Copernic și Kepler
Skirbekk Gunnar & Gilje Niels
Copernic și Kepler
Când am discutat despre apariția științei matematice experimentale, am menționat mecanica clasică. Cu toate acestea, revoluția științifică care la acea vreme a avut cel mai mare impact asupra auto-înțelegerii umane a fost trecerea astronomiei de la sistemul geocentric la cel heliocentric al lumii. Astronomia, strict vorbind, nu se bazează pe experiment, ci pe observații sistematice și modele matematice. Putem experimenta cu bile și pendule, dar nu și cu stele și planete!
Totuși, în astronomie se folosește și metoda ipotetico-deductivă și cu ajutorul conceptelor se vorbește despre corpurile materiale și mișcările lor. Dar baza sa experimentală imediată este observația, nu experimentul. În acest sens, va fi util să luăm în considerare mai multe perspective diferite asupra experienței.
2) În știință, experiența apare sub forma observației sistematice. Pe baza unor concepte individuale, un om de știință observă și înregistrează un anumit tip de fenomene. Pe baza conceptului de formă de guvernare, observăm, de exemplu, orașele-stat grecești și notăm rezultatul într-o formă pe înțelesul celor care sunt interesați de aceeași temă (Aristotel). Sau observăm caracteristicile anatomice ale reptilelor și păsărilor de pe diferite insule ale arhipelagului Galapagos (Darwin). Nu doar „vedem”, „ne uităm prin anumite concepte”. Nu încercăm să vedem totul, dar încercăm să luăm în considerare anumite caracteristici în limitele domeniului de cercetare ales. Apoi scriem rezultatul în așa fel încât să fie înțeles de alții și să poată fi verificat de ei. Acest tip de experiență poate fi supus controlului intersubiectiv. Pe baza unei astfel de experiențe, suntem capabili să formulăm ipoteze care pot fi consolidate sauslăbit de noi observaţii. Cu alte cuvinte, în acest caz, suntem capabili să efectuăm cercetări folosind metoda ipotetico-deductivă.
3) În unele cazuri, putem influența condițiile de desfășurare a unui experiment științific. De exemplu, s-ar putea să nu fim preocupați de observarea unor obiecte care cad arbitrar, ci de o serie de teste în care anumite obiecte cad de la o înălțime pe care o alegem. În același timp, putem efectua noi teste de câte ori avem nevoie. Aici, pentru a ne testa ipotezele, nu trebuie să călătorim în insule îndepărtate. Ne putem da seama ce factori vrem să avem constant și pe care vrem să îi schimbăm. Deci, putem schimba sistematic greutatea, volumul corpurilor care cad sau înălțimea căderii aceluiași corp. Pe scurt, acum putem experimenta în cel mai larg domeniu, de la fizică la psihologie. În ceea ce privește astronomia, în ea, desigur, posibilitățile noastre de experimentare sunt limitate de alegerea diferitelor mijloace de observare, dar nu suntem capabili să experimentăm cu astfel de obiecte de studiu precum Soarele, Pământul și alte corpuri cerești.
Toate științele folosesc experiența în sensul observației sistematice (2), dar doar câteva sunt capabile să experimenteze cu obiectele studiate (3). Se mai poate spune că orice activitate științifică presupune acțiuni coordonate ale oamenilor de știință în funcție de tipul de învățare care are loc în timpul formării și socializării unei persoane (1). Predarea științei înseamnă dobândirea de cunoștințe nu numai despre anumite fapte, ci și despre modul în care aceste fapte și cunoștințele despre ele sunt obținute. Toate acestea presupun deținerea anumitor moduri de a gândi și a acționa.
Pe baza acestor observații, poate fi clarificată bătălia pentru imaginea lumii care s-a desfășurat în astronomie în secolul al XVI-lea. Aceste evenimente sunt bune.cunoscute, așa că le amintim doar pe cele principale.
Sistemul heliocentric s-a dovedit a fi revoluționar nu numai pentru biserică și tradiția aristotelico-ptolemaică. A revoluționat experiența noastră directă de viață. Copernic ne-a oferit ocazia să ne distanțăm de experiența în care ne aflăm în centru și să privim lumea dintr-o cu totul altă perspectivă. Învățăturile lui Copernic necesitau capacitatea de a ne vedea lumea și pe noi înșine într-o perspectivă complet nouă. Omul ca subiect a trebuit să privească lumea din jurul lui și pe sine dintr-un punct de vedere complet diferit decât înainte.
Aceasta distantare reflexa si aceasta „inversare” a perspectivei se numeste revolutie copernicana. Kant a folosit aceste circumstanțe pentru o nouă fundamentare a cunoașterii umane. Pentru alții, aceste circumstanțe au subminat credința în mintea umană. Anterior, oamenii își imaginau lumea dintr-o perspectivă subiectivă în care se aflau în centru. Acum omul a trebuit să renunțe la această falsă auto-mărire și să se privească ca pe un grăunte de nisip în univers! Această respingere, împreună cu teoria evoluționistă a lui Darwin și cu doctrina inconștientului a lui Freud, au oferit o evaluare adevărată a credinței în mintea umană. Un astfel de raționament a devenit un fel de model pentru a critica încrederea tradițională în mintea umană și ideea unui loc privilegiat pentru om în univers. (Desigur, acest lucru presupune că persoana care face astfel de critici are motive întemeiate pentru un astfel de pesimism. Dar dacă le are cu adevărat, atunci lucrurile cu mintea nu sunt atât de rele!)
Așadar, teoria astronomică, bazată pe observații sistematice și modele matematice, a pus sub semnul întrebării experiența de viață cinstită de timp. Ca urmare, o persoană a experimentat o criză care a dus la o revizuire a punctului său de vedere asuprase. Ținând cont de ceea ce s-a spus mai sus despre diferitele tipuri de experiență, observăm că noile teorii bazate pe experimentul științific (tipul 2) au avut un efect transformator asupra experienței noastre de viață (tipul 1). Cu alte cuvinte, a existat o „științificizare” a punctului de vedere al unei persoane despre sine.
Dar această schimbare în viziunea omului despre sine a fost dublă. A dus nu numai la un fel de scădere a rangului cosmic al omului, ci și la dobândirea de către acesta a unei noi conștiințe pozitive de sine. Noua imagine a lumii a distrus ideea perfecțiunii sferelor cerești și a superiorității lor calitative față de partea locuită de oameni a universului. Mai mult, progresul tocmai făcut în explorarea universului conținea posibilitatea unei noi înțelegeri pozitive de sine. Aici se găsesc rădăcinile credinței pământești și științifice în progres care caracterizează Iluminismul și epocile ulterioare. Această credință, desigur, are multe pretenții, dar cu siguranță îi lipsește o idee negativă despre o persoană despre sine.
La fel ca multe personaje proeminente ale erei moderne timpurii, Johannes Kepler (Johannes Kepler, 1571–1630) a fost influențat atât de nou, cât și de vechi. El respinge ideea că sferele cerești sunt calitativ diferite de lumea pământească și caută o explicație mecanică pentru mișcările planetelor. Totuși, pentru Kepler, legile matematice ale mișcării aveau și o dimensiune metafizică. Acest amestec de matematică și metafizică indică legătura lui cu o veche tradiție care datează de la pitagoreici. Dar, în ansamblu, interesul său pentru explicația mecanică a tot ceea ce există în univers, de la cel mai înalt la cel de jos, a ajutat la așezarea bazelor noilor științe ale naturii.
Cu ajutorul observațiilor făcute de Tycho Brahe (1546–1601), Kepler a rafinat modelul copernican. Orbitele nu suntcercuri, de-a lungul cărora planetele se mișcă cu o viteză constantă, și elipse, în centrul cărora se află Soarele. Planeta se mișcă într-o elipsă cu o viteză variabilă în funcție de distanța de la Soare. Pe această bază, Kepler a simplificat semnificativ modelul copernican și a formulat legile mișcării planetare pe orbitele lor.
Desigur, s-a pus întrebarea care dintre modele corespunde mai bine realității. Nu este modelul heliocentric nu doar „mai economic” (mai simplu), ci și adevărat? Ca urmare, conflictul dintre heliocentrism și Biserică s-a agravat serios. Mai târziu, când teoria newtoniană a gravitației universale a explicat de ce planetele se mișcă pe orbite eliptice cu viteză variabilă, argumentele în favoarea sistemului heliocentric al lumii au fost mult întărite. Modelele lui Copernic și Kepler au primit astfel o confirmare importantă din partea altor teorii fundamentale ale științelor naturale.
Legile lui Kepler spun:
1. Fiecare planetă se mișcă într-o elipsă cu Soarele la unul dintre focarele sale.
2. Fiecare planetă se mișcă într-un plan care trece prin centrul Soarelui, iar vectorul rază care leagă Soarele și planeta descrie zone egale în intervale de timp egale.
3. Pătratele timpilor de revoluție ai planetei în jurul Soarelui sunt legate ca cuburi ale distanțelor lor medii față de Soare [Vezi. legile lui Kepler. - In carte. Dicţionar enciclopedic fizic. M., 1983. - S. 280.]. (Distanța medie este jumătate din axa majoră a elipsei.)