Галилей: основание современной науки

Тема

«Галилей: основание современной науки»

ВВЕДЕНИЕ

Среди выдающихся естествоиспытателей и деятелей техники прошлого Галилео Галилей благодаря своему большому вкладу в физику и астрономию занимает одно из самых значительных мест. Его имя стало легендарным благодаря проведенному против него процессу инквизиции. Хотя в 1600 году Джордано Бруно был даже сожжен заживо за свои убеждения, имя Галилея все же прочнее запечатлелось в памяти потомков. Дело наверняка в том, что он широко подтверждал свои утверждения экспериментом и приобрел всеобщее профессиональное признание, которое очень помогло ему в идеологическом конфликте между пробивающей себе путь на свободу истиной и основанной на догмах схоластики властью.

Поэтому легенда о Галилео Галилее разрасталась в разных направлениях, однако сегодня можно считать доказанным, что ни кадила в Пизанском соборе, ни наклонная Пизанская башня не сыграли в его научной жизни той роли, какую им приписывали, и что не было той заключительной сцены перед трибуналом инквизиции, в которой Галилей, несмотря ни на что, сказал бы: «А все-таки она движется!» (Eppursimuove!). И, тем не менее, эти легенды все еще остаются неистребимо живучими. И напротив, верно, что Галилей защищал против церковных догм коперниканское учение, а затем отрекся от него, когда его жизни угрожал мученический конец, и что он, тем не менее, сохранил приверженность этому учению до конца своих дней.

Во всяком случае, сегодня твердо установлено, что Галилео Галилей и Иоганн Кеплер были основателями того направления естествознания XVII столетия, которое вылилось, затем в ньютоновскую физику и вместе с ней господствовало над умами в области физического мышления в течение двухсот лет. Главный труд Исаака Ньютона Philosophiaenaturalisprincipiamathematica(«Математические начала натуральной философии») увидел свет в 1687 году.

Такой компетентный математик и физик как Жозеф Луи Лагранж так отозвался о важнейшем вкладе Галилея в учение о движении:

«Требовалась исключительная сила духа, чтобы извлечь законы природы из конкретных явлений, которые всегда были у всех перед глазами, но объяснение которых тем не менее ускользало от пытливого взгляда философов».

Метод расширения познания в физике с помощью эксперимента и математики, продемонстрированный на примере движения свободно падающего тела, и его главные труды, а именно Dialogoи Discorsiсоздали Галилею славу творца и проповедника физического метода нового времени. Галилей с сенсационным успехом ввел в астрономию зрительную трубу как наблюдательный инструмент. Его теоретические идеи указали технике пути развития учения о прочности. Он, наконец, владел столь мастерски своим родным языком, что многие из его публикаций даже занимают видное место в национальной литературе Италии.

Богатое научное наследие, оставленное Галилеем, и его сложный характер как человека вместе с процессом инквизиции привели к появлению почти необозримой литературы о Галилее, в которой часто встречаются прямо противоположные оценки.

Появление данного тома мы можем оправдать лишь тем, что мы попытались оценить вклад Галилея в науку с современных нам позиций и проследить его эволюцию через Ньютона и до Альберта Эйнштейна, т. е. до физики наших дней. Конфликт Галилея с укоренившимися догмами его времени, если рассмотреть его, по сути, отражает не что иное, как ставшее именно в нашем столетии необходимым понимание ответственности ученого за то научное знание, которое он создает.

Галилей направил зрительную трубу на Луну и созвездия. Тем самым он положил начало научному исследованию космоса в то время, когда многие еще страшились погубить свою душу тем, чтобы соучаствовать в таком «кощунственном» использовании зрительной трубы. Сегодня мы уже являемся свидетелями того, как телеуправляемые лунные зонды или люди на космических кораблях совершают облеты этого небесного тела и передают информацию по радио на Землю. Какой оптимизм вселяет такое изменение, на какие свершения становится способен человек, если он творит в мире!

Вторая научная революция. Механистическая картина мира

Трагическая гибель Джордано Бруно произошла на рубеже двух эпох: эпохи Возрождения и эпохи Нового времени. Последняя охватывает три столетия—XVII, XVIII, XIX вв. В этом трехсотлетнем периоде особую роль сыграл XVII век, ознаменовавшийся рождением современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей, Кеплер, Ньютон.

В учении Галилео Галилея были заложены основы нового механистического естествознания. Как свидетельствуют А. Эйнштейн и Л. Инфельд, «самая фундаментальная проблема, остававшаяся в течение тысячи лет неразрешенной из-за сложности — это проблема движения».[8, с. 8]

До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем и сводившееся к следующему принципу: тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля (хотя и согласуется с нашим повседневным опытом) является ошибочным. Вместо него Галилей сформулировал совершенно иной принцип, получивший впоследствии наименование принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия.

«Открытие, сделанное Галилеем, и применение им мето