Наука і релігія у парадигмальному вимірі.

змісту фізичних знань був пов'язаний з поступовою зміною змісту понять перипатетичної фізики - "тіло", "рух", "матерія" тощо. У XV ст. виникла так звана "фізика імпетусу" (імпульсу), а наприкінці наступного століття вона стала широко відомою. Ідея рушійної сили в механіці, що пізніше дістала латинську назву impetus, пов'язана з ім'ям Іоанна Філопона. Дослідники середньовічної науки В.П.Гайденко і Г.А.Смирнов визначають, що імпетус схожий на імпульс у новій механіці, вони обидва пропорційні швидкості - чим більша швидкість тіла, тим більший його імпетус (імпульс) [, с.]. Представником фізики імпетусу був Дж. Бенедетті, його цікавило питання про причини збільшення швидкості тіл, що падають, він ближче за всіх підійшов до відкриття закону інерції. Поняття імпетусу було введено у фізику для пояснення метального руху і розумілося як збережена сила, яку надає якості двигуна кинутому тілу і яка рухає його впродовж деякого часу. Величина імпетусу пропорційна швидкості, з якою двигун рухає тіло в момент кидання, та масі кинутого тіла. У фізиці цього періоду імпетус розглядався як певний вид якості, подібний, наприклад, до теплоти: як нагріте тіло поступово охолоджується і втрачає теплоту, кинуте тіло в міру руху витрачає наданий йому імпульс (імпетус). Цей імпульс витрачається на подолання інертності тіла - його тенденції до спокою. Отже, інерція тіла у фізиці імпетусу є тим, що сприяє припиненню руху, тобто витраченню імпетусу. Спочатку поняття імпетусу вживалося для пояснення вимушеного руху. Але поступово його стали застосовувати також для пояснення вільного падіння тіл, тобто природного руху. Фізика імпетусу впритул підійшла до відкриття закону інерції.
На теорію імпетусу Г.Галілей спирався в ранній період творчості. У трактаті "Про рух" він критикував Арістотелеву динаміку з точки зору динаміки імпетусу, а згодом надав їй тої форми, яка містила принцип інерції. Г.Галілей дав уявлення про вільне падіння тіл, а прискорення падіння пояснив силою ваги. Це дуже важлива для науки обставина: в поясненні використано поняття сили. У природному прискореному русі тіло отримує одне й те саме прискорення під дією даної сили, хоча швидкість його в кожний момент різна: дія сили на тіло не залежить від стану його руху. Отже, всі тіла, що падають вільно, мають однакове прискорення. Швидкість у такому падінні зростає пропорційно часу. Математичне пояснення експериментів Г.Галілея над тілами, що падають, виявилось важливішим, аніж самі досліди. Учений використав певні математичні ідеї, поєднуючи їх з точним експериментом, тим самим дав приклад розробки методів сучасної фізики, які успішно розвивалися в майбутньому. Математичний аналітичний метод Г.Галілея привів до механістичного витлумачення буття, яке поклало край якісному витлумаченню природи, яке панувало в натурфілософії та схоластиці. Натурфілософське пізнання ґрунтувалося на засадах органіцизму, який Г.Галілей замінив концепцією причинного детермінізму.
За часів Г.Галілея найбільш розробленим
розділом фізики була статика - наука про рівновагу тіл під дією прикладених до них сил (засновником якої є Архімед). Галілей розробив динаміку - науку про рух тіл під дією прикладених сил. У цій галузі ученому доводилось починати з початків: встановити основні поняття (швидкість, прискорення, переміщення), дати наукову класифікацію руху, і найголовніше - вивчити причини, які зумовлюють той чи той види руху, тобто встановити закони динаміки. Ці причини таїлися не лише в зовнішніх фізичних обставинах, а й у внутрішніх властивостях тіла, яке рухається. Необхідно було розкрити, що залежить від внутрішніх властивостей тіла, а що - від зовнішніх обставин; це означало, врешті-решт, встановлення таких понять динаміки, як маса і сила. Проте в Галілеєву епоху обговорення цих понять ще не розгорнулося [, ]. Галілей довів помилковість уявлень Арістотеля про механічний рух і встановив ряд основних положень динаміки стосовно досліджуваних ним випадків механічного руху, які при подальшому узагальненні ввійшли в основи класичної механіки. "Механіка Галілея дає ідеалізований опис руху тіл поблизу поверхні Землі, нехтуючи супротивом повітря, кривизною земної поверхні, залежністю прискорення вільного падіння від висоти. Його теорія покоїться на чотирьох простих аксіомах, які Галілей не сформулював у явному вигляді, але які приховано присутні в усіх обговореннях. Перша аксіома стосується спеціального випадку руху і в наш час має назву закону інерції, або першого закону Ньютона. Друга аксіома - це закон вільного падіння, встановлений Галілеєм. Третя аксіома характеризує рух тіл, що ковзають без тертя по нахиленій площині, а четверта - принцип відносності. Галілей ввів визначення сили, швидкості, прискорення, рівномірного руху, інерції, поняття середньої швидкості та середнього прискорення. Приміром, швидкість він визначив як відношення подоланого шляху до часу, що знадобився для цього (практично так само, як її визначає сучасна механіка)" [, с.].
На засадах критики Арістотелевої фізики Г.Галілей створив програму побудови нового природознавства. Оскільки центром фізики Арістотеля було вчення про рух, для його розуміння важливо визначення простору, який за Арістотелем є місце, межа того, що охоплюється, з тим, що охоплює. Тобто тіло, ззовні якого знаходиться тіло, яке його охоплює, є у певному місці. Наприклад, відповідно до вчення Арістотеля про елементи, земля знаходиться у воді, вода - у повітрі, повітря - у ефірі, а ефір - ні в чому. Простір є надмірним, що зумовлено якісною межею між об'єктом та оточуючим середовищем. Рух також визначається якісною природою його носія. Наприклад, вогонь за природою рухається вгору, а проти природи - донизу. Тобто існує рух природний та примусовий. Важкі тіла, за Арістотелем, завжди рухаються до центру, а легкі - на периферію. Г.Галілей відкинув такі умоглядні твердження. Він довів, якщо середовищем руху є не повітря, а вода, то деякі важкі тіла стають легкими, через те, що рухаються догори. Отже, рух тіл догори й донизу залежить від їх питомої ваги по відношенню до середовища, а не від їх призначення. Арістотель вважав, що важке тіло повинно падати з більшою швидкістю, ніж легке, через притаманний йому стихійний потяг до центру землі, як до свого природного місцезнаходження. Те тіло, яке важче, має сильніший потяг. На підставі математичних доведень у фізичних дослідах Г.Галілей спростував цю гіпотезу, а потім сформулював закон постійного прискорення для руху тіл, що падають, руху, який не залежить від ваги та складу тіл.
Для того, щоб показати об'єктивну істинність системи М. Коперніка, треба було спростувати закони руху фізики Арістотеля, за якими тіла, що перебувають у русі без будь-якого впливу ззовні, прагнуть до стану спокою (тому вважалося, що всі рухомі тіла в земній атмосфері, жорстко не зв'язані з Землею, мусили б відставати від Землі під час її обертання навколо осі). М.Копернік спростував це за допомогою філософських міркувань, а Г.Галілей підтвердив експериментально і математично його припущення. На підставі багатьох проведених дослідів Г.Галілей вивів закон інерції, згідно з яким тіла зберігають стан руху і без впливу зовнішніх сил зовсім не переходять до спокою або якогось іншого стану. На основі цього закону Г.Галілей встановив, що при рівномірному і прямолінійному русі будь-яких тіл явища відбуваються на них так само, як і на тілах, що перебувають у стані спокою. Внаслідок того, що Земля обертається навколо своєї осі досить повільно, її рух можна вважати приблизно рівномірним і прямолінійним. Г.Галілей дав чітке визначення його як такого, при якому відстані, які проходять рухомі тіла в рівні проміжки часу, рівні між собою. Учений доводив, що рухома Земля автоматично передає свій власний рух усім предметам або метальним снарядам, отже загальний інерційний рух залишається непомітним спостерігачу, який також знаходиться на Землі.
У фізиці та астрономії постало питання про систему відліку. Стара астрономія знала абсолютний спокій і абсолютний рух. Тіло, яке покоїться відносно Землі - абсолютно покоїться, яке рухається - абсолютно рухається. М.Копернік перший перемістив точку відліку на Сонце й описав астрономічні явища з точки зору сонячного спостерігача. Для фізики цей крок мав те фундаментальне значення, що він висунув питання про вплив зміни системи відліку на спосіб пояснення ходу процесів, які вивчаються в системі. Г.Галілей як астроном, оцінивши переваги Копернікової системи, мусив довести впроваджену систему відліку. В результаті його аргументація на користь нової системи була настільки блискучою, що в науці виникла домовленість: систему відліку, пов'язану з центром сонячної системи, називати Галілеєвою. Галілей встановив факт великої принципової ваги: будь-яка система відліку, що перебуває а рівномірному прямолінійному русі відносно Галілеєвої системи, рівноправна з нею стосовно опису механічних процесів.
Підсумовуючи внесок Г.Галілея однозначно можна констатувати, що вчений вирішив цілу низку важливих для формування сучасної науки проблем. По-перше, показав відсутність розбіжності між фізикою як наукою, яка пояснює причини руху, і математикою як наукою, яка дозволяє описати цей рух, тобто сформулювати його закон. По-друге, усунув принципову різницю між математикою і фізикою як науками та механікою як мистецтвом. По-третє, відмінив традиційне уявлення про те, що математика - це наука про незмінні сутності, і тим самим започаткував новий напрям математики, за допомогою якого можна описати рух та зміни, встановити їх закони. По-четверте, поставив питання про більшу важливість для фізики встановлювати закони, які описують процеси зміни явищ, ніж шукати за допомогою розуму причини останніх. Умовою можливості розв'язання цих проблем Г.Галілей зробив експеримент, який розумів як ідеалізований досвід або матеріалізацію математичної конструкції [, ]. Відповідно до започаткованої ученим нової парадигми науки всебічної перевірки, тобто або підтвердження, або спростування, заслуговували лише ті уявлення про природу, що здобуті шляхом експерименту. Тезі Фоми Аквінського "мале знання про високі речі краще, ніж найдетальніше знання про речі низькі та мілкі", Г.Галілей протиставив принцип: "я віддаю перевагу знаходженню одної істини хай і про незначні речі, ніж довго дискутувати про значні питання, не досягаючи жодної істини". Наука Г.Галілея виховувала обережність у судженнях, застерігала від приписування будь-яким розумовим конструкціям об'єктивного буття. Але істини, здобуті науковим шляхом, тобто за допомогою дослідів і сили розуму, були несумісними з істинами одкровення, що рано чи пізно повинно було виявитися.
Власне життя поставило Г.Галілея перед концепцією "двох істин", а питання "чи не заважає Святе Письмо вивченню природи?" спонукало до розв'язання проблеми узгодження "двох книг": Святого Письма, як книги божественного одкровення, та Природи, як книги божественного творення. Остання, за словами ученого, як "велика книга природи", складає "справжній предмет філософії". Г.Галілей припускає істинність Святого Письма, але вважає, що далеко не істинними є його витлумачення, особливо, коли це стосується пізнання природи. Учений вважав, що головна умова розуміння "книги природи" - не витлумачення біблійних текстів, а чуттєве спостереження та міркування розуму. "Людський розум, - писав Г.Галілей, - пізнає деякі істини настільки досконало і з такою абсолютною достовірністю, яку має сама природа; такими є чисті математичні науки, геометрія й арифметика; хоча божественний розум знає в них нескінченно більше істин, бо охоплює їх усі, але в тих небагатьох, які осяг людський розум, .його пізнання за об'єктивною достовірністю дорівнює божественному, через те, що приходить до розуміння їх необхідності, а найвищого степеня достовірності не існує" [, с.]. Учений не сумнівався в можливості пізнання людиною світу, зважаючи на велику кількість і багатоманітність вже отриманих людиною знань, і визнавав, що розум людини є найкращим божественним витвором.
Суд над Г.Галілеєм, який відбувся у році, можна вважати водночас, з одного боку, кульмінацією історичного конфлікту між наукою і богослов'ям, а з іншого - точкою відліку відкритого конфлікту між наукою і релігією. Але підстави для розгляду "справи Галілея" формувалися значно раніше. Римська інквізиція орієнтувалася на "Індекс" () - список