«De revolucionibus orbium caelestium»
«О вращении небесных сфер»
опубликованая в 1543 году
Знаменитая книга Коперника «О вращении небесных сфер», латинское название которой вынесено в заглавие, была опубликована в 1543 году, незадолго до его смерти. В ней современникам Коперника предлагалась стройная и продуманная теория солнечной системы. Вопреки старой, геоцентрической системе, считавшей Землю центром мироздания и утверждавшей, в очевидном согласии с наблюдениями, что небесные светила вращаются вокруг нее, вармейский каноник провозгласил Солнце центром планетарной системы и постарался доказать, что Земля и прочие планеты вращаются по сферическим орбитам вокруг дневного светила. Это был дерзкий вызов христианской церкви, католическому богословию и традиционному средневековому мировоззрению, пронизью вавшему весь так называемый здравый смысл, лежавший в основе жизнедеятельности современников Коперника. Эту сторону дела хорошо знает теперь каждый школьник, по не только в ней заключается смысл открытия Коперника. Говоря о значении велит кого открытия Коперника, Энгельс заметил — и это особенно важно для пашей темы,— что именно этим открытием датируется становление нового естествознания, науки в се современном смысле. Вот почему, обращаясь к учению Коперника, мы можем решить сразу несколько задач. Во-первых, выяснить, так сказать, у самых истоков основные черты и отличительные особенности современной науки. Во-вторых, выявить особенности научного мышления, результатом которого явилась эта наука.
Неужели простой переход от геоцентрической системы к гелиоцентрической, скажете вы, сам по себе является основой создания новой науки, тем рубежом, который позволил Энгельсу датировать книгой Коперника новый этап в развитии человеческого мышления?
Нет, дело не только в этом.
Эпоха Коперника была проникнута духом революции и предвещала революционные изменения в сфере материального и интеллектуального производства. Кроме того, любое, даже второстепенное открытие — результат определенной деятельности, определенного, своеобразного способа мышления. И именно эта сторона дела часто остается в тени, когда говорят о значении коперникианской революции, сводя ее к перевороту в астрономической картине мира.
Сам такой переворот был возможен лишь как следствие нового способа мышления, и я полагаю, что Коперник вполне отчетливо осознавал это обстоятельство. В посвящении папе Павлу III он сформулировал ряд идей и соображений, которые в силу своей лаконичности часто ускользали от внимания исследователей. А между тем именно они представляют для нас наибольшую ценность. Величие полученного Коперником результата часто затмевало блеск его интеллектуального инструментария. Мы вправе поэтому обратить свое особое внимание именно на этот инструментарий, ибо он составляет ту основу, благодаря которой Коперник не только создал новую астрономию, но и заложил фундамент новой науки.
Прежде всего стоит спросить: действительно ли Коперник первый сформулировал гелиоцентрический принцип, создал его, так сказать, на пустом месте? Из истории науки известно, что некоторые античные мыслители вплотную подходили к гелиоцентрическому миропониманию. Но может быть, Коперник ничего об этом не знал? Лучше всего, чтобы он сам ответил на этот вопрос, тем более, что, будучи человеком обширной и глубокой образованности, он добросовестно изучал труды своих предшественников. Вот что говорит он в упоминавшемся посвящении: «...я принял на себя труд прочесть доступные мне сочинения всех философов с целью убедиться, допускал ли кто-либо из них иной род движения, чем тот, который преподается в наших школах. И вот нашел я сперва у Цицерона, что Никетас допускал движение Земли; а из одного места у Плутарха усмотрел я, что и иные были того же мнения. Вот подлинные слова Плутарха (приводится греческий текст): «Обыкновенно принято, что Земля находится в покое; но пифагореец Филолай допускает, что Земля, равно как и Солнце и Луна, движется вокруг огня по косому кругу. Гераклид Понтский, а равно и пифагореец Экфант также придают Земле движение, но не поступательное, а вращательное, вследствие которого она, подобно колесу, по направлению от заката к восходу вращается вокруг своего центра»».
Однако обнаруженные Коперником у древних мыслителей фрагменты и наброски гелиоцентрической картины не представляли собой стройной системы. Они не были облечены в строгую математическую форму. Догадки Филолая, Экфанта, Гераклида Понтского, Аристарха Самосского и других не опирались на точное доказательство и не отвечали точно сформулированным критериям научности.
Господствовавшая во времена Коперника геоцентрическая система знаменитого александрийского математика Клавдия Птолемея обладала несравненно большими достоинствами, чем догадки античных гелиоцентристов. Во-перпых, она лучше согласовывалась с наблюдениями; во-вторых, объяснения наблюдаемых движений небесных светил в каждом отдельном случае проводились с помощью строгих (с тогдашней точки зрения) математических рассуждений.
И все же Коперник обнаружил в геоцентрической системе ряд фундаментальных недостатков. Это касалось прежде всего принципов построения теории и ее методологических основ, если пользоваться современной терминологией. Коперник обращает внимание на то обстоятельство, что геоцентрическая концепция не представляет собой единой, стройной картины мира. Давая объяснения каждому отдельному наблюдаемому явлению, она не в состоянии привести к построению внутренне согласованной системы теоретических знаний. Для описания движения небесных светил в каждом отдельном случае Птолемей использовал особые «начала», не связанные друг с другом принципы и основания объяснения. «Таким образом,— замечает Коперник,— с ними получилось то же самое, как если бы кто-нибудь набрал из различных мест руки, ноги, голову и другие члены, нарисованные хотя и отлично, но не в масштабе одного и того же тела; ввиду полного несоответствия друг с другом из них, конечно, скорее составилось бы чудовище, а не человек».
Это обстоятельство приводит Коперника к утверждению прямо противоположного принципа, который мы могли бы назвать принципом единства системы научного знания. Сам Коперник, разумеется, не употреблял подобной терминологии.
В чем же заключается тот принцип?
Во-первых, в основу объяснения рассматриваемых явлений, в данном случае астрономических, следует положить минимальное число начал. Такие начала, или исходные утверждения, говоря современным языком, образуют принципы данной научной дисциплины. Они должны быть едиными для всех рассматриваемых в теории явлений, а не различными и специфическими для каждого явления, как в учении Птолемея.
Во-вторых, начала, пли принципы, должны согласовываться друг с другом, быть, говоря словами Коперника, одного масштаба. Здесь нетрудно усмотреть требование соответствия, ставшее в наши дни одним из центральных методологических критериев научности. Математические утверждения и конструкции, использовавшиеся в геоцентрической концепции для объяснения движения одного небесного светила, зачастую не только оказывались малопригодными для объяснения движения других светил, но и прямо противоречили основаниям, необходимым для объяснения последних.
Внутренняя согласованность и непротиворечивость исходных положений каждой научной теории становится важнейшей предпосылкой ее всеобщего признания. Но этого мало. Как и большинство мыслителей своего времени, Коперник, зачастую бессознательно, склонялся к естественнонаучному материалистическому миропониманию. То или иное научное построение должно непременно согласовываться с опытом наблюдения.
Мы увидим в дальнейшем, что этот тезис отнюдь не так прост, как кажется на первый взгляд. Но сейчас для нас существенно то, что согласие точных научных знаний с чувственным наблюдением было для Коперника одним из принципов построения всякой подлинной теории. «Хотя Клавдий Птолемей,— писал он,— стоящий впереди других по своему удивительному хитроумию и тщательности, после более чем сорокалетних наблюдений завершил созидание всей этой науки почти до такой степени, что, как кажется, ничего не осталось, чего он не достиг бы, мы все-таки видим, что многое не согласуется с тем, что должно было бы вытекать из его положений; кроме того, открыты некоторые другие движения, ему не известные».
Здесь важно отметить, что система Птолемея в общем согласовывалась с основными наблюдаемыми движениями описываемых им светил. Однако Коперник упрекал своего предшественника в том, что его теория не допускает более высокой степени соответствия и не поддается в этом смысле усовершенствованию. Стоит специально отметить, что Коперник, говоря о согласии теории с наблюдением, был далек от наивного представления, будто бы понятия и законы науки поддаются непосредственному сравнению или сопоставлению с результатами наблюдения. Он со всей определенностью утверждает, что речь идет о согласовании результатов математических вычислений и доказательств с опытными данными. И именно поэтому он уделяет особое внимание математическим основам своего учения.
Во времена Коперника интерес к математике, особенно к геометрии, был чрезвычайно велик. Знакомство с вычислительной математикой и геометрией Евклида входило в программы ведущих университетов. Как математик Коперник не сделал ничего принципиально нового. Но он отчетливо понимал, что подлинная естественнонаучная теория должна говорить на языке математики и задаваться в математической форме, причем математика выступает не как внешняя, лишь организующая структура научного знания, но как способ его построения и развития. В посвящении Павлу III он с самого начала обращает внимание на то, что главная слабость геоцентрической концепции состоит в шаткости ее математических основ. Обнаружив их несовершенство, он, по существу, провозглашает тезис, согласно которому несовершенство математических конструкций научной теории есть признак ее собственного несовершенства. Требуя, чтобы вся система знаний была построена на единых и прочных
математических основаниях, Коперник, пожалуй, первый практически осуществил подобное построение. И хотя применяемый им аппарат математических доказательств с современной точки зрения далек от совершенства, остается только удивляться, каких значительных результатов добился сам вармейский каноник. Его книга представляет собой одну из первых попыток дедуктивного построения естественнонаучной теории. Смысл этого метода заключается в выведении предложений (теорем или законов) данной науки из небольшого числа взаимосогласованных исходных положений— принципов. Со времени Коперника дедуктивное построение естественнонаучной теории, находившее ранее применение лишь в математике, начинает все шире распространяться в естественных науках.
Наконец, стоит, пожалуй, особо отметить, что Коперник сам указывает не только на теоретические соображения, приведшие его к пересмотру старых воззрений, но и на практические потребности, побудившие его к новым изысканиям в области астрономии. Он напоминает, что на V Латеранском соборе (1512— 1517 годы) вопрос о принятии нового церковного календаря остался нерешенным как раз из-за несовершенства астрономии. Нечего говорить, сколь важен был правильный календарь, и прежде всего для навигации, бурно развивавшейся в эпоху великих географических открытий.
Прежде чем закончить этот параграф, считаю полезным точнее разграничить два важных понятия: принципы научной теории и принципы научного мышления.
Если представить научную теорию в наиболее совершенном виде, то есть в виде последовательности взаимосвязанных предложений, законов или теорем, выводимых друг из друга по определенным правилам,
то принципы такой теории представляют собой исходные, наиболее общие утверждения, согласованные Друг с другом и образующие основание, из которого выводятся все остальные утверждения. Так три знаменитых начала термодинамики, науки, изучающей законы тепловых процессов, образуют те исходные утверждения, из которых выводятся остальные законы этой теории. То же самое можно сказать о трех основных законах ньютоновской классической динамики, исторически послужившей исходными принципами для разработки динамической теории движения твердых тел. В квантовой механике роль исходного утверждения, принципа, может играть знаменитый постулат Шрёдингера. И по содержанию, и по количеству принципы различных теорий отличаются друг от друга. Они относятся к определенной предметной области, то есть совокупности явлений и процессов, изучаемой данной теорией. Понятия, с помощью которых формулируются законы ньютоновской динамики, то есть масса, сила, ускорение и т. п., отображают определенные свойства и отношения движущихся предметов. Понятия, фигурирующие в принципах термодинамики, относятся к тепловым процессам и их свойствам.
Принципы научного мышления, отражая опосредованно явления и процессы материального мира, в то же время выражают те условия, правила и требования, которым должны удовлетворять сами эти теории. Принципы научного мышления говорят, например, об условиях истинности научной теории, о том, каким образом одни законы данной теории выводятся из других, как проверяются и устанавливаются эти законы. Их назначение — сформулировать некоторые закономерности, обосновать требования, которым должна удовлетворять любая система знаний, для того, чтобы мы могли считать ее научной.
Теперь мы можем с достаточной ясностью установить, что Коперник совершил не только переворот в области астрономии, выдвинув и сформулировав принципы гелиоцентрической системы, но и попытался, хотя и в очень лаконичной форме, сформулировать новые принципы научного мышления. Была ли, однако, эта попытка столь же революционной, как и первая? Имела ли она столь же значительные последствия? Был ли и в этой области Николай Коперник Торонский столь же выдающимся мыслителем, как и в области астрономии? Нам придется обсудить еще некоторые проблемы, для того чтобы ответить на эти вопросы с более основательным знанием фактов.
|
|
Читайте в рубрике «Методология науки»: |
Военная техника | Телекоммуникации | Электроника | Энергетика | Физика | Химия | Биология | Математика | Психология | Физиология | Экономика | Металлургия | Строительство | Сельское хозяйство | Медицина | Культура и искусство | Виды двигателей | Машины и механизмы | Воздушный транспорт | Водный транспорт | Автотранспорт | Ж/д транспорт | Физики | Химики | Математики | Биологи | Европейские изобретатели | Американские изобретатели | Российские изобретатели | Советские изобретатели | Методология науки | Развитие креативности | Как стать изобретателем | Изобретения будущего