6.2.1. Научная программа Г. Галилея

Научная программа Галилео Галилея (1564-1642) была по сути своей рационалистичной. В ее основе лежит стремление Галилея формулировать обобщенные теоретические идеи, которые следует экспериментально проверять. Иными словами, Галилей ставил перед собой задачу возвести науку на теоретический уровень познания, придавая ей тем самым чисто дедуктивный характер. А это значит, что он фактически формулирует новый тип рациональности, основными требованиями которого были: 1) требование логической (и математической) самосогласованности, системной целостности всех утверждений, основывающейся на гармонии мироздания;

введение в рассуждения конструктивных теоретических моделей (идеализированных объектов); 3) использование экспериментов; 4) разработка и конструктивное использование общих представлений о принципах строения мироздания на теоретическом уровне; 5) применение мысленных экспериментов. Как видим, содержание этих требований сводится в конечном итоге к мысли, что ученый в своих научных исследованиях должен руководствоваться «доводами разума», рациональной аргументацией. Такой подход к построению новой науки требовал от Галилея пересмотра оснований предшествующей науки, а именно соединения физики как науки о движении реальных тел с математикой как наукой об идеальных объектах. В первую очередь Галилей был вынужден, с одной стороны, пересмотреть основания античной математики, внесения в нее движения, а с другой — отказаться от старой, т. е. аристотелевской, физики, исходившей из убеждения, что реальное бытие природных объектов не может быть сведено к математическому[556].

Известно, что конструирование как принцип построения математических объектов использовалось уже в Античности и Средние века. Галилей пытается расширить его область применения, распространив и на физический объект. Эта, принципиально новая по сути, методологическая парадигма послужила побудительной причиной для создания историками науки образа Галилея-ученого, полностью пересмотревшего все традиционные представления о науке и ставшего строить на совершенно пустом месте новое здание науки. И хотя Галилей своими научными идеями больше всех способствовал разрушению предшествующей ему науки, всё же это не означает, что, создавая новую науку, он не опирался на определенную традицию. Сам Галилей называет в качестве своих предшественников, традиции которых он продолжал, имена Платона, Архимеда, Ж, Буридана, Н. Орема, Н. Коперника, Дж. Бруно, Н. Кузанского.

Заняв критическую позицию по отношению к качественной физике Аристотеля, Галилей обращается к традиции платонизма и пифагореизма, в основе научных программ которых лежала математическая парадигма. В соответствии с последней великий итальянский ученый ставит перед собой задачу прочитать «величайшую книгу, которая постоянно открыто нашим глазам,..; но нельзя ее понять, не научившись сперва понимать язык и различать знаки, которыми она написана. Написана же она языком математическим, и знаки ее суть треугольники, круги и другие математические фигуры»[557]. В математике он видел единственно надежный инструмент для построения новой физики, старался «всему найти геометрическое обоснование»[558].

На формирование новой, по сути математической, физики огромное влияние оказала гелиоцентрическая система Н. Коперника. Именно обоснование гелиоцентризма, создание новой физики, которая бы согласовывалась с этой системой, были делом всей жизни Галилея. В становлении стиля научного мышления великого пизанского ученого огромную роль сыграли философские и научные штудии Н. Кузанского и Дж. Бруно, от I которых он перенял принцип совпадения противоположностей, научные изыскания средневековых физиков Ж. Буридана и Н. Орема, в частности их теория импетуса, явившаяся прообразом будущего закона инерции.

Становление новой науки, а именно классической механики историки _u науки обычно связывают с тем переворотом, который совершил Г. Галилей! в понимании движения. На место физики Аристотеля, построенной на ос- ; нове принципов разума, Галилей ставит механику, которая была чем-то вроде геометрии физического мира. Построенная на базе геометрии механика Галилея должна оставаться в мире явлений, ее реальным предметом ^и оказывается установление законов природы. Галилей сближает математический объект с объектом физическим, преобразованным с помощью экс- _н перимента и настаивает на необходимости иметь дело с идеализированными объектами, а не объектами эмпирического мира. Этим он снимает L различие между физикой, объясняющей причины движения, и математи- 1 кой как наукой, позволяющей формулировать законы движения. Условием у для этого служит у него эксперимент, который представляет собой идеализированный опыт, или материализацию математической конструкции.

Вся эта революция в принципах покоится на допущении, что сущ- _н ность физического мира — математическая, а потому правомерна математизация природной реальности.

Основополагающий методологический принцип механики Галилея состоит в том, что он предложил приписывать вещи только то, что необходимо следует из вложенного в нее нами самими. Именно в отождествлении реальности с умственной конструкцией состоит суть механики Галилея.

Осуществленная выше реконструкция исследовательской программы «академика Линчео» позволяет вычленить те ее характерные черты, которыми определяются идеалы и образы его науки. Прежде всего схоластическому догматическому идеалу науки, опиравшемуся на авторитет как божественного слова, так и авторитет божественного Аристотеля, Галилей противопоставил образ науки, в которой убеждают рассуждениями, а не авторитетом учителя. Во-вторых, объектом созданной Галилеем новой науки становится безграничная природа, бесконечная Вселенная. В-третьих, поскольку наука имеет дело с бесконечной Вселенной, то бесконечным, никогда не претендующим на окончательность, завершенность, «иммунитет от критики», оказывается вырабатываемое ею знание. А потому ей чужда раз и навсегда установленная истина, догматика, чужды ссылки на авторитеты. В-четвертых, этим Галилей по сути утвердил новый стиль научного мышления, который заключался в рациональном, причинном объяснении природы. Причинное объяснение природы он определял в качестве основной задачи научного исследования.

Для решения данной задачи он предложил новую методологическую парадигму, существо которой он сам выразил в следующих словах: «Следует разрешать действительные загадки природы путем рассуждений, наблюдений и опытов простых и всем доступных. Последнее обстоятельство… дало повод одному из ученых профессоров придавать относительно цены его новым теориям как слишком низким и построенным на обычных и общеизвестных основаниях, как будто наиболее замечательная и ценная сторона опытных наук не заключается как раз в том, что они проистекают и развиваются именно из общеизвестных, всем понятных и неоспоримых принципов»[559].

Итак, галилеевский идеал науки — это образ аксиоматическо-дедуктивной науки, точнее, гипотетико-дедуктивной науки, выводные положения которой должны проверяться опытным, а именно экспериментальным путем[560]. В рамках такого понимания сущности науки процесс научного исследования схематично представляется таким образом.. На основе наблюдений строится гипотеза, а затем она проверяется хорошо запланированным экспериментом. Если опыт не дает ожидаемого результата, то гипотеза отвергается. Но даже если мы получили ожидаемый результат, гипотеза еще не доказана — необходимо спросить себя: можно ли объяснить этот результат как-нибудь иначе? Если мы находим другое объяснение и новая гипотеза отлична от первой, то необходимо провести еще один эксперимент, чтобы решить, какая же из двух гипотез верна. Если результат второго эксперимента соответствует первой гипотезе и противоречит второй, последняя должна быть отброшена или, по крайней мере, изменена.

Но даже если множество согласующихся экспериментов убеждает нас в правильности нашей гипотезы, всё же абсолютной уверенности в ее истинности у нас нет, так как нет решающего доказательства. Поскольку физическая гипотеза о природе никогда не может быть доказана так, как математическая теорема, т. е. она не может быть доказана формальным путем, то Галилей предложил выводить заключения из такого рода гипотезы о наблюдаемых событиях и подтвердить их. Но вывод заключений из гипотезы осуществляется методами математики, поэтому гипотезу следует использовать как аксиому, а выводы из нее должны доказываться с математической точностью. Этим Галилей объясняет одну из причин необходимости математики при исследовании природы. Но имеется и другая более глубокая причина: основные законы природы выражаются исключительно в математической форме.

Стало быть, идеалом научного объяснения мира Галилею представляется теория, в которой Все факты, эмпирические данные в качестве следствий логически выводятся из неоспоримых, аксиоматических принципов* В свете такой интерпретации методологической установки совершенно иначе высвечиваются и широко известные всем еще со школьной скамьи знаменитые «пизанские опыты» Галилея: он шел не от опытов к теории, а, наоборот, от теории к опытам[561]. Сначала Галилей сформулировал идею о том, что скорость свободного падения тел является константой, а затем пытался подтвердить ее правильность экспериментальным путем. В этом смысле можно сказать, что идеалом научного объяснения Галилею представляется теория, в которой все постоянные величины эмпирического происхождения были бы логически выведены из исходных принципов. Кстати, именно такой идеал научного объяснения отстаивал Эйнштейн: «Природа устроена так, что ее законы в большей мере определяются уже чисто логическими требованиями настолько, что в выражениях этих законов входят ' только постоянные, допускающие теоретическое определение»[562].

Одной из характерных черт галилеевского образа науки является ши- - рокое применение мысленных экспериментов для иллюстрации истинности тех или иных теоретических положений. Галилей прибегал к серии " мысленных экспериментов, демонстрирующих механическую природу явлений природы, возможность объяснить ее явления наглядной кинема- " тической схемой движущихся тел. Этой возможностью и пронизан образ науки, рисуемый Галилеем.

В целом можно сказать, что начиная с Галилея, природа стала пред- , ставляться людям как бесконечное поле для исследования, пользующегося рациональными методами. Эти методы заключаются в объяснении всех явлений природы законами механики. Механика дает универсальное объяснение природе.

Другой особенностью галилеевского образа науки является то, что созданная им новая наука оперирует идеализированными абстрактными объектами (абсолютно гладкая плоскость, абсолютно круглая сфера, абсолютно твердое тело, абсолютный физический вакуум и т. п.). Безусловно, в реальном, физическом мире ничего такого нет. Это понятия, которые не могут быть извлечены из опыта, они скорее его предполагают. Именно эти «фиктивные» понятия, идеализации позволяют осмыслить и объяснить природу, ставить ей вопросы и формулировать ее ответы.

Созданный Галилеем образ науки — это образ науки реалистической. Как и Коперник, Галилей рассуждал не как «чистый математик», а как физик. Он был более физик, нежели математик. Это значит, что для него наука была не набором инструментов, а теорией, дающее истинное описание и объяснение реального мира. Но такая наука о действительности возможна потому, что великая книга природы «написана языком математики». В этом усилии Галилея математизировать науку многие исследователи, как уже отмечалось, усмотрели его попытку утвердить платонизм в новую науку. Математика должна позволить расшифровать язык Природы, и прежде всего язык небесного мира. После Галилея, а затем Ньютона и Лапласа астрономы взирали на небо, где безраздельно царила математика. Более того, Галилей был убежден в том, что «природа не только записана на математическом языке, поддающемся расшифровке с помощью надлежаще поставленных экспериментов, но и сам язык природы единствен»[563]. Отсюда легко было сделать вывод об однородности мира. Простейшие явления становились для Галилея ключом к пониманию природы в целом. Сложность природы же была провозглашена кажущейся, мнимой, а разнообразие природы — укладывающимся в универсальные истины, воплощенные для Галилея в математических законах движения.

Данная выше характеристика образа галилеевской науки дает основание утверждать, что «академик Линчео» был создателем, теоретиком ги- потетико-дедуктивного метода. По-видимому, это имел в виду великий Кант, когда он в своей «Критике чистого разума» писал: «Ясность для всех естествоиспытателей возникла тогда, когда Галилей стал скатывать с наклонной плоскости шары… Естествоиспытатели поняли, что разум видит только то, что сам создает по собственному плану, что он с принципами своих суждений должен идти вперед согласно постоянным законам и заставлять природу отвечать на его вопросы, а не тащиться у нее словно на поводу, так как в противном случае наблюдения, произведенные случайно, без заранее составленного плана, не будут связаны необходимым законом, между тем как разум ищет такой закон и нуждается в нем»[564].