О великих переворотах в науке - Кедров Бонифатий Михайлович - Страница 4

Точно так же дело обстоит с открытием более широкого механического закона - закона всемирного тяготения. Его открыл английский ученый И. Ньютон.

Так научная революция пронизала весь XVIII век. Она ломала коренным образом старый способ мышления ученых, которые до тех пор довольствовались лишь видимостью наблюдаемых явлений, и со всей настойчивостью требовала искать и находить их сущность, скрытую за этими явлениями.

Надо добавить, что успехи механики вызвали научную революцию в математике, которая до тех пор развивалась в рамках изучения постоянных величин. Вместе с изучением процессов механического движения в математику пришла переменная величина, которую в свою аналитическую геометрию ввел французский ученый Р. Декарт. С другой стороны, И. Ньютон и Г. Лейбниц в целях математического отображения процессов движения тел и законов их движения создали исчисление бесконечно малых величин (дифференциальное и интегральное исчисление). Таким образом, революция I типа в механике прямо повлияла на математику. Но мы не будем касаться других революций, которые происходили в области математических наук, хотя и должны все время помнить, что революционное развитие математики неразрывно связано прежде всего с прогрессом физики и физической химии.

Особенно ярко характерная черта научных революций I типа проявилась в химии в конце XVIII в.

Революция в химии, вызванная учением А. Л. Лавуазье. Мы уже говорили о том, что с незапамятных времен, наверное, с тех пор, как человек сначала наблюдал огонь, а затем овладел способом его искусственного получения, процесс горения представлялся ему как разрушение горящих тел: выделение содержащихся в горючих телах некоторой материи огня (в виде пламени), дыма и остаточной золы. Средневековые алхимики на этом основании создали учение о том, что все тела природы состоят из трех "начал" (по латыни это звучало так: tria prima). Одно "начало" - горючее - именовалось "серой", другое - летучее - "ртутью", а третье (придуманное позднее) - растворимое, входившее в состав золы, - "солью". Как видим, алхимическое учение, подобно геоцентризму Птолемея, строилось на все той же вере в видимость: мы видим пламя, значит, из горящего тела вырывается "сера", и т. д.

Позднее немецкий химик И. Бехер в том же духе и на такой же основе высказал представление о трех "землях": горючей, летучей и растворимой (солеобразной).

А в XVIII в. другой немецкий химик - Г. Шталь - развил учение о флогистоне как материи огня. Так вера в видимость в области химии просуществовала почти до конца XVIII в., причем сама идея о горючем начале тел претерпела последовательные изменения, пока не нашла свое завершение в понятии флогистона.

В 1774 г. два химика - Дж. Пристли в Англии и К. Шееле в Швеции - одновременно и независимо друг от друга открыли новый газ, названный позднее кислородом. Выяснилось, что кислород и азот - два основных компонента атмосферного воздуха. Казалось бы, это открытие должно было сразу же опровергнуть ложное учение о флогистоне, но этого не произошло, и только потому, что химики, открывшие кислород, так и не поняли, что они держали в руках. Пристли полагал, будто он открыл воздух освобожденный от флогистона (дефлогистинированный воздух), а Шееле - что он нашел "огневоздух". Так сильна была привычка химиков придерживаться старых взглядов, будто горение есть распад тел. Древняя вера в видимость играла здесь роль барьера, заслонявшего истинную сущность процесса горения.

Этот барьер преодолел французский химик А. Л. Лавуазье. Он теоретически правильно обосновал эмпирическое открытие кислорода и доказал, что горение не есть распад тел, а есть их соединение с кислородом. Лавуазье правильно истолковал тот уже известный химикам факт, что металл после его обжигания на воздухе (кальцинации), превращаясь в окалину (окись), увеличивается в весе. Если бы окисление и горение состояло в выделении флогистона, то металл должен был бы не увеличиваться, а уменьшаться в весе. Если же вес увеличивается, то это значит, что происходит присоединение металлом чего-то содержащегося в воздухе. Так возникла кислородная теория химических процессов - горения окисления и восстановления металлов и других элементов, а также дыхания. В результате в химии произошла первая научная революция, показавшая, что за внешней стороной (видимостью) химических процессов скрывается их сущность, невидимая непосредственно нашему глазу.

Обратим теперь внимание на то, что научные революции I типа происходили таким образом, что они начинались в области изучения более простых форм движения материи, а именно, небесной и земной механики, а затем распространялись на область более высокой и сложной формы движения материи а именно химической. В дальнейшем мы будем наблюдать ту же последовательность. Можно сказать так: чем ниже и проще форма движения, тем относительно раньше в науке, ее изучающей, совершается научная революция соответствующего типа, а чем она сложнее и выше, тем позднее происходит аналогичная революция в данной научной области.

(Научные революции II типа - вторая половина XVIII в. - XIX в.)

Дальнейший ход познания. Революции I типа, разрушая безоговорочную веру в видимость, все же не доводили начатое до конца. Оставалось нетронутым убеждение, что все процессы в мире неизменны испокон веков, что они повторяются в одном и том же вечном круге. Даже появилась поговорка: "Ничто не ново под луною". И эта вера в неизменность становилась новым барьером для человеческого ума на пути к постижению истины. Объявлялись неизменными, раз и навсегда данными вновь раскрываемые законы природы и сущность наблюдаемых явлений.

Такой взгляд означал не только признание абсолютной неизменности природы, но и ее дробление на различные не связанные между собою области, между которыми проводились резкие разграничительные линии.

Научные революции II типа как раз и ломали барьер, стоявший на пути к познанию истины, разрушали веру в абсолютную неизменность природы, в ее разделение на изолированные друг от друга участки. Научная революция II типа в какой-либо области знания совершалась, как правило, после революции I типа, являясь ее прямым развитием, она врывалась в соответствующую область науки и перестраивала ее. Однако так бывает не всегда. Иногда обе революции - I и II типа - происходят одновременно, о чем свидетельствует история физики, биологии и общественной науки XIX в. Но бывало, что революция II типа опережала революцию I типа (например, в биологии и философии), и лишь последующее развитие науки приводило в соответствие и во взаимную связь обе научные революции.

Наконец, наблюдались и такие случаи, когда (например, в химии в последней трети XIX в.) революция II типа началась, а затем временно задержалась.

Рассмотрим теперь самые первые научные революции II типа, совершившиеся в астрономии во второй половине XVIII в. и в химии в начале и середине XIX в.

Революция в астрономии, вызванная космогонической гипотезой И. Канта и П. Лапласа. Идеи Коперника, продолженные далее Галилеем, Кеплером и в особенности Ньютоном, привели к созданию общей картины мира (Солнечной системы) на основе принципа вечности и неизменности небесных явлений. Ньютон разложил движение планет по замкнутым орбитам вокруг Солнца на две составляющие силы: нормальную и тангенциальную. Первую он объяснил действием закона всемирного тяготения, ибо взаимное тяготение двух тел (планеты и Солнца) действует по прямой линии, соединяющей центры этих тел. Что же касается тангенциальной силы, то Ньютон не мог найти для нее рационального объяснения и вынужден был прибегнуть к допущению первоначального "божественного толчка". Благодаря такому "толчку" планеты якобы получили соответствующее ускорение и стали двигаться по своим замкнутым орбитам вокруг Солнца. С тех пор они двигаются неизменным образом и должны будут двигаться так до скончания веков. Мировые часы были однажды, по Ньютону, заведены, и уже ничто не могло и не сможет когда-либо нарушить их хода.