Лекция 10 -1 Развитие на основе гелиоцентризма эволюционной

Лекция 10 -1 Развитие на основе гелиоцентризма эволюционной модели Вселенной. Декарт. Его учение о методе; картезианская механистическая картина мира; вихревая планетная космогония

• 1. Декарт – философ. • Его философия рационализма и дуализма - первая в новое время попытка отделить науку от религии. • С именем великого французского философа и ученого Рене Декарта (1596 – 1650) связана целая эпоха в развитии естествознания в Европе. Он дал его философское и методологическое обоснование и создал новый математический аппарат. • Эпоха Декарта вошла в историю науки как эпоха философии классического рационализма и утверждения на ее основе новой физической (механистической и эволюционной) картины мира (картезианской – от латинской транскрипции фамилии Ренэ Декарта – правильнее: де Карт – Renatus Cartesius).

• Картезианство – совершенно новый для XVII века взгляд на природу, отрицавший непосредственное вмешательство божественной силы в ее процессы. За Богом сохранялся лишь акт творения материи, приведения ее в движение и подчинение этого движения законам механики. А далее все явления в материальном мире объяснялись как естественное следствие движений частиц, составляющих все материальные тела. Природа способна сама «распутать хаос» – утверждал Декарт. ( И в этом его можно назвать едва ли не отдаленным предтечей отца новой науки – синергетики Ильи Пригожина, автора таких трудов, как «Порядок из хаоса» , 1982, рус. пер. 2002. )

Дуализм Декарта • Декарт, воспитанный иезуитами, был одновременно искренне верующим католиком. • Проявляя лояльность к церкви, он провозгласил возможность существования двух истин – церковной (согласующейся со Священным Писанием) и научной (как результат экспериментов и теоретического их анализа). В этом состоял дуализм (двойственность) картезианства как мировоззрения.

• Но уже современники отмечали (нередко с осуждением!) чисто внешний характер "клятвенных " заверений ученого в преданности Библейским истинам. Так, один из великих современников Декарта Блез Паскаль с возмущением писал: • "Я не могу простить Декарту следующего: во всей философии он охотно бы обошелся без бога, но не мог удержаться, чтоб не дать ему щелчка по носу, заставив его привести мир в движение. После этого он более уже никаких дел с богом не имел ".

• Cogito ergo sum • Источником Разума человека Декарт, конечно, признавал Бога, которым якобы и были вложены в человека такие недоказуемые основополагающие идеи о свойствах окружающего материального мира, как идея пространства, времени, протяженности каждого материального тела. • Но далее, человек, наделенный разумом как главным признаком самого своего существования (Cogito ergo sum – мыслю, значит существую, – девиз и жизненное кредо Декарта), мог самостоятельно познавать этот мир во всей его сложности.

Отделение науки от религии • Таким образом, Декарт четко отделяет религию от естествознания. ( В этом он несравненно прогрессивнее некоторых современных нам ученых, которые в XXI веке (!) вслед за церковниками утверждают возможность содружества науки и религии. ) • В этом и была революционность его научного метода и философии рационализма, вызывавшая резкую неприязнь со стороны церкви.

2. Рациональный метод познания Декарта. • Уже в раннем сочинении "Правила для руководства ума", а позднее в основополагающем труде "Рассуждение о методе" (1637 г. ) Декарт дал четкое определение науки: знание не есть собрание случайных истин, а единая система. • Он поставил задачу – превратить исследование природы из поиска случайных открытий в систематизированную деятельность по выработке новых знаний (а это и есть современное нам определение науки!).

Процесс научного исследования по методу Декарта • Постепенный переход от начальных, интуитивных, очевидных заключений о явлении или объекте • через проверку их в эксперименте, – которому также, однако, не следовало доверять целиком, • и далее, путем теоретического анализа данных опыта, • к достижению предельно ясного представления о существе изучаемого предмета, осмыслению явления, главным образом на основе ранее выработанных или даже изначально существующих в человеческом уме общих идей и принципов устройства окружающего мира. • Такой метод познания получил название дедуктивного – перехода в заключениях от общего к частному. • Декарт утверждал эвристическую (способную к открытиям) силу человеческого Разума в познании окружающего мира до самых исходных причин явлений.

4. Декарт – естествоиспытатель и математик. • Ренэ Декарт был выдающимся «работающим» физиком, механиком, оптиком, физиологом. • Его естественнонаучные трактаты (написанные как приложения к главному – "О методе"): "Геометрия", "Диоптрика", "Метеоры" содержали важнейшие исследования по алгебре, геометрии, развивали представления и устанавливали новые принципы механики( закон сохранения количества движения- вспомним impetus), закладывали основы геометрической, физической и даже физиологической (теория зрения) оптики.

Декарт как физик – оптик. • Декарт не только открыл (в 1630 г. , по-видимому, независимо от Снеллиуса, 1620 г. ) закон преломления лучей света (отношение синусов углов падения и отражения луча есть величина постоянная), но и первым эффективно применил его в своих опытах со стеклянными наполненными водой шарами и в итоге построил первую полную теорию радуги. (Предшественниками его в этом были английский астроном Томас Гарриот, 1606 г. и итальянский физик Марко Антонио де Доминис, 1611). • Впервые Декарт осознал существование ограниченной земной атмосферы ( «внутреннего неба» ). Преломлением (рефракцией) лучей света от звезд на ее границе с космосом (верхним небом) он объяснял их мерцание. • Декарт сам шлифовал линзы и изготовлял оптические инструменты.

3. Формирование картезианской механистической картины материального мира • Универсальными законами природы Декарт провозгласил законы механики, поскольку явления механики как наиболее наглядные первыми оказались доступными для теоретического анализа и математического описания явлений (что было начато Галилеем и Кеплером ). • В этом состоял первый прогрессивный шаг Декарта в построении новой естественнонаучной картины мира.

Законы механики вместо пантеизма и гилозоизма древних. • В учении Декарта возрождалась древняя идея саморазвития природы. Но в древности не обошлось без одухотворения Природы (пантеизм ) или каждого материального тела ( гилозоизм, который в новое время возродил Бруно). • Декарт же видел причину изменений и развития природы только в механических взаимодействиях. Материя не мыслилась"живой", а лишь изначально наделенной различными механическими движениями (то есть его физическая картина "материалистична «).

4. Картезианская теория саморазвития материального мира. • Считая причиной каждого явления механические движения, Декарт рассматривал явления и объекты материального мира в их становлении, постепенном развитии и ставил вопрос о происхождении тех или иных объектов вплоть до. . . всей упорядоченной Вселенной – Космоса. • Эта картина действительно перекликается с современной синергетикой – идеей активной материи, в которой возникают неравновесные процессы, ведущие к развитию, усложнению и упорядочению ее структуры. •

Эволюционизм Декарта • Таким образом, вторая важнейшая заслуга Декарта как естествоиспытателя и философа – внедрение в естествознание идеи естественной эволюции, саморазвития окружающего мира.

• По Декарту, который не допускал существования абсолютной пустоты, в сплошь заполненном материей мире все движения могли быть лишь замкнутыми. Сдвигаясь, одна частица материи вытесняла соседнюю и т. д. , пока место первой не занимала некая "последняя" в этой цепочке. Материя т. о. должна была находиться в непрерывном движении. Это общее, дедуктивное заключение привело его к важному предвидению в астрономии: "Я не сомневаюсь, – писал Декарт своему другу выдающемуся французскому физику Марену Мерсенну (1588 -1648), – что и звезды всегда несколько изменяют свое взаимное расположение , хотя их и считают неподвижными» .

Декарт о звездной вселенной • Неимоверной удаленностью звезд Декарт объяснял не только неуловимость их параллаксов, но также. . . явление туманностей и вид Млечного Пути, не сомневаясь, что это собрания звезд, лучи от которых сливаются вместе опять же из-за их огромных расстояний. (Здесь явно видно влияние на Декарта первых телескопических открытий Галилея. )

• Декарт – дипломат в конфликте с церковью • Оправдывая свой исторический подход к изучаемым явлениям, Декарт вынужден был представлять его лишь как некую гипотезу, как удобный метод для лучшего их понимания. • На деле Декарт сделал первую попытку построить общую естественнонаучную кинетическую теорию материи и материальных причин всех природных явлений, включая загадочный тогда процесс распространения света, явление тяготения и даже. . . процесс мышления.

• Вся космофизическая картина и объяснение ряда конкретных явлений (таких загадочных как приливы и отливы, например) опирались у Декарта на утверждение подвижности Земли. • Такая космология и космогония, как и методология познания, шли вразрез с религиозными догмами, лежавшими в основе узаконенной церковной идеологии. • Это не могло не отразиться на его научных планах.

Судьба планов и сочинений Декарта • Еще в юности (в 1619 г. ) Декарт задумал написать всеохватывающий космолого-космогонический труд под названием "Мир «. В него он намеревался включить также описание развития и происхождения живой природы, вплоть до человека. Но, завершив его космолого-космогоническую часть (в 1630 -33 гг. ), Декарт отказался от публикации, узнав о расправе над Галилеем. • При жизни Декарта его космогония и теория материи были частично опубликованы в сочинении – "Начала философии" (1644 г. ), но уже в дипломатически (по отношению к церкви) завуалированной форме. • Рукописи "Мира " были опубликованы посмертно в двух книгах: "Мир, или трактат о свете и других важных наблюдаемых [ощущаемых] объектах"(1664) и " Трактат о человеке" (1677). ( в рус. пер. : Декарт. «Космогония» , 1934).

Конец схоластики • Картезианство как философия и методология самостоятельного изучения природы стало завершающим этапом борьбы (после Фрэнсиса Бэкона, Галилея и Кеплера) против схоластической, книжной «науки» Средневековья. • Даже математику Декарта – созданную им аналитическую геометрию, с введением системы координат и переменной величины – текущей координаты, пронизывала идея развития (сравни древнее Гераклитово: "все течет. . . "). В истории науки ее воспринимают как предтечу появления дифференциального и интегрального исчислений. • (Сохранилась легенда о неожиданной роли прямоугольных координат Декарта в светской жизни Парижа. )

7. Астрономическая картина мира Декарта. Возрождение вихревой космологии и космогонии . • На основе своей физики, по существу развивая древнюю идею Анаксагора о вихревом зарождении нашего мира, и под влиянием аналогичных представлений Кеплера о вихревой природе движений в Солнечной системе Декарт построил первую механистическую (и в этом смысле материалистическую) эволюционную космологию и космогонию, всеобъемлющую картину развивающейся Вселенной. • Именно Декарт (а не Кант, как принято считать, – см. о нем ниже) является в принципе родоначальником эволюционной космогонии в новое время. • Спустя столетие Кант развил те же идеи уже на основе гравитационной картины Ньютона, так сказать , «затмив» приоритет и саму память об идее Декарта. •

Механизм формирования небесных тел • По Декарту, все небесные тела образовались в результате случайно возникавших вихрей (т. е. местных возмущений!) в первоначально однородной материальной среде. (Не напоминает ли эта картину случайных нарушений равновесия, флуктуаций в… физическом вакууме? . . . ). В ней были изначально смешаны три первичных материальных элемента : тончайшая материя, пронизывающая все тела ( «огонь» ); материя, заполняющая мировое пространство ( «воздух» - по Декарту, не принимавшему понятие и состояние «газа» , это тонкая "жидкость» , предтеча образа «мирового эфира» , причина явления света) и более грубые плотные и большие частицы. • Причем в более раннем и откровенном варианте космогонии Декарта , в "Трактате о свете" первоначальное состояние материи, уже разделенной на три основных элемента, но еще до возникновения вихрей, описывается как некий хаос – состояние непрерывного перехода одних частиц в другие (! – Сравни «Первые три минуты» Вайнберга).

Формирование планет и рождение идеи планетезималей. • Декарт так описывает процесс формирования планет: • в возникшем в материальной среде вихре наиболее легкие, «огненные» частицы собираются в его центре, формируя Солнце; • менее подвижные, но недостаточно плотные, пористые или ветвистые частицы третьего рода сначала не отбрасываются далеко от центра, но, сцепляясь, образуют на поверхности центрального огненного тела нечто вроде множества пятен; • эти промежуточные образования затем, под действием центробежной силы, отходят –таки от центрального тела и образуют планеты. • Здесь налицо идея возникновения промежуточных тел, нечто вроде "планетезималей «! (Кстати, идея эта получила развитие в ранних попытках нидерландского физика Н. Гартсокье, в 1707 г. объяснить явление… «огненных шаров» - болидов)

Возникновение осевого вращения планет и образование их спутников. • Возникновение осевого вращения формирующихся в данном вихре планет Декарт объяснял более быстрым вращением далеких частей общего вихря нашей Солнечной системы (твердотельное вращение околосолнечной туманности). • Вокруг каждой планеты, по Декарту, возникает местный вихрь материи – «малое небо» . Рефракцией на его границе лучей звезд он и пытался объяснить их мерцание. • Допуская поглощение новым локальным вихрем, возникающим вокруг закручивающейся планеты, другого, меньшего, Декарт объяснял образование у некоторых планет спутников. ( Эта идея возродилась и получила развитие в конце ХIХ в. в космогонии Фая).

К формированию планет и спутников Помимо общего вихря вокруг Солнца, вокруг каждой планеты, по Декарту, существует местный вихрь (малое небо), как здесь вокруг Земли (Т). В нем могут формироваться спутники планеты. Рефракция лучей света звезд на его границе, как полагал Декарт, может объяснять мерцание звезд.

Декарт последователь Кеплера и Галилея • Следуя Кеплеру, Декарт утверждал, что движение планет происходит по эллиптическим орбитам и почти в одной плоскости. Но именно в общем околосолнечном вихревом потоке материи. • Как и Галилей Декарт утверждал, что Сатурн обладает двумя неподвижными лунами (приняв за них боковые выступы на диске планеты).

О природе тяготения • Самую древнюю загадку космофизики – природу тяготения Декарт пытался объяснить также чисто механическими движениями - давлением частиц в вихре друг на друга. Т. о. он провозгласил основным в природе механизмом взаимодействия частиц и тел принцип близкодействия. • Важность и новизна идеи тяготения у Декарта состояла в том, что тяжесть впервые стала рассматриваться им не как врожденное, а как производное качество, как эффект, возникающий в результате взаимодействия материальных частиц.

Образование и движение комет • По Декарту, кометы формируют отброшенные на периферию вихря наиболее грубые и большие частицы третьего элемента. Действие на эти последние центробежной силы столь велико, что часть их может быть выброшена из своего вихря в соседний и далее. • Так что кометы могут переходить из одного вихря в другой и странствовать по сложным изогнутым путям.

Движение кометы (RQDKI) через вихревые планетные системы.

Структура Вселенной по Декарту • Солнечная система – один из таких вихрей. Звезды – другие солнца, центры других вихревых систем. Таким образом, естественно возникала картина Космоса со множеством миров – "солнечных систем". • Вместе с тем Декарт еще оставался в плену абсолютного гелиоцентризма Коперника: нашу Солнечную систему он мыслил находящейся в центре всей материальной Вселенной.

Ренэ Декарт, видимо, в последние годы жизни. Илл. Из кн. Р. Декарт. Космогония. Два трактата. Рус. пер. . М. Л. , 1934. Сер. Классики естествознания.

Роль картезианства в истории науки и судьба ученого и его трудов. • Направленная против средневековой схоластики картина развивающейся Вселенной, живущей по своим естественным (механическим) законам, картина множественности солнечных систем захватила многие умы, но и насторожила религиозные круги Европы. • Большую часть своей творческой жизни (1629 – 1649 ) Декарт прожил в более терпимой тогда протестантской Голландии, но и здесь, как и во Франции, его учение и лекции были в конце концов запрещены. • Даже похоронить Декарта на родине , умершего в Швеции, куда он переехал в 1649 г. (приглашенный шведской королевой Христиной для организации Академии наук в Стокгольме), король разрешил не сразу и лишь без всяких почестей и речей. • Сочинения Декарта (1664 и 1677 гг. ) были внесены в папский «Индекс» запрещенных книг.

Ренэ Декарт (15961650) Под знаком господства авторитета Картезия прошла в Европе вся вторая половина XVII в. В России М. В. Ломоносов и даже молодой Ньютон в Англии также были картезианцами.

Влияние картезианства в физике • Вся вторая половина ХVII и значительная часть XVIII вв. в европейской философии и естествознании прошли под сильнейшим влиянием картезианства. Материалистическая основа его физики (несмотря на противоречия и неизбежная ошибочность конкретных теорий, например теории удара) стала основой для формирования естественнонаучной механистической картины мира и материалистической философии, особенно во Франции. • В России последователем Декарта-физика (особенно в кинетической теории теплоты) был М. В. Ломоносов. • Последователями декартовой кинетической теории тяготения были Лейбниц, Гюйгенс, Вариньон, Эйлер, Бернулли, Джан Кассини и др. • Его логикой, методом, философией был увлечен сначала и молодой Ньютон.

М. В. Ломоносов о Декарте • ". . . Картезий осмелился Аристотелеву философию отвергнуть и учить по своему мнению и вымыслу. . тем ученых людей ободрил против Аристотеля, против самого себя и против прочих философов в правде спорить и тем самым открыл дорогу. . . к вящему наук приращению".

Влияние картезианства в астрономии • Влияние Декарта - космолога впервые и особенно ярко проявилось в знаменитом сочинении французского популяризатора науки писателя картезианца Бернара Фонтенеля "Беседы о множественности миров" (1686 г. ). • Первым высоко оценил декартовскую космогонию знаменитый английский физик Роберт Бойль. • Под ее влиянием создал свою вихревую гипотезу происхождения Солнечной системы один из последних картезианцев (уже в первой половине XVIII в. !) шведский философ и теолог Э. Сведенборг.

Эммануэль Сведенборг 1688 - 1772 Один из последних картезианцев

§ 4. Вихревая планетная космогония и рождение идеи островной иерархической Вселенной на основе картезианской физической картины мира. Э. Сведенборг. • В качестве последнего всплеска картезианства в 20 е гг. XVIII в. появилась космологическая концепция шведского ученого, философа и теолога Эммануэля Сведенборга (1688 - 1772). • В свой ранний период творчества Сведенборг проявил себя выдающимся ученыместествоиспытателем, идеи которого нередко опережали свое время, а некоторые перекликаются с научными идеями ХХ в.

• С именем Сведенборга связано немало исследований в области математики, физики (особенно магнетизма), механики, астрономии, химии, геологии, минералогии, анатомии, физиологии, а также техники. • Большая часть его работ (свыше 100) по естествознанию и технике была написана до 40 -х гг. XVIII в. • В физике Сведенборгу принадлежит в частности первая вихревая модель атома как сложной системы частиц.

• Астрономические сочинения Сведенборга (первое вышло в 1707 г. ) касались различных вопросов, например, злободневной тогда проблемы определения долготы на море с помощью наблюдений Луны. • Но основным вкладом его в эту науку, вернее в развитие астрономической картины мира стала его вихревая космогоническая концепция (1729).

Планетная космогония Сведенборга • Космогоническая планетная вихревая концепция Сведенборга отличается от картезианской. • Планеты в ней предполагались образующимися из вещества уже готового Солнца.

• По гипотезе Сведенборга планеты сформировались в результате возникновения в солнечном веществе и постепенного развития вихря материи, который, ускоряясь, расширялся под действием центробежных сил. От внешних частей его в некоторый момент отделилось кольцо материи, разбившееся затем на отдельные массы – родоначальницы планет. • Аналогично представлялось возникновение спутников из вещества протопланет.

Судьба космогонии Сведенборга • Такая вихревая космогония, возможно, независимо, многократно возрождалась в дальнейшем в гипотезах Бюффона, Канта, Лапласа, Чемберлина – Мультона и удерживалась как одно из главных направлений в космогонии планетной системы еще в начале ХХ в. (гипотеза Джинса – Джеффриса), а последнее ее возрождение – одна из гипотез В. Г. Фесенкова, предложенная уже в сер. ХХ в. ).

Гипотеза Млечного пути как системы звезд • В 1729 г. Сведенборг описал свою космологическую модель мира. • Основой модели стала его идея, согласно которой все явления и процессы в природе, независимо от масштабов, должны подчиняться некоторым общим принципам. • Занимаясь особенно много изучением магнитных явлений, Сведенборг считал, что правильное распределение мельчайших частиц материи относительно магнита должно проявляться и в распределении колоссальных космических тел – других солнц-звезд.

• Полоса Млечного Пути, по идее Сведенборга, должна соответствовать некоторому особому направлению в пространстве, относительно которого и упорядочены звезды. Это направление понималось им либо как «ось» системы звезд (аналогично оси магнита), либо как ее экватор. • Упорядоченность звезд впервые связывалась с некой физической причиной. • Млечный Путь впервые определялся как реальная система звезд, удерживаемых вместе физическими силами.

Система природы у Сведенборга • На основе своего представления о структурности мироздания Сведенборг попытался построить универсальную систему природы, в которой объекты разных масштабов объединялись в общую эволюционную цепь. Она охватывала объекты всех встречающихся и мыслимых масштабов – от мельчайших частиц до грандиозных космических систем. • Более того, Сведенборг, по-видимому, первым высказал идею космической иерархии – существования сложных систем высших порядков, элементами которых являются целые системы низшего порядка, например, млечные пути, и т. д. • Т. о. Сведенборг оказался предшественником в космологии Канта и Ламберта.