Классическая наука XVII – XVIII вв. Утверждение механической научной парадигмы

Научная революция – это радикальное изменение всех элементов науки , а именно: фактов, закономерностей, теорий, методов и в целом научной картины мира.

Первая научная революция пришлась на конец 16-18 вв. и ознаменовалась становлением классического естествознания. Исходным пунктом ее стал переход от геоцентрической к гелиоцентрической модели мира.

После работ Коперника появилась потребность в новых астрономических наблюдениях.

Тика Браге более 20 лет проводил свои наблюдения и на их основе разработал свою астрономическую систему, по которой Солнце двигалось вокруг неподвижной Земли, а другие планеты вращались вокруг Солнца. Это был своего рода компромисс между теориями Птолемея, где все планеты и Солнце тоже вращались вокруг Земли, и Коперника, где все планеты, включая Землю вращались вокруг Солнца.

Т. Браге перед самой смертью передал свои наблюдения Иоганну Кеплеру для дальнейшего подтверждения своей теории.

Кеплер заложил фундамент новой теоретической астрономии. Он открыл 3 закона движения планет относительно Солнца:

· каждая планета движется по эллипсу

· в одном из фокусов эллипса находится Солнце

· скорость движения планет тем больше, чем они ближе к Солнцу.

Открытие Кеплера имело огромное мировоззренческое значение, но эта теория не могла объяснить причин движения планет. И за определение этой задачи взялся французский философ и ученый Рене Декарт.

При Декарте считалось, что весь мир заполнен прозрачным эфиром. В результате Декарт разработал теорию эфирных вихрей, которые и увлекают планеты, заставляя их двигаться. Но и теория вихрей Декарта тоже не могла объяснить движение планет по законам Кеплера и в дальнейшем была отвергнута научным сообществом.

Декарт создал аналитическую геометрию, ввел понятия осей координат, ввел алгебраические обозначения, сформулировал понятие переменной величины, в механике им был сформулирован в общих чертах закон сохранения вещества. Еще Декарт занимался астрологией, а в физиологии выдвинул теорию условного рефлекса.

 Галилео Галилей (1564-1642)

Он заложил основу классической механики. Опираясь на учение Коперника он проводил наблюдения за движением небесных тел, изобрел телескоп, усовершенствовал подзорную трубу, изменив кратность увеличения в 32 раза, обнаружил на Лене горы и моря, а на Солнце пятна, стал применять эксперимент и использовать математику («Природа – это книга, написанная языком математики»). Галилей разработал новую научно-теоретическую методологию описания природы.

Суть метода заключалась в выделении лишь некоторых физических и геометрических характеристик, которые и становились предметом научного исследования. В результате Галилей сформулировал фундаментальный закон природы – принцип инерции: Если на тело не действует сила, то тело находится в покое или равномерно двигается.

Открыв принцип инерции Г. Галилей снял основное возражение против движения Земли, поскольку Земля двигаясь придает движение всем предметам, а мы этого не замечаем.

Галилей опроверг утверждение Аристотеля, что скорость падения предмета тем больше, чем больше его масса и доказал, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (для доказательства использовал мелкие и крупные камни).Галилей экспериментально обнаружил весомость воздуха, открыл законы колебания маятника и внес вклад в учение о сопротивлении материалов, установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, обнаружил 4 спутника Юпитера и написал работу «Диалог о двух системах мира» Птолемеевской и Коперниковской.

Учение Галилея церковь объявила еретическим и грозила уничтожить все его рукописи. Под давлением Галилей отказался от учения Коперника и лишь через 300 лет в 1992 году его учение было признано верным и его реабилитировали.

Первая научая революция завершилась созданием классической механики Ньютона. Для решения проблем механики Ньютон создал свой вариант дифференциального и интегрального исчисления (второй вариант исчисления одновременно и независимо создал Лейбниц).

Ньютон сформулировал 3 закона динамики:

· принцип инерции

· ускорение прямо пропорционально действующей силе и обратно пропорционально массе тела F=ma

· действия двух тел друг на друга всегда равны по величине и направлены в разные стороны.

Ньютон открыл закон всемирного тяготения F=к*( m1m2/r2),

Где F – сила между телами

к - коэффицент

m1m2 - массы тел

r – расстояние между телами.

Главный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии»

В основе движения планет лежит всемирное тяготение.

К середине 17 века многие монархи ощущали необходимость освобождения от Римской церкви и пытались заручится поддержкой различных слоев населения, пытаются найти альтернативе католической религиозной идеологии.

И под прямым покровительством монархов создаются академии:

1660 г. – Лондонское королевское общество

Представители: Бекон, Гук и др. Главная задача – увеличить власть человека над природой и освободить от рабства предрассудков.

Потом образовываются Парижская, Берлинская, Стокгольмская и наконец, Петербургская академии наук.

В основе их лежат принципы Галилея. Со временем начинает поощряется изобретательская деятельность. Очень помогала решать проблемы и находить компромисс с церковью теория действенной истины.

На основе механики Ньютона формулируется классическая научная парадигма, т.е. господствующая теория. Ее принципы заключались в следующем:

1. Признается единство законов земли и неба, а следовательно единый подход к человеку.

2. Пространство и время стали трактоваться как абсолютные во всех точках, как важнейшее условие существования материи (у Ньютона пространство и время существовали сами по себе)

3. Обосновывается возможность проведения одних и тех же экспериментов в одних и тех же условиях

4. Наличие универсальных методов познания: анализ-синтез, индукция дедукция

5. Утверждаются принципы механического детерминизма (причинности), т.е. законы механики едины и правильны.

6. Принцип редукционизма или механизма, т.е. сведения сложных процессов к сумме простых и т.п.

Парадигма позволила осуществить массу открытий:

Открыты Уран, Нептун, Плутон на основе закона всемирного тяготения путем математических расчетов, а обнаружены эллиптически, т.е. оптическим путем, они лишь позже.