Естествознание в эпоху Средневековья

Наука Античности была абстрактной - объяснительной, лишенной деятельного, созидательного компонента. Средневековая наука не предложила новых фундаментальных программ, но в то же время она не ограничивалась только пассивным усвоением достижений античной науки. Ее вклад в развитие научного знания состоял в том, что был предложен целый ряд новых интерпретаций и уточнений античной науки, ряд новых понятий и методов исследований, которые разрушали античные научные программы, подготавливая почву для науки Нового времени.

Основной интерес к явлениям природы состоял в поиске иллюстраций к истинам морали и религии. Любые проблемы, в том числе и естественнонаучные, обсуждались с помощью толкования текстов Священного писания. Природа больше не воспринималась как нечто самостоятельное, несущее в себе свою цель и свой закон, как это было в античности. Она создана Богом для блага человека. Бог всемогущ, и способен в любой момент нарушить естественный ход природных процессов во имя своих целей. Сталкиваясь с необычными, поражающими воображение явлениями природы, человек воспринимал их как чудо, как промысел Божий, непостижимый для человеческого ума, слишком ограниченного в своих возможностях.

В сознание человека проникает идея, которая никогда не возникла бы в античности: раз человек является господином этого мира, значит, он имеет право переделывать этот мир так, как это нужно ему. Именно христианское мировоззрение посеяло зерна нового понимания природы, позволившего уйти от созерцательного отношения к ней античности и прийти к экспериментальной науке Нового времени, поставившей целью практическое преобразование мира. В Средние века проблемы истины решались не наукой или философией, а теологией. В этой ситуации наука становилась средством решения чисто практических задач. Арифметика и астрономия, в частности, были необходимы только для вычисления дат религиозных праздников. Такое чисто прагматическое отношение к средневековой науке привело к тому, что она утратила одно из самых ценных качеств античной науки, в которой научное знание рассматривалось как самоцель, познание истины осуществлялось ради самой истины, а не ради практических результатов.

Стремление найти для каждой вещи подходящее место в иерархии бытия четко прослеживается и в тенденции к систематизации и классификации знания - занятии, которое считали своим долгом ученые-схоласты. Очень популярным жанром в научной литературе были сочинения типа энциклопедий. В недрах средневековой культуры успешно развивались такие специфические области знания, как астрология, алхимия, ятрохимия, которые подготовили возможность образования современной науки. Эти дисциплины представляли собой промежуточное звено между техническим ремеслом и натурфилософией и в силу своей практической направленности содержали в себе зародыш будущей экспериментальной науки.

Ситуация в средневековой науке стала меняться в XII в., когда в научном обиходе стало использоваться научное наследие Аристотеля. Тогда наука столкнулась с теологией и пришла с ней в противоречие. Разрешением этого противоречия стала концепция двойственной истины, то есть признание права на сосуществование “естественного разума” наряду с верой, основанной на откровении. Но даже в этих обстоятельствах еще очень долгое время все опытное знание и выводы, полученные из него методом дедукции, признавались лишь вероятными, обладающими только относительной, а не абсолютной достоверностью.

Не менее важными для становления современной науки были религиозные обряды и ритуалы, подчинявшие жизнь горожан строгому ритму, распорядку, почасовой регламентации; особую роль играли также средневековая школа и университет, которые не только поощряли книжную ученость и усвоение элементов античной науки, но и столетиями прививали нормы логико-дискурсивного мышления и искусство аргументации. Это привело к высочайшему уровню умственной дисциплины в эпоху позднего Средневековья, без чего был бы невозможен дальнейший прогресс интеллектуальных средств научного познания. Юнг определил средневековую схоластику как беспрецедентный интеллектуальный тренинг, результатом которого стало формирование чувства абсолютного доверия к логико-математическому доказательству и его продуктам, да и вообще к любым инструментам познания - вначале теориям, гипотезам, а затем и научным приборам и экспериментам. Так возникла вера в их истинность, адекватность реальности, ощущение интеллектуальной силы, основанной на знании.

С середины XV в. в экономическом, политическом и культурном развитии Европы совершенно отчетливо выступают новые черты. Рост городов и отделение ремесленного (промышленного) производства от сельского хозяйства разрушали натуральное хозяйство, развивалась торговля, возрастало значение денег, появились новые общественные силы: купцы, банкиры, богатые ремесленники (буржуазия). Заинтересованная в росте производительности труда, буржуазия поощряла технические и организационные усовершенствования производства, появились первые мануфактуры, феодальные порядки мешали развитию промышленности и торговли, буржуазия нуждалась в крепком государстве, противостоящем удельным притязаниям феодалов, и в Европе начался процесс формирования национальных государств. Одновременно усиливалось недовольство бесправных крестьянских и городских масс, начиналась эпоха народных восстаний, направленных против власти феодалов и притязаний богатых горожан. Принимая религиозную, идеологическую окраску, эти восстания являлись выступлением и против духовной диктатуры церкви. Началось широкое протестантское движение в Германии, Швейцарии, Англии, франции, сломившее диктатуру католицизма.

В этой бурной политической обстановке рождалось новое мировоззрение и новое естествознание. Историческую эпоху, вызвавшую к жизни новую науку, очень ярко и точно обрисовал ф. Энгельс. Характеризуя историческую обстановку, в которой рождалось опытное естествознание, Энгельс, в частности, указал на великие географические открытия, в результате которых «были заложены основы для позднейшей мировой торговли и для перехода ремесла в мануфактуру, которая, в свою очередь, послужила исходным пунктом для современной крупной промышленности ».

После крестовых походов и захвата Византии турками поиски путей к сказочным богатствам Востока занимали умы предприимчивых европейцев, и прежде всего обитателей Пиренеев, раньше всех соприкоснувшихся с восточной культурой. Под эгидой испанского короля генуэзец Колумб предпринял смелый поход в Индию западным путем. Путешествие Колумба в 1492 г. привело к открытию новых земель, которые сам Колумб считал Индией. Позднейшие путешественники доказали, что это Новая Земля, и назвали ее (по имени одного из путешественников Америго Веспуччи) Америкой.

В 1519—1522 гг. экспедиция Фердинанда Магеллана совершила первое кругосветное путешествие, доказав экспериментально шарообразность Земли и по существу открыв ее как космическое тело. После Магеллана держаться устаревших средневековых представлений о Земле стало невозможно. Магеллан открыл путь новому пониманию Вселенной, и такое понимание было дано Николаем Коперником. Оно подготовлялось не одними географическими открытиями. Уже в XV в. были люди, провозгласившие новый подход к пониманию природы.

В своем труде «Диалектика природы» Ф. Энгельс писал о людях, подготовивших переворот в естествознании и мировоззрении. Начиная со второй половины XV столетия на историческую арену выходят великие художники итальянского Возрождения: Микеланджело, Леонардо да Винчи, Рафаэль и другие; религиозные реформаторы: Лютер и Кальвин; великие гуманисты: Томас Мор, Эразм Роттердамский, Франсуа Рабле и другие; отважные путешественники: Колумб, Васко да Гама, Магеллан и многие другие; ученые: Николай Кузанский, Тарталья, Кардано, Рамус, Коммандино, Телезий, Гвидо Убальди, Порта. Список имен можно было бы значительно расширить. «...Эпоха... нуждалась в титанах и... породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености», — писал Энгельс. Среди этих титанов Энгельс называет одним из первых Леонардо да Винчи, который «был не только великим живописцем, но и великим математиком, механиком и инженером, которому обязаны важными открытиями самые разнообразные отрасли физики»

Леонардо да Винчи прожил беспокойную жизнь. Он родился вблизи небольшого городка Винчи 14 апреля 1452 г., обучался живописи и ваянию у флорентийского художника Вероккио. С 1472 по 1482 г. он жил и работал во Флоренции, затем переехал в Милан, где создал свою знаменитую «Тайную вечерю». После захвата Милана французами в 1499 г. Леонардо вернулся во Флоренцию. Однако, не найдя здесь благоприятных условий для осуществления своих замыслов, он в 1506 г. вернулся в Милан. В 1512 г. сын миланского герцога Моро отобрал Милан у французов, но обеспечить порядка не мог, и Леонардо уехал в Рим, где работал при папском дворе. В Риме им была создана знаменитая «Джоконда». В 1516 г. по приглашению французского короля он уехал во Францию, где и умер 2 мая 1519 г.

От Леонардо осталось большое количество заметок и проектов. Он записывал их зеркальным письмом, перемежая записи прямым письмом. Многие слова он записывал сокращенно и слитно с другими словами. Это очень затрудняло расшифровку его рукописей. Их начали расшифровывать и издавать в XIX в. В 1881-1891 гг. было издано шесть томов рукописного наследия Леонардо, которые были затем переизданы.

Во время завоевания Италии Бонапарт вывез из Милана 13 рукописей Леонардо. Анализ физико-математических рукописей был сделан профессором Вентури, который доложил о них в 1797 г. в Национальном институте (французская Академия наук в Париже). Вентури высоко оценил научное наследие Леонардо и считал, что его надо «поставить во главе всех тех, кто в новое время занимался физико-математическими науками, придерживаясь правильного метода». Вентури был совершенно прав. Леонардо резко выступает против схоластического метода и бесплодных богословских дискуссий, противопоставляя им знание, основанное на опыте.

Леонардо очень точно изложил основы метода нового естествознания: опыт и математический анализ. «Все наше познание начинается с ощущений»,— пишет он. «Мудрость — есть дочь опыта». «Никакой достоверности нет в науках там, где нельзя приложить ни одной из математических наук, и в том, что не имеет связи с математикой».

Говоря специально о механике, Леонардо утверждает: «Механика есть рай математических наук, посредством нее достигают математического плода».

Леонардо, таким образом, действительно является предшественником Галилея, Декарта, Кеплера, Ньютона и других основателей современного естествознания. Он одним из первых начал борьбу со схоластическим методом, провозгласил основы нового метода и начал применять его к решению конкретных задач, в частности к изучению движения. Вопреки Аристотелю, утверждающему, что движение требует для своего сохранения силы, Леонардо писал: «Всякое движение стремится к своему сохранению, или иначе: всякое движущееся тело всегда движется, пока сохраняется в нем сила его двигателя». «Всякое движение будет продолжать путь своего бега по прямой линии, пока в нем будет сохраняться природа насилия, произведенного его двигателем».

Это еще не открытие инерции и не формулировка закона инерции, но уже и не аристотелевский вывод из повседневных наблюдений. Леонардо живет в другое время, существенно отличное от времени Аристотеля. Он знает порох, наблюдал неоднократно полет снарядов и пуль, и число наблюдаемых движений, продолжающихся и после действия толкающей силы, у него больше, чем у Аристотеля. Поэтому он делает следующий шаг в понимании природы движения и фиксирует в природе наличие инерции и инерционного движения, приписывая его сохранению «природы насилия». «Насильственность, — записывает Леонардо, — слагается из четырех вещей: тяжести, силы, движения и удара». И в этом утверждении отражается механический опыт Леонардо.

«Сила есть причина движения, движение есть причина силы... Сила при некоторых своих действиях, разрушая сь, переходит на то тело, которое мчится впереди и при помощи движения рождает удар большей действенности, а после себя оставляет разрушение, как это видно при движении ядра, гонимого силой бомбарды».

По мнению Леонардо, сила рождается двояким образом: «Во-первых, при внезапном увеличении редкого тела в плотном; таково увеличение огня в бомбарде, — не находя в ее полости достаточного вместилища для своего прироста, он бешено мчится к более обширному пространству, гоня всякое препятствие, противостоящее его стремлению». То же, по мнению Леонардо, производит течение воды и ветер.

«Во-вторых, сила создается в телах согнутых и скрученных вопреки их естественному состоянию — таковы самострел или другое подобное орудие, которое неохотно дает себя согнуть и, будучи нагружено, стремится распрямиться; и лишь только им дана свобода, они с бешенством гонят ту вещь, которая противилась их бегу».

В записях Леонардо немало рассуждений о тяжести, легкости, силе как «духовной способности» в духе средневековых схоластов. Но когда он размышляет над конкретными вещами, над действием бомбард, самострелов, течением воды и воздуха, у него возникают те идеи, которые в своем развитии приводят к основным понятиям механики.