Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который мо­жет быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.

Но гелиоцентрическая система мира, предложенная Ко­перником, не сводилась только к перестановке предполагае­мого центра вселенной. Включив Землю в число небесных тел, которым свойственно круговое движение, Коперник выс­казал очень важную мысль о движении как естественном свой­стве небесных и земных объектов, подчиненном некоторым общим закономерностям единой механики.

Коперник показал ограниченность чувственного познания, неспособного отли­чать то, что нам представляется, от того, что в действитель­ности имеет место (визуально нам кажется, что Солнце «хо­дит» вокруг Земли). Он продемонстрировал слабость принципа объяснения окружающего мира только на основе непосред­ственного наблюдения и указал на важность для науки теоре­тических обобщений.

А рациональное сочетание теоретичес­ких и эмпирических методов явлется основой научного мето­да — основного инструмента современной науки. Современная наука своим рождением обязана второй на­учной революции (XVII век). У ее истоков стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей, Кеплер, Ньютон, заложившие основы механического естествознания. Дальнейшие этапы раз­вития науки, о которых пойдет речь ниже связаны с качествен­ным изменением представлений о материальном мире.

Особенности первого этапа развития науки Первой в истории науки физической картиной мира явля­ется — механическая. Её основа была заложена Галилео Га­лилеем (1564-1642). Он не просто обосновал гелиоцентричес­кую систему Н. Коперника и открыл закон инерции, а раз­работал методологию нового способа описания природы — научно-теоретического. Суть его заключалась в том, что вы­делялись только некоторые физические и геометрические ха­рактеристики, которые становились предметом научного ис­следования.

Фактически Галилей обосновал подходы к моде­лированию сложных систем. Галилей писал: «Никогда я не стану от внешних тел требовать чего-либо иного, чем вели­чина, фигура, количество и более или менее быстрого движе­ния для того, чтобы объяснить возникновение вкуса, запаха и звука» [15]. Выделение отдельных характеристик объекта по­зволяло строить теоретические модели и проверять их в ус­ловиях научного эксперимента.

Эта методологическая кон­цепция естествознания, впервые сформулированная Галиле­ем в труде «Пробирные весы», оказала решающее влияние на становление классического естествознания. В учении Галилео Галилея были заложены основы но­вого механического естествознания, намечены пути к ре­шению «проблемы движения» — одной из сложнейших про­блем для человечества [10].

До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Арис­тотелем и сводившееся к следующему принципу: тело дви­жется только при наличии внешнего на него воздействия, и если это воздействие прекращается, тело останавливается. Галилей показал, что этот принцип Аристотеля (хотя и со­гласуется с нашим повседневным опытом) является оши­бочным.

Вместо него Галилей сформулировал совершенно иной принцип инерции: тело либо находится в состоянии по­коя, либо движется, не изменяя направления и скорости сво­его движения, если на него не производится какого-либо внеш­него воздействия. «Открытие, сделанное Галилеем, и при­менение им методов научного рассуждения были одним из самых важных достижений в истории человеческой мысли, и оно отмечает действительное начало физики.

Это откры­тие учит нас тому, что интуитивным выводам, базирующимся на непосредственном наблюдении, не всегда можно дове­рять, так как они иногда ведут по ложному следу» [10]. Большое значение для становления механики как науки имело исследование Галилеем свободного падения тел. Он установил, что скорость свободного падения тел не зависит от их массы (

в отличие от существовавших ранее представ­лений), а пройденный падающим телом путь пропорционален квадрату времени падения. Галилей открыл, что траектория брошенного тела, движущегося под воздействием начально­го толчка и земного притяжения, является параболой. Гали­лею принадлежит экспериментальное обнаружение весомос­ти воздуха, открытие законов колебания маятника, немалый вклад в разработку учения о сопротивлении материалов.

Научный авторитет Галилея связан также с его астро­номическими исследованиями, обосновавшими и утверждав­шими гелиоцентрическую систему Коперника. Используя по­строенные им телескопы (вначале это был скромный опти­ческий прибор с трехкратным увеличением, а впоследствии был создан телескоп и с 32-кратным увеличением), Галилей сделал целый ряд интересных наблюдений и открытий.

Он установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности имеются пятна. У самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера — Галилей обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Наблюде­ния за Луной показали, что ее поверхность гористого строе­ния и что этот спутник Земли имеет либрацию, т. е. види­мые периодические колебания маятникового характера вок­руг центра.

Галилей убедился, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд. Но самое главное в деятельности Галилея как ученого-астронома состояло в отстаивании справедливости учения Н. Ко­перника, которое подвергалось нападкам не только со сто­роны католической церкви, но и со стороны некоторых уче­ных, высказывавших сомнения в правильности этого учения.

Галилей сумел показать несостоятельность всех этих сомнений и дать блестящее естественнонаучное доказатель­ство справедливости гелиоцентрической системы в знаме­нитой работе «Диалог о двух системах мира» — Птолемеевской и Коперниковой. Галилею все же пришлось предстать перед судом инквизиции. После длительных допросов он был вынужден отречься от учения Коперника и принести пуб­личное покаяние. (