Начала. Физические начала натурфилософии - Борис Иванович Мальчиков
Исторический аспект развития методологии физической мысли
В предыдущем разделе приведены логические рассуждения относительно вопросов возникающих при рассмотрении физических проблем. Но интересно также взглянуть на эти же вопросы с точки зрения исторического развития физической мысли. Интересно на сколько соответствует изложенное выше общемировой тенденции развития физики во временном аспекте. Рассмотрение такого плана возможно с привлечением письменных свидетельств прошлого. Это возможно, но глубина исследования не слишком глубока и ограничена периодом начиная с времен Древнего мира по настоящее время.
В современной историографии научной физической мысли существуют разные подходы, однако они могут быть объединены в одно целое. Письменные источники для изучения начинаются с эпохи древней Греции. В них находятся свидетельства титанических усилий наших предков в желании понять окружающий мир. Попытки были хаотичными и в них еще не просматривается общая методика процесса познания. Существует, однако, мнение, что в период 16–18 вв в Европе, родилась наука в смысле ее нынешнего понимания. Этот период получил наименование «Великой научной революции». Ее возникновение связывают с деятельностью таких ученых как Галилей, Кеплер, Декарт, Ньютон. Именно к этому периоду относят рождение собственно научного метода, для которого характерно специфическое отношение между теорией и экспериментом.
Это несомненно верно, но при этом революция не была бы возможна, если бы гении средневековья не стояли на плечах титанов древнего мира. Поэтому понять логику рождения современной научной методики можно только проследив ее развитие с тех давно минувших дней.
Историки различают 4 этапа развития физики древнего мира: а) Ионический (600–450 лет до н. э.), б) Афинский (450–300 лет до н. э.), в) Эллинический (300–150 лет до н. э.), г) Завершающий (600 лет н. э.)
а) Собственный практический опыт, а также заимствования из более древних культур привел к возникновению математических идей в сущности и взаимосвязи явлений природы.
б) Физика продолжает оставаться составной частью философии, хотя в новых общественных условиях в структуре философских знаний все больше места стала занимать объяснение общественных явлений. В это время Платон применил свое идеалистическое учение к таким физическим понятиям как движение и гравитация. Но самым выдающимся представителем философии того периода был все же Аристотель. Его физические теории касаются почти всех областей данной науки. Это период, когда формировалось учение об атоме Левкиппомом и его учеником Демокритом. В соответствии с ним: 1) вся вселенная состоит из мельчайших частиц-атомов и пространства, в котором движется атом, 2) атом вечен и неуничтожим, а значит вселенная вечна, 3) атом абсолютно неизменяем и неделим, 4) все предметы образуются из сочетания атомов разной формы и соединений. Аристотель создал первую классификацию наук, разделив их на теоретические, практические и творческие. Особый интерес испытывал к физике, астрономии, и математике. Является создателем формальной логики — науки о законах правильного мышления. В истории Аристотель известен, как создатель космологического учения, в основе которой лежала геоцентрическая концепция Мира. Земля имеет форму шара, центр вселенной — область Земли, которая создана из 4-х стихий, область неба создана из 5-го элемента — Эфира.
в) Физические познания достигли своего расцвета. Теперь на первый план выступают логические интерпретации физических явлений, одновременно физика обратилась к постановке и решению практических задач. Архимед обосновал статику и гидростатику с математических позиций. В области оптики Эвклид развил теорию отражения. Птолемей экспериментальным путем измерил рефракцию, создал труд «Математическая система», определивший развитие астрономии.
г) Характеризуется стагнацией и начинающимся упадком.
Античной науке были характерны следующие черты: 1) Основой мышления была созерцательность — теория, 2) Практически не было экспериментального метода, 3) Основное внимание уделялось технике мышления, которая основана на формальной логике Аристотеля. 4) Первой теоретической наукой в Греции становится математика, для которой разработан математический аппарат (Пифагорейская школа).
Сама методология научного подхода в античном мире выкристаллизовывался из принципов общественной жизни того времени. Так Греческий полис принимал социально значимые решения, пропуская через фильтр конкурентных предложений и мнений на народном собрании. Преимущества одного мнения перед другим выявлялось через доказательство, в ходе которого ссылки на авторитет, особое социальное положение индивида, предлагавшего предписание для будущего действия, не считались серьезными аргументами. Диалог велся между равноправными гражданами и единственным критерием была обоснованность предлагаемого норматива.
Именно в греческой математике встречается изложение знаний в виде теорем: «дано — требуется доказать — доказательство». Аксиоматический метод изложения научных теорий использован впервые в «Началах» Эвклида (Геометрия).
Закончив с античной наукой вернемся к Великой научной революции, а именно к ее вершине — труду Ньютона «Математические начала натурфилософии» (1687 г). Именно в нем сформулирован знаменитый закон всемирного тяготения. В основу своих исследований Ньютон полагает три основных закона движения (иначе три аксиомы). Схема изложения» Математических начал Натурфилософии» была аналогична «Началам» Эвклида. Даны все определения, затем аксиомы и потом само изложение предмета.
В течение 250 лет сочинение Ньютона служит главным первоисточником дальнейших открытий в общей механике, небесной механике, в физике и технике. Ньютон не только сформулировал величайший закон природы, но и дал новый общий метод, который позволил решать задачи всех этих наук.
Структура изложения в труде такова:
Даются определения: 1) количество материи-масса, 2) количество движения, 3) сила инерции, 4) внешняя сила, 5) центростремительная сила, 6) абсолютная величина центростремительной силы, 7) движущая величина центростремительной силы.
Далее Ньютон поясняет в каком смысле употребляются в дальнейшем менее известные названия.
Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. При этом отмечается, что эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами, от чего происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные.
Следующим этапом даются аксиомы или законы движения: Три закона Ньютона (движение по инерции, F=ma, действие равно противодействию)
Последнее звено — изложение основного доказательства.
За научной революцией средневековья следует революция начала 20-го века. Символом которой стал Эйнштейн. Его взгляд на окружающий мир сломал все предыдущие стереотипы. Специальная и Общая теории относительности вместе с развитием квантовой механики перевернули представления классической науки. Вот это и следует проанализировать.
Физике нужна была революция и она произошла на рубеже 19-го и 20-го веков. Этот перелом отметился
