Мудрость Запада

Большой шаг вперед был сделан Кеплером (1571-1630), который в молодости работал под руководством Тихо Браге. Тщательно изучив записи наблюдений Тихо Браге, Кеплер обнаружил, что круговые орбиты у Коперника дают неточное представление о движении планет. Он понял, что орбиты эллиптические, с Солнцем в центре. Более того, расстояние, охватываемое в данное время радиусом, соединяющим Солнце с планетой, оказалось постоянным для данной планеты. И наконец, отношение квадрата периода обращения к кубу среднего расстояния от Солнца оказалось одинаковым для всех планет. Таковы три закона Кеплера, которые обозначили резкий разрыв с пифагореизмом, повлиявшим на исследования Коперника. Стало ясно, что представления о движении планет как круговом должны быть отвергнуты. Прежде, со времен Птолемея, было обычаем составлять более сложные орбиты там, где простая круговая орбита была неподходящей (посредством эпициклического движения). Этот способ приблизительно объясняет движение Луны с учетом влияния Солнца. Но более тщательные наблюдения показали, что, каково бы ни было эпициклическое усложнение, оно не могло адекватно описать наблюдаемые орбиты. Первый закон Кеплера разрубил этот гордиев узел одним ударом. В то же время его второй закон показал, что движение планет по своим орбитам неравномерно. Когда они находятся ближе к Солнцу, они движутся быстрее, чем на более отдаленных участках орбит. Все это заставило людей признать, что опасно спорить, не ссылаясь на факты, а исходя из предвзятого эстетического или мистического принципа. С другой стороны, основные математические принципы пифагорейского учения были блестяще подтверждены тремя законами Кеплера. Действительно, казалось, что именно численная структура явлений дала ключ к их пониманию. Подобно этому, стало ясно, что, для того чтобы найти верное объяснение явления, необходимо искать взаимосвязи, которые обычно не лежат на поверхности. Принципы, в соответствии с которыми действуют механизмы Вселенной, скрыты, как это и понимал Гераклит, и задача исследователя - обнаружить их. В то же время в высшей степени важно не осуществлять насилия над явлениями ради того, чтобы сохранить некоторые ошибочные принципы.

Но если, с одной стороны, опасно игнорировать факты, то с другой слепое отражение их может быть так же разрушительно для науки, как и самые сумасбродные рассуждения. Аристотель - это именно такой случай, поскольку он был прав, говоря, что, если вы не продолжаете подталкивать тело, оно остановится. Именно это мы наблюдаем с такими телами, которые мы можем толкать. Из данного наблюдения было сделано неправильное заключение, что то же должно быть верно и для звезд; в действительности мы не можем толкать их вокруг неба и они, следовательно, должны двигаться каким-то иным образом. Все это неверное теоретизирование в области динамики основывается на ряде явлений, которые были восприняты слишком буквально. Здесь отступление от правильного анализа. Причиной замедленного движения небесных тел, в случае если их не приводить в движение, является действие препятствий. Уберите их, и тело будет продолжать двигаться само по себе. На практике мы, конечно, не можем убрать все препятствия, но мы можем уменьшить их влияние и наблюдать, что движение замедляется до тех пор, пока путь не освободится. В случае, когда ничто не препятствует телу, оно будет продолжать двигаться свободно. Эта новая гипотеза динамики была сформулирована Галилеем (1564-1642), одним из великих основателей современной науки. Этот новый подход к динамике был радикальным отходом от аристотелизма в двух направлениях. Первое, в ней утверждалось, что покой не был предпочтительным состоянием тел, но что движение также естественно. Второе, она показала, что не круговое, как думали раньше, а прямолинейное движение было "естественным" в том особом смысле, в котором это слово употреблялось. Если тело никаким образом ни с чем не сталкивается, оно продолжает двигаться с постоянной скоростью по прямой линии. Недостаточно критический подход к наблюдениям до сих пор препятствовал правильному пониманию законов, управляющих падающими телами. Фактически верно, что в атмосфере более плотное тело падает быстрее, чем менее плотное равной массы. Здесь опять следует принять во внимание противодействие среды, в которой тела падают. Если среда становится более разреженной, все тела падают приблизительно с одинаковой скоростью, а в пустом пространстве скорость становится абсолютно равной. Наблюдения над падающими телами показали, что скорость падения увеличивается на 32 фута в секунду (976 см/с). Таким образом, поскольку скорость не была постоянной, а увеличивалась, должно было быть нечто, мешающее естественному движению тел. Это - сила гравитации, вызванная притяжением Земли.