Значение и роль научных революций в становлении классической науки

Введение
Изначально представления человечества об окружающем мире формировались исключительно опытным путем. Чисто опытным путем были получены и ряд математических открытий, которые сейчас кажутся очевидными. Математика была наукой о практическом счете и родилась из бытовых потребностей людей. Так зародилась арифметика, а несколько позже и геометрия с развитием строительных технологий. Вначале всегда шел опыт. Численные соотношения лишь сопровождали реальное производство и хозяйственные отношения. При этом все знания применялись только в отношении реальных объектов, то есть измерялись только длину линии, скажем, начертанной на земле.
Первым из ученых, чьи идеи дошли до нас, был Пифагор. Он первый внес в математику абстракцию. Он стал рассматривать линии без учета их толщины и реальных размеров объектов. Мало того, он стал формулировать задачи и решать их вообще без привязки к какому-либо объекту. Для своего времени Пифагор был революционер. Кроме того, он первый стал вводить понятие аксиом, то есть таких утверждений, которые не нуждаются в доказательствах. И положил аксиомы в основании любых доказуемых утверждений, причем доказательство опиралось на аксиомы. Именно тогда математика стала приобретать современный вид по содержанию. Когда важным стало утверждение истинности или ложности утверждения, а не подсчет некоторых реальных практических фактов. Для большинства же Пифагор остался в памяти благодаря важнейшей теореме, изучаемой в школе и носящей его имя. Наиболее же важным открытием, поразившим мудрецов древнего мира, стало изучение неизмеримости. Например, диагональ квадрата со стороной 1 равна (по теореме Пифагора) квадратному корню из двух. То есть измерить точно и определенно, оказывается, возможно далеко не все. Это еще раз подтвердило определенный абстрактный характер математики. Притом, что такое несоизмеримое число можно использовать в расчетах реального объекта и получить вполне точный и правильный результат. Все- таки долгое время и после Пифагора математика была, несмотря на абстрактность, просто инструментом расчетов и измерений. Не существовало единого языка науки. Во главу угла ставилось учение об устройстве мира, выдвинутое Аристотелем. Согласно Аристотелю, окружающий мир есть сфера, в центре которой неподвижно находится Земля. Движется сфера благодаря действиям первичного двигателя Вселенной, под которым предполагался высший разум. Аристотель считал, что Вселенная была всегда, то есть не возникала и не имеет конца. В центре Вселенной располагалась Земля, поэтому теория мироздания Аристотеля получила наименование геоцентрической. Эта теория была признана ведущей в средневековой Европе и считалась официальной позицией церкви вплоть до конца 60-х годов прошлого века.
Первая научная революция
Долгое время человечество придерживалось религиозных взглядов. Особенно это было характерно для средневековой Европы. Университетам приходилось выбирать между двумя крайностями: светской властью и влиянием церкви. Выбор, как правило, делался в пользу последней. Поддержка со стороны Ватикана давала университетам относительную свободу на местах, но фактически делало ставленниками Папы Римского на местах. Даже руководство университетом первоначально осуществлял епископ. Студенты использовали схоластику как основу обучения, то есть находили мышление ремеслом, которое «зафиксировано тщательным образом». Схоластика строилась, главным образом, на основе знания авторитетных источников и доказательствах. Однако, в дальнейшем именно схоластика, как дисциплина, привязанная к сугубо церковному восприятию мира, стала причиной кризиса университетов Европы. Обучение было платным, а меценаты были явлением довольно нечастым, поэтому оставался только путь служения церкви, которая оплачивала обучение человека, что неизбежно ставило в зависимость от Ватикана реальное обучение. Происходило засилье церковников там, где это просто реально тормозило прогресс. Наконец, сама схоластика пережила серьезный философский кризис, так как была основана на учении еще мудрецов Античности, которые не знали христианства. Примирить христианство и Аристотеля оказалось не просто. В конечном итоге он даже был практически запрещен. Неизбежно возникал плюрализм мнений, который жестко преследовался церковью. Кроме того, ведущей научной силой этого времени были арабские философы и ученые, через труды которых и учились европейцы.
Революцией стало новое учение польского астронома Николая Коперника, который развил принципиально новую гелиоцентрическую систему, где в центре Солнечной системы находилась уже не Земля, а Солнце. Во Вселенной Коперник выделял множество таких небесных светил, как Солнце. Однако, Коперник ошибочно полагал, что Вселенная конечна и имеет границы. Джордано Бруно не просто стал сторонником коперниковой системы, а создал собственную теорию бесконечной Вселенной, где звезды равноудалены от Земли, а все небесные тела имеют строение, схожее с земным по составу (сейчас это можно понимать, как наличие одинаковых химических элементов в составе).
Однако, только опыты Галилея положили начало настоящей в современном смысле науки. При этом Галилей признал единственным языком науки именно математику. По сути, его опыты стали классическими и фундаментальными именно благодаря аккуратной обработке результатов. Притом, что в его распоряжении не было даже средств измерения временных промежутков. Он измерял время, отсчитывая собственный пульс! Галилей заложил основы механики, а ее развитие дало толчок всему естествознанию. Галилей считал, что мир бесконечен и вечен, что все в природе подчинено строгим законам механики.
Глобальным научным прорывом для человечества стали работы немецкого астронома и математика Иоганна Кеплера, на основе которых он вывел три закона, полностью определяющих движение всех небесных тел. Кеплер выводил свои законы скорее эмпирически на основе анализа множества астрономических наблюдений

. Он определил, что все планеты солнечной системы движутся вокруг солнца по эллиптическим орбитам, причем в наиболее близкой к солнцу точке скорость планеты максимальна. Наоборот, в наиболее удаленной точке скорости всех планет минимальны. Орбиты планет имеют пропорциональную связь с периодами их обращения вокруг солнца. Центром всех сил является только Солнце, как наиболее массивный объект. Последнее утверждение было сделано уже великим Ньютоном на основе открытых им законов.
Развитие механики привело к формированию естественнонаучных идей, распространившихся на биологию, химию (тогда алхимию) и другие науки. Англичанин Уильям Гарвей доказал, что учение римского врача Галена не соответствует реальности и кровь циркулирует из артерий в вены, а не образует две не связанные друг с другом системы. Андреас Везалий написал книгу «О строении человеческого тела», полностью опровергнув все бытовавшие до него ложные представления. Знания анатомии широко использовал легендарный Леонардо да Винчи в своих произведениях искусства, придавая им естественный вид. Философским основанием новых знаний стал рационализм, основоположником которого стал Рене Декарт, внесший в математику координатный метод и положивший начало аналитической геометрии. Появились современные алгебраические символы – их ввел Франсуа Виет.
Декарт считал, что между телом и душой есть связь, причем двухсторонняя, то есть не только душа влияет на тело, но и тело на душу, что было определенной революцией для своего времени. Душа не имеет материальной привязки, а тело материально. Единственная функция души – мышление, а за все остальные функции организма отвечает тело. Таким образом, тело человека есть проявление материального, а душа – идеального. Декарт в своей работе «Страсти души» выдвигает идею о полном подчинении человеческого тела законам физики. Последовательно рассуждая, он приходит к выводу, что чувственные восприятия человека («страсти») объяснимы простыми законами физики. Чувства никак не зависят от мыслительного процесса и мышления. На долю души остаются только мысли и желания, а в целом все существование тела объяснимо вполне механически и сам автор даже сравнивает тело человека с часами, которые собраны и работают. Душа у Декарта связана с телом через шишковидную железу головного мозга. Объясняет он это просто тем, что эта железа непарная (единственная в теле по его сведению), а значит сведения, полученные о внешнем мире, могут быть «сфокусированы» в одном месте без искажений. Всего, по его мнению, бесконечно много страстей. Животные духи вызывают колебание железы, а окружающий мир оказывает влияние через чувства. Основная философская идея состоит в том, чтобы свести человеческие чувства к законам природы, действующим на все объекты окружающего мира. Тело человека и его мышление разделены Декартом. По Декарту мышление не зависит от материи. Высший же вид познания для него – это разумная интуиция, которая не совершает ошибок. Такая интуиция представляет сбой отражение истин, появляющихся в мыслях. Следовательно, единственной точкой опоры для мышления человека является он сам. Развивая свой внутренний мир, свои интеллектуальные способности, человек способен познать окружающий мир в собственной неповторимой форме, которая не зависит ни от каких внешних сил и обстоятельств. Таким образом, Декарт утверждал природную свободу человека, подробно изложив это в своих философских произведениях.
Френсис Бэкон вошел в историю, как один из первых ученых, который попытался создать методику научных исследований. Он был идейным противником Декарта и всех сторонников рационализма, считал, что только чувственное познание через опыт может быть единственной силой познания мира. Наука во времена Бэкона была способна больше описать явление, чем объяснить его. Научные знания были нагромождением фактов, плохо связанных друг с другом и не исходящих одно из другого. Бэкон справедливо утверждал, что настоящая наука должна быть не просто бесконечным перечислением каких-то событий или явлений, а четкой логической структурой, которая позволяет сделать прогнозы и выводы. Случайность открытий удручала английского философа. Главным способом вести научные исследования он признавал наличие определенного метода, который и заключает в себе получение научных данных. Метод Бэкона заключался в использовании индукции. Индукция получает любые знания о природе посредством эксперимента, наблюдений и проверкой различных гипотез. Собственно, сама индукция заключена в том, чтобы исследовать и обобщать полученные знания, а на их основе уже выводить точные законы природы, чтобы применять их для дальнейшего познания. Индукция по Бэкону может быть полной, когда свойства периодически повторяются и полностью исчерпываются. Например, фазы Луны сменяют друг друга в строгой последовательности или весна всегда сменяет зиму. Это типичные примеры полной индукции, которые позволяют делать четкие выводы. Бывает также неполная индукция, когда заключение о явлении делается на основании некоторых фактов, так как все подряд факты проверить не представляется возможным. Заключение тогда делается по аналогии. Такая индукция не считается полной, потому что может встретиться факт, который перевернет все наши представления и сделает аналогию неправильной. Поэтому Бэкон решил искать способ сформировать полную индукцию. Для этого он считал, надо искать не только факты, подтверждающие истину какого-то утверждения, но и факты, которые способны опровергнуть утверждение.
Таким образом, Бэкон постулировал два средства исследования природы: путем перечисления фактов и, самое главное, исключения некоторых из них. Используя свой метод, философ вполне правильно пришел к выводу, что тепло и его передача состоит в движении мельчайших частиц