Физику называют
экспериментальной и точной наукой, законы которой основываются на фактах,
установленных опытным путем, и формулируются с помощью математики. Такой она
начала формироваться благодаря именно Галилею.
До Галилея
«физика» – учение о природе – составляла часть философии и основывалась на
принципах философии Аристотеля. Эта философия разделяла мир на небесный, где
происходят совершенные круговые движения, не имеют ни начала, ни конца, и
земной, где движения имеют начало и конец, а предметы движутся в соответствии
со своей природой (качеством), в частности тяжелые падают вниз, а легкие
поднимаются вверх. Движения предметов делятся на естественные и насильственные,
а свойства тел «объясняются» их «природой» (качеством).
Галилей
провозгласил необходимость количественного изучения явлений. Он утверждал: «Книга
природы написана на языке математики, ее буквами служат треугольники,
окружности и другие математические фигуры, без помощи которых человеку
невозможно понять ее речь; без них – напрасные блуждания в лабиринте»; «Тот, кто хочет решать вопросы
естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует
измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является».
Галилей
выступил против объяснения свойств тел их природой (качеством) и в своих
произведениях основывался на идеях противников философии Аристотеля – античных
атомистов (материалистов). Атомисты так рисовали картину мира: «лишь в общем
мнении существует сладкое, в мнении горькое, в мнении теплое, в мнении
холодное, в мнении цвет, в действительности же существуют только атомы и
пустота» (Демокрит); «...атомы не обладают никаким свойством предметов,
доступных чувственному восприятию: кроме формы, веса, величины и всех тех
свойств, которые по необходимости соединены с формой. Ибо всякое свойство
изменяется, а атомы нисколько не изменяются… » (Эпикур).
Галилей также утверждал: "Никогда я не
стану от внешних тел требовать что-либо иное, чем величина, фигуры, количество
и более или менее быстрые движения, для того чтобы объяснить возникновение
ощущений вкуса, запаха и звука; и думаю, что если бы мы устранили уши, языки,
носы, то остались бы только фигуры, число и движения, но не запахи, вкусы и
звуки, которые по нашему мнению, вне живого существа являются не чем иным, как
только пустыми именами".
На основе этой идеи – объяснять все явления механическими
движениями сред и частиц, искать механизм явлений – создавались теории
классической физики.
Галилей также разработал экспериментальный метод
исследования природы, включающий проведение экспериментов, их анализ,
формулирование на основе анализа определенных предположений и всестороннюю
экспериментальную проверку этих предположений. В частности, этот метод Галилей
применил при исследовании падения тел. Он начал с предположения о том, что тела
падают с постоянным ускорением. Из этого предположения Галилей математически
получил заключение о том, что при движении с постоянным ускорением путь,
пройденный телом, пропорционален времени в квадрате. Этот вывод Галилей
проверил, исследуя движение шаров по наклонной плоскости с различными углами
наклона.
Понятно, что за века, прошедшие после исследований Галилея,
физика существенно развилась и изменилась, но главное из того, что им было
введено в физику, – поиск количественных зависимостей, поиск механизма явлений,
сочетание теории и эксперимента – остается неизменным.
В. Игнатович, к.т.н.
Опубликовано на украинском языке в газете "Киевский политехник", 10 апреля 2014 г. №13.
