Мудрость Запада

Эти открытия были важны для исследований Галилеем траекторий движения снарядов, которые имели практическое военное значение для герцога Тосканского, являвшегося покровителем Галилея. Важный принцип динамики впервые был применен для разрушительных целей. Если мы рассмотрим траекторию снаряда, мы можем принять, что движение состоит из двух отдельных и независимых движений. Одно из них - горизонтальное и постоянное, другое - вертикальное и, следовательно, подчиняется законам падающих тел. Объединенное движение, оказывается, имеет траекторию параболы. Это простой случай соединения направленных количеств, который подчиняется закону сложения параллелограмма. Скорости, ускорения и силы это количества, с которыми мы имеем дело в данном случае.

В астрономии Галилей принял гелиоцентрическую теорию и сделал ряд важных открытий в этом направлении. Совершенствуя телескоп, который недавно был изобретен в Голландии, он сумел увидеть ряд фактов, которые раз и навсегда разрушили неправильное представление Аристотеля о небесных сферах. Оказалось, что Млечный Путь состоит из огромного количества звезд. Коперник говорил, что, по его теории, у планеты Венеры должны быть видны фазы, и теперь это было подтверждено при помощи телескопа Галилея. Телескоп помог также обнаружить спутники Юпитера, и он показал, что они движутся вокруг самой планеты в соответствии с законами Кеплера. Все эти открытия перевернули долго лелеемые предрассудки и привели к тому, что ортодоксальные схоласты осудили телескоп, который подрывал их догматический сон. Стоит заметить заранее, что подобное произошло и три столетия спустя. Конт осудил микроскоп за то, что тот опровергал простые формы законов для газов. В этом смысле позитивисты имеют много общего с Аристотелем, неизменно поверхностным в физике.

Раньше или позже, но Галилей должен был столкнуться с церковной ортодоксальностью. В 1616 г. он был осужден закрытой сессией инквизиции. Но его поведение оставалось слишком непокорным, поэтому в 1633 г. его вновь притащили в суд, на этот раз он был публичным. Ради спокойствия он отрекся и пообещал с этих пор отвергать всякую мысль о движении Земли. В легенде рассказывается, что он говорил, что ему приказали, а сам бормотал про себя: "И все-таки она вертится". Его отречение, конечно, было только на словах, но инквизиция сумела подавить научные исследования в Италии на несколько веков.

Заключительный шаг в обосновании общей теории динамики был предпринят Исааком Ньютоном (1642-1727). Большинства употребляемых им понятий ученые уже или касались, или использовали их порознь. Но Ньютон первым понял истинное значение того, что только нащупывали его предшественники. В работе "Pmcipia Mathematica philosophiae naturalis" (математические начала натуральной философии" (лат.), опубликованной в 1687 г., он излагает три закона движения, а затем развивает в духе греков дедуктивное объяснение динамики. Первый закон - обобщенное изложение принципов Галилея. Все тела, не встречающие сопротивления, двигаются с одной и той же скоростью по прямой линии, говоря техническим языком, с постоянной скоростью. Второй закон определяет силу как причину непостоянного движения, утверждая, что сила пропорциональна произведению массы на ускорение. Третий закон устанавливает, что всякое действие испытывает равное ему противодействие. В астрономии Ньютон дал окончательное и полное объяснение тому, в чем Коперник и Кеплер сделали только начальные шаги. Всеобщий закон гравитации гласит, что между любыми двумя частицами материи существует сила притяжения, пропорциональная произведению их масс и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними. Таким образом, движение планет, их спутников и комет могло быть объяснено до малейших деталей. Действительно, поскольку каждая частица воздействует на любую другую частицу, эта теория дает возможность точно вычислить возмущения орбит, вызванные другими телами. Ни одна возникшая ранее теория не в состоянии была сделать это. Что касается законов Кеплера, то теперь они были просто следствиями из теории Ньютона. Здесь наконец математический ключ к объяснению Вселенной, казалось, был найден. Окончательная форма, в которой мы сейчас утверждаем эти факты, - дифференциальные уравнения движения, очищенные от всех посторонних и случайных деталей конкретной действительности, к которой они применяются. Это же касается даже еще более общего обоснования Эйнштейна. И все же теория относительности до настоящего времени остается спорной и страдает некоторыми внутренними противоречиями. Но, возвращаясь к Ньютону, скажем, что математическим средством для выражения динамики является теория дифференциации, одна из форм дифференциального исчисления, которая была независимо от Ньютона открыта также Лейбницем. С этого времени математика и физика начали развиваться неудержимо.