого закона движения, является одним из первостепенных принципов физики.
Самые блестящие открытия Галилей совершил в астрономии. Астрономическаянаука в начале 1600-х годов находилась в состоянии великого брожения. В нейпроисходил важный спор между последователями гелиоцентрической теории Коперникаи сторонниками более ранней геоцентрической теории. В 1604 году Галилейобъявил о том, что он верит в правоту Коперника, однако в то время у него небыло способа доказать это. В 1609 году он узнал обизобретении телескопа в Голландии. Хотя у него было только описание этогоприбора, он обладал гениальностью такого свойства, которая позволила eмy вскоре самому изобрести телескоп. Но его телескопбыл гораздо совершеннее. Пользуясь этим новым прибором, он обратил свой талантнаблюдателя к небесам и уже через год сделал целую серию важных открытий.
Он смотрелна Луну и видел, что это не гладкая сфера, потому что на ней имеются многочисленныекратеры и высокие горы. Небесные тела, решил он, вовсе не такие гладкие исовершенные, у них такая же неровная поверхность, что и на Земле. Он смотрел наМлечный путь и видел, что это, в конечном итоге, не молочное, покрытоетуманами тело, а конгломерат, состоящий из огромного количества отдельныхзвезд, которые. находятся так далеко, что невооруженный глаз имеет тенденциюсливать их воедино. Он смотрел на планеты и видел, что вокруг Юпитеравращаются четыре его спутника. Это было ясное доказательство того, чтоастрономическое тело может вращаться не только вокруг Земли, но вокруг любойдругой планеты. Он смотрел на Солнце и видел там солнечные пятна. (Вдействительности и другие люди наблюдали солнечные пятна до Галилея, однакоему удалось более широко оповестить общественность о своих открытиях и привлечьк солнечным пятнам внимание научного мира.) Он заметил, что у Венеры фазыподобны фазам Луны. Все вместе это стало значительным свидетельством в пользутеории Коперника о том, что Земля и Другие планеты вращаются вокруг Солнца.
Изобретение телескопа и совершенные с его помощью oткрытия сделали Галилея знаменитым. Однако, поддерживаятеорию Коперника, он встретил сопротивление в среде влиятельных церковныхкругов, и в 1616 году ему было приказан воздержаться от популяризации ученияКоперника. В течение нескольких лет Галилей роптал против этого ограничения.После смерти папы в 1623 году его сменил человек, который бы почитателемГалилея. В следующем году новый папа Урбан VII сделал намек (хоть и весьмадвусмысленный), что этот запрет больше не будет действовать.
Следующие шесть лет Галилей посвятил написаниюсвоей самого знаменитого труда — «Диалог о двух главнейших системахмира».
Книга явилась мастерским изложением свидетельствв за щиту теории Коперника. Она была издана в 1632 году с разрешения церковнойцензуры. Однако когда книга появилась всвет, церковные власти пришли вярость, и Галилей вскоре предстал перед судом римской инквизиции по обвинению i нарушении запрета 1616 года.
Очевидно,что многие представители церкви были недовольны решением подвергнутьпреследованию знаменитой ученого. Даже по законам церкви того времени дело,возбужденное против Галилея, было весьма сомнительным, и он отделалсясравнительно мягким приговором. В действительности он не был заключен в тюрьму,его приговорили лишь к домашнему аресту на его комфортабельной вилле в Арчетри.
Теоретически ему было отказано в праве приниматьпосетителей, однако этот пункт приговора не соблюдался. Его единственнымнаказанием было требование публично отказаться от. своей теории о том,что Земля движется вокруг Солнца, чтс этот шестидесятидевятилетний ученый исделал во время открытого судебного заседания. Известна знаменитая, но, похоже,не подтвержденная фактами история о том, что, закончив свое отречение, Галилейвзглянул вниз на землю и тихо прошептал: «А все-таки она вертится».В Арчетри он продолжал работать над проблемами механики. Здесь в 1642 году он иумер.
Огромный вклад Галилея в развитие науки нашелсвое признание. Наибольшее значение имеют такие его научные исследования, какоткрытие закона инерции, изобретение телескопа, его астрономические наблюденияи его гениальные труды, в которых он доказал правоту гипотез Коперника. Ещебольшего признания заслуживает его роль в развитии методологии науки. Многиежившие до него философы-натуралисты, ориентирующиеся на Аристотеля, делали упорна качественность своих наблюдений и классификацию явления. Что же касаетсяГалилея, то он подходил к явлению с позиции его точности и делал количественныенаблюдения. Этот акцент на тщательном количественном измерении стал основнымметодом научного исследования.
Галилею в большей степени, чемкому-либо другому, был присущ эмпирический подход к научному познанию. Он былпервым, кто настаивал на необходимости проведения экспериментов. Он отказалсяот представления, что научный вопрос может быть решен при опоре на авторитет,будь то мнение церкви или утверждение Аристотеля. Он также не хотел опиратьсяна сложные дедуктивные схемы, которые не были подкреплены опытным путем.Средневековые схоласты долго обсуждали вопрос о том, что должно произойти ипочему это происходит, Галилей же при проведении опыта стремился определить,что в действительности должно произойти.
Для его научной позиции был характерен явно немистический подход. В этом отношении он был даже более современен, чем егопреемники, такие как Ньютон.
Необходимо также подчеркнуть, что Галилей был глубоко религиознымчеловеком. Несмотря на судебный процесс и последующее за ним осуждение, он неотказался ни от религии, ни от церкви, он выступал лишь против попытокцерковных властей помешать решению научных проблем. Последующие поколениявполне справедливо выражают свое восхищение Галилеем как символом протестапротив догматизма и авторитарных попыток задушить свободу мысли.
Однако самую важную роль он сыграл в созданиисовременного метода научного исследования.
Исаак Ньютон
Закон природы скрыт во тьме
Был много тысяч лет.
«Да будет Ньютон», — Бог сказал,
И появился свет.
Александр Поп
Исаак Ньютон, величайшийученый, оказавший наибольшее на развитие науки, родился в Вулсторпе, в Англии.Рождество 1642 года (в год смерти Галилея). Ньютон родился после смерти отца.Уже ребенком он имел склонность к механике и был очень умелым. Хотя был умнымребенком, в школе он не слишком старался. В Кембриджском университете он быстроизучил то, что тогда было известно в области математики и естественных наук, идаже занимался собственными исследованиями. В возрасте от 21 до 27 лет Ньютон заложилосновы своих теорий, совершивших переворот в мировой науке. Середина XVII векабыла временем быстрого научного развития. Изобретение в начале века телескопаоткрыло новую эпоху в астрономии. Английский философ Фрэнсис Бэкон ифранцузский философ Рене Декарт призвали ученых Европы не ссылаться более наавторитет Аристотеля, а заняться собственными экспериментами.
Галилей воплотил в жизнь этот призыв. Егонаблюдения с использованием телескопа перевернули тогдашние астрономическиепредставления, а его механические опыты позволили установить то, что известнокак первый закон ньютоновской механики.
Другие великие ученые, такие как Гарвей с егооткрытиями в области кровообращения и Кеплер, описавший законы движения планетвокруг Солнца, также дали науке много новых важных сведений. Но в целом чистаянаука оставалась ареной игры умов, и еще не было доказательств тому, что наука,соединенная с техникой, может изменить всю жизнь людей, как то предсказывалФрэнсис Бэкон.
Хотя Коперник и Галилей развенчали некоторыеошибочные концепции древних ученых и внесли большой вклад в лучшее пониманиезаконов Вселенной, но еще не были сформулированы основополагающие принципы,которые могли бы связать воедино разрозненные факты и сделать возможным научноепрогнозирование. Именно Ньютон создал такую объединяющую теорию и проложилпуть, по которому наука следует до настоящего времени.
Ньютон обычно неохотно публиковал результатысвоих исследований, и, хотя основные его концепции были сформулированы к 1669году, многое было опубликовано значительно позднее. Первой работой, в которойон сделал свои открытия достоянием гласности, была его поразительная книга оприроде света. Проведя ряд опытов, Ньютон пришел к выводу, что
обычныйбелый свет представляет собой смесь всех цветов радуги. Он также произвелтщательный анализ законов отражения и рефракции света. На основе познания этихзаконов в 1668 году он создал первый телескоп-рефрактор — телескоп того жетипа, который и теперь используется в главных астрономических обсерваториях.Об этих, как и о других своих опытах и открытиях, Ньютон доложил на заседанииБританского королевского научного общества, когда ему было 29 лет.
Даже и достижения ИсаакаНьютона в оптике обеспечили ему включение в наш перечень, но гораздо существеннее:и его открытия в математике и механике стало не просто семенем, из котороговыросла современная математическая теория; без этого метода было бы невозможнобольшинство достижений современной науки.
Но главные открытия Ньютона были сделаны в областимеханики. Галилей открыл первый закон движения тел, не подчиненных влияниювнешних (посторонних) сил. На практике, конечно, все предметы подчиненыкаким-то внешним силам, и вопрос о движении предметов при указанных обстоятельствахесть важнейший вопрос механики. Эта-то проблема и была решена Ньютоном,открывшим знаменитый второй закон механики, по сути — самый фундаментальный иззаконов классической физики. Этот второй закон, математически выраженныйформулой F=ma, гласит, что ускорение равносиле, деленной на массу предмета. К двум законам механики Ньютон добавилзнаменитый третий закон, гласящий, что каждое действие вызывает равноепротиводействие, а также (самый знаменитый) закон всемирного тяготения. Этичетыре закона механики, составляют единую систему, с помощью которой возможноисследование, по сути, всех макроскопических механических систем, от колебаниймаятника до движения планет вокруг Солнца.
Ньютон не простосформулировал эти законы механики, но сам, используя математические методы, показал,как эти законы можно использовать для решения актуальных задач.
Знание законов Ньютона позволяет решитьчрезвычайно широкий круг научно-технических проблем. При его жизни эти законынашли наиболее яркое применение в области астрономии. В 1687 году онопубликовал свой великий труд «Математические начала естественнойфилософии», обычно именуемые просто «Начала», где онсформулировал законы механики и закон всемирного тяготения. Ньютон показал,что, используя эти законы, можно довольно точно предсказать движение планетвокруг Солнца. Принципиальная проблема астрономической динамики — проблемапредсказуемости движения небесных тел — была разрешена Ньютоном с помощьюодного великолепного хода. Вот почему его нередко называют также великимастрономом.
На чем основывается нашаоценка научных заслуг Ньютона? Если просмотреть индексы научных энциклопедий,то можно найти там больше ссылок на Ньютона и на его открытия, чем на любогодругого из ученых. Надо учесть также, что писал о Ньютоне Лейбниц, тоже великийученый, с которым Ньютон резко полемизировал: «Если говорить о математикес начала мира до времен Ньютона, то он сделал для этой науки больше, чем вседругие». Великий французский ученый Лаплас называл «Начала»«величайшим произведением человеческого гения». Величайшим гениемсчитал Ньютона также Лагранж, а Эрнст Мач в 1901 году писал, что «с тоговремени все достижения в математике были просто развитием законов механики наоснове идей Ньютона».
В столь кратком обзоре, как наш, невозможно подробно рассказать обовсех свершениях Ньютона, хотя и его более частные достижения также заслуживаютвнимания. Так, Исаак Ньютон внес значительный вклад в термодинамику и акустику,сформулировал важнейший принцип сохранения количества энергии, создал свою знаменитуюбиномную теорему, внес немалый вклад в астрономию и космогонию.
Но, признав Ньютонавеличайшим из гениев, оказавшим наибольшее влияние на мировую науку, все жеможно спросить, почему здесь он поставлен прежде таких выдающихся политиков,как Александр Великий или Вашингтон, или величайших религиозных вождей, такихкак Христос или Будда. Мое мнение: несмотря на все значение политических илирелигиозных преобразований, большинство людей в мире точно так же проживаликак за 500 лет до Александра, так и 500 лет спустя. Точно так же повседневнаяжизнь большинства людей в 1500 году нашей эры была почти такой же, как и за1500 лет до нашей эры.
Между тем с 1500 года с развитием и подъемомсовременной науки в быту людей, в их работе, питании, одежде, проведениидосуга и т.д. произошли революционные изменения. Не меньшие изменения произошлии в философии, и в религиозном мышлении, в политике и экономике. Ньютон,гениальный ученый, оказал наибольшее влияние на развитие современной науки, апотому заслуживает одного из самых почетных мест (второго по значению) в любомперечне самых влиятельных исторических лиц.
Ньютон умер в 1727 году и первым из ученых былудостоен чести быть погребенным в Вестминстерском аббатстве.
www.ronl.ru
Галилео Галилей и его роль в становлении классической науки
Работа по обоснованию гелиоцентризма была начата Галилео Галилеем, труды которого предопределили весь облик классической, а во многом и современной науки. Именно им были заложены основы нового типа мировоззрения, а также новой науки – математического опытного естествознания. Чтобы глубже проникнуть в математические законы и постичь истинный характер природы, Галилей усовершенствовал и изобрел множество технических приборов и инструментов – линзу, телескоп, микроскоп, магнит, воздушный термометр, барометр и др. Их использование придало естествознанию новое, неведомое грекам измерение. Прежние размышления о Вселенной уступили место экспериментальному исследованию с целью постижения действующих в ней универсальных математических законов.
Г. Галилей (1564–1642)
Очень важно, что свою систематическую ориентацию на опыт Галилей сочетал со стремлением к его математическому осмыслению. И ставил его так высоко, что считал возможным полностью заменить традиционную логику как бесполезное орудие мышления математикой, которая только и способна научить человека искусству доказательства.
Математический аналитический метод Галилея привел его к механистическому истолкованию бытия, позволил ему сформулировать понятие физического закона в его современном понимании. Можно считать, что, начиная с работ этого ученого, наука полностью порвала с сугубо качественным истолкованием природы. Особое значение для утверждения науки нового типа имели открытия Галилея в области механики и астрономии. Именно они заложили прочный фундамент в обоснование гелиоцентризма.
Гелиоцентризм – картина мира, представляющая центром Вселенной Солнце, вокруг которого вращаются все планеты, в том числе и Земля.
Одной из серьезнейших проблем, препятствующих утверждению нового мировоззрения, было давнее убеждение, сложившееся еще в античности и поддерживавшееся на протяжении Средневековья, что между земными и небесными явлениями и телами существует принципиальная разница. Со времен Аристотеля считалось, что небеса – место нахождения идеальных тел, состоящих из эфира и вращающихся по идеальным круговым орбитам вокруг Земли. Земные же тела возникают и функционируют совсем по другим законам. Поэтому прежде чем создавать всеобъемлющие теории и открывать законы природы, ученые Нового времени должны были опровергнуть деление на земное и небесное. Первый шаг в этом направлении был сделан Галилеем.
После того, как в 1608 г. была изобретена зрительная труба, Галилей усовершенствовал ее и превратил в телескоп с 30-кратным увеличением. С его помощью он совершил целый ряд выдающихся астрономических открытий. Среди них — горы на Луне, пятна на Солнце, фазы Венеры, четыре крупнейших спутника Юпитера. Он же первый увидел, что Млечный Путь представляет собой скопление огромного множества звезд. Все эти факты доказывали, что небесные тела – это не эфирные создания, а вполне материальные предметы и явления. Ведь не может быть на идеальном теле гор, как на Луне, или пятен, как на Солнце.
С помощью своих открытий в механике Галилей разрушил догматические построения господствовавшей почти в течение двух тысяч лет Аристотелевской физики. Галилей выступил против мыслителя, авторитет которого считался бесспорным, и впервые проверил многие его утверждения опытным путем, заложив тем самым основы нового раздела физики – динамики — науки о движении тел под действием приложенных сил. До этого единственным более или менее разработанным разделом физики была статика.
Статика – наука о равновесии тел под действием приложенных сил, основанная Архимедом.
Также Галилей изучал свободное падение тел и на основании своих наблюдений выяснил, что оно совершенно не зависит от веса или состава тела. После этого он сформулировал понятия скорости, ускорения, показал, что результатом действия силы на тело является не скорость, а ускорение.
Проанализировал Галилей и метательное движение, на основании чего пришел к идее инерции, пока еще не сформулированной точно, но сыгравшей огромную роль в дальнейшем развитии естествознания. В отличие от Аристотеля, полагавшего, будто все тела стремятся достичь места, отведенного им природой, после чего движение прекращается, Галилей считал, что движущееся тело стремится пребывать в постоянном равномерном прямолинейном движении или в покое, если только какая-нибудь внешняя сила не остановит его или не отклонит от направления его движения. Идея инерции позволила опровергнуть одно из возражений противников гелиоцентризма, которые утверждали, что предметы, находящиеся на поверхности Земли, в случае ее движения неизбежно оказались бы сброшенными с нее, и что любой метательный снаряд, запускаемый вверх под прямым углом, обязательно приземлялся бы на некотором расстоянии от исходной точки броска. Понятие инерции объясняло, что движущаяся Земля автоматически передавала свое движение всем находящимся на ней телам.
Еще одним возражением противников гелиоцентризма было то, что мы не чувствуем движения Земли. Ответ на него также был дан Галилеем в сформулированном им классическом принципе относительности. Согласно этому принципу, никакими механическими опытами, проведенными внутри системы, невозможно установить, покоится система или движется равномерно и прямолинейно. Также классический принцип относительности утверждает, что между покоем и равномерным прямолинейным движением нет никакой разницы, они описываются одними и теми же законами. Равноправие движения и покоя, т.е. инерциальных систем — покоящихся или движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно, Галилей доказывал рассуждениями и многочисленными примерами. Например, путешественник в каюте корабля с полным основанием считает, что книга, лежащая на его столе, покоится. Но человек на берегу видит, что корабль плывет, и он имеет все основания утверждать, что книга движется и притом с той же скоростью, что и корабль. Так движется на самом деле книга или покоится? На этот вопрос, очевидно, нельзя ответить просто «да» или «нет». Спор между путешественником и человеком на берегу был бы пустой тратой времени, если бы каждый из них отстаивал только свою точку зрения и отрицал точку зрения партнера. Они оба правы, и чтобы согласовать позиции, им нужно только признать, что в одно и то же время книга покоится относительно корабля и движется относительно берега вместе с кораблем.
Законы механики вместе с его астрономическими открытиями подводили ту физическую базу под гипотезу Коперника, которой сам ее творец еще не располагал. Из гипотезы гелиоцентрическая доктрина теперь начинала приобретать статус теории.
Но еще не был окончательно решен вопрос о соотношении земных и небесных движений, не было объяснено движение самой Земли. Реальное движение планет также мало соответствовало их описанию в гелиоцентрической гипотезе Коперника (круговое движение), как и в геоцентризме Птолемея.
www.ronl.ru
Министерство образования науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уральский государственный педагогический университет»
Галилео Галилей и его роль в становлении классической науки
Реферат
Исполнитель:
Научный руководитель:
Екатеринбург 2006
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1.Происхождение Галилея, его детство и юность.
2.Наука и научное познание в средние века.
3.Роль Галилея в современной науке.
3.1. Вклад в методологию.
3.2. Вклад в космологию.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение
Актуальность данной работы связана с тем, что основы нового типа мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем.
Цель данной работы – рассмотреть биографию Г. Галилея и его роль в становлении классической науки.
Для достижения данной цели нами были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать литературу по данной теме.
2. Познакомиться с происхождением Галилея, его детством и юностью.
3. Рассмотреть научные познания в средние века.
4. Изучить роль Галилея в современной науке.
Объектом исследования является процесс становления классической науки.
Предмет исследования – роль Галилея в становлении классической науки.
Глава 1. Происхождение Галилея, его детство и юность.
Галилео Галилей, основатель современной наблюдательной и опытной науки, был старшим из шестерых детей Винченцо и Юлии Галилео и родился 18 февраля 1564 года в итальянском городе Пизе. Отец его, бедный дворянин, обремененный большим семейством, не имел никакого состояния, и средства к жизни добывал личным трудом, живя большей частью во Флоренции, где он давал частные уроки музыки. Он имел некоторые познания в математике и любил эту науку, но, не имея ни средств, ни досуга, не мог заниматься ею и старался отвлечь от этого и своего сына, основательно полагая, что для занятия столь привлекательной наукой, могущей легко овладеть всем вниманием человека, необходимо быть несколько обеспеченным в средствах к жизни. В 1564 году он женился на дочери Козмы Вентури, Юлии; плодом этого брака и был Галилей. Кроме него Винченцо имел еще двух сыновей и трех дочерей.
Первые годы Галилея протекли преимущественно во Флоренции, но об этом периоде его жизни известно мало. Биографы упоминают, впрочем, что в детстве Галилей любил заниматься устройством игрушечных машин, но это не представляет собой ничего особенного. Вероятно, каждый необыкновенный человек отличается во многом от других уже в самом раннем детстве, но не всякий способен подмечать эти особенности. Отроческое образование Галилея началось самым жалким образом; по счастью, в жизни гениальных людей учителя имеют очень мало значения, как и все вообще так называемые «неблагоприятные условия» и «тяжелые» условия. Мальчик, разумеется, больше всего учился сам, находя свою умственную пищу везде; он со страстью предавался изучению греческих и латинских авторов и приобрел обширные сведения по литературе древней и новой, выработав в себе замечательный литературный и диалектический талант, немало послуживший ему впоследствии для распространения научных истин. Вероятно, благодаря учителю Галилей до 18 лет совершенно не знал математики, не учился ей и даже не был расположен ею заниматься.
Из своего положения и обстановки Галилей сумел извлечь все, что только было можно. Дело, которым занимался и жил его отец, он изучил, по-видимому, в совершенстве и превзошел своего отца, потому что, как говорят его биографы, он с течением времени оспаривал пальму первенства в музыке даже у первых преподавателей этого искусства во Флоренции. Но был еще один учебный предмет, которому совершенно никто не учил Галилея; ему научился он без всяких посторонних указаний – самостоятельно; это – рисование. Искусство рисования, живопись так сильно привлекали к себе Галилея, что, по его
собственным словам, он выбрал бы своей профессией живопись, если бы только выбор зависел от него. Галилей действительно считаться знатоком живописи, к которому обращались лучшие художники Флоренции, спрашивая его мнения относительно перспективы, освещения и даже самой композиции своих картин. Даже известные живописцы того времени удивлялись его таланту и знанию дела и, не стесняясь, сознавались, что они во многом обязаны его советам. Может быть, такие отзывы до некоторой степени зависели от его выдающегося положения на другом поприще, чуждом живописи, когда ни о зависти к нему, ни о конкуренции с ним не могло быть и речи и когда, наоборот, упоминание имени Галилея, ссылка на его мнение могли служить отличной рекомендацией для художника.
Школьный период жизни великого человека приближался к концу. Приходилось думать о том, как поступить с юношей далее. Самой беспечальной жизнью, конечно, являлась жизнь духовенства; но чтобы стать священником, надо было родиться знатным или иметь сильных покровителей; ни того, ни другого не было у молодого Галилея. Одно время отец думал даже пустить сына, как говорят у нас, «по коммерческой части», но, замечая в нем необыкновенные способности, оставил эту мысль и остановился на свободных профессиях. Из этих последних в то время наиболее доходной считалась медицина, как она считается ею даже и в наше время.
Галилей в то время, может быть, еще не чувствовал своего великого призвания, а может быть, и не хотел огорчать отца непослушанием, а потому согласился на его желание и поступил в 1583 году 19-летним юношей в Пизанский университет с намерением изучать медицину. По счастью для него, в таинстве этой науки или искусства посвящали не тотчас, а нужно было прослушать до этого приготовительный курс аристотелевской или перипатетической философии, состоящей из метафизики и математики. Последняя, бывшая для него столь долго запретным плодом и потому представлявшая всю прелесть новизны, живо привлекла к себе внимание Галилея. В своей ранней юности он слыхал от отца, что как музыка, так и любимая им живопись много зависят от науки чисел и протяжения – математики. Этих элементарных сведений оказалось, однако, достаточным, чтобы Галилей получил вкус к математике и быстро увидел в ней, по его собственным словам, «самое надежное орудие для изощрения ума, потому что она приучает нас строго
мыслить и рассуждать». В этом отношении ему много помог замечательный ученый, приятель его отца Остилиус Ричи. Рассказывают, будто Галилей, жадно относившийся ко всякому знанию, подслушивал за дверью уроки, даваемые Ричи
пажам, и, застигнутый в этом подслушивании, обратил на себя внимание Ричи. Как бы то ни было, но молодой Галилей обратился к Ричи с просьбой познакомить его с Евклидом, и – тайно от отца. Ричи согласился заниматься с
Галилеем, но не считал возможным делать этого без согласия его отца, с которым находился в дружеских отношениях; он известил последнего о желании сына и просил его не препятствовать юноше заниматься тем, к чему он чувствует склонность. К счастью Галилея, и в университете был человек, придерживавшийся новых взглядов, — преподаватель физики Яков Манцони, значительно отрешившийся от школьной перипатетической философии и державшийся учения Пифагора. Его уроки не только обратили внимание Галилея на крайнюю неосновательность, и сбивчивость начал, на которых основывалась тогдашняя физика, но побудили его отнестись критически к общепринятым мнениям и пройти в этом отношении несравненно дальше учителя. При своем светлом уме Галилей никак не мог приучить себя пассивно соглашаться с бездоказательными мнениями других и полагаться с на какие-то бы то ни было авторитеты в вопросах, которые можно было проверить размышлением, наблюдением и опытом.
Чего так боялся отец, то и случилось. Познакомившись с Евклидом, Галилей пожелал идти дальше и скоро перешел к Архимеду, сочинения которого подарил ему Ричи, между тем как занятия медициной все больше и больше отодвигались на задний план.
Хватаясь, подобно утопающему, за последнюю соломинку, отец Галилея просит Ричи перестать заниматься с сыном, а последнему запрещает даже видеться с Ричи.
Первое время, когда отец устроил над ним тщательный надзор, Галилей, хотя ему был уже 21 год, не решался открыто идти против его воли и, занимаясь решением математических вопросов или читая своих любимых авторов, держал перед глазами трактаты по медицине; но в последствии, когда он получил уже некоторую известность и был представлен великому князю Тосканскому, он упросил отца позволить ему заниматься любимой наукой и получил, наконец, его полное согласие.
Глава 2. Наука и научное познание в средние века
Средневековая наука почти не соответствует критериям научности. Это означало ее безусловный шаг назад по сравнению с античной наукой. В средние века проблемы истины решались не наукой или философией, а теологией (философским учением о Боге). В этой ситуации наука становилась средством решения чисто практических задач. Арифметика и астрономия, в частности, были необходимы только для вычисления дат религиозных праздников. Такое чисто прагматическое отношение к средневековой науке привело к тому, что она утратила одно из самых ценных качеств античной науки, в которой научное знание рассматривалось как самоцель, познание истины осуществлялось ради самой истины, а не ради практических результатов.
Поэтому говорить о развитии науки в период раннего Средневековья не приходится – есть только ее упадок. Сохраняются лишь жалкие остатки того конгломерата научных знаний, которым обладала античность, изложенные в сочинениях тех античных авторов, которые признавались христианской церковью. Пересмотру эти знания не подлежали, их можно было только комментировать – этим и занимались средневековые мыслители.
Тем не менее, в недрах средневековой культуры успешно развивались такие специфические области знания, как астрология, алхимия, ятрохимия, натуральная магия, которые подготовили возможность образования современной науки. Эти дисциплины представляли собой промежуточное звено между техническим ремеслом и натурфилософией и в силу своей практической направленности содержали в себе зародыш будущей экспериментальной науки. Исподволь они разрушали идеологию созерцательности, осуществляя переход к опытной науке.
В положительную сторону ситуация в средневековой науке стала меняться в 12 веке, когда в научном обиходе стало использоваться все научное наследие Аристотеля. Тогда, естественно, наука столкнулась с теологией и пришла с ней в противоречие. Разрешение этого противоречия стала концепция двойственной истины, то есть признание права на сосуществование «естественного разума» наряду с верой, основанной на откровении. Но даже в этих обстоятельствах еще очень долгое время все опытное знание и выводы, полученные из него методом дедукции, признавались лишь вероятными, обладающими только относительной, а не абсолютной достоверностью. В тех условиях религиозная картина мира представлялась более очевидной по сравнению с философсконаучной.
Однако постепенно позитивные изменения в средневековой науке набирали силу, и поэтому представление о соотношении веры и разума в картине мира
менялось: сначала они стали признаваться равноправными, а затем, в эпоху Возрождения, разум был поставлен выше откровения.
В это же время были сделаны первые шаги к механистическому объяснению мира. Появляются понятия пустоты, бесконечного пространства и движения по прямой линии, требование устранить из объяснения телеологический принцип и ограничиться действующими причинами.
Также закладывается новое понимание механики, которая в античности была прикладной наукой. Античность, да и раннее Средневековье рассматривали все созданные человеком инструменты как искусственные, чуждые природе.
Важным было создание условий для точного измерения. В науке вплоть до эпохи Возрождения точное измерение природных процессов считалось невозможным. Такое представление восходит к античности, где точность рассматривалась как характеристика только идеальных объектов. Сейчас же идет бурное развитие астрологии, содержащей в себе зародыши будущей астрономии и требующей довольно точных измерений. Так начинается математизация физики и физикализация математики, которая завершилась созданием математической физики Нового времени. И не случайно у истоков этой науки стоят астрономы – Коперник, Кеплер, Галилей.
Глава 3. Роль Галилея в возникновении современной науке
3.1. Вклад в методологию.
Основы нового типа мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем. Он начал создавать ее как математическое и опытное естествознание. Исходной посылкой было выдвижение Галилеем аргумента, что для формулирования четких суждений относительно природы ученым надлежит учитывать только объективные – поддающиеся точному измерению – свойства (размер, форма, количество, вес, движение), тогда как свойства, просто доступные восприятию (цвет, звук, вкус, осязание), следует оставить без внимания как субъективные и эфемерные. Лишь с помощью количесивенного анализа наука может получить правильные знания о мире. А чтобы глубже проникнуть в математические законы и постичь истинный характер природы. Галилей усовершенствовал и изобрел множество технических приборов – линзу, телескоп, микроскоп, воздушный термометр, барометр и др. Использование этих приборов придавало эмпиризму новое, неведомое грекам измерение.
Очень важно, что свою систематическую ориентацию на опыт Галилей сочетал со стремлением к его математическому осмыслению. Эксперимент для него – планомерно проводимый опыт, посредством которого исследователь как бы задает природе интересующие его вопросы. Ответы, которые он хочет получить, возможны не на путях умозрительно-силлогистических рассуждений, но должны быть итогом дедуктивно-математического осмысления результатов исследования. Галилей ставил такое осмысление столь высоко, что считал возможным полностью заменить традиционную логику, как бесполезное орудие мышления, математикой, которая только и способна научить человека искусству доказательства.
Это важнейшая сторона методологии Галилея вылилась у него в идею систематического применения двух взаимосвязанных методов – аналитического и синтетического (он называл их резолютивным и композитивным). При помощи аналитического метода исследуемое явление расчленяется на более простые составляющие его элементы. Затем вступает другое методологическое действие в виде того или иного предположения, гипотезы, с помощью которых достигается объяснение интересующих ученого фактов или явлений природы в их большей или меньшей сложности. Эта задача решается проверкой правильности принятой гипотезы, которая не должна находиться в противоречии с фактами, выявленными при анализе опыта. Такого рода проверка осуществляется при помощи синтетического метода. Иначе говоря, Галилей нашел подлинно научную точку соприкосновения опытно-индуктивного и абстрактно-дедуктивного
способов исследования природы, дающая возможность связать научное мышление, невозможное без абстрагирования и идеализации, с конкретными восприятием явлений и процессов природы.
3.2. Вклад в космологию.
С 1609 года начинается рад прекрасных открытий Галилея в области астрономии, почти непрерывно следующих одно за другим. В этом году в Италии начали распространяться слухи, что какой-то голландец представил графу Морицу Нассаускому замечательный оптический прибор, представлявший отдаленные предметы близкими. Ничего, кроме этого, решительно не было известно. Галилей обратил внимание на этот предмет и вскоре устроил первый телескоп, основанный на том же принципе, как наши теперешние театральные бинокли, то есть на сочетании между собой выпуклых и вогнутых стекол. Несмотря на то, что свойства выпуклых стекол были известны в Голландии, слава изобретения телескопа должна принадлежать исключительно Галилею, потому что только он устроил этот прибор на рациональных началах и дал ему надлежащее употребление.
Устроенная Галилеем труба была, конечно, крайне несовершенна. Сначала она увеличивала только от 4 до 7 раз, и после всех усовершенствований Галилею удалось довести увеличение лишь до 30 раз.
Галилео Галилей в изобретенный им телескоп увидел в небе то, что до сих пор оставалось скрытым для невооруженного глаза. И ему первому из земножителей суждено было увидать лунные горы и пропасти. Он узнал, что лунные горы сравнительно выше земных; он узнал также, что Луна всегда обращена к нам одной и той же своей стороною.
Зимою следующего года на долю Галилея выпало новое счастье: он открыл новые планеты и тем опроверг заблуждение, господствовавшее над умами людей несколько тысячелетий, что существует всего семь подвижных светил, или планет, считая в числе их и Солнце. Открытые новые планеты оказались спутниками Юпитера. Смена фаз Венеры не оставляла сомнений в том, что это освещенная Солнцем планета действительно обращается вокруг его. Наконец, множество невидимых глазом звезд и особенно удивительная звездная россыпь, составляющая Млечный путь, — разве это не подтверждало учение Бруно о бесчисленных солнцах и землях? С другой стороны, темные пятна Галилеем на Солнце, опровергали учение Аристотеля и других 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.
Заключение
Научная деятельность Галилея поражает своей громадностью и разнообразием. Хотя множество сочинений еще до нас не дошло, но и то, что нам известно, показывает, что он занимался и оставил свои следы во всех отраслях современного ему естествознания – в математике, механике и физике в широком смысле этого слова. По словам Араго, сочинения и письма Галилея на каждом шагу блещут такими гениальными мыслями, которые подтвердились лишь в новейшее время, через два или три века после Галилея. Орлиный взор его проникал далеко за круг задач своего времени и провидел будущие судьбы науки на расстоянии целых веков. Занимаясь определением погрешностей и определением их влияния на результаты наблюдений, Галилей едва не открыл теории вероятностей и, во всяком случае, положил ей начало. Его наблюдения над движением звезд с целью доказать вращение Земли едва не привели его к открытию аберрации света, сделанному Брадлеем через два с лишним века после Галилея. Ему принадлежит первая мысль об определении годичного параллакса звезд, то есть мысль об определении их расстояния; он угадал, что в пространстве между Сатурном и неподвижными звездами существуют невидимые планеты, из которых мы знаем теперь две: Уран и Нептун. Он изучал свойства лучистого тепла, которое, проходя через воздух, не нагревает его. Он не верил в мгновенное распространение света и надеялся определить скорость его опытом именно на тех началах, на которых это было осуществлено лишь в наше время французским физиком Физо.
Список литературы
1. Воронов В. К., Гречнева М. В., Сагдеев Р. З. Основы современного естествознания: Учеб. Пособие для вузов. – 2-е изд., стер. – М., Высш. шк., 1999. – 247с.
2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студ. Высш. учеб. Заведений. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2000. – 512с.
3. Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие – М.: Высш. шк., 1998. – 383с.
4. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: Уч. пособие для студентов. 2003.
5. Коперник. Галилей. Кеплер. Лаплас и Эйлер. Кетле: Биогр. Повествования. / Сост., общ. ред. Н.Ф. Болдырева; Послесл. А. Ф. Арендаря. – Челябинск: Урал, 1997. – 456с.
www.ronl.ru
