Новый тип ученого Новая наука утверждалась с помощью эксперимента. Эксперимент же проводился с помощью приборов, созданных вручную. Такой характер науки востребовал новый тип ученого: это больше не университетский профессор, но это и не ремесленник. Наука соединяется с практикой особым обра- эом «механические искусства» в руках ученого приобретают эпистемологический статус, научные открытия делаются в обсерваториях, музеях, мастерских и распространяются через книги, периодические издания, энциклопедические словари и энциклопедии. Достаточно вспомнить историю создания французской «Энциклопедии искусств, наук и ремесел XVIII в », явившейся мощнейшим средством распространения научных знаний среди европейского населения. Характеризуя тогдашний тип ученого, современный итальянский исследователь П. Росси пишет: Чтобы стать «ученым», тогда не обязательно было знание латыни или математики, не требовалось и широкое знакомство с книгами или университетская кафедра. Публикация в «Актах» академий и участие в научных обществах были доступны всем — профессорам, экспериментаторам, ремесленникам, любопытствующим, дилетантам. Это не означало, что «новые» ученые были невежественны, из их работ видно, что они обращались к текстам старых авторов, таких, как Евклид, Архимед, Витрувий. Новые инструменты науки Существенным фактором научной революции было совершенствование и создание новых инструментов. Г. Галилей соорудил изобретенный в 1608 г. голландцем Липперсеем телескоп и впервые использовал его для научных целей, он же изобрел воздушный термометр, а Кастелли в 1638 г. дал его описание. И. Кеплер (1571-1630) изобрел телескоп, в котором объектив и окуляр — двояко-выпуклые линзы. Ученик Галилея Э. Торричелли (1608—1647) изобрел барометр, О. Герике (1602— 1686) — воздушный насос, А. Левенгук (1632—1723) — микроскоп, X. Гюйгенс (1629—1695) — маятниковые часы со спусковым механизмом и построил в Нидерландах планетарий с гигантскими телескопами. Великий математик и философ Б. Паскаль (1623— 1662) создал счетные машины, тачку и омнибус. Происходит быстрая модернизация уже известных инструментов — компаса, весов, механических часов. Все эти инструменты становятся неотъемлемой частью научного знания. Некоторые инструменты, например подзорная труба, прежде служили военным целям, и Галилею с трудом удалось добиться ее использования в научных целях. Прекрасная штука эта подзорная труба, — писал Галилей. — Ведь заманчиво видеть тело Луны, удаленное от нас почти на шестьдесят земных полудиаметров, как если бы оно находилось всего на расстоянии двух единиц той же меры. «Коперниканская революция» Современные российские представители философии науки, такие, как А. Микешина и В.С. Стёпин, в своих работах подчеркивают недооценку прежними ис- следователями роли субъективного фактора, личности ученого в результатах его научной деятельности, в тех открытиях, которые со временем превращаются в общезначимую истину. Действительно, именно этот фактор наряду с целым рядом других причин определяет степень общей значимости продолжительности или непродолжительности существования той или иной научной концепции. Коперник, изучавший искусства, математику, астрономию сначала в Краковском университете, а затем в Болонье, где он кроме юриспруденции изучал астрономию и участвовал в исследованиях, проводимых знаменитым болонским астрономом Д.М. Новара. Именно тогда он пришел к мысли о необходимости создания новой астрономической системы. Основные идеи этой системы Коперник изложил в работе «Об обращениях небесных сфер». Суммарно их можно изложить следующим образом: (1) мир сферичен; (2) Земля также сферична; (3) Земля с водой образуют единую сферу; (4) движение небесных сфер единообразное, круговое и постоянное; (5) Земля движется по круговой орбите вокруг центра, одновременно вращаясь вокруг своей оси; (6) пространство небес огромно в сравнении с размерами Земли. Несмотря на то, что в свою новую концепцию Коперник перенес идеи прежних концепций, отголоски герметической традиции (его мир — замкнутый мир, он — не бесконечная Вселенная; совершенная форма — сферическая, совершенное движение — круговое), как отметил в самой известной о Копернике работе «Коперниканская революция» американский историк науки Т. Кун (1922—1996), его система и связанная с ней концепция Вселенной с центром-Солнцем служили инструментами перехода от средневекового общества к современному, поскольку они определяли ... отношения человека со Вселенной и Богом. Теория Коперника, сформулированная на высоком математическом уровне стала фокусом ... противоречий... которые в последующие два века... определили направление европейской мысли. Коперниканская концепция содержала целый ряд прогнозов, таких, как сходство между планетами и Землей, фазы Венеры, которые затем были подтверждены Галилеем. Она создала новую традицию мышления. Астрономы после Коперника, по словам Куна, стали жить в совершенно ином мире, поскольку, «пока Земля оставалась неподвижной, оставалась неподвижной и астрономия». Коперник осуществил реформу основных астрономических понятий, революция в астрономии повлекла за собой революцию в философии. Не случайно И. Кант (1724-1804), говоря об изменениях, которые произвел в теории познания, назвал их «коперниканской революцией». И все же, как пишет английский ученый и философ науки Джон Гриббин, Сам Коперник был промежуточной фигурой в научной революции и на ее ... пути он больше походил на античного греческого мудреца, чем на современного ученого33. Но как известно, самое длинное путешествие начинается с простого шага. Таким «простым шагом» на длинном пути развития науки и был Коперник. Тихо Браге — между Коперником и Кеплером Второй, после Коперника, удар по традиционной космологии нанес И. Кеплер, который в 1609 г. опубликовал свою работу о Марксе, где он доказывал, что орбиты планет не круговые, а эллиптические. Но между Коперником и Кеплером был датский астроном Тихо Браге, авторитетнейший в Европе астроном второй половины XVI в. Его покровителем (в традиции того времени) был король Дании Фредерик П, не только назначивший ему жалованье, но и подаривший остров Вен в Копенгагенском проливе. На этом острове Браге построил замок, обсерваторию, химическую лабораторию, частную типографию. Работая там с многочисленными помощниками, Браге собрал большой материал результатов точных наблюдений. После смерти Фредерика II Браге переехал в Прагу на службу к императору Рудольфу II, где его помощником был молодой Кеплер, ставший после его смерти придворным математиком. Браге создал более крупные и более устойчивые инструменты, был отличным наблюдателем астрономических явлений и его заслуга в том, что планеты он наблюдал во время их движения. Результаты его наблюдений, проверенные сегодня с помощью самых совершенных инструментов, оказались поразительными с точки зрения точности. Т. Кун отмечает это как выдающийся результат для наблюдения невооруженным глазом. В работах Браге опровергал часть старых представлений о мире, сохранявшихся в работах Коперника, он доказывает, что кристаллические сферы традиционной космологии, физически реальные и предназначенные для перемещения планет, в действительности не существуют. В письме Кеплеру он писал, что нет никаких сфер, они не существуют реально на небесах, но допускаются только в целях облегчения преподавания и изучения. На место этих материальных сфер Браге ставит орбиты — траектории. Он опроверг также другую базовую идею традиционной космологии: вместо старой идеи совершенной естественности кругообразных небесных движений он выдвинул идею «овальной» орбиты. Вместе с тем Браге был еще во власти аристотелевского стиля мышления, соглашался с доводами Птолемея о невозможности движения Земли, опровергнутые Коперником. Не согласный ни с Птолемеем, ни с Коперником Тихо, Браге создает свою систему, в которой Земля остается в центре Вселенной, Солнце и Луна вращаются вокруг Земли, другие пять планет (Марс, Меркурий, Венера Юпитер, Сатурн) вращаются вокруг Солнца. Систему Тихо Браге считают компромиссной, поскольку она, сохранив математические преимущества системы Коперника, избежала критики физиков и обвинений теологов. Вне всякого сомнения, — писал Браге, — нужно признать вместе с древними астрономами, физиками, свидетельствами Священного Писания, что наша Земля находится в центре Вселенной и что она не движется по кругу, совершая годичное вращение, как того хочет Коперник. И. Кеплер — законы движения планет Выпускник Тюбингенского университета И, Кеплер в возрасте 22 лет стал преподавателем математики и этики в гимназии в Граце. У него были широкие обязанности, в том числе и составление календаря на следующий год, составление климатических прогнозов и др. В 1596 г, Кеплер опубликовал работу «Тайна Вселенной», в которой развивает концепцию межпланетных расстояний. Книгу он посылает Браге и Галилею. Браге приглашает его в Прагу в качестве своего помощника. Кеплер предложение принимает, тем более что это время совпадает с гонением в его городе на протестантов (а Кеплер был протестантом). В 1611 г., переехав из Праги в г. Линц в Верхней Австрии, Кеплер становится объектом преследований, на этот раз со стороны протестантов. Его подозревают в ереси и требуют подписать «Формулу согласия», утверждавшую телесное присутствие Бога. Кеплер отказывается, поскольку, по его мнению, это противоречило идее возвышенности Бога. Кеплера изгоняют из Линца. Тяжелые жизненные испытания — смерть близких, преследования по религиозным мотивам — подорвали здоровье ученого. Он умер на 59 году жизни и на торжественных его похоронах погребальная речь была закончена стихом из Евангелия от Луки: «Блаженны слышащие слово Божие и соблюдающие его». В своих работах Кеплер ставил и решал как практические, так и теоретические проблемы. В 1613 г. Кеплер опубликовал работу «Новая стереометрия винных бочек», в которой он решает практическую задачу: как измерить содержимое бочек. В те времена это делалось с помощью палки. Кеплер эту проблему решил путем, близким к расчету бесконечно малых величин. Затем Кеплер пишет «Сокращение коперниковой астрономии» в семи книгах (1618—1621), «Пять книг о гармонии мира» (1619), «Рудольфовы таблицы» (планетные таблицы, 1627), таблицы логарифмов, благодаря которым астрономы могли рассчитывать с достаточной точностью, невозможной до Кеплера, положение Земли и других планет относительно Солнца. Долгие годы Кеплер бился над разгадкой геометрической и математической гармонии мира («Тайны мира», 1596). Он был убежден, что структура мира может быть определена математическим путем и математическая простота тождественна гармонии и красоте. Он считал, что требованиям соразмерности соответствуют пять многоугольников — куб, четырех-, восьми-, двенадцати- и двадцатиугольник, и они должны соотноситься со структурой Вселенной, что в какой-то степени отражает пифагорейско- платоновскую концепцию мира. Как пишут о Кеплере его биографы, у него была программа исследований. И хотя его идея связи между планетами и многоугольниками впоследствии не подтвердилась, она помогла ему после десяти лет упорной работы объяснить «нерегулярное» движение Марса, что не удалось ни Браге, ни Копернику. Чтобы теоретические расчеты совпали с наблюдениями, надо предположить, что движение планет происходит не по круговым орбитам, а по эллиптическим с разной скоростью, которую можно определить законом. Эго был, по словам А. Пасквинелли, глубинный переворот внутри самой коперниканской революции. Кеплер формулирует следующие законы движения планет (законы Кеплера): (1) орбитой планеты является эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце; (2) каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем площадь сектора орбиты, описанная радиусом-вектором планеты, изменяется пропорционально времени; (3) квадраты периодов обращения планет относятся как кубы расстояния каждой из них от Солнца. Кун в «Коперни канской революции» дает оценку этим законам Кеплера с позиций современности: Впервые единственная геометрическая кривая, не соединенная с другими, и единственный закон движения достаточны, чтобы предвидеть расположение планет, и впервые прогнозы оказываются столь же верными, как и наблюдения. Астрономическая система Коперника, унаследованная современной наукой, является общим продуктом творчества Кеплера и Коперника. Третий закон Кеплера Кун называет «привлекательным», поскольку он устанавливает правило, ранее никогда не наблюдавшееся в планетарной системе. С открытием этих законов принципы аристотелевской космологии отслужили свой век, вместо них используются рациональные математические отношения.