Трактат о научном познании для умов молодых, пытливых и критических

Здесь нам следует провести ясное разграничение между двумя важными понятиями. Первым из них является понятие «объективный закон природы». Закон природы — это и есть те необходимые, устойчивые связи между внешне противоположными явлениями, о которых говорил Маркс. Такой закон или совокупность законов существует независимо от того, знают ли о них люди что-либо или нет.

Другое понятие — «закон науки». Законы науки формулируются, открываются, изобретаются учеными и отражают, описывают или выражают законы природы. Иными словами, законы науки представляют собой знания о законах природы и, следовательно, могут воспроизводить и отражать эти законы с большей или меньшей полнотой, более или менее точно, правильно, или, как говорят, адекватно.

Закон науки — это та форма, тот вид знания, отношением к которому проверяется научность всех остальных видов знания. Закон науки — это и есть то звено, ухватившись за которое мы можем вытянуть всю цепь, найти то наиболее важное переплетение, которое образует центр великого гордиева узла — научного познания.

Однако, соблюдая наш уговор, я вовсе не хочу, чтобы вы поверили мне на слово. Чтобы мое утверждение было убедительным, я хотел бы вместе с вами обсудить два вопроса. Каково отношение между законами науки и наблюдением? Как определяется мера соответствия между законами науки и законами природы и чем она проверяется и устанавливается?

На первый вопрос я постараюсь ответить сейчас, на второй — в следующей главе.

Давайте теперь вернемся к закону всемирного тяготения, который был опубликован Ньютоном в 1687 году в знаменитом трактате «Математические начала натуральной философии».

Вы помните, конечно, по школьным учебникам, что закон этот имеет вид F = g(m₁m₂/r²) , где F — сила притяжения, g — постоянная притяжения (особый коэффициент), m₁ и m₂ — массы двух взаимодействующих тел, r — расстояние между ними.

Закон, по существу, утверждает: 1) что все тела в природе притягивают друг друга и 2) что сила их взаимного притяжения прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Зная математическую формулу, выражающую закон как постоянную внутреннюю и необходимую связь между двумя любыми телами, можно вычислить величины, участвующие в формулировке закона.

Каким же образом Ньютон открыл этот закон, что навело его на мысль о всемирном тяготении? Известно, что Ньютон размышлял о законе всемирного тяготения еще в 1666 году. Что же делал он двадцать последующих лет, отделяющих этот момент от опубликования его трактата?

Как свидетельствуют дошедшие до нас документы, письма, воспоминания современников и т. д., почти одновременно с Ньютоном над вопросом взаимодействия тел на расстоянии задумывались и другие ученые. Более того, есть упоминание о том, что они также предполагали, что сила этого взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

Как видно, это не простая случайность. Однако дальше этого предположения другие современники Ньютона не двинулись.

Что же побудило принять за основу рассуждения два важных тезиса, которые лежат в самом фундаменте закона, а именно: предположения, что все тела притягивают друг друга и что сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними? Я думаю, что мы можем без особого труда ответить на этот вопрос.

Прежде всего и Ньютон и его современники были под сильным впечатлением недавно открытых законов движения планет Солнечной системы. По имени сформулировавшего их ученого эти законы называются законами Кеплера (1571—1630).

Первый из этих законов гласил, что все планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых и расположено Солнце. Каждая планета двигается, мы знаем, по «своему» эллипсу, однако фокусы с «закрепленным» в них Солнцем совпадают. Второй закон утверждает, что радиус-вектор планеты в равные промежутки времени описывает равновеликие площади. При этом для нас важно, что в алгебраической формулировке этого закона фигурирует величина r², и ее изменение влияет на скорость движения планеты (где r — радиус-вектор, абсолютная величина которого указывает абсолютное расстояние планеты от Солнца).