Дальнейший ход научной революции


 

Истинные орбиты планет были установлены Иоганном Кеплером. Он изложил свое открытие в сочинениях «Новая, изыскивающая причины астрономия, или Физика неба» (1609) и «Гармония мира» (1619). Вначале он обработал наблюдения за движением Марса и вывел два первых закона движения планеты, распространив их позже и на другие планеты. Спустя десять лет им был сформулирован третий закон движения планет.

Первый закон Кеплера утверждает, что каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

Второй закон Кеплера говорит, что каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем площадь сектора орбиты, описанная радиус-вектором планеты, изменяется пропорционально времени обращения.

Согласно третьему закону Кеплера, квадраты времени обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы их средних расстояний между ними.

Первые два закона разрушали представления о небесных телах, которые в силу своей идеальности движутся только по идеальным круговым орбитам с одинаковой скоростью. Оказалось, что орбиты планет являются эллиптическими, а движение по ним происходит неравномерно. При этом с удалением от Солнца скорость движения планет уменьшается.

Чтобы сформулировать третий закон, Кеплеру пришлось предположить, что движением планет управляет Солнце. Правда, ему была неясна природа этой силы, и он предположил, что она может иметь сходство с магнитной силой. Кеплер ошибался, и истинная причина движения планет вокруг Солнца пока оставалась неизвестной.

Окончательное решение проблемы дихотомии земного и небесного связано с именем выдающегося французского ученого и философа Рене Декарта. Ему удалось это сделать, систематически встроив элементы атомизма в физическое объяснение коперниковской Вселенной.

И. Кеплер (1571–1630)

 

Всплеск интереса к древнегреческой философии, и в частности к атомизму Левкиппа и Демокрита, произошел не случайно. Еще Бруно впервые уловил связь между атомистическими идеями древности и гелиоцентризмом Коперника. Именно атомизм смог подсказать верный ответ на вопрос о природе и специфике небесного по сравнению с земным. В этой концепции выдвигался постулат, что Вселенная состоит из неразличимых для глаза крошечных неделимых частиц, которые свободно перемещаются в бесконечной, лишенной качеств пустоте и, сталкиваясь друг с другом, вступают в различные сочетания, образуют все предметы и явления видимого мира. В этой пустоте нет ни верха, ни низа, ни центра: каждая точка пространства сама по себе нейтральна и равна любой другой. Поскольку Вселенная целиком состоит из одних и тех же материальных частиц, Земля тоже является одним из случайных скоплений этих частиц, как и все остальные планеты и звезды. Следовательно, не существует принципиальной разницы между небесным и земным, так как и то и другое состоит из одних и тех же частиц. А поскольку и протяженность этой пустоты, и число частиц бесконечно, вполне допустимо существование во Вселенной множества «двойников» Земли и Солнца, также порожденных стихийным движением атомов.

Такой подход был принципиально важен для решения проблемы соотношения земных и небесных явлений. Античность и Средневековье считали небо и землю абсолютно разными мирами, живущими по принципиально отличным законам и правилам. Человек, житель земного мира, не мог даже подумать о распространении действия земных законов на небесные сферы, обитель богов. Без снятия дихотомии «земное – небесное» естествознание, как и вся классическая наука, развиваться не могло.

В основных принципах античного атомизма можно найти множество параллелей с представлениями Декарта о природе как сложнейшем безличном механизме, управляемом строгими математическими законами. Подобно Демокриту, Декарт полагал, что физический мир состоит из бесконечного числа частиц, или корпускул, которые механически сталкиваются друг с другом, слипаются и образуют скопления. Он не отрицал, что мир создан Богом, но считал, что после акта творения Бог более не принимал участия в делах созданного им мира. Далее мир развивался по естественным законам, данным Богом, которые вполне постижимы для человека. Такая позиция, очень популярная в Новое время, называется деизмом.

Благодаря законам, которые начали действовать в момент первотолчка (акт творения), первоначальный хаос, в котором находились частицы-корпускулы, преобразовался в стройный порядок. Это стало возможным благодаря законам инерции и сохранения количества движения. Именно Декарт довел идею инерции Галилея до статуса закона, в соответствии с которым покоящиеся корпускулы стремились сохранить свое состояние покоя, если отсутствовал какой-либо внешний импульс, тогда как движущаяся корпускула стремилась продолжить свое движение по прямой линии и с прежней скоростью, если только ничто не отклоняло ее от пути. Также Декарт утверждал, что любые отклонения от инерционной тяги происходят в результате столкновения одних корпускул с другими. Это дополняло картину корпускулярной Вселенной представлениями об исключительно механистическом характере движения в ней.

Атомистическая теория, согласно которой частицы свободно движутся в бесконечном нейтральном пространстве, позволяла по-новому взглянуть на движение как таковое и на планетарное движение в частности. Автоматические круговые движения небесных тел, которые все еще отстаивали Коперник и Галилей, были невозможны в атомистическом мире, где частицы могли передвигаться только по прямой линии или же пребывать в состоянии покоя. Применив обе свои теории – инерционную и корпускулярную – к небесным явлениям, Декарт обнаружил самый важный факт, остававшийся недостающим звеном в объяснении планетарного движения. Он установил, что при отсутствии какой-либо внешней силы, сдерживающей инерционное движение планет, в том числе и Земли, это движение обязательно стремилось бы вытолкнуть их по касательной прямой прочь от изгибавшихся вокруг Солнца орбит. Иначе говоря, планеты, как и все тела и частицы во Вселенной, должны, согласно закону инерции, двигаться равномерно и прямолинейно. Но поскольку орбиты планет остаются сплошными замкнутыми кривыми и подобного движения не происходит, то становится очевидным: какая-то сила отклоняет движения планет от прямолинейной траектории и заставляет их постоянно «падать» по направлению к Солнцу. Отныне важнейшей проблемой новой космологии становилось выяснение природы и характера этой силы.



Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 195;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.