Глава 36 РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ В XVI И ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

Начало новой эры в изучении природы

Первые шаги в изучении человеком материального мира были сделаны еще в глубокой древности. Уже в первых классовых обществах Древнего Востока был

накоплен определенный запас знаний о тех явлениях природы, с ко-

торыми сталкивались люди в своей практической деятельности. В бо-

лее развитых обществах древнего мира (в особенности в Древней

Греции, эллинистических странах, Древнем Риме) и в передовых

в культурном отношении странах эпохи средневековья происходило

дальнейшее развитие элементов научных знаний, ознаменовавшееся

в отдельных случаях замечательными достижениями. Некоторые и>

этих достижений уже явственно обнаружили познавательную мощь

человеческого разума, во всем своем объеме и силе проявившуюся

позже, на более высокой ступени развития общества. Примером та-

ких замечательных для своего времени научных достижений могут

служить геометрия Эвклида, математические исследования и статика

Архимеда, астрономические работы Гиппарха и Птолемея, алгебра

арабов и т. д.

Однако вплоть до середины второго тысячелетия новой эры об-

ший уровень развития науки даже в самых развитых тогда странах

был еще очень низок. Круг изучаемых явлений материального мира

ограничивался тем, что было доступно непосредственному наблюде-

нию. Знания даже об этом ограниченном круге явлений были в боль-

шинстве случаев разрозненны и поверхностны. Например, не были

известны законы движения материальных тел, и даже передовые для

своего времени умы не имели никакого представления о тех законах>

под влиянием которых летит камень, брошенный рукой человека,

или стрела, выпущенная из лука. Еще не было полностью осознано

решающее значение опыта в изучении материального мира, науч-

ного же эксперимента практически вообще не существовало. Отдель-

ные правильные наблюдения порой самым причудливым образом

переплетались с произвольными умозрениями, догадками и даже

грубыми суевериями.

Переворот в развитии

естествознания

в XVI-XVIT вв. и его

причины

происходит коренной перелом. В странах За-

падной Европы в упорной борьбе с феодально-

церковным мировоззрением и схоластикой, все

еще продолжавшими господствовать несмотря

на общий культурный подъем в XII-XV вв., начинают ^вырабаты-

ваться новые методы изучения материального мира и делаются от-

крытия, заложившие фундамент для последующего развития естест-

вознания. Возникает то двджевяе научной мысли, которое, непрерыв-

но продолжаясь и расширяясь в последующие столетия, привело к ве-

ликим достижениям науки в наши дни.

Этот перелом в развитии науки был определенным образом свя-

зан с теми глубокими социальными сдвигами, которые в XVI-

XVII вв. происходили в передовых странах Западной Европы. Зако-

номерности развития общества очень сложны, и нелегко проследить

те нити, которые связывали переворот в науке с переменами в дру-

гих сферах общественной жизни. Однако можно все же указать на

важнейшие из исторических событий, способствовавших развитию

естествознания в это время. Наступление, новой..эрьив .язученйи-при-

роды прежде всего было непосредственно связано с развитием произ-

водительных сил и материальной культуры- вообще. Развитие про-

изводства (вместе с развитием техники в целом) способствовало на-

учному прогрессу, так ка^давало огромный запас новых фактов для

на^люденйзй делало очевидной важность, а иногда уже и практи-

ческую необходимость решения некоторых теоретических во-

просов.

механизмов, развитие строительной техники, появление глубоких

шахт, требовавших специальных приспособлений для откачивания

воды и поднятия грузов, все более широкое применение артиллерии,

приводившее к накоплению наблюдений о траекториях полета ядра

и толкавшее мысль к изучению общих законов движения материаль-

ных тел, - вс^это расширяло круг доступных для изучения явлений

из области механйки"и стимулировало разработку этого важнейшего

раздела физики. Создание более сложных гидротехнических соору-

жений способствовало изучению гидростатистики и гидродинамики;

дальние морские плавания содействовали развитию астрономии (для

целей навигации); применение компаса влекло за собой исследова-

ние явлений магнетизма; успехи в металлургии, красильном деле, ме-

дицине (открытие новых лечебных средств) приводили к накоплению

знаний по химии и т. д.

Вместе с тем подъем материального производства вооружил уче-

ных новыми орудиями и средствами для ведения научной работы. Со-

вершенствование ремесленной техники подготовило изобретение в

XVI-XVII вв. многих инструментов и приборов. Были созданы ми-

кроскоп и телескоп, открывшие новый мир неведомых до тех пор

явлений, появились термометр, ртутный барометр, гидрометр. Гро-

мадную роль сыграло изобретение книгопечатания (середина XV в.).

Замена пергамента гораздо более дешевым писчим материалом (бу-

магой) привела к подлинной революции в области распространения

научных знаний.

В XVI-XV II вв. в передовых странах Западной Европы все боль-

тую роль начинает играть формирующийся класс буржуазии, заин-

тересованный в решении практических вопросов производства и тех-

ники, в изучений природы. Развивается и широко распространяется

новая культура эпохи Возрождения. Представители этой новой куль-

туры - гуманисты вели настойчивую борьбу со средневековой схола-

стиков _и присущими ей пороками: с воспитываемой со школьной

скамьи привычкййпголаг^ться не на собственные силы и наблюдения,

а на авторитет, не подвергаемый критической проверке разумом, с

непониманием значения опыта, стремлением согласовать науку с

теологией; гуманисты отвергали также тенденции подменять изуче-

ние явлений реальной действительности бесплодными умозрениями,

рассуждениями о том, к какой категории схоластической философии

эти явления должны быть отнесены. Таким образом, в то самое вре-

мя, как развитие производства давало аовыи^ материал для изуче-

ния процессов, происходящих в природе, и ставило новые естествен-

но-научные проблемы, складывались благоприятные социальные

условия для развития научной мысли: вырос интерес к изучению

природы, и одновременное этим ученые постш^енно освобождались

от сковывавших их приемов схоластического мышления.

Значительную роль в развитии науки сыграло также то, что в ре-

зультате энергичной деятельности гуманистов ученые несравненно

лучше познакомились с произведениями античных писателей, с тру-

дами великих ученых античного мира (Эвклида, Архимеда, Апол-

лония и др.), которые ранее были известны лишь частично и оста-

вались во многом непонятными. Характерно, что ученые часто

совмещали занятия естествознанием с гуманистической деятель-

ностью.

Развитию естествознания способствовали также великие геогра-

фические открытия. Они впервые на опыте доказали, что Земля име-

ет шарообразную форму, привели к^ознакомлению с огромным коли-

чеством новых фактов по астрономии, ботанике, зоологии, оказали

революционизирующее влияние на научную мысль вообще, так как

выявили, сколь неполны, а подчас и прямо ошибочны были зна-

ния ученых-схоластов, как много старых мнений должно быть отверг-

нуто и заменено новыми.

Отмечая связь зарождения современного естествознания с корен-

ными переменами в общественной жизни, Ф. Энгельс писал: <Совре-

менное естествознание, - единственное, о котором может идти речь

как о науке, в противоположность гениальным догадкам греков и спо-

радическим, не имеющим между собой связи исследованиям ара-

бов,-начинается с той грандиозной эпохи, когда бюргерство сломило

мощь феодализма, когда на заднем плане борьбы между горо-

жанами и феодальным дворянством показалось мятежное крестьян-

ство, а за ним революционные предшественники современного про-

летариата, уже с красным знаменем в руках и с коммунизмом на

устах, - с той эпохи, которая создала в Европе крупные монархии,

сломила духовную диктатуру папы, воскресила греческую древность

и вместе с ней вызвала к жизни высочайшее развитие искусства в

новое время, которая разбила границы старого orbis и впервые, собст-

венно говоря, открыла Землю.

Это была величайшая из революций, какие до тех пор пережила

Земля. И естествознание, развивавшееся в атмосфере этой револю-

ции, было насквозь революционным, шло рука об руку с пробуждаю-

щейся новой философией великих итальянцев, посылая своих муче-

ников на костры и в темницы> ^

Первые признаки назревавшего в науке переворота обнаружива-

ются уже около середины XV в., когда появляются работы, в которых

подвергались критике некоторые традиционные представления схо-

ластической философии о природе и делались попытки более само-

стоятельной разработки отдельных научных вопросов (таковы тру-

ды Николая Кузанского, 1401-1464). Однако решающий перелом в

развитии наук о природе происходит лишь в XVI столетии, и сказы-

вается он прежде всего в астрономии.

Развитие

астрономия

Вплоть до XVI в. в Западной Европе, а также

в наиболее развитых для того времени странах

Востока господствовала геоцентрическая тео-

рия, созданная еще в античную эпоху. Считалось, что в центре Все-

ленной, имеющей форму сферы, находится наподвижная Земля, и

вокруг нее в определенной последовательности обращаются Луна,

Солнце, планеты, звездное небо. Основные положения этой системы

были сформулированы еще во времена Аристотеля, а ее подробная

математическая разработка дана позже Гиппархом (II в. до н.э.) и

Птолемеем (II в. н.э.). Для объяснения движения небесных тел с

точки зрения геоцентрической системы ученым приходилось прибе-

гать к очень сложным и искусственным геометрическим построени-

ям, но и с их помощью было трудно составить достаточно точные таб-

лицы движения планет.

Однако для того, чтобы отказаться от геоцентрической системы,

нужно было усомниться в правильности, казалось бы, бесспорных сви-

детельств наших чувств о движении небесных тел и неподвижности

Земли. Кроме того, для этого нужно было критически отнестись к не-

которым традиционным физическим воззрениям, тоже сложившимся

еще в античном мире и препятствовавшим допущению мысли о дви-

жении Земли, и - что еще более важно - поставить под сомнение

авторитет католической церкви. Католическая церковь признала су-

ществовавшую уже много веков геоцентрическую систему и включи-

ла ее в защищаемый ею взгляд на мироздание. Основная мысль гео-

центрической системы о центральном положении Земли могла быть

легко согласована с библейским преданием, с представлением о Зем-

ле как особо важном месте во всей Вселенной, где происходили опи-

сываемые в Библии события.

В XVI в. в обстановке общего научного подъема, в эпоху, когда

особенно остро стала ощущаться потребность в составлении точных

астрономических таблиц, создались наконец условия для критики ста-

рых астрономических воззрений и замены их новыми. Человеком,

сделавшим решительный шаг в этом направлении и отвергнувшим

геоцентрическую теорию, был ^польский ученый Николай_К^перник.

Коперник (1473-1543) родйлсгв"го1У^еТорун:БШ1-1495гг.

он учился в Краковском университете, продолжал образование в Ита-

лии, где изучал самые различные науки - каноническое право, древ-

ние языки, медицину, математику, астрономию. Избранный канони-

ком собора во Фрауэнбурге (ныне Фромборк), Коперник возвратился

в 1503 г. на родину где до конца жизни выполнял административ-

но-хозяйственные обязанности каноника и занимался врачебной прак-

тикой. Но главным занятием была для него астрономия.

Трудности, возникающие при объяснении движения небесных тел

с точки зрения геоцентрической системы, очевидно, вызвали у Ко-

перника сомнения в ее правильности. Он сделал попытку преодолеть

эти трудности при помощи ранее высказанного некоторыми учены-

ми предположения о движении самой Земли и обращении ее вместе

с другими планетами вокруг неподвижного Солнца (гелиоцентриче-

ская система) и убедился в, пршшуществах-эдод-теории. Все после-

дующие годы своей жизни он посвятил подробной разработке своих

взглядов, изложенных в его знаменитом труде <О вращениях небес-

ных сфер> (). В течение мно-

гих лет Коперник не решался его опубликовать, опасаясь открыто

выступить против господствовавших воззрений: книга вышла в свет

только в 1543 г., и первый печатный ее экземпляр, по преданию, был

получен автором в день его смерти.

Значение работы Коперника в истории науки огромно. Хо^я ге-

лиоцентрическая теория зародилась еще в античном мире, однако

тогда она представляла собой всего лишь догадку, лишенную долж-

ного обоснования и отвергаемую подавляющим большинством уче-

ных. Поэтому Коперник фактически впервые подробно развил и обо-

сновал взгляд на строение Солнечной системы, согласно которому

Земля, как и все планеты, обращается вокруг Солнца и вместе с тем

вращается вокруг собственной оси. Он освободил науку от много-

векового заблуждения; его учение дало толчок дальнейшему разви-

тию научной мысли.

Утверждение и развитие гелиоцентрической системы Коперника

происходило в ожесточенной борьбе со старыми воззрениями. Уже

Лютер, ссылаясь на Библию, отвергал учение Коперника. Примеру

Лютера следовали и другие протестантские богословы. Особенно

враждебную позицию по отношению к взглядам Коперника заняла

католическая церковь. Когда учение Коперника стало овладевать

умами, католическая церковь начала преследовать его сторонников.

Первой жертвой преследований стал итальянский мыслитель Джор-

дано Бруно (1548-1600).

Джордано Бруно, развивая положение Коперника, что Земля не

является центром мира и находится в движении, создал поразитель-

ную для своего времени по смелости мысли картину мироздания. Он

утверждал, что мир бесконечен и наполнен бесчисленным множест-

вом небесных тел, состоящих из единой по своей природе материаль-

ной субстанции. Солнце является всего лишь одной из звезд. Эти

звезды-солнца имеют обращающиеся вокруг них планеты, сходные с

Землей. Иначе говоря, Земля - это всего лишь одно из множества

небесных тел, движущихся в бесконечном и не имеющем центра

пространстве.

Мысли Джордано Бруно, являющиеся гениальным предвосхище-

нием выводов науки последующих столетий, означали отрицание

признанных католической церковью взглядов на мироздание. Джорда-

но Бруно был обвинен в ереси и подвергнут заточению, но никакие

страдания и пытки не могли заставить его отречься от своих взгля-

дов. После восьми лет заключения он был сожжен на костре в Риме.

В борьбе с католической церковью протекала деятельность и вели-

кого итальянского астронома и физика Галилеян, более полно обосно-

вавшего гелиоцентрическую систему Коперника. Галилео Галилей

родился в Пизе в 1564 г. В 1589 г. он стал профессором математики в

Пизанском универсистете^ в 1592 г. -в Падуанском.а в 1610 г. уже

прославленным ученым возвратился во Флоренцию, где получил ме-

сто <первого философа и математика> при дворе великого герцога

Тосканского.

Астрономические открытия Галилея связаны с применением под-

зорной трубы, самостоятельно сконструированной им на основании

известия о ее изобретении в Голландии. При ее помощи Галилею уда-

лось увидеть громадное количество невидимых прежде звезд, горы на

поверхности Луны, обнаружить четыре спутника Юпитера, фазы Ве-

неры, пятна на Солнце. Результаты своих первых открытий (фазы

Венеры и солнечные пятна были открыты немного позднее) Гали-

лей опубликовал в 1610 г. в небольшой книжке <Звездный вестник>,

произведшей на современников огромное впечатление: открытия Га-

лилея сравнивали с открытием Америки.

Наблюдения Галилея показали несостоятельность некоторых рас-

пространенных ранее астрономических и физических представлений,

препятствовавших признанию системы Коперника. Сходство Луны с

Землей (например, горы на ее поверхности) опровергало господство-

вавшее до тех пор мнение о коренном отличии небесных тел от Зем-

ли, мешавшее принять мысль Коперника, что Земля является пла-

нетой. Спутники Юпитера доказывали необоснованность одного из ос-

новных возражений против теории о движении Земли вокруг Солн-

ца (возражение основывалось на том, что вокруг нее обращается

другое небесное тело - Луна), ибо, как оказалось, Юпитер имел даже

четыре <луны>, хотя сам совершал такое же круговое движение, ка-

кое, согласно Копернику, совершала и Земля. Фазы Венеры ясно

указывали на ее движение вокруг Солнца.

После этих открытий учение Коперника стало распространяться

гораздо быстрее; Галилей и его многочисленные последователи уме-

ло использовали их для опровержения геоцентрической теории. Като-

лическая церковь попыталась пресечь распространение взглядов Ко-

перника. В 1616 г. мысль о Солнце как центре мира и о движении

Земли была признана еретической, а сочинение Коперника внесено

в список запрещенных книг. Однако Галилей продолжал собирать

доказательства правильности системы Коперника. В 1632 г. он опуб-

ликовал книгу <Диалог о двух главнейших системах мира> (Птоле-

меевой и Коперниковой), где собрал и в блестящей форме изложил

все существовавшие тогда доводы в пользу гелиоцентрической тео-

рии, использовав при этом открытые им законы механики. Памятуя

о запрете учения Коперника, Галилей рассматривал его как одну из

возможных гипотез, но содержание книги не оставляло сомнения в

том, на каких позициях он в действительности стоял.

Книга нанесла решающий удар геоцентрической теории. Однако

чем убедительнее были аргументы, приводимые Галилеем, тем боль-

шую ненависть вызывал он у сторонников старых воззрений.

В 1633 г. Галилей предстал перед судом инквизиции в Риме. Несмот-

ря на отречение, вырванное у него угрозой сурового наказания, он

был признан виновным в том, что поддерживал доктрины, ложные и

противные Священному писанию, и осужден на тюремное заключе-

ние, замененное позднее ссылкой. До самой смерти в 1642 г. Галилей

оставался под надзором инквизиции и был лишен права печатать свои

труды. Но он продолжал научную работу; в 1638 г. ему удалось на-

печатать в Голландии книгу <Беседы и математические доказательст-

ва, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике

и местному движению>, в которой были подведены итоги его много-

летних исследований по механике.

Другим ученым, сыгравшим крупную роль в развитии гелиоцент-

рической теории, был немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-

1630). Кеплер учился в Тюбингенском университете, затем жил в

Граце, Праге (где получил должность придворного математика при

дворе Рудольфа II), Линце. Кеплер переезжал с места на место из-за

религиозных преследований (он был протестантом) и материальной

нужды. В 1615 г. мать Кеплера была обвинена в колдовстве, и ему с

большим трудом удалось добиться прекращения ее дела. Умер Кеп-

лер в Регенсбурге, куда прибыл в тщетной надежде получить жало-

ванье, не выплаченное ему из императорской казны. Несмотря на

обрушившиеся на него несчастья, Кеплер с удивительным упорством

продолжал занятия астрономией, главной целью которых было выяс-

нение законов обращения планет вокруг Солнца. Интересно отме-

тить, что, хотя Кеплер неоднократно высказывал скептическое отно-

шение к астрологии, он все же не освободился от ее влияния, делал

на основе наблюдений над положением небесных тел предсказания

и составлял гороскопы (известны гороскопы, составленные им для

Валленштейна).

Заслуга Кеплера перед наукой состоит в том, что он выяснил ис-

тинные формы планетных орбит и установил факт неравномерности

движения планет. Заложив фундамент гелиоцентрической системы,

Коперник продолжал придерживаться некоторых господствовавших в

его время неправильных представлений. В частности, он считал, сле-

дуя за Аристотелем, что в сфере небесных явлений существует

наиболее <совершенное> круговое и равномерное движение. Поэтому

он ошибочно полагал, что движение планет также слагается из кру-

говых движений. Для согласования этого взгляда с данными астроно-

мических наблюдений он принужден был отчасти сохранить искусст-

венные геометрические построения системы Птолемея.

Кеплер некоторое время был помощником датского астронома

Тихо Браге (1546-1601), проведшего в Праге последние годы жиз-

ни. Тихо Браге славился искусством производить точные астрономи-

ческие наблюдения. Оставленные им данные о движении планет отли-

чались необычной для того времени полнотой и точностью. Изучая на-

блюдения Тихо Браге над движением Марса, Кеплер после многих

лет упорной работы пришел к выводу, что планеты движутся по эл-

липсам, в одном из фокусов которых находится Солнце (первый за-

кон Кеплера), и что скорость движения планет увеличивается с при-

ближением к Солнцу (второй закон, согласно которому радиусы-век-

торы, связывающие планету с Солнцем, в равные промежутки време-

ни описывают равные площади).

Кеплер опубликовал свои открытия в 1609 г. под названием <Но-

вая астрономия, или Небесная физика, изложенная в исследованиях

о движении звезды Марс>. В работе <Гармония Мира> (1619) он

сформулировал третий закон, устанавливающий связь между перио-

дами обращения планет и их расстояниями от Солнца. Открытые

Кеплером законы позволили составить значительно более точные

таблицы движения планет. Эти таблицы были изданы Кеплером в

1627 г. и названы с честь императора Рудольфа <Рудольфовы таб-

лицы>.

рической системы стало настолько очевидным, что со второй полови-

ны XVII в. астрономы, стоявшие на уровне научных требований

своего времени, в большинстве случаев уже признавали ее пра-

вильность, хотя обычно излагали как одну из возможных гипотез

наравне с системой Птолемея.

Развитие физики

В развитии физики перелом наступил позже,

чем в астрономии. В XVI в. происходила свое-

образная подготовка к созданию новой физики. В связи с гуманисти-

ческим движением и пересмотром господствовавших ранее взглядов

некоторые мыслители предприняли попытки создать новые натур-

философские концепции, в которых были подвергнуты критике раз-

личные аспекты аристотелевской физики, усвоенной средневековой

схоластикой.

Одновременно началась основанная на самостоятельных наблю-

дениях разработка отдельных вопросов физики. Значительные успе-

хи были достигнуты в статике и гидростатике. Благодаря более полно-

му ознакомлению с трудами античных ученых были освоены достиже-

ния Архимеда в области статики и появились новые важные откры-

тия. Наиболее крупным исследованием была работа <Принципы рав-

новесия>, принадлежавшая перу голландца Стевина (1548-1620),

удачно совмещавшего в одном лице ученого-теоретика и инженера-

практика (он был военным инженером и главным инспектором гидро-

технических сооружений в Голландии). Стевин сформулировал важ-

нейшие теоремы гидростатики, в частности, он знал о так называе-

мом гидростатическом парадоксе, который объясняет действие гидрав-

лического пресса. Стевину приписывается также изобретение парус-

ной повозки, приводимой в движение силой ветра.

Итальянский ученый Николо ТарталБЯ-{1500-1557) изучал под

влиянием потребностей баллистики траекторию брошенного тела.

Тарталья установил, что наибольшая дальность полета достигается

при угле вылета в 45°. Английский ученый Вильям Гильберт (1540-

1603) з работе <О магните> на основе тщательных наблюдений и

экспериментов дал подробное описание свойств магнита, а также всех

известных в то время электрических явлений.

Много новых идей в области физики высказал Леонардо да Вин-

чи, однако его записки не были опубликованы и остались неизвест-

ны современникам.

В первой половине XVII в. происходит уже полный переворот в

развитии физики. Этот переворот был связан с деятельностью Гали-

лея, который решительно встал на путь создания науки, основанной

на опыте и на применении точных математических методов при ана-

лизе и обобщении данных опыта. Новый дух, внесенный в науку

Галилеем и другими учеными, виден на примере исследования вопро-

са о свободном падении тел. До Галилея преобладало ошибочное

мнение Аристотеля, что скорость падения тел пропорциональна их

двинул тезис, что скорость свободно падающего тела не зависит от

веса. По рассказу биографа Галилея, для проверки правильности сво-

их взглядов он сбрасывал шары различного веса с высокой башни.

Затем, применяя, поскольку это можно было сделать на той стадии

развития математики, точные математические методы для анализа

процесса движений материальных тел, Галилей вывел уравнение рав-

номерно ускоренного движения, изложил, хотя и не сформулировал в

окончательном виде, закон инерции и принцип независимости дейст-

вия сил, уточнил (или, правильнее, впервые создал) научные пред-

ставления о скорости и ускорении, определял траекторию брошенного

тела, начал изучение колебания маятника и ,т. д. Он всегда стремился

проверять свои выводы, сопоставляя их с наблюдениями, производил

возможные эксперименты. Например, для проверки найденного им

закона равномерно ускоренного движения Галилей скатывал бронзо-

вые шарики по специально устроенному желобу, измеряя время, за

которое они проходили различные расстояния (из-за отсутствия точ-

ных часов он измерял время скатывания шарика количеством воды,

вытекающей через отверстие в дне сосуда). Эти труды Галилея яви-

лись основой для последующего развития кинематики и динамики.

Вклад в начатую Галилеем огромную работу по выяснению под-

линных законов движения материальных тел внес и французский уче-

ный Рене Декарт, сформулировавший, в частности, в более общем ви-

де закон инерции (1644).

Зарождение и укрепление новых принципов научного исследова-

ния знаменовало начало бурного развития физики. Помимо механики

начинают быстро развиваться и другие ее разделы. Важные откры-

тия были сделаны в физике жидких и газообразных тел. Французский

математик и физик Блез Паскаль (1623---1662), известный также как

философ и писатель, успешно продолжил разработку вопросов гидро-

статики и в общем виде сформулировал названный его именем закон

о передаче давления в жидкостях. Ученик Галилея Торичелли (1608-

1647) изучал атмосферное давление и создал ртутный барометр, по-

лучив в запаянной трубке пустое пространство над ртутью (торичел-

лиева пустота). Он отверг старое учение о <боязни пустоты> и ут-

верждал, что ртуть в столбике барометра поддерживается именно

атмосферным давлением. Правильность этого мнения эксперименталь-

но доказал Паскаль, организовав серию опытов с барометром, уста-

навливавшимся на различных уровнях горного склона. Немецкий ин-

женер и бургомистр Магдебурга Отто фон Герике (1602-1686) изо-

брел воздушный насос и поставил эффектный эксперимент, также

подтвердивший существование атмосферного давления и обнаружив-

ший всю его силу (при помощи так называемых магдебургских полу-

шарий). Английский физик и химик Роберт Бойль (1627-1691) и

французский ученый Мариотт (1620-1684) открыли независимо

друг от друга названный их именами закон о соотношении объема

газа с оказываемым на него давлением. Быстро развивалась также и

оптика, чему способствовала работа по созданию и совершенствова-

нию появившихся в это время оптических приборов (зрительная

труба, телескоп, микроскоп), требовавшая изучения законов распро-

странения и преломления световых лучей; важную роль в развитии

оптики сыграли труды Кеплера (<Диоптрика>) и Декарта.

Подъем научной мысли и потребность разви-

вающейся науки, особенно астрономии и ме-

ханики, в более совершенных методах мате-

матического исследования привели к быстрому развитию математики.

Развитие математики

Еще ученые Древней Греции и особенно средневекового Востока

были знакомы с элементами алгебры, умели, например, решать урав-

нения первой и второй степени. В XVI в. новые открытия в этой обла-

сти следовали одно за другим. Итальянские математики, в том числе

Тарталья и Кардано (1501-1576), разработали способ решения урав-

нения третьей степени (формула Кардано). Один из учеников Карда-

но открыл способ решения уравнений четвертой степени. Для слож-

ных вычислений (особенно в астрономии) были изобретены логариф-

мы. Первые таблицы логарифмов (Непера) появились в 1614 г.

Вырабатывалась система математических символов для записи

алгебраических выражений и производства алгебраических действий.

До XV в. буквы употреблялись в алгебре далеко не всегда и лишь для

обозначения искомых неизвестных величин, алгебраические же дейст-

вия записывались посредством слов при помощи громоздких фраз.

Уравнения составлялись и решались только с определенными число-

выми коэффициентами. С XV в. и до середине XVII в. во всеобщее

употребление входят определейШе. -знаки .дляааяиси-.алгебра11чесш1Х

действий (знаки сложения, вычитания, возведения в степень и т. д.),

вводятся буквенные обозначения не только для неизвестных, но и

для всех других величин. Благодаря последнему нововведению, свя-

занному с именем французского математика Виета (1540-1603),

впервые стало возможным в общей форме ставить и решать алге-

браические задачи, появились алгебраические-фермулдд^АлЕеб^аиче-

ская символика получила дальнейшее развитие в трудах Декарта,

который придал ей почти современный вид; в частности, он ввел при-

нятые теперь знаки для обозначения неизвестных величин (послед-

ние буквы латинского алфавита - х, у, z). Одновременно с алгеброй

развивалась тригонометрия, которая из подсобной дисциплины астро-

номии превратилась в особый раздел математической науки.

В это же время зарождаются некоторые совершенно новые разде-

лы математики. Декарт и французский математик Ферма создали

аналитическую геометрию, установив путем метода координат связь

между геометрией и алгеброй. Математики первой половины

XVII в. - Ферма, Кавальери, Паскаль, Декарт, Кеплер и другие раз-

работали отдельные вопросы анализа бесконечно малых величин,

подготовив почву для создания во второй половине столетия диф-

ференциального и интегрального исчисления (И. Ньютон и

Г. В. Лейбниц).

Возникновение новых отраслей математики имело огромное прин-

ципиальное значение. Началось изучение переменных величин и

функциональной зависимости между ними. Вырабатываются матема-

тические методы, впервые позволившие подвергнуть точному анали-

зу процессы движения в природе, явления материального мира в их

изменениях и диалектических связях. Возникновение новых матема-

тических дисциплин было одним из необходимых условий последую-

щих успехов в изучении природы.

Развитие химии, геологии, географии, ботани-

ки, зоологии и т. д. сводилось главным образом

к накоплению и описанию новых фактов. Од-

нако в этом отношении были достигнуты зна-

чительные успехи. Была преодолена традиция черпать фактический

материал, идеи и концепции из сочинений античных авторов. Основ-

ное внимание стало уделяться непосредственному и самостоятельно-

му изучению природы.

В химии были открыты неизвестные ранее вещества, изучались

их свойства, чему способствовали развитие красильного дела, неко-

торых химических производств, медицины (все шире использовав-

шей различные химические соединения в лечебных целях), горного

дела и металлургии, а также все еще продолжавшая процветать

алхимия. Хотя алхимики ставили перед собой фантастические цели,

однако в процессе многочисленных и упорно повторяемых опытов они

часто эмпирическим путем приходили к выяснению химических

свойств многих веществ.

Возрос запас знаний по геологии и минералогии. Крупнейшие

работы в этой области принадлежат немецкому ученому Георгу Бауэ-

ру (1494-1555), более известному под латинизированным именем

Агриколы. Они чрезвычайно интересны для истории горного дела.

В результате великих географических открытий произошло рас-

ширение географических знаний. К середине XVII в. были в основном

установлены общие очертания материков на большей части земного

шара. Неизученными оставались труднодоступные Арктика и Антарк-

тика, частично район Австралии. Были получены новые данные о

морских течениях, ветрах, климатических явлениях, в частности о

неизвестном ранее европейцам климате экваториального пояса и т. д.

Развивались связанные с географией специальные дисциплины. Раз-

рабатывались научные основы картографии и создавались более точ-

ные карты. Большие заслуги в развитии картографии принадлежат

Герхардту Кремеру (1512-1594), вошедшему в историю науки под

латинизированным именем Меркатора (родился во Фландрии, с

1552 г. жил в Германии). Он создал одну из основных картографиче-

ских проекций, названную его именем.

В области ботаники и зоологии появились многотомные, снабжен-

ные зарисовками описания растений и животных, например <История

животных> швейцарского ученого-филолога, библиографа и натура-

листа Конрада Геснера (1516-1565). Были организованы ботаниче-

ские сады, сначала в Италии, затем и в других странах Западной Ев-

ропы. Впервые появились гербарии, научные музеи; предпринима-

лись попытки классификации растений на основе определенных приз-

наков.

организма, происходит пересмотр взглядов, господствовавших в антич-

ной и средневековой медицине. Швейцарский химик (и алхимик),

биолог и врач Филипп Теофраст фон Гогенгейм, принявший латини-

зированное имя Парацельс (1493-1541), пытался создать новую

теорию о природе человеческого организма и методах лечения болез-

ней. Систематически производились тщательные анатомические

вскрытия, знаменовавшие зарождение научной анатомии. Провоз-

вестником новых идей был Везалий (1514-1564), родившийся в

Брюсселе, но сделавший свои основные открытия в Италии, где он

опубликовал труд <О строении человеческого тела>. Теория кровооб-

ращения - фундамент для последующего развития физиологии чело-

века и животных, - подготовленная работами испанского ученого Ми-

геля Сервета (из-за его религиозных взглядов казнен в 1553 г. в

кальвинистской Женеве), была разработана английским врачом

Вильямом Гарвеем (1578-1658).

Изобретение микроскопа позволило исследовать невидимые не-

вооруженным глазом детали строения растений и живых организмов.

Голландец Левенгук (1632-1723) открыл микроорганизмы. Началось

изучение при помощи микроскопа строения живой ткани.

Развитие науки происходило в тесной связи

Связь развития р развитием новой философии. Борьбой против

естествознания ^ ^^^r r

с новой философией средневековой схоластики представители пе-

редовой философской мысли устраняли пре-

пятствие на пути дальнейшего развития науки и способствовали вы-

работке более правильных общих теоретических представлений о

природе. Наибольшую роль сыграли два философа - Фрэнсис Бэкон

и упоминавшийся выше математик и физик француз Рене

Декарт.

Кембриджском университете, затем жил в Париже. Вернувшись на

родину, он сделал блестящую карьеру - стал при Якове 1 лордом-

канцлером королевства и получил титул барона Веруламского. Но

в 1621 г. был обвинен в служебных злоупотреблениях и лишен всех

должностей. Позднее король помиловал Бэкона, но к активной поли-

тической деятельности он не возвратился.

Совмещая, как и многие ученые того времени, практическую дея-

тельность с научными занятиями, Бэкон разработал новый, прогрес-

сивный для своей эпохи эмпирический метод изучения природы. Он

утверждал, что истинное знание должно основываться на опыте. Уче-

ный обязан прежде всего произвести точные наблюдения, установить

свойства материальных тел, а затем путем обобщения этих наблю-

дений (индукции) делать общие выводы. При этом Бэкон уделяет

особое внимание критике тех предвзятых точек зрения и предрассуд-

ков, которые препятствуют проведению точных наблюдений и ме-

шают делать из них правильные выводы. Несмотря на односторон-

ность эмпирико-индуктивного метода Бэкона и слишком упрощенный

подход к его конкретной разработке, призыв к опыту, к проверке

опытом теоретических выводов несомненно способствовал выработке

правильного научного подхода к изучению материального мира.

Значение Бэкона удачно охарактеризовал Герцен. Он писал, что

в лице Бэкона <явился человек, который сказал своим современни-

кам: <Посмотрите вниз: посмотрите на эту природу, от которой вы си-

литесь улететь куда-то; сойдите с башни, на которую взобрались и от-

куда ничего не видать; подойдите поближе к миру явлений - изучи-

те его> \

Следует, однако, отметить, что, пропагандируя новые методы изу-

чения природы, Бэкон в некоторых вопросах не дошел до понимания

достижений науки своего времени, в частности, он был противником

системы Коперника.

Рене Декарт (1596-1650) (латинизированное имя-Картезин^

откуда название его философской системы - картезианство), сын про-

винциального дворянина, учился в иезуитской школе, где все было

пропитано духом схоластики, что вызвало у Декарта разочарование

в официальной науке. Окончив школу, он (по его словам) <оставил

книжные занятия и решил искать только ту науку, которую мог об-

рести в самом себе или же в великой книге мира>. Декарт провел

несколько лет в Париже, служил в иностранных армиях, путешест-

вовал по странам Европы. Наблюдая жизнь, полную борьбы новых

сил с дряхлеющим феодальным миром, изучая достижения передо-

вой научной мысли (особенно математику, которой он увлекался со

школьной скамьи), Декарт, как и Бэкон, пришел к выводу, что схо-

ластическая наука должна быть заменена новой наукой, построенной

на иных основах. В 1629 г. Декарт уехал в Голландию, где вне гне-

тущего контроля со стороны католической церкви надеялся найти

благоприятные условия для научной деятельности. В Голландии бы-

ли опубликованы его главные труды - <Рассуждение о методе>

(1637) и <Начала философии> (1644). Но протестантские теологи

ополчились против Декарта, и ему пришлось уехать в Швецию, где

он умер.

Философская система Декарта отлична от системы Бэкона и яви-

лась отправным пунктом развития другого течения в философии -

рационализма.

Согласно рационалистической теории познания, источником истин-

ного знания является разум, который в самом себе находит крите-

рий для установления истины. Образцом для всех наук должна быть

выбрана математика с ее строгими логическими доказательствами.

Применяя столь же ясные, как математические доказательства, ме-

тоды мышления, можно, по мнению Декарта, прийти к познанию ис-

тины. Этот рационалистический метод познания, на создание которо-

го бесспорно оказали влияние успехи математики, был совершенно не-

совместимым с духом средневековой схоластики и расчищал путь для

дальнейшего развития научных знаний.

Еще большую роль в истории естествознания сыграла натурфило-

софия Декарта. Хотя в философской системе Демарта были значи-

тельные элементы идеализма (он признавал существование бога),

взгляды его на природу носили практически материалистический

характер. Декарт предпринял грандиозную по широте замысла по-

пытку создать цельную и единую в своих основах механико-материа-

листическую концепцию мира. Согласно его учению, весь мир со-

стоит из частиц материи, главным свойством которых является про-

тяженность. Эти частицы, единые по своей природе и различающие-

ся лишь по величине и форме, находятся в движении, подчиненном

механическим законам. Все явления природы Декарт объяснял этим

движением материи. Небесные тела - звезды, Солнце, планеты, ко-

меты - были образованы вихреобразным движением материи; обра-

щение планет вокруг Солнца также является результатом вихрево-

го движения особых мельчайших частиц материи. Магнетизм, тепло-

та, свет, приливы и отливы - результат движения различного рода

частиц. Декарт сделал попытку чисто механическим способом объяс-

нить процессы, происходящие в живых организмах, представляю-

щих, по его мнению, своего рода машины или автоматы (в человеке с

этим своеобразным живым механизмом, т. е. телом, соединена нема-

териальная духовная субстанция - душа). Такой механико-материа-

листический взгляд на природу представлял, несмотря на его недо-

статки, значительный шаг вперед по сравнению со схоластикой. Идеи

картезианской физики, получившие в середине XVII в. широкое

распространение, стали мощным орудием борьбы против старых воз-

зрений на природу.

Итоги развития

естествознания

к середине XVII в.

К середине XVII в. были достигнуты большие

успехи в развитии нового естествознания. Пе-

редовые ученые полностью осознали рещаю-

щее значение опыта в изучении материаль-

ного мира. Причем дело не ограничивалось лишь пассивным созерца-

нием явлений природы; начинают производиться научные экспери-

менты в полном значении этого слова; э^спёриментьГпроизводили и

Галилей, и Торичелли, и Гильберт, и Паскаль, и другие ученые. Для

точного описания, анализа и обобщения наблюдений над природой

успешно применяется математика. Складывается новый, более пра-

вильный общий взгляд на природу, а именно - убеждение, что в

природе все подчинено строгим закономерностям, которые могут

быть познаны человеческим разумом. Такое представление, свойствен-

ное Декарту и последующим философам-рационалистам (хотя они

неправильно отвечали на вопрос о путях познания человеком зако-

нов материального мира), практически разделялось Галилеем, Кеп-

лером и другими зачинателями нового естествознания независимо

от различий в их общих воззрениях.

Для эпохи быстро растущего применения математики характерно

представление, что закономерности, действующие в природе, могут

быть выражены при помощи точных математических соотношений.

Галилей сравнивал Вселенную с открытой для всех книгой, для по-

нимания которой необходимо изучить язык, на котором она написа-

на: <написана же она языком математическим, и знаки ее суть тре-

угольники, круги и другие математические фигуры>. Утвержде-

ние идеи о господстве в природе строгой закономерности подводило

прочный фундамент под формировавшееся новое естествознание.

В процессе полного обновления наук о природе были успешно

решены многие проблемы, имевшие жизненно важное значение для

дальнейшего прогресса естествознания. Особенно велики были успе-

хи астрономии и механики. Развитие этих научных дисциплин уже

вплотную подошло к завершению работы по созданию основ теоре-

тической механики земных и небесных тел, выполненной в конце

XVII в. Исааком Ньютоном.

Рождение нового естествознания было сложным процессом, про-

текавшим в упорной борьбе C(Lстарыми ввкшда^и. Нельзя забывать,

что,"веежггр]ГШГ социальные сдвиги, происшедшие в XVI-первой

хранялись основы старых общественных порядков и были широко

распространены представления, плохо совместимые или даже совсем

несовместимые с научным взглядом на природу, на цели и методы

ее изучения. Несмотря на критику гуманистов, во многих универси-

тетах продолжала господствовать схоластика. Там же, где сохраня-

лась схоластика, удерживалась и уже отжившая свой век перипатети-

ческая (аристотелевская) натурфилософия. Как и прежде, повсемест-

но были распространены грубые предрассудки, даже усилился

религиозный фанатизм; время создания новой науки было вместе с

тем временем Варфоломеевской ночи. Широкое распространение при-

няло преследование <колдунов> и <ведьм>. По всей Западной Европе

в тюремных застенках и на костре гибли ни в чем не повинные лю-

ди, обвиненные в сношениях с нечистой силой. Вышедшая в 1487 г.

книга <Молот ведьм>, в которой подробно указывались меры борьбы

с <колдунами> и <ведьмами>, до середины XVII в. была переиздана

более 20 раз!

Развивавшееся в таких условиях естествознание лишь постепен-

но и ценой огромных усилий освобождалось от ошибочных мнений

освященных традицией заблуждений и предрассудков. Ученые, твер-

до ставшие на путь обновления науки, еще очень часто недостаточно

четко представляли себе грань между возможным и невозможным,

реальным и фантастическим. Занятия астрономией нередко сочета-

лись с занятиями астрологией, предсказывавшей судьбу людей и зем-

ные события на основе расположения небесных светил. Еще не стала

ясна неосуществимость целей, преследовавшихся алхимией, и многие-

ученые продолжали производить химические опыты в надежде найти

особую субстанцию (философский камень - Magisterium, materia

prima), при помощи которой можно было бы превращать простые

металлы в золото, излечивать от всех болезней, возвращать

молодость и т. д. Фактически материалистические взгляды на приро-

ду нередко причудливо переплетались с представлением о действии ^

ней одушевленных начал или же об одушевленности материи, иногда

с верой в существование мистических сил и даже с занятиями магией.

В XVII в. эти трудности постепенно преодолеваются, и процесс

формирования нового естестознания с его специфическими особенно-

стями в основном заканчивается. Значение этого события, рассмат-

риваемого с точки зрения его исторических последствий, было очень

велико. Новое естествознание XVII в. уже окончательно порвало со

средневековой схоластикой, встало^ на путь опытного знания и сво-

бодного научного исследования. Его возникновение означало, что на-

ступила заря новой эры в истории человечества, эры целеустремлен-

ного изучения материального мира, которое в дальнейшем, в XIX и'

особенно в XX в., открыло перед человеком неведомые дотоле воз-

можности в деле овладения силами природы. От Галилея и Кеплера

тянутся нити непосредственной научной преемственности к естество-

знанию наших дней.

Однако значение переворота в науке XVI и XVII вв. не исчерпы-

вается только подготовкой грядущих успехов в научном познании-

мира. Зародившиеся в это время новое естествознание с его более-

совершенными и эффективными методами изучения природы, с не-

прерывно и быстро возрастающим запасом знаний начинает играть

заметную роль в общественной жизни своей эпохи. Хотя эра широкого

применения науки в общественном производстве наступила значи-

тельно позже, однако и в это время некоторые научные достижения

используются в практических целях, способствуя прогрессу про-

мышленности, транспорта и всей материальной культуры в целом. Так.

например, успехи мореплавания XV-XVII вв. в немалой степень

объясняются изобретением более совершенных инструментов для на-

блюдения с палубы корабля за небесными светилами (с целью оп-

ределения географических координат местоположения корабля), по-

явлением более точных астрономических таблиц, прогрессом карто-

графии и т. д.

Вместе с тем распространение новых научных взглядов на приро-

ду становится одним из основных средств борьбы передовых сил об-

щества против идеологии отживавшего феодализма с ее суевериями

и предрассудками. В следующем XVIII в. в период-подготовки Вели-

кой французской революции научное естествознание станет в руках

философов-просветителей могучим орудием борьбы со взглядами, ос-

вящавшими и санкционировавшими старый общественный порядок.