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.

Спустя 350 лет после смерти Галилея, в октябре 1992 г., он был реабилитирован католической цер­ковью, его осуждение было признано ошибочным, а учение — правильным. Глава римско-католической церкви папа Иоанн-Павел II заявил при этом, что церковь не должна выступать против науки, а, наоборот, должна поддерживать научный прогресс (из телевизионной информационной программы «Время», 31 октября 1992 г.).

Когда Римская церковь под­вергала нападкам Коперника и Галилея, это происходило не потому, что их теории содержали нечто, противоречащее Библии, а только из-за того, что заявления Галилея явно про­тиворечили элементам учения Аристотеля, ставшим к тому времени частью католического учения. С астрологическими наблюдениями Галилея, описанны­ми им в сочинении «Звездный вестник», ознакомился и дал высокую оценку один из крупнейших математиков и астро­номов конца XVI - первой трети XVII в. Иоганн Катер (1571-1630).

Эта оценка астрономических исследований Га­лилея содержалась в работе Кеплера «Рассуждение о «Звез­дном вестнике». Кеплер занимался поисками законов не­бесной механики и составлением звездных таблиц. На основе обобщения данных астрономических наблю­дений он установил три закона движения планет относитель­но Солнца. В своем первом законе Кеплер отказывается от коперниковского представления о круговом движении пла­нет вокруг Солнца.

В этом законе утверждается, что каж­дая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится солнце. Согласно второму закону Кеплера, радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, в равные промежутки времени описывает равные площади. Из этого закона следовал вывод, что скорость движения планеты по орбите не постоянна и она тем больше, чем ближе планета к солнцу.

Третий закон Кеплера гласит: квадраты времен обра­щения планет вокруг Солнца относятся как кубы из средних расстояний от него. Кеплеру принадлежит немало других заслуг в астроно­мии и математике. Он разработал теорию солнечных и лун­ных затмений, предложил способы их предсказания, уточнил величину расстояния между Землей и Солнцем, составил так называемые Рудольфовы таблицы — по имени австрийского императора Рудольфа II , при дворе которого Кеплер занимал место астронома, сменив на этой должности умершего Тихо Браге.

С помощью таблиц Кеплера можно было с высокой степенью точности определять в любой момент времени по­ложение планет. Кеплер решил ряд важных для практики сте­реометрических задач. Поскольку Кеплер был сторонником гелиоцентрической космологии Коперника и не скрывал этого, Ватикан относил­ся к его сочинениям отрицательно, включив некоторые из них в список запрещенных книг.

Но сам Кеплер прекрасно пони­мал значение выполненных им работ. Не без сарказма он писал: «Мне все равно, кто будет меня читать: люди нынеш­него или люди будущего поколения. Разве Господь Бог не до­жидался шесть тысяч лет, чтобы кто-нибудь занялся содер­жанием его творений?» [17]. Конечно, главной заслугой Кеп­лера было открытие законов движения планет. Но он не объяснил причины их движения.

И это неудивительно, ибо не существовало еще понятий силы и взаимодействия. В то вре­мя из разделов механики были разработаны лишь старика — учение о равновесии (которая разрабатывалась еще в антич­ности, в первую очередь, Архимедом), а в работах Галилея были сделаны первые шаги в разработке динамики. Но в пол­ной мере динамика—учение о силах и их взаимодействии — была создана лишь позднее Исааком Ньютоном.

Творчеством одного из величайших ученых в истории человечества, каковым был Исаак Ньютон (1643-1727) за­вершилась вторая научная революция. Исаак Ньютон буду­чи в двадцать с небольшим лет профессором Кембриджс­кого университета, пришел к выводу, что существует сила притяжения, действующая между любыми телами во все­ленной, и что ее можно высчитать. Эта сила была названа тяготением.

Проводя эксперименты в Тринити колледже при Кембриджском университете, Ньютон сумел также опреде­лить скорость звука, сосчитав временный интервал между звуком падения бросаемого им предмета и эхом, которое воз­вращалось к нему с заранее известного расстояния. В 1687 г. Вышел в свет главный труд Ньютона «Математические на­чала натуральной философии», заложивший основы совре­менной теоретической физики».

В этой знаменитой работе Ньютон предложил ученому миру научно-исследовательс­кую программу, которая вскоре стала ведущей не только в Англии, на родине великого ученого, но и в континентальной Европе. Свою научную программу Ньютон назвал «экспе­риментальной философией», подчеркивая решающее значе­ние опыта, эксперимента в изучении природы. Самым главным научным достижением Ньютона было продолже­ние и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Благодаря их трудам XVII в.

считается началом длительной эпохи торжества механики, господства механи­ческих представлений о мире. С наступлением эпохи Ново­го времени, характеризующегося прогрессом естествозна­ния, ученые естествоиспытатели начали отмежевываться от метафизики с ее умозрительными, оторванными от реального мира рассуждениями. Эта позиция естествоиспытателей нашла свое выражение в известном изречении И. Ньютона: «Физика, берегись метафизики!».

Говорят, что ученые сем­надцатого столетия ограничили себя поисками ответов на вопрос «как» и не испытывали интереса к вопросу «поче­му». Это неверно. У Ньютона, как и у других первых уче­ных, не было нужды спрашивать «почему», так как они ис­ходили из факта существования персонализированного Бога, создавшего вселенную. Научное наследие Ньютона чрезвычайно разнообразно. В него входит и создание (

параллельно с Лейбницем, но неза­висимо от него) дифференциального и интегрального исчис­ления, и важные астрономические наблюдения, которые Нью­тон проводил с помощью собственноручно построенных зеркальных телескопов (он, так же как и Галилей, именно те­лескопу обязан первым признаниям своих научных заслуг). Большой вклад внес Ньютон в развитие оптики (