Культура современного естествознания

Если учесть, что коэффициент трения для многих технологических поверхностей близок к 0.25, то перед нами открытие второго количественного (после закона Архимеда) физического закона. После Леонардо он был сформулирован только в 18-м веке Ш.Кулоном.

Более чем ученый-теоретик, Леонардо да Винчи известен как изобретатель.

Некоторые (Фельдгауз) считают его величайшим инженером-изобретателем, которого знала история. Вот список его наиболее известных изобретений:

1.                  приспособления для преобразования и передачи движения (например, стальные цепные передачи и сейчас применяемые в велосипедах);

2.  простые и переплетенные ременные передачи;

3.  различного рода сцепления (конические, спиральные, ступенчатые);

4. роликовые опоры для уменьшения трения;

5. двойное "карданово" соединение;

6. различные станки (молотобойная машина для формовки слитков золота, точный станок для автоматического нанесения насечки на монетах);

7. приспособление для улучшения четкости чеканки монет;

8. скамья для опытов над трением;

9. прообраз шариковых и роликовых подшипников;

10. многочисленные ткацкие машины (стригальная, сучильная, чесальная);

11. механический ткацкий станок и прядильная машина для шерсти;

12. боевые машины для ведения войны (например, паровая пушка);

13.  различные замысловатые музыкальные инструменты;

14. землечерпалки во всем сходные с современными;

15.  усовершенствованные шлюзы. 

Без сомнения главной мечтой Леонардо был полет человека. Отсюда - модель летательного аппарата, парашют, геликоптер.

К сожалению, большинство открытий и изобретений Леонардо не оказало влияния на развитие науки, так как он их не публиковал, а их расшифровка была произведена только в наполеоновскую эпоху.

1.6.2. Николай Кузанский и Джордано  Бруно. Натурфилософия и пантеизм.

Николай Кузанский. Учение о максимуме и минимуме.

Многие идеи, которые были развиты в эпоху Возрождения да Винчи, Коперником, Джордано Бруно, Галилеем и даже далее и легли в основу классического естествознания впервые в философско-теологической форме были высказаны в трудах немецкого кардинала Николая Кребса (1401-1464).

Будучи родом из Кузы, он более известен под именем Николая Кузанца как автор сочинений "Об ученом незнании", "О возможности-бытии". В своих рудах Кузанец развивает, по сути, пантеистическое (Бог во всем) учение о природе.

Концентрированным выражением его идей, из которого вытекает все остальное, есть, опять же, новое понимание бесконечного. Уже схоластическое средневековье сняло с понятия бесконечного (актуально бесконечного) отрицательное качество (отношение), которое имело к нему античность. Кузанский же снимает противоречие между бесконечным и единым (бытием Парменида).

В своем сочинении "Об ученом незнании" Кузанец с самого начала вполне определенно заявляет, что единое и бесконечное - это одно и то же. С целью проведения такого отождествления он вводит новое понятие - понятие максимума и минимума, т. е. "наибольшего" и "наименьшего", которые у него оказываются совпадающими противоположностями. "Я называю максимумом нечто такое, больше чего ничего не может быть. Вот почему единство совпадает с максимальностью и также является бытием. Если же такое единство универсально абсолютно, вне всяких отношений и всяких ограничений, то, так как оно является абсолютной максимальностью, очевидно, ничто ему не противостоит. Абсолютный максимум единственен, потому что он - все, в нем все есть, потому что он - высший предел. Так как ничто ему не противостоит, то с ним в то же время совпадает минимум, и максимум тем самым находится во всем".

Собственно максимум есть Бог. "Все совпадает с Богом:". Очевидно, что поскольку абсолютный максимум не допускает ничего превышающего и превышенного, то ему ничто не противостоит, он и есть Вселенная. "Поскольку творение создано бытием максимума, а в максимуме быть, создавать и творить - одно и то же, то творение, очевидно, есть не что иное, как то, что Бог есть все". (Отличие от ортодоксальной теологии в том, что там есть мир посюсторонний, а Бог трансцендентен относительно его.)  

А это значит.

1.                  Абсолютный максимум связывает в абсолютное единство все вещи. Отсюда проистекает: Земля и небесные светила имеют одну природу (у Аристотеля - светила из эфира), следовательно, равноценны (разовьет Коперник). Снимается противоречие между идеей и материей, материей и формой, они в абсолютном единстве (разовьет Джордано Бруно). Это учение о материальном единстве мира.

2.                  Абсолютный максимум бесконечен, следовательно Вселенная бесконечна и едина. У бесконечности нет центра! Отсюда знаменитое: "Машина мира как будто имеет свой центр повсюду, а окружность нигде". Следовательно, Земля не находится в центре мира.

3.                  Более того, она не неподвижна, а движется, как и остальные светила. Это - переход к гелиоцентрической системе Коперника, а затем к множественности миров Бруно. Движения же мы не замечаем "как на корабле посреди вод, кто-либо, если б не знал, что вода течет и не видел берегов, то не знал бы что движется". Это выражение классического принципа относительности движения Галилея проиллюстрированного с помощью того же образа, что и у Галилея.

4.                  Земля движется, да еще не в центре Вселенной, то есть не задает системы координат-мест вещей. Рушится все учение Аристотеля о движении: насильственном и естественном.  
В заключении о Кузанце добавим то важное у него, что нельзя связать с абсолютным максимумом:

·                    Процесс, становление "лучше" неподвижного бытия, завершенности, покоя. Отчего? Ведь Бог есть абсолютная возможность (благодаря своему всемогуществу), а не действительность. Законченное, завершенное, равное себе, самодовлеющее получает в сознании человека эпохи Возрождения оттенок конечности и несовершенства в отличие от того, как оно понималось в античности и раннем средневековье.

·                    В учении о максимуме Кузанский приводит многочисленные математические доказательства. У него разные фигуры, несмотря на то, что остаются самими собой, могут переходить друг в друга, даже разнопорядковые - треугольник в прямую линию. Для любого античного математика, в том числе Евклида и Архимеда, различие между кругом и вписанным в него многоугольником не может быть преодолено, сколько бы мы ни увеличивали количество сторон многоугольника; для Николая Кузанского, который берет все эти фигуры в точке их максимума, такой переход уже не составляет проблемы. Это подготавливало ту революцию в математическом способе мышления, которая завершилась созданием исчисления бесконечно малых и, тем самым, создала математический фундамент естествознания нового времени.

·                    Очень высоко Кузанский оценивал опыт. В работе "Диалог о статических экспериментах" он привел целую программу экспериментальных исследований с помощью весов. 

Таким образом, работы Николая Кузанского потенциально или явно несут в себе все новые идеи естествознания эпохи Возрождения. В то же время нельзя назвать эту философию полностью пантеистической, Бог и Вселенная не совпадают полностью: ведь вселенная, как он говорит, не является бесконечной: в истинном смысле бесконечен только Бог. Бог определяется Кузанцем как абсолютная возможность. В отличие от Бога мир конечен, но его конечность есть его отрицательная характеристика: в ней в отличие от античных философов Кузанец видит не преимущество, а недостаток.

Джордано Бруно (1550-1600) и бесконечная вселенная.

Для Бруно, который делает дальнейший шаг в развитии пантеистических тенденций Кузанца, бесконечным является не только Бог, но и мир. Различие между Богом и миром, столь принципиальное для христианства, у Бруно по существу снимается, что и вызывает те его преследования со стороны церкви, которые закончились в конечном счете столь трагически.

В своем размышлении о природе и мире Бруно исходит из учения Николая Кузанского о Боге как абсолютной возможности. В терминологии Аристотеля, унаследованной и большинством средневековых теологов, возможность - это материя. Определение Бога как абсолютной возможности чревато поэтому еретическими выводами о том, что чисто духовное существо, каким является христианский бог, оказывается каким-то образом причастным материи. "...Абсолютная возможность, -  пишет Бруно,- благодаря которой могут быть вещи, существующие в действительности, не является ни более ранней, чем актуальность, ни хоть немного более поздней, чем она. Кроме того, возможность быть дана вместе с бытием в действительности, а не предшествует ему в нем, следовательно, действительность и возможность - одно и то же".

Это означает, что применительно к абсолюту уже нет различия материального и формального (материи и формы) - Бог в материи! Или, как говорит Бруно: "...хотя спускаясь по... лестнице природы, мы обнаруживаем двойную субстанцию - одну духовную, другую телесную, но в последнем счете та и другая сводятся к одному бытию и одному корню". Вселенной, таким образом, приписаны атрибуты божества. Пантеизм потому и рассматривался церковью как опасное для нее учение, что он вел к устранению трансцендентного Бога. Этих выводов не сделал Николай Кузанский, хотя он и проложил тот путь, по которому до конца пошел Бруно.

Представления Бруно о вселенной не имеют ничего общего и с античным пониманием космоса: для грека космос конечен, так как конечное выше и совершеннее беспредельного; вселенная же Бруно бесконечна, беспредельна, так как бесконечное для него совершеннее конечного. Понятие бесконечной вселенной несовместимо с положениями аристотелевской космологии. Прежде всего, Бруно выступает против тезиса Аристотеля о том, что вне мира нет ничего. "...Я нахожу смешным утверждение - пишет он, - что вне неба (последнего - сферы неподвижных звезд) не существует ничего и что небо существует в себе самом... я все же буду постоянно спрашивать: что находится по ту сторону ее? Если мне ответят, что ничего, то я скажу, что там существует пустое и порожнее, не имеющее какой-либо формы и какой-либо внешней границы... И это гораздо более трудно вообразить, чем мыслить вселенную бесконечной и безмерной. Ибо мы не можем избегнуть пустоты, если будем считать вселенную конечной".

Тут уже говорит человек нового времени, которому трудно именно вообразить, представить себе конечный космос, не поставив тотчас же вопрос: а что находится там, за его пределами? Если даже космос конечен, то за его пределами - бесконечное пустое пространство, а это уже не "ничто". Именно так рассуждает и Бруно - мыслитель, стоящий у истоков нашего времени: "Я настаиваю на бесконечном пространстве, и сама природа имеет бесконечное пространство не вследствие достоинства своих измерений или телесного объема, но вследствие достоинства самой природы и видов тел; ибо божественное превосходство несравненно лучше представляется в бесчисленных индивидуумах, чем в тех, которые исчислимы и конечны".

Насколько бесконечное превосходит конечное, настолько, продолжает свою мысль Бруно, заполненное превосходит пустое; поэтому, коль скоро принимается бесконечное пространство, то гораздо правдоподобнее будет предположить его заполненным бесчисленными мирами, нежели пустым. Аргумент Бруно здесь подобен аргументу Платона: почему демиург создал космос? Потому что это хорошо. Вот что говорит Бруно: "Согласно каким соображениям мы должны верить, что деятельное начало, которое может сделать бесконечное благо, делало лишь конечное?" Конечный мир - это, по Бруно, конечное благо, а бесконечное число миров - благо бесконечное. Такой аргумент, видимо, показался бы абсурдным и Платону, и Аристотелю.

Утверждение Бруно о том, что вселенная бесконечна, отменяет аристотелевское понятие абсолютных мест: абсолютного верха, низа и т. д. - и вводит новое для физики того времени понятие относительности всякого места. "...Все те, которые принимают бесконечную величину тела, - говорит Бруно, - не принимают в ней ни центра, ни края". Земля, по Бруно, является центром не в большей степени, чем какое-либо другое мировое тело, и то же самое относится ко всем другим телам: "...Они в различных отношениях все являются и центрами, и точками окружности, и полюсами, и зенитами, и прочим". Все движения тел также являются относительными, и неправильно, считает Бруно, различать тела на легкие и тяжелые: "...Та же самая вещь может быть названа тяжелой или легкой, если мы будем рассматривать ее стремление и движение с различных центров, подобно тому, как с различных точек зрения та же самая вещь может быть названа высокой или низкой, движущейся вверх или вниз". Итак, Бруно не останавливается перед самыми смелыми выводами, вытекающими из допущения бесконечности вселенной. Он разрушает аристотелевский конечный космос с его абсолютной системой мест, тем самым, вводя предпосылку относительности всякого движения. 

Подрывая те принципы, на которых стояла перипатетическая физика и космология, Кузанец, Коперник и Бруно подготовили почву для создания новой научной программы.

"Сжечь - не значит опровергнуть".  Однако, работу по созданию новой научной программы осуществил Галилео Галилей.

1.6.3. Николай Коперник и Галилео  Галилей. Новый тип Вселенной - новая  физика.

Гелиоцентрическая система Николая Коперника.

В этот период понятие бесконечности привлекает внимание математиков и естествоиспытателей. Показательно обращение к этому понятию выдающегося ученого эпохи Возрождения Николая Коперника, создателя гелиоцентрической системы мира, ль которого в развитии науки нового времени невозможно переоценить. В "Малом комментарии относительно установленных гипотез о небесных движениях" Коперник указывает семь постулатов (называя их также и аксиомами), которые он выдвигает.

1.                  Не существует одного центра для всех небесных орбит или сфер.

2.                  Центр Земли не является центром мира, но только центром тяготения и центром лунной орбиты.

3.                  Все сферы движутся вокруг Солнца, расположенного как бы в середине всего, так что около Солнца находится центр мира.

4.                  Отношение, которое расстояние между Солнцем и Землей имеет к высоте небесной тверди, меньше отношения радиуса Земли к ее расстоянию от Солнца, так что по сравнению с высотой тверди оно будет даже неощутимым.