Доводы приводились самые разные: от цитирования авторитетов Писания (Экклезиаста, Иисуса, Соломона и т.п.) и решений Тридентского собора о запрещении толкований Священного Писания, идущих вразрез с общим мнением святых отцов, до логических выводов, типа: "Теология учит, что Солнце создано для того, чтобы освещать Землю. И что же! Ведь светильники двигают для того, чтобы освещать дома, а не дома двигают, чтобы освещать светильниками. Следовательно, Солнце вращается вокруг Земли, а не Земля вокруг Солнца». К числу поддерживающих гелиоцентрическую систему мира относился и Галилео Галилей.

I.3.2. Г. Галилей

"Ложность коперниканской системы

не вызывает сомнений, особенно у нас, католиков" . Г.Галилей

В 1621 году, будучи придворным философом и математиком герцога Тосканского, Галилей в одном из своих писем писал: "Я подозреваю, что астрономические открытия будут сигналом для похорон или, вернее, для страшного суда над ложной философией..."

Соорудив телескоп с 33-кратным увеличением, Галилей наблюдал кратеры и горы Луны, пятна на Солнце, спутники Юпитера и т.п. В результате наблюдений он убедился, что другие планеты схожи с Землей и не являются идеальными телами, состоящими из эфира; Млечный путь оказался не светлой полосой на небе, а множеством звезд, число "блуждающих светил" заведомо больше семи ‑ числа, считавшегося священным.

Результаты наблюдений он опубликовал в 1610 году в книге "Звездный вестник".

Анализ наблюдений привел его к системе Коперника, которую он начал отстаивать. Так как Галилей был известной личностью и занимал в обществе довольно высокое положение, то инквизиция пыталась договориться с ним "по хорошему". Начальник конгрегации инквизиции кардинал Беллармино, один из самых образованных и жестоких теологов того времени, пытался образумить Галилея, объяснив разницу между математическим описанием объекта и реальным поведением того же объекта: "если... предположение о движении Земли и неподвижности Солнца позволяет представлять явления лучше, чем принятие эксцентриков и циклов, то это прекрасно... Для математика этого вполне достаточно. Но... утверждать, что Солнце в действительности является центром мира и вращается только вокруг себя.... это значит нанести вред святой вере, представляя положения Святого Писания ложными". Галилей отверг компромисс, и инквизиции был дан приказ заняться делом Галилея. Галилей, узнав, что его собираются судить, прибыл к папскому двору, чтобы получить признание своих открытий.

В то же время инквизиция получила заключение от своих цензоров по учению Коперника и на основании заключения в марте 1616 года осудила его учение и запретила издание его книг (и других, в которых проповедовалось учение Коперника).

Галилей формально согласился поддержать выводы цензоров, поведение его стало более осторожным и хитрым ‑ он даже стал осуждать Коперника, но так, чтобы читателю было понятно, на чьей стороне он действительно находится.

В качестве примера осуждения «коперничества» приведем отрывок из книги Галилея "Пробирщик" (1623 г.):

"Так как приписываемое Землей движение, которое я в качестве благочестивого католика считаю совершенно ложным и не соответствующим истине, прекрасно объясняет массу различных явлений, то я полагаю, что при всей ложности оно до некоторой степени объясняет явление комет".

В том же 1923 году папой стал Урбан VIII, которые был в дружеских отношениях с Галилеем. Галилей опять осмелел. В 1630 году он приезжает в Рим с рукописью новой книги "Диалог о двух главнейших системах мира ‑ птолемеевской и коперниковой". В ней выступают три персонажа: Сольвати (сторонник Коперника), Сотредо (нейтральная фигура) и Симпличио (защитник церковной системы). Уже то, что автор назвал сторонника церкви Простаком (по-итальянски ‑ Симпличио), говорит на чьей стороне был Галилей. При этом Простак в заключении в качестве основного довода заявляет, что "ни за что не согласится с коперниковой системой, даже если она соответствует действительности, потому что он просто питает к ней отвращение». С другой стороны, в книге было предисловие и послесловие, в которых автор утверждал, что написал свое сочинение в защиту церковного осуждения коперниковского учения, а его учение излагает как одну из гипотез.

Может быть предисловие притупило бдительность цензоров, возможно был обман цензоров (позднее Галилей обвинялся в том, что обманным путем получил от главного цензора Рикарди разрешение на печатание труда не известив его о приказании Беллармино...), может быть были еще какие-либо неизвестные нам обстоятельства, но в 1632 году во Флоренции книга вышла, очень быстро была раскуплена друзьями и врагами, и враги стали "науськивать" папу на ученого. Папа поступил "по-сократовски": "Галилей мой друг, но истина дороже" ‑ он запретил продажу книги и отдал приказ инквизиции возбудить дело против автора. 21 июня 1633 года трибунал вынес приговор: "...Мы постановили книгу под заглавием "Диалог" Галилео Галилея запретить, а тебя самого заключить в тюрьму при Святом судилище на неопределенное время. Для спасительного же покаяния твоего предписываем, чтобы ты в продолжении трех лет раз в неделю прочитывал семь покаянных псалмов".

На следующий день приговор был оглашен, а Галилей произнес свое отречение: "Я, Галилео Галилей... на семидесятом году моей жизни... клянусь впредь никогда не говорить и не рассуждать ни устно, ни письменно, о чем бы то ни было, могущем восстановить против меня такое подозрение [в ереси]..."

Галилей был объявлен "узником инквизиции". Ему запрещалось с кем-либо встречаться без присутствия инквизиторов, писать и читать что-либо без их контроля... Он был уже стар, слаб, болен (в 1637 году Галилей ослеп).

Надо было себя реабилитировать, создав учение, полностью соответствовавшее Священному Писанию. Учение должно было быть принято Церковью и научным обществом.

Писание утверждало, что "...Всевышний на весах взвесил век сей, и мерою измерил времена, и числом исчислил часы, и не подвинет, и не ускорит до тех пор, доколе не исполнится определенная мера..."

Писание призывало: "Измеряй все; не делайте неправды... в мере, в весе, в измерении: да будут у вас весы верные, гири верные, мера верная..." (Левит).

Научное сообщество того времени придерживалось в основном идей Декарта, главные из которых утверждали, что: 1) человеческий разум может (в частности, путем математических рассуждений) постичь объективную реальность, объективный мир; 2) объективный мир ‑ это застывшее пространство, воплощенное в геометрии и свойства его должны быть выведены из первых принципов геометрии.

Галилеем на фундаменте Священного писания создавалась новая схема: задание математических законов явлений природы и их экспериментальная проверка. Процедуры измерений, до сих пор имеющие место в торговле, землепользовании, строительстве и т.п. пришли в науку.

Итак, новый метод Галилея сводился к следующему:

Закон в математической форме задается разумом и проверяется опытом.

Из проверенного опытом закона с использованием логических и математических операций выводятся следствия.

Такая схема приводила к некоторым особенностям:

1. Так как математическое описание не рассматривает причин явлений, то от объяснения причин надо было отказаться. Математические объекты абстрактны и поэтому результаты относятся к математическим моделям.

2. Так как закон надо было опытно проверять, то в него должны были входить только измеряемые величины (физические величины), т.е. работать надо было только с измеряемыми величинами.

3. При опытной проверке всегда чем-то пренебрегается, поэтому и результаты измерений относятся к физическим моделям объектов.

Основной принцип того времени в науке был: в фундаменте описание реального мира состоит из простых математических конструкций. Простая математическая конструкция включала: а) простой математический объект (математическую точку); б) простую связь между свойствами (x, y) этого объекта (например, линейная связь

y = kx). Для опытной проверки такой конструкции надо было использовать соответствующие физические модели (материальную точку), иметь процедуры измерений рассматриваемых свойств (х - расстояние, y - время) и создать специальные условия опыта, чтобы другие свойства (или неконтролируемые эффекты) не искажали результаты.

Итак, Галилей вводит в науку измерительные процедуры. На этом основании Галилея представляют чистым экспериментатором. Пизанская башня, с которой Галилей бросал камни, украшает многие учебники по физике. Увы! Во-первых, чистый экспериментатор ‑ тот, кто занимается получением эмпирических формул, т.е. не задает изначально закон и затем проверяет его, а получает функциональную связь между измеряемыми величинами, не доверяя никаким изначальным законам. Поэтому схема Галилея изначально не эмпирическая.

Однако Галилей не был исследователем даже в рамках собственной схемы. Да, иногда он экспериментировал (например, с наклонными досками), но многие его эксперименты на самом деле являлись мысленными опытами, и зачастую он описывал те эксперименты, которых никогда не проводил.

В книге "Беседы и математически доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки", вышедшей в 1638 году, он словами Сальвати (под которым подразумевает себя) говорит: "Я и без опыта уверен, что результат будет такой, какой я вам говорю". Далее Сальвати признается, что прибегает к эксперименту лишь изредка и главным образом для того, чтобы опровергнуть мнение тех, кто не желает следовать математическому методу.

Надо сказать, что многие ученые того времени, считающиеся экспериментаторами (например, как мы увидим далее, Ньютон) были такого же мнения о роли опыта. По настоящему эмпирический метод в науке стал господствующим только в 19 веке. А в то время многие вообще оставались на своих позициях и гневно критиковали (даже Декарт) книгу Галилея и его автора. Тем не менее, Галилео Галилей по праву считается отцом и создателем нового научного метода, метода современной науки. Кстати, Галилей был реабилитирован церковью через три года после выхода в свет "Бесед...".

Итак, Галилей создал новый метод, суть которого заключалась в том, что законы природы, описывающие наблюдаемое явление на точном языке математики, надлежало формулировать согласуясь с воспроизводимыми и допускающими экспериментальную проверку явлениями. Из этих законов (начал) путем математических операций можно было выводить новые законы.

I.3.3. И. Ньютон

"Главная обязанность натуральной философии

делать заключение из явлений, не измышляя гипотез...".

(Исаак Ньютон)

Исаак Ньютон, который уже в молодости изучал труды Галилея и учитель которого И. Барроу был в тесном контакте с итальянскими математиками - последователями Галилея, стал также приверженцем его метода. Перед ним стояли, по сути, две основные задачи. Первая ‑ совершенствование "математической" части нового метода, т.е. полную математизацию физики. Вторая ‑ нахождение универсальных законов природы, которые описывали бы любые тела Вселенной. К тому времени, когда Ньютон начал свою научную деятельность, сложилось общее представление, что реальный мир ‑ совокупность материальных тел, движущихся по строгим математическим законам.

Законы движения материальных тел на Земле были открыты Декартом и Галилеем (те законы, которые потом получат название I и II законов Ньютона).

Законы движения материальных тел на небе были открыты Кеплером и Гуком.

Надо было найти общие законы, управляющие движением тел, как на Земле, так и в любой части Вселенной.

И. Ньютон решает поставленные перед собой задачи и результаты своих трудов публикует в 1687 году в книге "Математические начала натуральной философии", в которой "предлагаются математические основания физики".

В части, посвященной механическому движению тел, излагались основные положения механики, включающие восемь определений физических величин и четыре закона (начала):

I. Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

II. Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.

III .Действию всегда есть равное и противоположное взаимодействие.

IV. Закон всемирного тяготения: сила, действующая между двумя любыми телами, определяется формулой , где k - коэффициент, F - сила тяготения, r -расстояние между телами, M и m ‑ массы тел.

Ньютоном была решена и проблема Первоначала. "Такое изящнейшее соединение Солнца, планет и комет не могла произойти иначе как по намерению и по власти могущественнейшего и премудрого Существа... Сие управляет миром не как душа мира, а как властитель Вселенной и по господству своему должен именоваться Господь Бог Вседержитель".

Что касается проблемы математизации физики, то И. Ньютон разработал общий метод дифференцирования и интегрирования, причем с полным пониманием того, что один процесс является обратным по отношению к другому. Ньютон разработал метод "флюксий" ("флюксия", которая обозначалась точкой, помещенной над буквой, была скоростью, а буквы без точки обозначали "флюэнты"). Метод флюксий использовался при решении дифференциальных уравнений, с помощью которых физика была сведена полностью к математической физике, в рамках которой она работает и сегодня.

Отметим, что Ньютона во многих учебниках физики представляют как экспериментатора. Увы! Он придерживался относительно эксперимента той же точки зрения, как и Галилей. Он говорил, что прибегать к эксперименту его вынуждает придание физического смысла своим результатам и убеждение в их правильности "простолюдинов".