Вторая научная картина мира ознаменовалась открытием и даже, как говорили современники и последователи, - переворотом в астрономии, который был сделан польским ученым Николаем Коперником в начале 16 века. Старые геоцентрические представления для своего времени и для многих последующих столетий были весьма убедительными. Они с успехом многое объясняли и отвечали на множество вопросов. Но человеческий разум не стоит на месте, он постоянно устремляется к новому, неизвестному и задает себе новые вопросы, ставит новые проблемы. Поэтому настало время, когда старая геоцентрическая картина мира не все уже могла объяснить и не со всеми вопросами справиться. Она пришла в противоречие с новыми обнаруженными людьми фактами. Так Коперник, долгое время наблюдая за движением небесных тел, заметил, что некоторые из них движутся по четким круговым орбитам, а некоторые - совершают какие-то странные петлеобразные движения. Причем первые объекты - это звезды, а вторые - планеты, подобные нашей Земле. Почему движения планет и звезд отличаются друг от друга? Ведь геоцентрическая теория говорила о том, что вокруг неподвижной Земли вращаются все небесные тела, а это значит, что мы должны наблюдать одинаковые траектории (направления движения) как планет, так и звезд. Но мы видим другое, следовательно геоцентризм неправильно объясняет происходящее.
Коперник сделал необыкновенно смелое для своего времени предположение о том, что Земля - это не неподвижный центр мира, а одна из планет, которая вместе с другими вращается вокруг настоящего неподвижного центра мироздания - Солнца. Совместное движение Земли и других планет вокруг Солнца и приводит к тому, что мы видим не ровные круговые, а петлеобразные траектории этих планет. Или, говоря иначе, движение Земли искажает реальную картину их вращения вокруг Солнца. Дальнейшие наблюдения и размышления убедили Коперника в верности его первоначального предположения. Его теория стала называться гелиоцентризмом (греч. helios - Солнце) и сменила собой древний геоцентризм. Она многое объяснила по-новому и - гораздо лучше, чем геоцентрическая теория; она смогла ответить на те вопросы и снять те проблемы, с которыми не справлялась птолемеевская картина мира. До сих пор наши представления о Солнечной системе являются, по преимуществу, коперниковскими.
Польский ученый сделал свое знаменитое открытие в начале 16 века. И хотя это уже была эпоха Возрождения, тем не менее средневековые представления оставались еще в силе, играли значительную роль в духовной жизни, и влияние церкви также было достаточно сильным. Коперниковская теория наносила сокрушительный удар по религиозным средневековым представлениям. Ведь они, вслед за Птолемеем рисовали Землю неподвижным центром мироздания. А кроме того, считалось, что ад, где мучаются после смерти грешники находится под Землей, а рай, где блаженствуют праведные - на небе, то есть ад и рай расположены на противоположных концах мироздания. У Коперника же получилось, что Земля сама движется по небу вокруг Солнца, а значит ад, который находится под Землей расположен на небе, радом с раем, чего никак не может быть по религиозным представлениям. Церковники сожгли книгу Коперника, а его самого принудили отречься от своих взглядов. Однако, открытие было сделано, и новые идеи неумолимо шли вперед, попирая старые. Искусственно сдержать научную мысль очень непросто. Переворот Коперника ознаменовал собой новую эпоху в развитии науки, явился началом глобальной смены научных представлений, исходным пунктом второй научной революции.
Упадок натурфилософии
Как мы уже знаем, первостепенную роль в формировании первой научной картины мира играла натурфилософия, главной чертой которой является умозрительное описание природы в ее целостности. Конечно же, при стремлении охватить весь окружающий мир в его наиболее общих чертах, натурфилософии приходилось многое выдумывать; в нарисованной ей картине мироздания присутствует немало вымышленного и фантастического. Вместе с тем, эта “слабая” сторона натурфилософии оборачивается и ее немалым достоинством: масштабность умозрительного постижения мира, попытка охватить одним широким взглядом все тайны и законы природы делала натурфилософов энциклопедистами, универсальными учеными, стремящимися к знанию обо всем. Кстати, слово “философ” в переводе с греческого означает “любитель мудрости”. По преданию, впервые употребил этот термин греческий мыслитель Пифагор, который в беседе с одним царем произнес знаменитую впоследствии фразу: “Я не мудрец, а только философ”. В данном случае имеется ввиду, что быть мудрецом невозможно, т.е. нельзя владеть мудростью, потому что для этого надо действительно знать все на свете. Однако можно быть философом, любителем мудрости, т.е. – стремиться к ней, или, другими словами, пытаться достичь полного и исчерпывающего знания обо всем. Таким образом, натурфилософ - это тот, кто хочет узнать все возможное об окружающем его мире.
Стремление к всеохватности и широта взгляда давно остались в прошлом. Одной из характерных черт современной науки является ее узкая специализация. Ныне мы можем встретить физика, химика, биолога и т.д., но, скорее всего, нигде не встретим натурфилософа, потому что сегодня желание все знать воспринимается как несерьезное; а человека, который пытается охватить максимально широкий круг природных явлений, непременно сочтут дилетантом. Современное научное предпочтение заключается в том, чтобы знать многое о малом, а древняя наука явно исходила из обратного: пусть придется узнать малое, но зато, и это самое главное, - о многом или обо всем. Специализация науки делает ее более строгой, точной и эффективной, но также – более сухой и безжизненной…
Другой важной чертой древней натурфилософии, помимо стремления к цельному и общему описанию природы, был ее умозрительный характер. Причем, несмотря на тесную связь умозрения с вымыслом и фантазией, оно порой приходило к удивительно точным (для своего времени) выводам. Например, утверждение греческих натурфилософов о том, что Земля является не плоской, а шарообразной, было получено чисто умозрительным путем. Ни о каком опытном подтверждении этого вывода говорить невозможно: посмотреть на Землю из космоса человек смог только в 20 в., а первые кругосветные путешествия были предприняты в 15 в., т.е. спустя примерно 2000 лет после появления древних натурфилософских построений. Другим ярким примером необыкновенной прозорливости умозрения является учение греческого философа Демокрита об атомах. Этот мыслитель предположил, что хотя все тела и состоят из частей, а последние, в свою очередь, - из других, более мелких, частей, все же это деление возможно не до бесконечности: существуют очень маленькие частицы, не делимые далее, по гречески, - атомы. Поскольку они ни из чего не состоят, то и распадаться им не на что, а значит, они никогда не смогут распасться и поэтому существуют вечно, будучи подлинной, неизменной основой природы. Все же остальное представляет собой ту или иную комбинацию атомов. Любой объект существует временно: когда атомы, составляющие его, соединяются вместе, он появляется, когда они разъединяются – исчезает. Эта гениально простая теория Демокрита, как видим, охватывала собой весь окружающий человека природный мир. Она была изобретена чисто умозрительно, но оказалась глубокой и верной не только для своей эпохи: естествознание Нового времени базировалось, по крупному счету, на учении Демокрита вплоть до конца 19 в.
Помимо гениальных идей, которые выдержали проверку многими последующими столетиями, натурфилософия сделала и множество наивных (с современной точки зрения) выводов. Например, древние ученые утверждали, что легкие тела взлетают вверх, тяжелые же падают вниз; а увеличение скорости падающего на землю тела при приближении к ней объяснялось так: как путник, завидев издали свой дом, убыстряет шаги, так и камень, подброшенный вверх и возвращающийся на землю, тем быстрее летит, чем ближе он к ней. Такого рода утверждений, по всей видимости, в натурфилософии было больше, чем гениальных догадок. С течением времени она исчерпала свои возможности и стала уступать место другим методам и формам научного описания и объяснения природы.
В эпоху второй научной революции и формирования новой научной картины мира – ньютоновского, или классического естествознания единая и универсальная наука древности, стремившаяся к общему и цельному взгляду на мир, стала вытесняться зарождавшейся научной специализацией: началось дробление науки на отдельные отрасли и дисциплины, каждая из которых занялась какой-либо определенной областью природы. Кроме того, на смену натурфилософскому умозрению шел экспериментальный метод. Здесь необходимо отметить, что умозрение характерно не только для натурфилософии. Оно представляет собой неотъемлемую черту научного познания во все эпохи. Впомним, говоря о взаимодействии эмпирического и теоретического уровней науки, мы отмечали, что объяснительная схема для фактов – гипотеза или теория – создается как раз умозрительно, после чего – соотносится с фактами. Чем же отличается умозрение древней натурфилософии от умозрения науки Нового времени? Прежде всего тем, что умозрительные выводы в эпоху классического естествознания стали проверяться экспериментальным путем. Роль эксперимента, по крупному счету, состоит в том, что какое-либо теоретическое построение подтверждается (верифицируется) или опровергается (фальсифицируется) с помощью него. Умозрительные положения древних обычно не подлежали ни верификации, ни фальсификации. Поэтому натурфилософия часто рассматривается в качестве преднауки, а рождение науки нередко связывают, как мы уже отмечали, с появлением классического естествознания.
Каковы же преимущества научного познания, вооруженного экспериментом? Во-первых, он позволяет изучать какой-либо объект в “очищенном” виде, т.е. устранять всякого рода побочные факторы, затрудняющие процесс исследования. Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные условия (определенная, или “заданная” температура, влажность, давление и т.п.) В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные, порой неожиданные свойства исследуемых объектов и тем самым глубже постичь их сущность. В-третьих, важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения и измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов. В-четвертых, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его протекание. Известный русский ученый И.П.Павлов говорил по этому поводу следующее: “… опыт как бы берет явления в свои руки и пускает в ход то одно, то другое и таким образом в искусственных, упрощенных комбинациях определяет истинную связь между явлениями. Иначе говоря, наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что хочет”.