Характеристика механистической научной картины мира

Первая научная картина мира, сформировавшаяся в ХVII веке, получила в классической науке название механистической, просуществовала вплоть до конца ХIХ века.

Важную роль в ее становлении сыграл процесс формирования оснований классической механики. Большой вклад в построение данной научной картины мира внесли Галилей, Кеплер, Декарт, Ньютон.

Галилеем была разработана специальная познавательная процедура – научный эксперимент, разработан метод построения научно-теоретического знания. Он указал на то, что истинность теоретических построений определяется с одной стороны соответствием экспериментальным данным, с другой стороны – соответствием теоретических построений принципам мироздания, обратив внимание на роль идеализации в научном исследовании. Галилей предложил метод математизации, суть которого в использовании на эмпирическом и теоретическом уровнях научного исследования математического аппарата.

Галилей заложил основание классической физики. Исследуя движение, он предложил принцип инерции, согласно которому тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия, то есть по Галилею, «движение – собственное и основное, естественное состояние тел, тогда как трение и действие других внешних сил может изменить и даже прекратить движение тела» (Концепции современного естествознания Учеб. для вузов / Под ред. д-ра филос. наук, проф. В.А. Скоробогатова. – СПб, 2000 – С.46).

Галилей сформулировал принцип относительности движения, определив, что внутри движущейся равномерно системы все механические процессы происходят так, как если бы система покоилась.

Важную роль в становлении механики сыграл открытый Галилеем закон свободного падения тел. Им было установлено, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы, а путь, пройденный телом пропорционален квадрату времени падения.

Исследуя движение небесных тел, Иоганн Кеплер, предложил три закона движения планет относительно Солнца, имел заслуги в области астрономии и математики. Гипотеза Кеплера об эллипсовидной траектории движения планеты Марс, а также других планет Солнечной системы показала отсутствие принципиального различия между земными и небесными телами, привела к выводу о том, что как небесные, так и земные тела подчиняются естественным законам, и путь познания этих законов одинаков. Однако Кеплер не смог объяснить причины движения планет, так как уровень научного знания того времени не позволял использовать понятия силы и взаимодействия (в данный период из разделов механики разработанной являлась статика, динамика получит освоение позднее – в трудах И. Ньютона).

Выдающийся французский ученый и мыслитель Р. Декарт внес поправки в формулировку принципа инерции Галилея, уточнил, благодаря предложенной системе координат галилеевский принцип относительности движения, а также понятие галилеевых преобразований.

Исаак Ньютон разработал теорию дифференциальных и интегральных исчислений для решения основных проблем механики, сделал важные астрономические наблюдения, внес вклад в развитие оптики (теория цвета), медицины. Большую роль в формировании механики как науки сыграли сформулированные Ньютоном, три основных закона движения, устанавливающие основополагающие отношения между ускорением тела и действующими на тело силами, позволяющие точно вычислить траектории движения любых тел.

Первый закон механики – закон инерции: тело остается в покое или состоянии движения с постоянной скоростью до тех пор, пока на него не воздействует какая-либо внешняя сила.

Второй закон – закон ускорения: сила, приложенная к телу, прямо пропорциональна ускорению тела, вызванному действием этой силы.

Третий закон механики – закон равенства действия и противодействия: на каждое действие существует равное и противоположное противодействие.

Важной заслугой Ньютона было открытие закона всемирного тяготения, суть которого в том, что все тела, независимо от их свойств и свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними.

Фундамент современной теоретической физики заложил, вышедший в 1687 году труд Ньютона «Математические начала натуральной философии». Идеи Ньютона определили направление развития естествознания на многие десятилетия вперед. Оценивая «Начала» Ньютона, Д. Бернал писал: «По убедительности аргументации, подкрепленной физическими доказательствами, книга не имеет себе равных во всей истории науки. В математическом отношении ее можно сравнить только с «Элементами» Евклида, а по глубине физического анализа и влиянию на идеи того времени – только с «Происхождением видов» Дарвина. Она сразу же стала библией новой науки» (Бернал Дж. Наука в истории общества. – М., 1956. – С.266).

Рассмотренные выше идеи и положения классической механики позволили сформировать первую научную картину мира – механистическую.

Механистическая картина мира характеризуется своеобразным пониманием материи как вещественной субстанции, состоящей из атомов или корпускул, неделимых и непроницаемых, обладающих массой и весом. Причем при любых условиях движения и при любых скоростях масса тел остается неизменной.

В рамках механистической картины мира вырабатывается концепция абсолютного пространства и времени, заключающаяся в признании трехмерности пространства, его независимости от материи, независимости времени от пространства и материи, придании пространству и времени абсолютного характера, отрицании связи пространства и времени с движением тел.

Было выработано понятие движения материи как вечное и естественное состояние тел, при этом происходит абсолютизация механического движения (простое перемещение в пространстве). К механическому движению сводится все многообразие видов движения в природе. Законы движения рассматриваются как фундаментальные законы мироздания. И.Ньютон высказывал следующую установку на будущее «Было бы желательно вывести из начал механики и остальные явления природы…» (Цит. по: Бернал Дж. Наука в истории общества. – М., 1956. – С.265).

Принцип дальнодействия находит свое выражение в признании взаимодействия между телами на любом расстоянии, в том, что действия и сигналы могут передаваться в пустом пространстве со сколь угодно большой скоростью.

Принципу детерминизма (детерминизм – учение о всеобщей причинной обусловленности и закономерности явлений), согласно механистической картине мира, подчиняются все механические процессы. Данный принцип признает возможным точно определять будущее состояние механической системы ее предыдущим состоянием, случайность в данном подходе исключается. Следствием рассматриваемого подхода является уподобление Вселенной огромной машине, механизму, в котором все предопределено предшествующими состояниями. Вопрос об источнике движения решался с позиций деизма (с точки зрения того времени это было логично, т.к. большинство ученых верили в Бога, который запустил вселенский механизм, далее удалившись и наблюдая со стороны за происходящим).

Опора на механику позволяла применять механические стереотипные операции. Образ машины стал типичным для трактовки всех природных проявлений, зачастую даже животные и человек рассматривались в качестве живых биомашин (Р. Декарт, Ж. Ламетри).

Следует отметить, что механистическая картина мира была следствием всего происходящего в свою эпоху, она заимствовала образы из производственно-технической деятельности и базировалась на определенном стиле научного мышления, тяготевшего к формальной логике, метафизическому методу, натурализму.