СОДЕРЖАНИЕ
ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ, НАУКА, НАУЧНЫЙ МЕТОД, ПОЗНАНИЕ И ЕГО СТРУКТУРА
Общенаучные методы эмпирического познания
Общенаучные методы теоретического познания
Абстрагирование. Восхождение от абстрактного к конкретному
Идеализация. Мысленный эксперимент
Общенаучные методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания
зарождения, становления И И РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Зарождение и развитие научных знаний в древнем мире
Астрономические знания и календарь
Исторические предпосылки возникновения цивилизации
Развитие горного дела и добычи полезных ископаемых
Развитие домашних промыслов и становления ремесла
Эволюция общественного сознания. Рациональные знания
Возникновение и становление обмена
География и основные характеристики цивилизаций древнего востока
Культура древневосточных цивилизаций
Астрономические знания древнего Египта и Междуречья
Вавилонская математика и ее применение в физике
Ахейская (микенская) цивилизация
Философия и наука античного мира
Формирование и развитие античной цивилизации
От "детскости" Гомера до атомистики Демокрита
Общая характеристика пифагореизма
Геоцентрическая система Птолемея
Спад в развитии античной науки
Основная характеристика эпохи средневековья
Наука на средневековом востоке
Естествознание в эпоху Возрождения
Основная характеристика эпохи Возрождения
Основные предпосылки гелиоцентризму
Н. Коперник и его гелиоцентрическая система мира
Джордано Бруно: мировоззренческие выводы из коперниканизму
Открытие законов движения планет
Жизнь, посвященная служению урана
Возникновение классической механики
"Математические начала натуральной философии" и их структура
Атомистические взгляды Ньютона
Ньютоновская Идея дальнего действия
От геометрического метода аналитической механики
Аналитическая механика материальной точки и динамика твердого тела Эйлера
Аналитическая механика системы материальных точек и тел Лагранжа
Развитие аналитической механики
Немеханическое трактовки принципа наименьшего действия Гельмгольца
Принцип наименьшего принуждения Гаусса
Возникновение и развитие электродинамики
Преобразование электричества на магнетизм
Преобразование магнетизма на электричество
Теория электромагнитного поля Максвелла
С. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Понятие пространства и времени в философии и естествознании XVI11 -XIX веков
Развитие представлений о пространстве и времени в XX веке
Специальная теория относительности (часть I)
Специальная теория относительности (часть II)
Закон сохранения энергии в макроскопических процессах
Работа в механике, закон сохранения и превращения энергии в механике
Второй закон термодинамики и принцип возрастания энтропии
Порядок и хаос. Стрела времени
Проблема тепловой смерти вселенной. Флуктацийна гипотеза Больцмана
Синергетика. Рождение порядка из хаоса
Гипотеза де Бройля. "Волны материи"
Волновая функция. Волны вероятности. Образ атома
Причинность классическая и причинность квантовая
Фундаментальные физические взаимодействия
Классификация элементарных частиц
Характеристики субатомных частиц
Частицы - носители взаимодействий
Теория электрослабого взаимодействия
На пути к большому объединения
Проблемы энергетики (ядерные и термоядерные реакторы)
Мировые энергетические ресурсы и необходимость решения проблемы управляемого термоядерного синтеза
современной астрофизики и космологии
Закон Хаббла и исследования Слайфера
Модель горячей Вселенной. Реликтовое излучение
Некоторые трудности гипотезы расширяющегося Вселенной
Проблема внеземных цивилизаций
Гипотезы о происхождении галактик
Распределение квазаров в пространстве
Гипотезы о происхождении квазаров
Звездные скопления и ассоциации
Как образовалось семейство планет
СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА
Жизнь как особая форма движения материи
Основные свойства и признаки живых организмов
Структурные уровни организации жизни
Эволюционные идеи, концепции и гипотезы в додарвинивський период
Дальнейшее развитие теории эволюции. Дарвинизм XX века
приспособленность к среде обитания (адаптация)
Необратимость и неограниченность процесса эволюции
Хронология эволюции живой природы по данным палеонтологии
Место человека в системе животного мира. Доказательства животного происхождения человека
Качественное своеобразие человека как биосоциальной существа
Данные палеонтологии и антропологии о происхождении человека
Концепции В. И. Вернадского о биосфере
Основные требования к условиям, которые обеспечивают возникновение и развитие жизни
Основные этапы химической эволюции, предшествовавших абиогенеза
Возникновение пробионты и биологических мембран
Основные этапы эволюции живой природы
Основные характеристики биосферы
Возникновение атмосферы и гидросферы
Основные характеристики атмосферы
Влияние атмосферы на радиационный баланс Земли
Взаимодействие океана и атмосферы
Развитие и становление человека
Возникновение учения о ноосфере
Основные положения учения о ноосфере Э. Леруа и Тайяра де Шардена.
Концепция ноосферы Вернадского
Условия, необходимые для становления и существования ноосферы
Ньютон заканчивает изложение своей теории указанием субстанциальность света: "Мы увидели, что причина цветов связана не с телами, а со светом, поэтому мы достаточные основания считать свет субстанцией".
Однако Ньютон отказывается от выдвижения физических гипотез. "Не так легко, однако, с полной уверенностью и окончательно определить, что такое свет, почему оно преломляется и каким способом или действием оно вызывает в нашем воображении восприятие цветов, я не хочу здесь смешивать догадки с вероятностью".
Однозначна, полная, вполне достоверная теория света с огромным трудом формировалась как наглядная физическая теория. Между тем Ньютон стремился к абсолютной достоверности. Он еще не покончил с кинетическими гипотезами в физике, но уже призывает к строгому разграничения физики принципов и физики моделей.
Теория света Ньютона основывается на представлении о существовании мелких корпускул, создают на сетчатке глаза ощущение света. Крупные частицы дают красный цвет, а самые маленькие - фиолетовый. Законы оптики выводятся из взаимодействия между частицами материи и световыми корпускулами. Переходя из одной среды в другую, частицы света отклоняются вследствие притяжения: мелкие фиолетовые - в большей степени, а большие красные - меньше.
В своих атомистических построениях Ньютон не удается к понятию абсолютно неделимых атомов, заменив их на корпускулы как неделимые частицы. В "Оптике" Ньютон утверждает, что корпускулы тела состоят из более мелких частей материи, которые, в свою очередь, состоят из еще более мелких дискретных элементов. При этом он отмечает, что пустое пространство возрастает по мере дробления частиц и отношение пустого пространства в заполненный растет как степень, показатель которого равен порядка последних дискретных частиц.
Если мы остановимся на частицах шестого порядка, как это делает Ньютона, то пустое пространство в 63 раза выше, чем заполнен; если последние частицы пятнадцатого порядке, то пустота больше чем в ЗО тысяч раз превышает наполненную часть объема корпускул; если же дробление вещества продолжать до бесконечности, то пространство оказывается заполненным в бесконечно малой степени.
Эта идея бесконечной иерархии дискретных частиц вещества была связана с представлением о единстве материи. Ньютон не верил в существование неделимых атомов и элементов, которые не могут превращаться друг в друга. Напротив, он предполагал, что неделимость частиц и, соответственно, качественные различия между элементами являются лишь относительной чертой, связанной с исторически ограниченными возможностями экспериментальной техники. Если расчленить вещество на эти относительно неделимые частицы, то произойдет обычная химическая реакция. Однако можно использовать более эффективный химическое воздействие и с его помощью расчленить частицы на более мелкие дискретные элементы - на атомы второго порядка, причем окажется единство материи и один элемент превратится в другой. Такие представления поддерживали надежды Ньютона на успех его алхимических опытов.
Ньютон создает иерархию дискретных частиц вещества. Первые сочетание - это наиболее прочные соединения элементов металла, связанные наиболее мощными силами взаимного притяжения. Скорее всего, и эти первые элементы имеют сложную природу и делимость вещества является бесконечной. Вторые сочетание состоят из первых сочетаний, причем связь здесь гораздо слабее, взаимное притяжение не так прочно соединяет между собой элементы сочетание, и эту связь можно разорвать с помощью обычного химического воздействия. Итак, единство вещества и превращения элементов могут быть результатом более энергичных действий, которые способны расчленить более мелкие дискретные части вещества. Таким образом, общий принцип единства материи, лежащего в основе развития химии, следует в Ньютон динамических взглядов на структуру вещества, из представления о реальной иерархии динамических взаимодействий, связывающих воедино каждую дискретную часть материи.
Следует подчеркнуть, что ни атомистические модели в "Оптике" и в переписке, ни побочные физические ссылку "Начал" не могут претендовать на роль завершенной атомистической картины мира.
В полемике с иуком Ньютон схематично обозначил некоторые черты компромиссной теории, объединяющей волновые и корпускулярные представления. Прежде всего он указывает, что теория световых корпускул ни в коем случае не должна однозначно сочетаться с открытым им законом распространения, преломления и отражения света. Однако даже эта теория отнюдь не исключает волновых представлений. Колебания эфира, считает Ньютон, необходимые для объяснения оптических явлений даже если допустить существование световых корпускул. Корпускулы света, попадая поверхности, обладающие способностью преломлять или отражать, вызывают колебания эфира. Волны эфира могут иметь различные длины, и это позволяет объяснить целый ряд оптических явлений.
В дальнейшем Ньютон продолжал развивать представление об истечении частиц, которые вызывают возникновение волн в эфире. Он считал, что в безвоздушном пространстве остается некоторое материальную среду - эфир, чрезвычайно разрежен, тонкий и упругий. Эфир объясняет различные физические явления - магнитные, электрические и даже тяжести. Ньютон в чисто картезианском духе описывает различные тонкие флюиды, из которых состоит эфир.
Электрическое притяжение и отталкивание объясняется выделением тонкого флюида при трении. Указанный флюид, распространяясь вокруг натертого стекла, циркулирует в разных направлениях и захватывает собой легкие тела, возвращаясь в конце концов назад в стекло и здесь сгущаясь. Притяжения тел к Земле объясняется движением другого компонента эфира. Гравитационный флюид проникает к поверхности пор вещества. Благодаря этому Земля впитывает эфир и сгущает его в своих порах. Поэтому эфир стремится вернуться обратно к Земле и влечет за собой тело. Он давит на это тело пропорционально поверхности частиц. В недрах Земли происходят сложные реакции, превращающие эфир на обычное вещество и, в свою очередь, производят эфир из других веществ. Эфир входит в тело таким образом, что плотность его в глубине тел меньше, чем на их поверхности. Распространение света связано с колебанием эфира. Подобными же гипотетическими моделями Ньютон объясняет преломления и отражения света, цвета узких полос спектра и т.д. Колебания эфира поддерживают движение частиц во время процессов брожения, гниения и горения веществ. Для того, чтобы заставить свои мышцы сократиться, человек сжимает эфир, их наполняет. В этом процессе участвует еще один ингредиент эфира - "животный флюид".
В течение последующих лет Ньютон продолжал конкретизировать гипотезу эфира. Он предполагал, что все пространство заполнено эфиром, который может сжиматься и расширяться и имеет очень большую упругость. Далее предполагалось, что эфир проникает в тела через их поры, причем чем тоньше времени, тем розриджениший эфир, наполняет эти тела. Проникновением эфира в поры Ньютон объясняет отталкивания и притяжения тел, несмачиваемость некоторых тел, тяжести.
В течение жизни Ньютон высказал целый ряд противоречивых идей, связанных с эфиром. С. И. Вавилов объясняет эти противоречия тем, что Ньютон в первую очередь описывает эмпирические свойства света, а затем пытается доказать, что некоторые из них могут быть истолкованы с помощью эфира, продолжает демонстрировать противоречия между другими свойствами света и существованием эфира и, наконец, останавливается на динамическом трактовке физических процессов без каких-либо кинетических гипотез.
Очевидно, Ньютон понимал, что без кинетических моделей эфира нельзя предметно рассуждать о свете, электричество и тяготение, но в то же время опасался связывать с гипотезой эфира свои механические и оптические законы, которые он считал абсолютными, бесспорными и такими, непосредственно вытекающих из чистого опыта. Под влиянием самых разных факторов в физике Ньютона и в физических предпосылках его механики идея пустого пространства играла более важную роль, чем противоположная идея - материальной среды, благодаря которому происходит взаимодействие тел. В работах по оптике и, вообще, в исследованиях, связанных с экспериментами, Ньютон зачастую обращается к представлению об эфире, но в его математических, механических и астрономических построениях пространство трактуется как пустота,
В "Оптике" Ньютон называет пространство "вместилищем Бога". Эта мистическая концепция была произвольным догматическим абсолютизации условной абстракции пустого пространства и действия через пустоту.
Сложные и часто противоречивые идеи Ньютона относительно эфира и пустоты приводят его в конце концов к практическому отрицание роли эфира в однозначной научной картине мира. Эфир фигурирует как дидактическая гипотеза; пустота заполнена агентом, который иногда похож на эфир, а чаще - на нематериальную субстанцию; но туда, где царствуют законы, входит только противоположность между пустотой и материальными телами, движущимися в ней. У Декарта картина мира лишена объективных качественных различий, у Ньютона же такое представление присутствует, но только одно: разрозненные пространства и материи.
Идея дальнего действия связана с методом Ньютона. В его механике идея взаимосвязи тел природы приобрела исторически ограниченной абстрактной формы взаимодействия двух тел, выхваченных из общей картины природы. Действие тел друг на друга вызывает ускорение. Поэтому центральным понятием идеи Ньютона является сопротивление ускорению, то есть масса и пропорциональна ей сила, приведет ли это ускорение. Весь математический и механический аппарат «Начал» настроен на анализ силы тяжести - однако без учета влияния среды. Принцип действия на расстоянии вошел в естествознание вместе с механикой Ньютона. Однако сам Ньютон ни был слепым сторонником этого принципа. Он допускал существование реального агента (эфира), передающий действие от одного тела к другому. Бесспорно, ученики Ньютона говорили о действии через пустоту более категорично, чем их учитель.
Ньютон много раз, особенно в письмах, отвергал принцип дальнего действия. Широко известен его третье письмо к Бентли, в котором ученый в резкой форме отказывается от признания принципа действия на расстоянии: "Нельзя представить себе, - писал он, - как неживая, грубая вещество могло 6 без посредничества чего-либо странного, нематериального, - действовать на другое вещество иначе, как через взаимное касание. А так должно было 6 быть, если бы притяжения было, в смысле Эпикура, присущим материи. Вот почему я хотел бы, чтобы вы не приписывали мне учение о весе, присущую материи. Предполагать, что притяжения является врожденным свойством материи, изначально присущей ей, так что одно тело должно действовать на расстоянии через пустоту на другое без посредничества чего-либо странного, что передавало бы действие и силу от одного тела к другому, для меня такая нелепость, что думаю, к ней не удастся ни один человек, способный к философскому осмыслению вещей. Тяготение должно спричинюватися некоторым агентом, действует в соответствии с определенными законами ". Ряд противников идеи действия на расстоянии, ссылаясь на это письмо, приписывали Ньютону мнение о материальную среду, что является причиной тяжести. Так считали Фарадей, Максвелл, Томсон и многие др. Но продолжением приведенного отрывка есть такая фраза: "Какой это агент, материальный или нематериальный, - я выношу на суд моих читателей". Именно эти слова о "нематериального агента" Фарадей отвергает как непонятны. Действительно, они непонятны без исторического анализа различных идейных корней в творчестве Ньютона, различных воздействий, противоречивых тенденций и его собственных колебаний между концепциями, исключающие друг друга.