XVII век. Кеплер и Декарт

XVII век

В XVII веке интерес к науке в основных странах Европы резко возрос. Возникают первые Академии наук и первые научные журналы. Возрождаются, несмотря на противодействие католической церкви, идеи атомизма (по мнению Ватикана, эти идеи противоречили смыслу таинства причащения). Появляются совершенно новые научные идеи, и усовершенствование измерительных приборов уже позволяет проверить многие из них. Особенно большую роль в истории оптики, физики и науки вообще сыграло изобретение в начале XVII века в Голландии зрительной трубы, родоначальника всех последующих оптических инструментов исследования.

Кеплер и Декарт

Иоганн Кеплер в 1609 году издал книгу «Новая астрономия», где изложил открытые им два закона движения планет; третий закон он сформулировал в более поздней книге «Мировая гармония» (1619). Вопреки Птолемею, Кеплер установил, что планеты движутся не по окружностям, а по эллипсам, причём неравномерно — чем дальше от Солнца, тем медленнее. Заодно Кеплер сформулировал (более чётко, чем Галилей) закон инерции: всякое тело, на которое не действуют иные тела, находится в покое или совершает прямолинейное движение. Менее ясно формулируется закон всеобщего притяжения: сила, действующая на планеты, проистекает от Солнца и убывает по мере удаления от него, и то же верно для всех прочих небесных тел. Источником этой силы, по его мнению, является магнетизм в сочетании с вращением Солнца и планет вокруг своей оси. Кеплер также значительно продвинул оптику, в том числе физиологическую — выяснил роль хрусталика, верно описал причины близорукости и дальнозоркости. Он существенно доработал теорию линз, ввёл понятия фокуса и оптической оси, открыл приближённую формулу связи расстояний объекта и его изображения с фокусным расстоянием линзы.

В 1637 году Рене Декарт издал «Рассуждение о методе» с приложениями «Геометрия», «Диоптрика», «Метеоры». Декарт считал пространство материальным, а причиной движения — вихри материи, возникающие, чтобы заполнить пустоту (которую считал невозможной и поэтому не признавал атомов), или от вращения тел. В «Диоптрике» Декарт впервые (независимо от Снеллиуса) дал правильный закон преломления света. Он создал аналитическую геометрию и ввёл современную математическую символику. Декарт заявил о единстве земной и небесной физики: «все тела, составляющие Вселенную, состоят из одной и той же материи, бесконечно делимой и в действительности разделённой на множество частей».

В 1644 году вышла книга Декарта «Начала философии». В ней провозглашается, что изменение состояния материи возможно только при воздействии на неё другой материи. Это сразу исключает возможность дальнодействия без ясного материального посредника. В книге приводятся закон инерции и закон сохранения количества движения. Количество движения Декарт правильно определил как пропорциональное «количеству вещества» и его скорости, хотя в своих рассуждениях он не учитывал его векторную направленность.

Декарт уже понимал, что движение планеты — это ускоренное движение. Вслед за Кеплером Декарт считал: планеты ведут себя так, как будто существует притяжение Солнца. Для того чтобы объяснить притяжение, он сконструировал механизм Вселенной, в которой все тела приводятся в движение толчками вездесущей, но невидимой, «тонкой материи». Лишённые возможности двигаться прямолинейно из-за отсутствия пустоты, прозрачные потоки этой среды образуют в пространстве системы больших и малых вихрей. Вихри, подхватывая более крупные, видимые частицы обычного вещества, формируют круговороты небесных тел, вращают их и несут по орбитам. Внутри малого вихря находится и Земля. Круговращение стремится растащить прозрачный вихрь вовне, при этом частицы вихря прижимают видимые тела к Земле. По Декарту, это и есть тяготение.

Физика Декарта была первой попыткой описать в единой системе все типы природных явлений как механическое движение, представить Вселенную как единый механизм. Многое в этой системе (например, принцип близкодействия) актуально и сейчас, однако Декарт сделал методологическую ошибку, требуя при исследовании явления сначала непременно выяснить его «главные причины», а уже потом строить математическую модель. Это был шаг назад, из-за такого подхода в трудах Декарта и его последователей («картезианцев») содержится не меньше ошибок и умозрительных фантазий, чем у Аристотеля. Галилей и Ньютон поступили наоборот — сначала на основе наблюдений строили математическую модель, а затем, если данных достаточно, выдвигали предположения о «первопричинах» («сначала анализ, потом синтез»). Этот подход оказался более продуктивным, например, для тяготения — от создания Ньютоном математической модели до выяснения Эйнштейном физической сущности тяготения прошло более двух столетий.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒