«Часто говорят, что всем в мире управляет золото, и думают, что этим высказывают высшую мудрость. Конечно, золото — гениально изобретенный измеритель ценности; обладание им желательно для многих хороших целей… но, с другой стороны, я хотел бы знать, какое настоящее благо, надолго удовлетворяющее человека, можно купить за золото, и не трудно, пожалуй, показать, что человеческое стремление направлено не к золоту, а к истине».
В XII в. алхимия перекидывается в Европу. Но и тут все попытки отыскания философского камня были бесплодны. Отсутствие элементарных научных сведений, бессистемность поисков, вера в авторитеты — вот что характерно для этого периода в развитии науки. Со свойственной ему прямотой отзывался об алхимии позже Петр I: «Тот, кто выдает себя делателем золота, должен быть или обманщиком, или невеждой в химии». Все же усилия алхимиков не были напрасными — они ввели в лабораторный обиход множество новых веществ, методов их очистки и обработки, создали первые описания химических реакций, значительно расширив тем самым круг химических знаний.
В XIII в. в Европе вновь развиваются города как центры торговли и различных ремесел. Одновременно с этим увеличивается потребность в грамотных людях и специалистах. Открываются светские школы, основываются университеты, но обучение в них еще полностью контролируется церковью. Преподаватели-схоласты (от греч. scholastikós — ученый) учат слепой вере в божественное происхождение всего сущего, отрицают необходимость исследования природы, объясняя все ее проявления ссылками на мифические «скрытые качества». Химия тех лет представляется сводом рецептов изготовления различных смесей и справедливо называется искусством, а не наукой. Для объяснения различных физических фактов применяются туманные рассуждения о каких-то непознаваемых «эфирах» и «флюидах». Науке явно не хватает данных для обобщения и анализа полученных результатов, не виден путь, который позволил бы надеяться на ее дальнейшее успешное развитие.
Общество, как и любой организм, непрерывно развивается. В этом движении есть и детские стадии, есть и периоды застоя, но сама тенденция к развитию вечна. Средневековые оковы очень скоро стали так же тесны человечеству, как и архаика рабства. Рост деловой активности приводит к тому, что положение человека в обществе перестало полностью определяться его родословной, по достоинству стали оцениваться знания, ум, воля и деятельность отдельной личности. Значительные сдвиги происходят и в мировоззрении людей. Изучению божественного все чаще противопоставляется изучение самого человека, его роли и места в мире. Это новое мировоззрение получило выразительное название «гуманизм» (от лат. humanos — человеческий).
Большим переменам подвергается и наука, она как бы переживает свое второе рождение. Провозглашается право на свободу научных исследований, происходит отделение науки от церкви. Меняется подход к изучению явлений природы, все шире распространяется понимание того, что законы, управляющее миром, являются объективными внутренними законами природы, развивающейся как живой и сложный организм. Укрепляется мнение о возможности постижения человеком этих закономерностей. Научные исследования получают поддержку зарождающегося буржуазного общества. «Буржуазии для развития ее промышленности нужна была наука, которая исследовала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы. До того же времени наука была смиренной служанкой церкви и ей не позволено было выходить за рамки, установленные верой; по этой причине она была чем угодно, только не наукой. Теперь наука восстала против церкви; буржуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании{4}», — писал Ф.Энгельс об этом периоде. В различных странах возникают и начинают плодотворно работать научные общества — «Академия зорких» в Риме, «Леопольдина» в Германии, Королевское общество в Лондоне.
Подлинную революцию во взглядах на строение мира произвела гелиоцентрическая система мира, разработанная великим польским ученым Н. Коперником (1473-1543). Отвергая учение церкви о центральном положении Земли, он объясняет видимые движения планет вращением их вокруг Солнца (рис. 1). Впервые движение планет объяснялось естественными причинами, а не божьей волей, вот почему главный труд Коперника более 200 лет находился под запретом церковников. Критиковал положение о центральном месте Земли и гениальный Леонардо да Винчи: «Земля расположена не в центре мира, а в центре своих стихий, ей близких и с ней соединенных». Аналогичные идеи развивает итальянский философ Дж. Бруно, утверждая, что Вселенная и число миров в ней бесконечны. Борьба нового мировоззрения и религии достигает апогея — идеи Бруно были признаны еретическими, и он был сожжен на костре в Риме.
XVII в. стал веком окончательного крушения средневековой схоластики. Бесплодные, бездоказательные дискуссии уступают место новому методу исследований — экспериментальному. Идеи о решающем значении опыта для научного познания высказывались давно. Еще Р.Бэкон (1214-1292) предполагал, что опыт может быть «внешним и внутренним». По его словам, внешний опыт — это обычное исследование, внутренний же опыт заключается в восприятии истины умом, просветленным «божественной правдой» (?). Значение опыта подчеркивал Леонардо да Винчи: «…я буду цитировать гораздо более достойную вещь — опыт, наставник из наставников».
Совершенно четко о значении опыта говорил Ф. Бэкон (1561-1626). Именно он выдвинул на первый план роль систематического, заранее обдуманного, планомерного эксперимента: «Смутный и руководящий лишь собой опыт… есть чисто движение наощупь и скорее притупляет ум людей, чем осведомляет их. Когда опыт пойдет вперед по определенному закону, последовательно и беспрерывно, то можно будет ожидать для наук чего-нибудь лучшего». Недаром К. Маркс называл Ф. Бэкона родоначальником «всей современной экспериментирующей науки». Переход к опытному естествознанию очень скоро принес человечеству первые, но исключительно важные в научном плане успехи.
3. Механический взгляд на мир
Решающее значение опыта в развитии науки в полной мере впервые проявилось при изучении движения различных тел. Например, перемещение некоторых крупных планет можно наблюдать невооруженным глазом. Именно поэтому законы движения планет, поиски причин этого движения были первыми крупными научными проблемами, на которые пытались ответить ученые.
Первые попытки объяснения причин движения различных тел были предприняты еще в Древней Греции. Аристотель, например, разделил все тела на «тяжелые» и «легкие». Тяжелые тела (камень) падают вниз, стремясь достичь введенного философом некоего «центра мира», легкие (дым от костра) улетают вверх. Таким образом, падение тел у Аристотеля было естественным движением, совершавшимся без приложения извне каких-либо сил (впрочем, тогда не было и самого понятия «сила»). Аристотель утверждал также, что легкие тела, например пушинки, должны падать медленнее тяжелых. Его авторитет был настолько велик, что вплоть до XV в. эти наивные объяснения считались единственно верными.
С объяснением движения планет, казалось, все было гораздо проще: все молчаливо предполагали, что их движением управляют боги. Даже Коперник обходил молчанием этот вопрос. Сведений о смещениях планет скопилось так много, что, обработав эти наблюдения, немецкий астроном И. Кеплер (1571-1630) вывел законы их движения.
Обратим внимание на то, что законы движения планет были установлены раньше понимания их причин. Это не единственный пример такого рода в науке, так же обстояло дело при открытии периодического закона элементов Д.И. Менделеевым, при создании первой модели атома Н. Бором и т. д. Во всех случаях это было для ученых дополнительным стимулом в исследовании тайн природы.
Справедливо заметить, что Кеплер довольно близко подошел к пониманию причин движения, высказав предположение, что все тела взаимно притягиваются и что сила притяжения прямо пропорциональна массам тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Однако признать, что силы тяготения являются причиной движения планет, Кеплер не отважился. В 1674 г. англичанин Р. Гук показал, что движение планет по эллиптическим орбитам согласуется с предположением о том, что все они притягиваются Солнцем, но не смог вывести законы этого притяжения.
Решающий шаг вперед сделал итальянский ученый, основоположник экспериментальной физики Г. Галилей (1564-1642). Он решил проверить утверждение Аристотеля о разных скоростях падения различных по массе тел и, согласно легенде, сбросил с вершины знаменитой Пизанской башни чугунное ядро и деревянный шар. Резко различающиеся по массе предметы упали на Землю одновременно. Из этого опытного факта Галилей сделал фундаментальный вывод — все тела падают на Землю с одинаковым ускорением. Он же и измерил значение этого ускорения, которое с учетом последующих уточнений оказалось равным
«Непосредственный опыт всегда очевиден, и из него в кратчайшее время можно извлечь пользу».
Открытие закона тяготения английским физиком И. Ньютоном служит блестящим подтверждением этого меткого замечания. Ньютон впервые связал два факта — ускорение свободного падения тел на Земле и период обращения Луны вокруг Земли. Обратим внимание на то, что эти данные, казалось бы, имеют различную природу — вполне «земное» ускорение и движение небесного тела. Однако Ньютон видел причину движения любых тел в их взаимодействии между собой. Этим взаимодействием является их взаимное притяжение. Ньютон сделал шаг огромной обобщающей важности — силы тяготения как на Земле, так и в космосе имеют одинаковую природу.
«Еще почти никогда в истории, меньше всего в наши дни, когда столько людей занимается наукой, не бывало, чтобы та самая голова, которая впервые натолкнулась на ту или иную идею, до конца исчерпала бы ее. Почти все идеи б