В эпоху Возрождения все громче раздаются голоса, требующие от вербализма схоластической науки с ее игрой понятий обратиться к изучению природы путем наблюдения и эксперимента. Изменился взгляд на действительность, и вместе с ним появляются новое понимание и новая систематика понятий. Развертывается борьба за новые принципы научного исследования. Выковывается новое орудие познания – прикладная математика. Все это ведет к реформе логики.
Возникновение и развитие математического естествознания является существенно новым достижением науки эпохи Возрождения по сравнению с античностью и, средневековьем. Пионерами математического естествознания были Леонардо да Винчи (1452–1519), Кеплер (1571–1630) и Галилей (1564–1641).
Леонардо да Винчи – многогранная личность: он велик и как художник, и как ученый, и как инженер-практик. Он известен и как скульптор, архитектор, математик, естествоиспытатель (астроном, анатом, геолог), философ и, наконец, как выдающийся инженер-изобретатель. Он внес усовершенствование в самопрялку и токарный станок, изобрел новые механизмы и физические приборы. Он известен своими изобретениями в гидротехнике и военной технике. Его ум занимала проблема воздухоплавания, и он производил наблюдения над полетом птиц, исходя из положения, что птица представляет собой «инструмент, движущийся по математическим законам». У него возникла идея парашюта, дающего человеку возможность безопасно спускаться с любой высоты.
Для истории теории познания и логики важное значение имеет высказанная Леонардо да Винчи идея о роли математики в познании природы. Ценность математики он усматривает не только в строгой достоверности ее положений, но и в том значении, какое имеет точная математическая формулировка законов природы.
Леонардо говорит, что математика со своим строгим научным методом разрушает все произвольные выдумки, разбивает софистические словесные ухищрения. Она раскрывает в вещах необходимость, которая является связью природы. Математика точно выражает закономерность телесных изменений и устраняет все сверхъестественное. Леонардо ведет борьбу против магии, которая еще имела многих приверженцев в ту эпоху.
Леонардо решительно отвергает всякое влияние духовных сил на материю. Ничто бестелесное не может воздействовать на движение материи. Он говорит, что никакое движение не может возникнуть из ничего, и объявляет абсурдом мысль о создании perpetuum mobile. О механике Леонардо говорит, что она является «плодом математики», который своими практическими результатами доказывает высокую ценность применяемого в науке математического метода.
После Леонардо да Винчи идеи математического естествознания развил дальше Иоганн Кеплер.
Теория познания Кеплера исходит из положения, что ощущения дают нам хаотическую массу впечатлений, которые не связаны между собой никакими отношениями, порядок же в них вносится разумом. Единство и порядок, по учению Кеплера, дух носит в себе и переносит их на чувственно воспринимаемые им вещи. Не восприятие, производимое глазом, дает нам познание геометрических фигур, а, наоборот, самую деятельность глаза можно понять только на основе этих геометрических образований; даже если бы не было чувственного глаза, дух сам бы из себя строил постулаты по геометрическим законам, ибо познание количеств врождено душе.
В теории опыта Кеплер исходил из положения, что восприятие пространства, величины предметов и их удаленности от нас не дается нам с самого начала, а приобретается на основе определенной умственной деятельности. Пространственное расчленение и пространственный порядок Кеплер приписывает деятельности ума, для которого показания ощущений являются лишь исходным моментом. Знание отношений, по Кеплеру, есть дело чистого разума.
Подобно Канту, который утверждал, что в каждой отрасли знания имеется столько подлинной науки, сколько в ней есть математики, Кеплер придает математике универсальное значение в научном познании. По его мнению, природа человеческого разума такова, что он вполне постигает либо величину, либо опосредствованный величиной предмет. Мы понимаем материал лишь после того, как влили его в форму, которая делает его доступным для нашего разума. В этом плане Кеплер придает особое значение математической гипотезе. Она для него не есть простое вспомогательное средство в процессе научного познания. По мнению Кеплера, только математическая гипотеза впервые указывает путь к правильной постановке научной проблемы.
Особо необходимо отметить отношение Кеплера к Копернику. Первый издатель труда Коперника Андреас Осиандер рассматривал учение Коперника не как истину, а как простую гипотезу, значение которой сводится к облегчению математических вычислений в астрономии и ограничивается этим.
Совершенно иначе оценивает учение Коперника Кеплер. Он воспринимает его как новое миропонимание, как переворот во взглядах на Вселенную. Кеплер решительно и страстно выступает против Осиандера, разоблачая совершаемое последним извращение основных положений Коперника. Кеплер доказывает, что теория Коперника имеет своей главной задачей не упростить астрономические вычисления, но изменить наше понимание сил, господствующих во Вселенной. Развивая основную идею системы Коперника, Кеплер учит, что нет той противоположности между земным и небесным мирами, о которой говорили Аристотель и средневековые схоластики, но во всей Вселенной господствуют одни и те же естественные законы.
Здесь выдвигается требование, чтобы все явления природы, будь то движения планет или морские приливы и отливы, объяснялись на основе одних и тех же законов. Путь к открытию законов природы Кеплер видит в предварительном построении гипотез. Необходимость гипотез в науке Кеплер обосновывает тем, что непосредственно в чувственном восприятии нам никогда не даны основания явлений природы, которые постигаются лишь мышлением. Необходимо строить гипотезы для объяснения явлений природы и проверять, насколько плодотворны эти гипотезы для последующих наблюдений.
В 1600 г. в Лондоне было опубликовано замечательное сочинение Уильяма Джильберта, которое положило начало опытному изучению магнетизма и электричества. Это сочинение впервые ввело в науку общее понятие притяжения. И Кеплер использовал теорию Джильберта для объяснения явлений морского прилива и отлива отношением притяжения, существующего между Землей и Луной. Введение в науку понятия всеобщего тяготения окончательно изгоняет из науки аристотелевско-схоластическое представление о противоположности земных и небесных явлений и особой закономерности движений небесных тел, о противоположности вечных, неизменных небесных тел и изменяющихся преходящих вещей подлунного мира. Благодаря введению понятия всемирного тяготения восторжествовала идея об единой всеобщей математической закономерности, господствующей во всей Вселенной.
Хотя установление закона всемирного тяготения принадлежит Ньютону, но в сущности он уже заключался в открытых Кеплером трех основных законах движения планет.
Эти свои три знаменитых закона Кеплер установил индуктивно, путем тщательных наблюдений над движением планеты Марс и обобщения полученных данных. Главное сочинение Кеплера «Новая астрономия или небесная физика» положила основание небесной механике. Подлинным объектом научного знания, по Кеплеру, является математический порядок во Вселенной. Поэтому он ставит физику в тесную связь с математикой. Он разграничивает область физики от области математики следующим образом: математика – средство измерения и счета, физика же – наука об истинных причинах. Из различных разделов математики на первое место он ставит геометрию. Он пишет: «Где материя, там и геометрия» («Ubi materia ibi geometria»).
Новый путь в науке, который проложили Леонардо да Винчи и Иоганн Кеплер, нашел в эпоху Возрождения свое блестящее завершение в лице Галилео Галилея, который является основоположником механистического материализма, основывающегося на идеях математического естествознания.