Наиболее важными в научной картине мира являются астрономические и физические представления, потому что они рисуют цельный образ мироздания, охватывают своим вниманием всю Вселенную. Поэтому в естествознании главными науками являются астрономия и физика. Картина мира начинается, как мы помним, именно с астрономических идей. Так, одной из основных черт первой, или древней научной, картины мира был геоцентризм, созданный греческим ученым Птолемеем. Вспомним, что по геоцентрическим представлениям мироздание – это грандиозная сфера, в центре которой находится неподвижная шарообразная Земля, а все планеты и звезды движутся вокруг Земли во внутренней пустоте этой сферы.

Вторая научная картина мира ознаменовалась открытием и даже, как говорили современники и последователи, переворотом в астрономии, который был сделан польским ученым Николаем Коперником в начале XVI в. Старые геоцентрические представления для своего времени и для многих последующих столетий были весьма убедительными. Они с успехом все объясняли и отвечали на все вопросы. Но человеческий разум не стоит на месте, он постоянно устремляется к новому, неизвестному, задает новые вопросы, ставит новые проблемы. Поэтому настало время, когда старая геоцентрическая картина мира не все уже могла объяснить и не со всеми вопросами справиться. Она пришла в противоречие с новыми обнаруженными людьми фактами. Так, Коперник, долгое время наблюдая за движением небесных тел, заметил, что некоторые из них движутся по четким круговым орбитам, а некоторые совершают какие-то странные петлеобразные движения. Он выяснил, что первые объекты – это звезды, а вторые – планеты, подобные нашей Земле. Почему движения планет и звезд отличаются друг от друга? Ведь геоцентрическая теория говорила о том, что вокруг неподвижной Земли вращаются все небесные тела, а это значит, что мы должны наблюдать одинаковые траектории (направления движения) как планет, так и звезд. Но мы видим другое, следовательно, геоцентризм неправильно объясняет происходящее.

Коперник сделал необыкновенно смелое для своего времени предположение о том, что Земля – это не неподвижный центр мира, а одна из планет, которая вместе с другими вращается вокруг настоящего неподвижного центра мироздания – Солнца. Совместное движение Земли и других планет вокруг Солнца и приводит к тому, что мы видим не ровные круговые, а петлеобразные траектории этих планет. Или, говоря иначе, движение Земли искажает реальную картину их вращения вокруг Солнца. Дальнейшие наблюдения и размышления убедили Коперника в верности его первоначального предположения. Как мы уже знаем, его теория стала называться гелиоцентризмом и сменила древний геоцентризм. Она многое объяснила по-новому и гораздо лучше, чем геоцентрическая теория; она смогла ответить на те вопросы и снять те проблемы, с которыми не справлялась птолемеевская картина мира. До сих пор наши представления о Солнечной системе являются по преимуществу коперниковскими.

Теория Коперника нанесла сокрушительный удар по религиозным средневековым представлениям. Ведь, согласно теории Птолемея, Земля являлась неподвижным центром мироздания. Считалось, что ад, куда попадают после смерти грешники, находится под Землей, а рай, где блаженствуют праведники, – на небе, то есть ад и рай расположены на противоположных концах мироздания. У Коперника же получилось, что Земля сама движется по небу вокруг Солнца, а значит, ад, который находится под Землей, расположен на небе, рядом с раем, чего никак не могло быть по религиозным представлениям. Церковники сожгли книгу Коперника, а его самого принудили отречься от своих взглядов. Но открытие было сделано, и новые идеи неумолимо шли вперед, попирая старые. Искусственно сдержать научную мысль было невозможно. Теория Коперника ознаменовала начало новой эпохи в развитии науки, глобальной смены научных представлений, явилась исходным пунктом второй научной революции.

1. Почему астрономия и физика считаются главными науками естествознания? В силу каких причин древний геоцентризм с течением времени исчерпал себя?

2. Какие наблюдения подтолкнули Коперника к его знаменитому открытию?

3. Что такое гелиоцентризм? Каковы его основные идеи?

4. Почему Церковь отнеслась крайне враждебно к открытию Коперника?

Вспомним: одной из основных особенностей первой, или древней, научной картины мира был пантеизм – представление о мироздании как об огромном живом и разумном организме, подобном человеку, только намного превосходящем его временными и пространственными масштабами. В мире все разумно, целесообразно и гармонично, считали древние. Вселенную пронизывает некая духовная сила, которая и делает все вокруг прекрасным и упорядоченным, думали они.

В Новое время наука гордо заявила, что теперь она знает больше, чем в древности, продвинулась в своем развитии далеко вперед и поэтому может объяснить мир без всяких фантазий и вымыслов о каких-то невидимых силах или скрытых основаниях, якобы растворенных в нем. Мироздание можно объяснить одними только естественными (т. е. природными) причинами и решительно изгнать из картины мира все сверхъестественное и таинственное, считали представители классического естествознания.

Наука Нового времени утвердила иной взгляд на мир, по которому он представляет собой не живой и разумный, а грандиозный, неживой и неразумный механизм. А стройность, упорядоченность и гармония мироздания объясняются тем же, чем гармония и стройность любого механизма: четкой подгонкой всех его частей, точными размерами, правильным расчетом, грамотным устройством и безупречной работой. Представьте себе часовой механизм – он работает отлаженно и четко, хотя никакой души и никакого разума в часах нет. Неодушевленный механизм способен быть таким же безупречным и гармоничным, как и одушевленный организм. Откуда же это в механизме? Все очень просто: любой механизм состоит из каких-то тел, между которыми действуют неизменные силы, подчиняющиеся определенным законам. Эти тела, силы и неизменные законы делают механизм упорядоченным и гармоничным. Надо только открыть механические законы взаимодействия тел и все объяснить с помощью этих естественных законов, без всяких вымыслов и фантазий. Данные законы должна открывать и исследовать специальная наука – механика, которая поэтому и стала одной из главных в классическом естествознании.

Наиболее выдающимся представителем механики и вообще – второй научной картины мира был английский ученый XVII–XVIII вв. Исаак Ньютон. И если первую научную картину мира часто называют аристотелевской, то вторую считают ньютоновской. Зачем нам какие-либо вымыслы для объяснения мира, спрашивает Ньютон. Ведь мироздание – это физические тела и механические силы, действующие между ними. Найдем законы этих сил и объясним все только одной механикой. Если бы мы спросили Аристотеля, почему небесные тела движутся так четко и упорядоченно, он бы, наверное, ответил, что у каждого небесного тела есть разумная душа, которая и направляет это движение. Если бы мы задали тот же вопрос Ньютону, он, скорее всего, не стал бы ссылаться на разумную душу небесных тел, а сказал, что вся упорядоченность и разумность небесного движения объясняется тем, что оно подчиняется закону всемирного тяготения, по которому два любых физических тела взаимно притягиваются с определенной физической силой. Говоря проще, чем больше массы двух тел и меньше расстояние между ними, тем с большей силой они притягиваются. Эта сила всеобщего взаимного притяжения тел и обусловливает стройность, четкость и как бы разумность их движения. Ньютон сформулировал три закона механики, которыми, по его мнению, можно описать и исчерпать все происходящее в мире. Эти законы являются классическими, до сих пор составляют основу механики и изучаются в школьном курсе физики.