Галилео Галилей и его роль в становлении классической науки

Министерство образования науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный педагогический университет»

Галилео Галилей и его роль в становлении классической науки

Реферат

Исполнитель:

Научный руководитель:

Екатеринбург 2006

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1.Происхождение Галилея, его детство и юность.

2.Наука и научное познание в средние века.

3.Роль Галилея в современной науке.

3.1. Вклад в методологию.

3.2. Вклад в космологию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение

Актуальность данной работы связана с тем, что основы нового типа мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем.

Цель данной работы – рассмотреть биографию Г. Галилея и его роль в становлении классической науки.

Для достижения данной цели нами были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать литературу по данной теме.

2. Познакомиться с происхождением Галилея, его детством и юностью.

3. Рассмотреть научные познания в средние века.

4. Изучить роль Галилея в современной науке.

Объектом исследования является процесс становления классической науки.

Предмет исследования – роль Галилея в становлении классической науки.

Глава 1. Происхождение Галилея, его детство и юность.

Галилео Галилей, основатель современной наблюдательной и опытной науки, был старшим из шестерых детей Винченцо и Юлии Галилео и родился 18 февраля 1564 года в итальянском городе Пизе. Отец его, бедный дворянин, обремененный большим семейством, не имел никакого состояния, и средства к жизни добывал личным трудом, живя большей частью во Флоренции, где он давал частные уроки музыки. Он имел некоторые познания в математике и любил эту науку, но, не имея ни средств, ни досуга, не мог заниматься ею и старался отвлечь от этого и своего сына, основательно полагая, что для занятия столь привлекательной наукой, могущей легко овладеть всем вниманием человека, необходимо быть несколько обеспеченным в средствах к жизни. В 1564 году он женился на дочери Козмы Вентури, Юлии; плодом этого брака и был Галилей. Кроме него Винченцо имел еще двух сыновей и трех дочерей.

Первые годы Галилея протекли преимущественно во Флоренции, но об этом периоде его жизни известно мало. Биографы упоминают, впрочем, что в детстве Галилей любил заниматься устройством игрушечных машин, но это не представляет собой ничего особенного. Вероятно, каждый необыкновенный человек отличается во многом от других уже в самом раннем детстве, но не всякий способен подмечать эти особенности. Отроческое образование Галилея началось самым жалким образом; по счастью, в жизни гениальных людей учителя имеют очень мало значения, как и все вообще так называемые «неблагоприятные условия» и «тяжелые» условия. Мальчик, разумеется, больше всего учился сам, находя свою умственную пищу везде; он со страстью предавался изучению греческих и латинских авторов и приобрел обширные сведения по литературе древней и новой, выработав в себе замечательный литературный и диалектический талант, немало послуживший ему впоследствии для распространения научных истин. Вероятно, благодаря учителю Галилей до 18 лет совершенно не знал математики, не учился ей и даже не был расположен ею заниматься.

Из своего положения и обстановки Галилей сумел извлечь все, что только было можно. Дело, которым занимался и жил его отец, он изучил, по-видимому, в совершенстве и превзошел своего отца, потому что, как говорят его биографы, он с течением времени оспаривал пальму первенства в музыке даже у первых преподавателей этого искусства во Флоренции. Но был еще один учебный предмет, которому совершенно никто не учил Галилея; ему научился он без всяких посторонних указаний – самостоятельно; это – рисование. Искусство рисования, живопись так сильно привлекали к себе Галилея, что, по его

собственным словам, он выбрал бы своей профессией живопись, если бы только выбор зависел от него. Галилей действительно считаться знатоком живописи, к которому обращались лучшие художники Флоренции, спрашивая его мнения относительно перспективы, освещения и даже самой композиции своих картин. Даже известные живописцы того времени удивлялись его таланту и знанию дела и, не стесняясь, сознавались, что они во многом обязаны его советам. Может быть, такие отзывы до некоторой степени зависели от его выдающегося положения на другом поприще, чуждом живописи, когда ни о зависти к нему, ни о конкуренции с ним не могло быть и речи и когда, наоборот, упоминание имени Галилея, ссылка на его мнение могли служить отличной рекомендацией для художника.

Школьный период жизни великого человека приближался к концу. Приходилось думать о том, как поступить с юношей далее. Самой беспечальной жизнью, конечно, являлась жизнь духовенства; но чтобы стать священником, надо было родиться знатным или иметь сильных покровителей; ни того, ни другого не было у молодого Галилея. Одно время отец думал даже пустить сына, как говорят у нас, «по коммерческой части», но, замечая в нем необыкновенные способности, оставил эту мысль и остановился на свободных профессиях. Из этих последних в то время наиболее доходной считалась медицина, как она считается ею даже и в наше время.

Галилей в то время, может быть, еще не чувствовал своего великого призвания, а может быть, и не хотел огорчать отца непослушанием, а потому согласился на его желание и поступил в 1583 году 19-летним юношей в Пизанский университет с намерением изучать медицину. По счастью для него, в таинстве этой науки или искусства посвящали не тотчас, а нужно было прослушать до этого приготовительный курс аристотелевской или перипатетической философии, состоящей из метафизики и математики. Последняя, бывшая для него столь долго запретным плодом и потому представлявшая всю прелесть новизны, живо привлекла к себе внимание Галилея. В своей ранней юности он слыхал от отца, что как музыка, так и любимая им живопись много зависят от науки чисел и протяжения – математики. Этих элементарных сведений оказалось, однако, достаточным, чтобы Галилей получил вкус к математике и быстро увидел в ней, по его собственным словам, «самое надежное орудие для изощрения ума, потому что она приучает нас строго

мыслить и рассуждать». В этом отношении ему много помог замечательный ученый, приятель его отца Остилиус Ричи. Рассказывают, будто Галилей, жадно относившийся ко всякому знанию, подслушивал за дверью уроки, даваемые Ричи

пажам, и, застигнутый в этом подслушивании, обратил на себя внимание Ричи. Как бы то ни было, но молодой Галилей обратился к Ричи с просьбой познакомить его с Евклидом, и – тайно от отца. Ричи согласился заниматься с

Галилеем, но не считал возможным делать этого без согласия его отца, с которым находился в дружеских отношениях; он известил последнего о желании сына и просил его не препятствовать юноше заниматься тем, к чему он чувствует склонность. К счастью Галилея, и в университете был человек, придерживавшийся новых взглядов, - преподаватель физики Яков Манцони, значительно отрешившийся от школьной перипатетической философии и державшийся учения Пифагора. Его уроки не только обратили внимание Галилея на крайнюю неосновательность, и сбивчивость начал, на которых основывалась тогдашняя физика, но побудили его отнестись критически к общепринятым мнениям и пройти в этом отношении несравненно дальше учителя. При своем светлом уме Галилей никак не мог приучить себя пассивно соглашаться с бездоказательными мнениями других и полагаться с на какие-то бы то ни было авторитеты в вопросах, которые можно было проверить размышлением, наблюдением и опытом.

Чего так боялся отец, то и случилось. Познакомившись с Евклидом, Галилей пожелал идти дальше и скоро перешел к Архимеду, сочинения которого подарил ему Ричи, между тем как занятия медициной все больше и больше отодвигались на задний план.

Хватаясь, подобно утопающему, за последнюю соломинку, отец Галилея просит Ричи перестать заниматься с сыном, а последнему запрещает даже видеться с Ричи.

Первое время, когда отец устроил над ним тщательный надзор, Галилей, хотя ему был уже 21 год, не решался открыто идти против его воли и, занимаясь решением математических вопросов или читая своих любимых авторов, держал перед глазами трактаты по медицине; но в последствии, когда он получил уже некоторую известность и был представлен великому князю Тосканскому, он упросил отца позволить ему заниматься любимой наукой и получил, наконец, его полное согласие.

Глава 2. Наука и научное познание в средние века

Средневековая наука почти не соответствует критериям научности. Это означало ее безусловный шаг назад по сравнению с античной наукой. В средние века проблемы истины решались не наукой или философией, а теологией (философским учением о Боге). В этой ситуации наука становилась средством решения чисто практических задач. Арифметика и астрономия, в частности, были необходимы только для вычисления дат религиозных праздников. Такое чисто прагматическое отношение к средневековой науке привело к тому, что она утратила одно из самых ценных качеств античной науки, в которой научное знание рассматривалось как самоцель, познание истины осуществлялось ради самой истины, а не ради практических результатов.

Поэтому говорить о развитии науки в период раннего Средневековья не приходится – есть только ее упадок. Сохраняются лишь жалкие остатки того конгломерата научных знаний, которым обладала античность, изложенные в сочинениях тех античных авторов, которые признавались христианской церковью. Пересмотру эти знания не подлежали, их можно было только комментировать – этим и занимались средневековые мыслители.

Тем не менее, в недрах средневековой культуры успешно развивались такие специфические области знания, как астрология, алхимия, ятрохимия, натуральная магия, которые подготовили возможность образования современной науки. Эти дисциплины представляли собой промежуточное звено между техническим ремеслом и натурфилософией и в силу своей практической направленности содержали в себе зародыш будущей экспериментальной науки. Исподволь они разрушали идеологию созерцательности, осуществляя переход к опытной науке.

В положительную сторону ситуация в средневековой науке стала меняться в 12 веке, когда в научном обиходе стало использоваться все научное наследие Аристотеля. Тогда, естественно, наука столкнулась с теологией и пришла с ней в противоречие. Разрешение этого противоречия стала концепция двойственной истины, то есть признание права на сосуществование «естественного разума» наряду с верой, основанной на откровении. Но даже в этих обстоятельствах еще очень долгое время все опытное знание и выводы, полученные из него методом дедукции, признавались лишь вероятными, обладающими только относительной, а не абсолютной достоверностью. В тех условиях религиозная картина мира представлялась более очевидной по сравнению с философсконаучной.

Однако постепенно позитивные изменения в средневековой науке набирали силу, и поэтому представление о соотношении веры и разума в картине мира

менялось: сначала они стали признаваться равноправными, а затем, в эпоху Возрождения, разум был поставлен выше откровения.

В это же время были сделаны первые шаги к механистическому объяснению мира. Появляются понятия пустоты, бесконечного пространства и движения по прямой линии, требование устранить из объяснения телеологический принцип и ограничиться действующими причинами.

Также закладывается новое понимание механики, которая в античности была прикладной наукой. Античность, да и раннее Средневековье рассматривали все созданные человеком инструменты как искусственные, чуждые природе.

Важным было создание условий для точного измерения. В науке вплоть до эпохи Возрождения точное измерение природных процессов считалось невозможным. Такое представление восходит к античности, где точность рассматривалась как характеристика только идеальных объектов. Сейчас же идет бурное развитие астрологии, содержащей в себе зародыши будущей астрономии и требующей довольно точных измерений. Так начинается математизация физики и физикализация математики, которая завершилась созданием математической физики Нового времени. И не случайно у истоков этой науки стоят астрономы – Коперник, Кеплер, Галилей.

Глава 3. Роль Галилея в возникновении современной науке

3.1. Вклад в методологию.

Основы нового типа мировоззрения, новой науки были заложены Галилеем. Он начал создавать ее как математическое и опытное естествознание. Исходной посылкой было выдвижение Галилеем аргумента, что для формулирования четких суждений относительно природы ученым надлежит учитывать только объективные – поддающиеся точному измерению – свойства (размер, форма, количество, вес, движение), тогда как свойства, просто доступные восприятию (цвет, звук, вкус, осязание), следует оставить без внимания как субъективные и эфемерные. Лишь с помощью количесивенного анализа наука может получить правильные знания о мире. А чтобы глубже проникнуть в математические законы и постичь истинный характер природы. Галилей усовершенствовал и изобрел множество технических приборов – линзу, телескоп, микроскоп, воздушный термометр, барометр и др. Использование этих приборов придавало эмпиризму новое, неведомое грекам измерение.

Очень важно, что свою систематическую ориентацию на опыт Галилей сочетал со стремлением к его математическому осмыслению. Эксперимент для него – планомерно проводимый опыт, посредством которого исследователь как бы задает природе интересующие его вопросы. Ответы, которые он хочет получить, возможны не на путях умозрительно-силлогистических рассуждений, но должны быть итогом дедуктивно-математического осмысления результатов исследования. Галилей ставил такое осмысление столь высоко, что считал возможным полностью заменить традиционную логику, как бесполезное орудие мышления, математикой, которая только и способна научить человека искусству доказательства.

Это важнейшая сторона методологии Галилея вылилась у него в идею систематического применения двух взаимосвязанных методов – аналитического и синтетического (он называл их резолютивным и композитивным). При помощи аналитического метода исследуемое явление расчленяется на более простые составляющие его элементы. Затем вступает другое методологическое действие в виде того или иного предположения, гипотезы, с помощью которых достигается объяснение интересующих ученого фактов или явлений природы в их большей или меньшей сложности. Эта задача решается проверкой правильности принятой гипотезы, которая не должна находиться в противоречии с фактами, выявленными при анализе опыта. Такого рода проверка осуществляется при помощи синтетического метода. Иначе говоря, Галилей нашел подлинно научную точку соприкосновения опытно-индуктивного и абстрактно-дедуктивного

способов исследования природы, дающая возможность связать научное мышление, невозможное без абстрагирования и идеализации, с конкретными восприятием явлений и процессов природы.

3.2. Вклад в космологию.

С 1609 года начинается рад прекрасных открытий Галилея в области астрономии, почти непрерывно следующих одно за другим. В этом году в Италии начали распространяться слухи, что какой-то голландец представил графу Морицу Нассаускому замечательный оптический прибор, представлявший отдаленные предметы близкими. Ничего, кроме этого, решительно не было известно. Галилей обратил внимание на этот предмет и вскоре устроил первый телескоп, основанный на том же принципе, как наши теперешние театральные бинокли, то есть на сочетании между собой выпуклых и вогнутых стекол. Несмотря на то, что свойства выпуклых стекол были известны в Голландии, слава изобретения телескопа должна принадлежать исключительно Галилею, потому что только он устроил этот прибор на рациональных началах и дал ему надлежащее употребление.

Устроенная Галилеем труба была, конечно, крайне несовершенна. Сначала она увеличивала только от 4 до 7 раз, и после всех усовершенствований Галилею удалось довести увеличение лишь до 30 раз.

Галилео Галилей в изобретенный им телескоп увидел в небе то, что до сих пор оставалось скрытым для невооруженного глаза. И ему первому из земножителей суждено было увидать лунные горы и пропасти. Он узнал, что лунные горы сравнительно выше земных; он узнал также, что Луна всегда обращена к нам одной и той же своей стороною.

Зимою следующего года на долю Галилея выпало новое счастье: он открыл новые планеты и тем опроверг заблуждение, господствовавшее над умами людей несколько тысячелетий, что существует всего семь подвижных светил, или планет, считая в числе их и Солнце. Открытые новые планеты оказались спутниками Юпитера. Смена фаз Венеры не оставляла сомнений в том, что это освещенная Солнцем планета действительно обращается вокруг его. Наконец, множество невидимых глазом звезд и особенно удивительная звездная россыпь, составляющая Млечный путь, - разве это не подтверждало учение Бруно о бесчисленных солнцах и землях? С другой стороны, темные пятна Галилеем на Солнце, опровергали учение Аристотеля и других философов о неприкосновенной чистоте небес. Небесные тела оказались похожими на Землю,

и это сходство земного и небесного заставляло постепенно отказаться от ошибочного представления о Солнце как центре всего Мироздания.

Заключение

Научная деятельность Галилея поражает своей громадностью и разнообразием. Хотя множество сочинений еще до нас не дошло, но и то, что нам известно, показывает, что он занимался и оставил свои следы во всех отраслях современного ему естествознания – в математике, механике и физике в широком смысле этого слова. По словам Араго, сочинения и письма Галилея на каждом шагу блещут такими гениальными мыслями, которые подтвердились лишь в новейшее время, через два или три века после Галилея. Орлиный взор его проникал далеко за круг задач своего времени и провидел будущие судьбы науки на расстоянии целых веков. Занимаясь определением погрешностей и определением их влияния на результаты наблюдений, Галилей едва не открыл теории вероятностей и, во всяком случае, положил ей начало. Его наблюдения над движением звезд с целью доказать вращение Земли едва не привели его к открытию аберрации света, сделанному Брадлеем через два с лишним века после Галилея. Ему принадлежит первая мысль об определении годичного параллакса звезд, то есть мысль об определении их расстояния; он угадал, что в пространстве между Сатурном и неподвижными звездами существуют невидимые планеты, из которых мы знаем теперь две: Уран и Нептун. Он изучал свойства лучистого тепла, которое, проходя через воздух, не нагревает его. Он не верил в мгновенное распространение света и надеялся определить скорость его опытом именно на тех началах, на которых это было осуществлено лишь в наше время французским физиком Физо.

Список литературы

1. Воронов В. К., Гречнева М. В., Сагдеев Р. З. Основы современного естествознания: Учеб. Пособие для вузов. – 2-е изд., стер. – М., Высш. шк., 1999. – 247с.

2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие для студ. Высш. учеб. Заведений. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2000. – 512с.

3. Грушевицкая Т. Г., Садохин А. П. Концепции современного естествознания: Учеб. Пособие – М.: Высш. шк., 1998. – 383с.

4. Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания: Уч. пособие для студентов. 2003.

5. Коперник. Галилей. Кеплер. Лаплас и Эйлер. Кетле: Биогр. Повествования. / Сост., общ. ред. Н.Ф. Болдырева; Послесл. А. Ф. Арендаря. – Челябинск: Урал, 1997. – 456с.