Современная наука зародилась на протяжении примерно полутора столетий, между серединой 16 века и концом 17 века. За это время нескольким ученых и философам удалось революционизировать убеждения, полученные в предыдущие две тысячи лет, и проложить путь для новой науки. Свободная, светская наука, способная исследовать мир без ограничений и опирающаяся только на четкую и воспроизводимую методологию.
Короче говоря, была заложена основа для прогресса, который мы наблюдаем и сегодня. Но кто был главным архитектором этих изменений? Имен, конечно, будет много. Есть предшественники, такие как Леонардо да Винчи. Есть забытые ученые, которые заслуживают переоценки, такие как Тихо Браге.
Кроме того, есть те, кто, хотя и важны, не нашли места в нашей пятерке, такие как Джон Кеплер, Роберт Гук, Эдмонд Галлей, Роберт Бойль, Кристиан Гюйгенс, Уильям Гилберт, Декарт и многие другие. Но давайте посмотрим на великолепную пятерку, которую мы выбрали.
1. Николай Коперник. Невольный отец научной революции
Когда в 1950-х годах различные историки науки начали говорить о научной революции, они заключили ее между двумя точными датами. Первая — 1543 г., вторая — 1687 г. Это были даты публикации двух наиболее важных книг той исторической фазы, соответственно начавших и завершивших революцию. Первым было «Обращение небесных тел» Николая Коперника, вторым «Математические принципы натурфилософии» Исаака Ньютона.
Таким образом, Коперник по праву может считаться отцом тех инноваций и открытий, которые получили название научной революции. И отцом он был, при ближайшем рассмотрении, крайне невольным, как будто до последней минуты не хотел признавать собственного сына. Родившийся в Польше в 1473 году, он долгое время учился в Италии, в Болонье, Ферраре и Падуе, получив диплом по каноническому праву.
Любитель, создавший современную астрономию
Всю свою жизнь он служил каноником от имени Церкви, посвящая себя астрономическим исследованиям только для удовольствия и в свободное время.
Пока он был в Италии, он, вероятно, читал какие-то древние тексты, в которых упоминалась теория, довольно широко распространенная в греческом мире, но сильно отличавшаяся от той, которая была в ходу в его эпоху. Это была гелиоцентрическая теория, утверждавшая, что не Земля, а Солнце находится в центре Вселенной.
Благодаря своим наблюдениям и расчетам Коперник понял, что эта теория разрешила бы многие противоречия, с которыми постоянно сталкивались астрономы его времени.
Но было две проблемы. С одной стороны, сторонники Аристотеля, стойкие защитники геоцентрического учения. С другой стороны, церковь, которая считала, что указание на центральное положение Земли содержится в Библии. Вот почему Коперник согласился опубликовать свои исследования только на смертном одре, но это вызвало немедленный и широкий отклик по всей Европе.
2. Джордано Бруно. Открытая и бесконечная вселенная
Парадоксально, но в научной революции главными действующими лицами были не только ученые. Конечно, они сыграли фундаментальную роль: без открытий Галилея, Кеплера, Ньютона и всех других не было бы возможности даже говорить о революции.
Однако их открытия, вероятно, не имели бы легкой жизни, если бы рядом с ними не стояли некоторые философы, способные, с одной стороны, дать теоретическую основу, а с другой — распространить эти открытия среди образованной публики.
С определенной точки зрения можно сказать, что открытия Ньютона никогда бы не навязывались с той силой, которую они имеют сегодня, на популярном уровне, если бы такие персонажи, как Локк или Вольтер, не поставили себя на их службу. И хотя Ньютон и Галилей тоже были по-своему философами, профессиональных мыслителей нельзя исключать из этого списка. Мы выбрали двух, весьма непохожих друг на друга: итальянца Джордано Бруно и англичанина Фрэнсиса Бэкона.
Проблемы с католицизмом
Бруно родился в Ноле в 1548 году. Он ушел в монастырь, став монахом-доминиканцем, очень юным человеком, но вскоре его чтение и философские убеждения заставили его дистанцироваться от догм католической религии. На самом деле он находил объяснения Библии довольно поверхностными с философской точки зрения, а догмат о Троице непонятным. В тот период, как хороший естествоиспытатель эпохи Возрождения, он приблизился к неоплатонизму, согласно которому Бог был единым и бесконечным.
Именно мысль о Бесконечности с тех пор будет его мучить. Прочитав сочинения Коперника, он убедился — на основе не научных, а чисто философских рассуждений, — что Вселенная бесконечна.
На самом деле он считал вероятным, что звезды, которые мы видим на небосводе, это другие солнца, вокруг которых вращались другие планеты, и поэтому Земля не была чем-то особенным. Это резко противоречило убеждениям церкви, но проложило дорогу современной физике, отважившейся проникнуть в область, о которой сам Коперник даже не подозревал.
Действительно, доктрина польского астронома помещала Солнце в центр системы, но во всем остальном оставалась по существу аристотелевской. Его Вселенная по-прежнему была закрытой и уникальной, очень маленькой по сравнению с той, какой она позже окажется.
С другой стороны, вселенная Бруно была открытой, множественной, огромной и подлежала исследованию. Короче говоря, это была современная Вселенная. Также (но не только) по этой причине Бруно был осужден за ересь и сожжен заживо на Кампо-деи-Фьори в Риме в 1600 году.
3. Фрэнсис Бэкон. Новый эмпирический метод науки
Другим великим философом научной революции, несомненно, был Фрэнсис Бэкон. Родившийся в Лондоне в 1561 году, он получил высшее образование в области права и юриспруденции и даже сделал политическую карьеру во времена правления Елизаветы I и Якова I, настолько, что стал лордом-хранителем печатей и лордом-канцлером. Однако в 1621 году он был осужден за растрату и, несмотря на быстрое освобождение из тюрьмы, ему пришлось оставить свои обязанности и уйти из политики.
Это было несчастьем лично для него, но счастьем для всех нас, потому что именно в эти годы Бэкон посвятил себя науке, написав свои важнейшие произведения. Здесь мы упомянем только два: «Новый Органон», в котором он изложил свой метод, и «Новую Атлантиду», утопию об обществе будущего.
Несмотря на то, что Галилео Галилея сегодня помнят как отца научного метода, первым, кто разработал настоящий метод, был именно Бэкон. Метод, в некотором роде все еще наивный и несовершенный, но представлявший собой первый реальный шаг к современной, формализованной и воспроизводимой науке. На самом деле Бэкон был философом-эмпиристом. Он был убежден, что только через наблюдение можно познать тайны природы.
Pars destruens и Pars constructens
На самом деле его метод состоял из двух этапов. Первый, названный Pars destruens , имел задачу разрушить верования и привычки, сдерживавшие человека в его открытии. Второй, Pars costruens, использовал три таблицы для наблюдения за явлениями: Tabula Presentiae, Tabula Absentiae in proximitate и Tabula graduum.
Таким образом, ученый мог понять, какие элементы не связаны с явлениями, какие увеличивали или уменьшали их проявления и каковы были их истинные причины.
Конечно, ему все еще не хватало математического аппарата и формализации через количественную систему, которая стала поворотным моментом Галилея. Но в эксперименте уже было всё. И только этот эксперимент мог, по Бэкону, гарантировать людям благополучное будущее.
Как он писал, «…владычество человека состоит только в знании: человек может столько, сколько знает; никакая сила не может разорвать цепь естественных причин; на самом деле природа покоряется только подчинением ей» (Мысли и выводы о толковании природы или об оперативных науках, 1607-1609).
4. Галилео Галилей. Научный метод и проблемы с церковью
Мы подошли к двум титанам из нашей пятерки, ученым, которые действительно заложили основы новой системы: Галилео Галилею и Исааку Ньютону.
Первый родился в 1564 году в Пизе в семье, которую сегодня мы определили бы как принадлежащую к мелкой буржуазии. Он учился с самого раннего возраста, интересуясь физикой и математикой, вопреки воле своего отца, который надеялся, что он станет врачом.
В 1589 году он начал преподавать в Пизе, а всего через три года получил кафедру в Падуе, куда переехал на 18 лет. Относительная терпимость, гарантированная Венецианской республикой, позволила ему углубить свои исследования, на которые всё больше влияли труды Коперника.
Однако традиции в венецианском городе были близки к аристотелизму, и это не преминуло породить некоторые проблемы, прежде всего, когда тосканский физик усовершенствовал свой телескоп и начал наблюдать за звездами.
Астрономические наблюдения
Важнейшим плодом этих исследований стал Sidereus Nuncius, трактат, в котором Галилей представил свои астрономические открытия, которые еще больше подрывали и без того хрупкую систему Аристотеля-Птолемея. Благодаря успеху этого произведения, искусно посвященного Козимо II Тосканскому, он смог вернуться на родину, во Флоренцию.
Он также отправился в Рим, чтобы показать развитие своих наблюдений математикам Ватикана, получив ряд похвал. Но лидеры церкви в лице ее кардиналов пришли в смятение, обеспокоенные открытиями Галилея.
На самом деле астрономические наблюдения, которые производил Галилей, в итоге не только подтвердили систему Коперника, но и опровергли неизменность Вселенной. И, следовательно, разрушали аристотелевское различие между землей и небом, подтвержденное католицизмом. Уже в 1616 году пришло первое увещевание кардинала Беллармина, который запретил Галилею исповедовать учение Коперника.
От «Мудреца» к «Диалогу»
Поэтому он несколько лет посвятил себя вопросам метода, написав, например, сочинение Il Saggiatore ("Мудрец"). Он говорил о вселенной как о книге, которая лежит перед нашими глазами и которую надо читать, зная ее язык, т.е. математику. Здесь он также осмыслил свой метод, основанный на «чувственных опытах» и «необходимых доказательствах», то есть на наблюдательной и дедуктивной части.
Однако в 1632 году он опубликовал самую важную книгу своей жизни «Диалог о двух главных мировых системах». Важную тем, что сразу же, как только она вышла, привлекла внимание инквизиции, которая сумела отдать ученого под суд.
Столкнувшись с риском быть обвиненным в ереси и сожженным на костре, Галилей решительно отрекся от своих учений, «избежав наказания» заключением на загородной вилле. В этом изолированном месте он провел последние годы своей жизни, написав, однако, также «Рассуждения» и математические доказательства в области двух новых наук, текст, которые заложили основы новой динамики.
5. Исаак Ньютон. На плечах гигантов
Как уже говорилось, если Коперник своей книгой открыл эпоху великих перемен в астрономии и физике, то Ньютон в известном смысле ее закрыл. Его Philosophiae Naturalis Principia Mathematica («Математические начала натуральной философии», или, проще говоря, «Начала») подвели итог работе этих физиков, установив законы, которые оставались неизменными более двух столетий.
У Ньютона, родившегося в 1642 году в Линкольншире, было трудное детство, но благодаря наследству отчима он смог получить хорошее образование. Уже до тридцати лет он проявил незаурядные способности как к физике, так и к математике, став профессором математики в Кембридже. Здесь он начал ряд исследований, результаты которых не без неохоты публиковались, прежде всего по настоянию коллег и друзей.
Ньютон внес большой вклад в научную революцию. Наиболее известным является закон всемирного тяготения, представленный в «Началах» и необходимый для почти окончательного объяснения движения планет.
Благодаря в большей степени влиянию исследований Кеплера, чем пресловутому яблоку, упавшему на голову — легенде, распространенной Вольтером, — английский ученый сумел разработать закон настолько простой и эффективный, что поразил современников.
Классическая механика
Однако мы также обязаны ему законами движения, которые отчасти были уже предвосхищены Галилеем, но не формализованы. Классическая механика, то есть та часть динамики, которая интересуется этими принципами, до сих пор носит название ньютоновской механики, потому что именно он ее полностью изложил.
Кроме того, мы не можем забыть его исследования в области оптики, в ходе которых он пришел к пониманию того, что белый свет определяется суммой других цветов, и первым сформулировал корпускулярную теорию.
Наконец, в математике он разработал исчисление бесконечно малых величин. Уже давно ведутся споры о том, следует ли приписывать это открытие англичанину или его немецкому коллеге Готфриду Лейбницу, который в тот же период пришел к очень похожим выводам. Сегодня считается, что оба математика пришли к открытию одновременно, хотя величайшие заслуги Ньютон получил еще при жизни.
Несмотря на конец жизни, отмеченный нервными кризисами, которые, возможно, даже привели к безумию, Ньютон был одним из величайших ученых в истории человечества.
Его способ заниматься наукой, сочетание эксперимента и математической дедукции кристаллизовали научный метод на протяжении веков, и даже сегодня многие физические законы, которые мы изучаем в школе, вытекают из его исследований. Но, как гласит, пожалуй, самая известная его фраза: «Если я видел дальше, то только потому, что стоял на плечах гигантов».
- Чтобы не пропустить новые публикации канала, подписывайтесь на нашу страницу в Телеграм. Там мы публикуем всё самое необычное, таинственное и загадочное.
