Уровень: Абстракт Основной текст Основные утверждения Глоссарии: ... Глоссарий

Научная картина мира в XVIII веке

К XVIII веку трудами многих ученых запада сложились представления о мире и некоторых законах природы. Обобщил эти представления и отшлифовал их Ньютон. Этот период был так охарактеризован Энгельсом: "...Первый период нового естествознания в области неорганического мира заканчивается Ньютоном..." Какова же была картина мира в это время или какова была научная парадигма^* XVIII века?

Термин "парадигма" (paradigma - пример, образец) ввел американский философ Томас Кун в 70-х годах нашего века. Совокупность признанных научных достижений дает обычно в течение некоторого времени научному обществу модель постановки проблем и способов их решения. Такая система взглядов на мир и способов его исследования носит название парадигмы. Трудами великих физиков XVIII века была создана картина мира и соответствующая ей философия, которые получили название Ньютоно-Картезианской модели мира. Наибольшие достижения, носящие характер законченности, были сделаны в механике. Это прежде всего законы механики, о которых должно быть известно каждому школьнику. Напомним эти законы в формулировке Ньютона.

Закон I: Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние.

Закон II: Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует

предполагается здесь, что масса m=const; через F, V, a, обозначены сила, скорость, ускорение и время.

Закон III: Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе - взаимодействие двух тел друг на друга равны и направлены в противоположные стороны.

Из этих законов был получен ряд важных следствий: принцип суперпозиции сил (правило параллелограмма сил), закон сохранения количества движения для замкнутой системы.

Cущественный вклад был внесен Ньютоном в открытие закона тяготения: сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния. Эти законы изложены в "Началах" Ньютона (1687), где указана основная тенденция современного ему естествознания "подчинить явления природы законам математики". Кроме того, Ньютон предложил механизм сопротивления, испытываемого телом при его движении в жидкости, т. е. изучал сложные вопросы гидродинамики вязкой жидкости.

В "Началах" четко изложены взгляды Ньютона на пространство и время, относительное и абсолютное движение. Ньютон полагал, что можно говорить об абсолютном движении тел, если ввести понятия абсолютного пространства и времени.

"Абсолютное истинное математическое время ... протекает равномерно и иначе называется длительностью".

"Относительное, кажущееся или обыденное время есть ... мера продолжительности, употребляемое в обыденной жизни вместо истинного времени, как-то: час, день, месяц, год".

"Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным".

Мы здесь не рассматриваем работ Ньютона в области электричества, магнетизма, теории света и цвета и др. Отметим только, что для математической реализации различных уравнений он развил анализ бесконечно малых величин, что составляет основу высшей математики и в наше время.

В заключение отметим, что с выходом в свет "Начал" слава Ньютона стала общепризнанной, его авторитет непререкаемым.

Итак, по Ньютоно-Картезианской модели мира:

• материя существует в трехмерном (евклидовом) пространстве во времени;
• в мире наблюдается линейная причинно-следственная связь;
• материя, пространство и время независимы друг от друга;
• материальный мир имеет четко очерченные границы.

В физике в XVIII веке достаточно полно изучено механическое движение и мало известны другие формы движения. Ученые того времени и начала XIX в. были убеждены, что если задать законы движения (законы Ньютона), начальное положение тела в координатах x_o, y_o, z_o и начальные скорости Vx_о, Vy_o, Vz_o, то поведение системы полностью определено и известно заранее, т. е. возможно рассчитать положение и скорости тел в любой момент времени в прошлом и настоящем. Мир как бы является грандиозным часовым механизмом, который однажды был заведен. В начале XIX века французский физик и математик Лаплас утверждал, что если некий демон знает начальные координаты и скорости, то все может быть им предсказуемо, т. к. Вселенная развивается по вполне фаталистическим законам. Незнание субъективно, оно не отражает закона Природы, т. е. случайность в этой картине мира объективно не существует, за ней скрываются вполне детерминированные параметры системы. Их знает демон Лапласа^*, а мы их не знаем.

Итак, в классической механике процессы обратимы и там нет места случайности, все предопределено и все можно в принципе вычислить. Однако не все могли согласиться с таким видением мира, интуиция отдельных современников протестовала против такой картины мира и особенно остро это ощущали люди искусства. В 1802 году английский поэт У. Блейк писал:

Заметим, что у некоторых наших современников, в том числе и ученых разных специальностей, картина мира базируется на приведенных здесь постулатах XVIII в., но как увидим дальше, все значительно сложнее и богаче.