16. И.Ньютон и его роль в становлении классической науки

Биографические сведения. Исаак Ньютон (1643—1727) — выдающийся английский физик, астроном, математик и философ. Родом из небогатой семьи фермера, он окончил Кембриджский университет (1666), получив степень бакалавра. С 1667 г. Ньютон преподавал в университете: сначала оптику, а затем, получив степень магистра, — физику и математику (кафедра натуральной философии). В 1672 г. избран членом Королевского общества1 (за исследования в области оптики и построенный им зеркальный телескоп). В 1687 г. вышла в свет его работа «Математические начала натуральной философии», благодаря которой завершилась научная революция, начавшаяся в эпоху Возрождения: возникла классическая физика и на ее базе — новая картина мира (ньютоно-картезианская). В начале 1690-х гг. в доме, где жил Ньютон, произошел пожар, в котором погибли все его рукописи. Эта трагедия, наложившись на многолетнюю усталость и нервное переутомление, привела к тому, что в дальнейшем Ньютон наукой практически не занимался. В 1696 г. Ньютон был назначен смотрителем английского Монетного двора, а в 1699 г. — его управляющим, из-за чего вынужден был переехать из Кембриджа в Лондон и оставить преподавательскую работу. Он дважды избирался членом парламента, но активного участия в его работе никогда не принимал2. В 1703 г. его избрали президентом Королевского общества. Ньютон (параллельно с Лейбницем) создал интегральное и дифференциальное исчисление; совершил ряд открытий в оптике; созданная им теория — классическая механика — стала образцом для научных теорий Нового времени.

Основные труды. «Новая теория света и цветов» (1672), «Математические начала натуральной философии» (1687, второе издание в 1713 г.), «Оптика» (1704, второе издание в 1717 г.). После его смерти изданы «Наблюдения над пророчествами Даниила и Апокалипсисом св. Иоанна».

Философские воззрения. Онтология. В ньютоновской картине мира природа оказывается огромным механизмом (типа часов). Все природные тела состоят из мельчайших неделимых частиц — корпускул (атомов), движущихся или покоящихся в пустоте (пространстве). В основе всего происходящего в мире лежит закон всемирного тяготения: сила притяжения прямо пропорциональна массе тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, или точнее: где F — сила притяжения, G — гравитационная постоянная, m1 и m2 — массы двух тел, a D — расстояние между этими двумя телами. По Ньютону, сила тяготения действует через пустоту. О природе силы тяготения Ньютон говорил, что выяснить это ему не удалось, а «гипотез я не измышляю». Движение всех частиц и состоящих из них тел подчиняется трем законам механики.

Первый закон (закон инерции). Всякое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на него силы не изменят этого состояния.

Второй закон. Произведение массы тела на его ускорение равно действующей силе, а направление ускорения совпадает с направлением силы.

Третий закон. Действию всегда соответствует равное противодействие, или в другой формулировке: действия двух тел друг на друга всегда равны по величине и направлены в противоположные стороны. Целесообразное устройство природы, мировая гармония в ней с очевидностью свидетельствуют о наличии премудрого и всемогущего Господа Бога — создателя этого мира. Но о Нем мы ничего не можем утверждать, помимо того, что Он существует.

Однако проблемы теологии Ньютона все-таки интересовали. В конце жизни он увлекся истолкованием библейских пророчеств.

Учение о пространстве и времени. Движение всех тел происходит в пространстве и времени. Ньютон ввел понятия абсолютного и относительного пространства и времени. Относительное пространство — это расстояние между телами, которое мы можем измерять с помощью измерительных инструментов (линеек, метров и т.п.), а относительное время — это время между различными событиями, которое мы можем измерять с помощью часов. Абсолютное пространство и время — это скорее математические абстракции, чем нечто реально существующее. Они совершенно не взаимодействуют с материальными телами, не оказывают на них никакого влияния и сами не испытывают влияния. Они однородны и бесконечны (пространство — по трем направлениям, т.е. в длину, глубину и ширину, а время — по одному, т.е. от прошлого к будущему). Поясняя представления Ньютона об абсолютном пространстве, можно предположить, что это пространство как бы размечено декартовой сеткой координат, и все перемещения тел могут быть отслежены на фоне этой сетки. Но отследить их может только некий Абсолютный наблюдатель (Господь Бог).

Научный метод. Ньютон резко противопоставил подлинную науку натурфилософии, широко распространенной в его время. Он выступил против домыслов натурфилософов и метафизиков, изобретающих многочисленные сущности и силы для объяснения природы (и, в частности, против умозрительной теории вихрей Декарта). Ньютон считал, что на смену фантазиям и догадкам должен прийти строгий научный метод исследования природы, опирающийся на опыт. Научные законы устанавливаются путем индукции, обобщающей данные обобщены в систему согласованных теоретических знаний. Из известных законов теперь уже Дедуктивным путем могут быть получены новые конкретные знания (схема 106). Развивая научную методологию, он предложил свою систему «правил для философского рассуждения», причем у Ньютона (в отличие от Декарта) это правила, тесно связанные со структурой бытия — «онтологическими допущениями».

1. Не следует допускать причин больше, чем достаточно для объяснения видимых природных явлений (бритва Оккама). (простота природы: природа ничего не делает напрасно, она проста и не роскошествует излишними причинами вещей)

2. Одни и те же явления мы должны, насколько возможно, объяснять одними и теми же причинами. (единообразие природы)

3. Свойства тел, не допускающих ни постепенного увеличения, ни постепенного уменьшения и проявляющиеся во всех телах в пределах наших экспериментов, должны рассматриваться как универсальные. (единообразие)

4. В экспериментальной философии суждения, выведенные путем общей индукции, следует рассматривать как истинные или очень близкие к истине, несмотря на противоположные гипотезы, которые могут быть вообразимы, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, благодаря которым эти суждения или уточнят, или отнесут к исключениям. (единообразие и простота)