Переосмысление представлений о природе и науке в средние века

До Галилея научное изучение всегда мыслилось как получение об объекте научных знаний при условии константности, неизменности самого объекта. Никому из исследователей не приходило в голову практически изменять реальный объект (в этом случае он мыслился бы как другой объект). Ученые шли в ином направлении, стараясь так усовершенствовать модель и теорию, чтобы они полностью описывали поведение реального объекта. Расщепление реального объекта на две составляющие и убеждение, что теория задает истинную природу объекта, которая может быть проявлена не только в знании, но и в опыте, направляемом знанием, то есть эксперименте, позволяет Галилею мыслить иначе. Он задумывается над вопросом о возможности так изменить сам реальный объект, практически воздействовав на него, чтобы уже не нужно было изменять его модель, поскольку объект станет соответствовать ей. Именно на этом пути Галилей и достиг успеха. Следовательно, в отличие от опытов, которые проводили многие ученые и до Галилея, эксперимент предполагает, с одной стороны, вычленение в реальном объекте идеальной составляющей (при проецировании на реальный объект теории), а с другой – перевод техническим путем реального объекта в идеальное состояние, т.е. полностью отображаемое в теории [77, с. 129-145]. Интересно, что опытным путем Галилей смог проверить лишь тот случай, где можно было не учитывать действие основных сил сопротивления. В реальной практике подобная ситуация не имела места, она была идеальной, вычисленной теоретически, реализованной техническим путем. Но оказалось, что будущее именно за такими идеальными ситуациями; они открывали новую эпоху в практике человека – эру инженерии, опирающейся на науку.

Отметим еще, что галилеевский эксперимент подготовил почву для формирования инженерных представлений, например представления о механизме. Действительно, физический механизм содержит не только описание взаимодействия определенных естественных сил и процессов (например, у Галилея свободное падение тел включает процесс равномерного приращения скоростей падающего тела, происходящий под влиянием его веса), но и условия, определяющие эти силы и процессы (на падающее тело действует среда – воздух, создающая две силы – архимедову выталкивающую силу и силу трения, возникающую потому, что при падении тело раздвигает и отталкивает частички среды). Важно и такое обстоятельство: среди параметров, характеризующих эти условия, физик, как правило, выявляет и такие, которые он может контролировать сам. Так Галилей определил, что такие параметры тела как его объем, вес, обработка поверхности он может контролировать; можно, оказалось, контролировать даже скорость тела, замедлив на наклонной плоскости его падение. В результате Галилею удалось создать такие условия, в которых падающее тело вело себя строго в соответствии с теорией, т.е. приращение его скорости происходило равномерно и скорость тела не зависела от его веса. (В обычных, неэкспериментальных, условиях наблюдаются случаи, когда тела в среде падают равномерно и тяжелое тело быстрее, чем легкое. Галилей определил, что эти случаи имеют место при определенном соотношении веса и диаметра тела) [77; 13].

Но подчеркнем еще раз, что для этого необходимо было охарактеризовать не только естественные взаимодействия и процессы, не только определить условия, детерминирующие их, но и контролировать в эксперименте ряд параметров этих естественных процессов. Контролируя, изменяя, воздействуя на эти параметры, Галилей смог в эксперименте подтвердить свою теорию. В дальнейшем инженеры, определяя, рассчитывая нужные для технических целей параметры естественных взаимодействий, научились создавать механизмы и машины, реализующие данные технические цели.

Инженерное творчество Х.Гюйгенса. Исследования Г.Галилея создали все необходимые условия для осуществления последнего решающего шага – создания первых образцов инженерной деятельности. Разработка (изобретение) эксперимента позволила Галилею задать техническим путем соответствие между теорией и состояниями природных явлений (процессов). Точнее, надо бы говорить о соответствии (изоморфизме) состояний идеальных объектов теории состояниям экспериментально выделенного реального природного процесса. Установление подобного изоморфизма открывало дорогу для широкого использования теории, для опережающего получения знаний, для точного определения параметров реального объекта, который обеспечивал запуск и использование сил и энергий природы. Если изоморфизм теории и реального процесса имеет место, то мы получаем ситуацию, сходную с той, с которой работали античные философы-техники (Архит, Эвдокс, Архимед).

Другое по технологическим наукам

Виды реактивных двигателей, физические основы реактивного движения при разных скоростях
В современной авиации гражданской и военной, в космической технике широкое применение получили реактивные двигатели, в основу создания которых положен принцип получения тяги за счёт силы реакции, возникающей при отбросе от двигателя некоторой массы (рабочего тела), а направление тяги и движения о ...