Научная революция XVI-XVII вв.: формирование основ математического естествознания

Французский мыслитель отождествляет пространство (протяженность) с материей (природой), понимая последнюю как непрерывную, делимую до бесконечности. Поэтому и космос у него беспределен. Но идею Дж. Бруно о множественности миров Декарт не разделяет.

Философ понимает движение как относительное, движение и покой равнозначны: тело может являться движущимся относительно одних тел, в то время как относительно других будет оставаться покоящимся. На этом основании он формулирует принцип инерции: тело, раз начав двигаться, продолжает это движение и никогда само собой не останавливается.

Гарантом и для закона инерции (первого закона природы) и для второго закона, утверждающего, что всякое тело стремится продолжать свое движение по прямой, согласно Декарту, выступает Бог-Творец. Третий закон определяет принцип движения сталкивающихся тел. Первый и второй законы признавались в физике Нового времени, третий же был подвергнут резкой критике.

Согласно Декарту, задача науки — вывести объяснение всех явлений природы из полученных начал, в которых нельзя усомниться, но устанавливаются эти начала философией. Поэтому его часто упрекают в априорном характере научных положений.

Декарт отмечает, что представление о мире, которое дает наука, отличается от реального природного мира, поэтому научные знания гипотетичны. Признание вероятностного их характера некоторые исследователи видят в нежелании Декарта навлечь на себя подозрение в подрыве религиозной веры. Но была и теоретическая причина, как считает П. П. Гайденко: «И причиной этой, как ни парадоксально, является божественное всемогущество. Какая же тут, казалось бы, может быть связь? А между тем простая: будучи всемогущим, Бог мог воспользоваться бесконечным множеством вариантов для создания мира таким, каким мы его теперь видим. А потому тот вариант, который предложен Декартом, является только вероятностным, — но в то же время он равноправен со всеми остальными вариантами, если только он пригоден для объяснения встречающихся в опыте явлений».

Нигде в предшествующем знании не существовало понимания природы как сложной системы механизмов, всемогущий Творец никогда не выступал в образе Бога-Механика, поэтому Декарту важно показать, что Бог владеет бесконечным арсеналом средств для построения машины мира, и хотя человеку не дано постичь, какие именно из средств использовал Бог, строя мир, человек, создавая науку, конструирует мир так, чтобы между ним и реальным миром имелось сходство. Вот поэтому предлагаемый в науке вариант объяснения мира носит гипотетический характер, но отнюдь не теряет своей объяснительной силы.

Сильное впечатление на современников произвела теория вихрей (космогоническая гипотеза) Декарта: мировое пространство заполнено особым легким, подвижным веществом, способным образовывать гигантские вихри. Хотя космогоническая гипотеза Декарта была отвергнута, но остались бессмертными его достижения в области математики: введение системы координат, алгебраических обозначений, понятия переменной, создание аналитической геометрии. Важна была также идея развития, содержащаяся в теории вихрей, и идея деления «корпускул» до бесконечности, что впоследствии было подтверждено атомной физикой.

Научную программу, которую создал Исаак Ньютон (1643- 1727), английский физик, он назвал «экспериментальной философией». В соответствии с ней исследование природы должно опираться на опыт, который затем обобщается при помощи «метода принципов», смысл которого заключается в следующем: проведя наблюдения, эксперименты, с помощью индукции вычленить в чистом виде связи явлений внешнего мира, выявить фундаментальные закономерности, принципы, которые управляют изучаемыми процессами, осуществить их математическую обработку и на основе этого построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов.

Ньютон создал основы классической механики как целостной системы знаний о механическом движении тел, сформулировал три ее основных закона, дал математическую формулировку закона всемирного тяготения, обосновал теорию движению небесных тел, определил понятие силы, создал дифференциальное и интегральное исчисление как язык описания физической реальности, выдвинул предположение о сочетании корпускулярных и волновых представлений о природе света. Механика Ньютона стала классическим образцом дедуктивной научной теории.

Также как и Ньютон, немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646-1716) был убежден, что все в мире существующее должно быть объяснено с помощью исключительно механических начал. Природа — это совершенный механизм, и все — от неорганического до живых организмов — создано гениальным механиком Богом. И познаваться этот механизм может с помощью механических причин и законов.

Отметим основные научные достижения Лейбница (вопреки его механистическому материализму вначале, а затем объективному идеализму — особенно в «Монадологии»):

1. Открыл (одновременно с Ньютоном) дифференциальное и интегральное исчисления, что положило начало новой эре в математике.
2. Стал родоначальником математической логики и одним из создателей счетно-решающих устройств. В связи с этим основатель кибернетики Н. Винер назвал его своим предшественником и вдохновителем.
3. В вопросах физики и механики подчеркивал важную роль наблюдений и экспериментов, был одним из первых ученых, предвосхитивших закон сохранения и превращения энергии.
4. В трактате «Протагея» одним из первых пытался научно истолковать вопросы происхождения и эволюции Земли.
5. Изобрел специальные насосы для откачки подземных вод и создал другие оригинальные технические новшества.
6. Обратил внимание на теорию игр.
7. Указал на взаимосвязи, развитие и «тонкие опосредования» между растительным, животным и человеческим «царствами».
8. Ратовал за широкое применение научных знаний в практике.

В Новое время сложилась механическая картина мира, утверждающая: вся Вселенная — совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц, перемещающихся в абсолютном пространстве и времени, связанных силами тяготения, подчиненных законам классической механики; природа выступает в роли простой машины, части которой жестко детерминированы; все процессы в ней сведены к механическим.

Механическая картина мира сыграла во многом положительную роль, дав естественнонаучное понимание многих явлений природы. Таких представлений придерживались практически все выдающиеся мыслители XVII в. — Галилей, Ньютон, Лейбниц, Декарт. Для их творчества характерно построение целостной картины мироздания. Учеными не просто ставились отдельные опыты, они создавали натурфилософские системы, в которых соотносили полученные опытным путем знания с существующей картиной мира, внося в последнюют необходимые изменения. Без обращения к фундаментальным научным основаниям считалось невозможным дать полное объяснение частным физическим явлениям. Именно с этих позиций начинало формироваться теоретическое естествознание, и в первую очередь — физика.

В основе механистической картины мира лежит метафизический подход к изучаемым явлениям природы как не связанным между собой, неизменным и не развивающимся. Ярким примером использования его является классификация животного мира, изложенная известным шведским ученым-натуралистом Карлом Линнеем (1707-1778) в работе «Система природы». Достоинством ее является бинарная система обозначения растений и животных (где первое слово обозначает род, а второе — вид), дошедшая до настоящего времени. Расположив растения и животных в порядке усложнения их строения, ученый тем не менее не усмотрел изменчивости видов, считая их неизменными, созданными Богом.

Успешное развитие классической механики привело к тому, что среди ученых возникло стремление объяснить на основе ее законов все явления и процессы действительности. В конце XVIII в. — первой половине XIX в. намечается тенденция использования научных знаний в производстве, причиной чему было развитие машинной индустрии, пришедшее на смену мануфактурному производству, что вызвало развитие технических наук. «Технические науки не являются простым продолжением естествознания, прикладными исследованиями, реализующими концептуальные разработки фундаментальных естественных наук. В развитой системе технических наук имеется свой слой как фундаментальных, так и прикладных знаний».