История лазера. Научное издание
Шрифт:
Платон (около 428-427 до 348-347 до н.э.) предполагал, что огонь в глазу испускает свет и этот внутренний свет смешивается с дневным светом, образуя связь между объектами внешнего мира и душой, являясь, таким образом, мостом, благодаря которому мельчайшие движения внешних предметов создают зрительное ощущение. Согласно этому философу две формы света одна внутренняя и другая внешняя смешиваются и действуют как посредник между человеком и с темнотой внешнего мира.
Начальные попытки механистического РїРѕРґС…РѕРґР° Рє сущности зрения начались СЃ Рвклида, великого александрийского математика, который жил около 300 РґРѕ РЅ.СЌ. Р’ СЃРІРѕРёС… сочинениях РїРѕ оптике РѕРЅ дал четкую геометрическую теорию зрения. РћРЅ продолжал верить, что свет РёСЃС…РѕРґРёС‚ РёР· глаза, РЅРѕ РІ отличие РѕС‚ смутных светящихся Рё эфемерных испусканий, предполагаемых Рмпедоклом Рё Платоном, РѕРЅ рассматривал прямолинейные лучи света, Рє которым применима математическая дедукция. Р’ СЃРІРѕРёС… развернутых математических работах РѕРЅ дал геометрическую форму зрительных лучей Рё вывел некоторые РёР· законов геометрической оптики, которые известны РїРѕ сегодняшний день. РћРЅ, Р° также как Архимед (около 287-212 РґРѕ РЅ.СЌ.) Рё Герон (III или II РІ. РЅ.СЌ.) разделяли учение Пифагора. Напротив, Демокрит (470-360 РґРѕ РЅ.СЌ.) Рё атомисты предполагали, что светящиеся предметы испускают атомы, которые создают образы этих предметов Рё которые, РєРѕРіРґР° попадают РІ глаз, создают видение.
Ущерб, нанесенный Аристотелем
Позднее Аристотель (384-322 до н.э.) определял свет как действие прозрачного тела и что свет сам по себе прозрачен, наблюдая, что прозрачное тело имеет силу пропускать свет, но только пока свет проходит через него, т.е. свет включает способность быть прозрачным.
Если РјС‹ смотрим РЅР° глаза кошки РІ темноте, то РјС‹ замечаем, что РѕРЅРё СЏСЂРєРѕ светятся Рё кошка легко передвигается РІ темноте; этот факт убеждал древних людей РІ реальном существовании РѕРіРЅСЏ РІ глазах, как это утверждали Рмпедокл Рё Платон. Однако возникал колкий РІРѕРїСЂРѕСЃ: если РІ глазу имеется источник света, то почему человек РЅРµ может видеть РІ темноте? Ответов было РјРЅРѕРіРѕ, РЅРѕ Аристотель положил конец РґРёСЃРєСѓСЃСЃРёСЏРј, настаивая, что темный РІРѕР·РґСѓС… РЅРµ прозрачен: только РєРѕРіРґР° лампа зажигается, РѕРЅ становится прозрачным РёР·-Р·Р° того, что свет активирует его скрытную прозрачность, после чего человек способен видеть. РњС‹ СЃРЅРѕРІР° можем спросить: почему эти же соображения РЅРµ применимы Рє кошке, которая РІРёРґРёС‚ Рё без зажженной лампы? Р’Рѕ РІСЃСЏРєРѕРј случае, РІСЃРµ эти соображения РЅРµ дают ответа РЅР° РІРѕРїСЂРѕСЃС‹, касающиеся РїСЂРёСЂРѕРґС‹ света Рё его возникновение. Р’ течение Средних веков, РєРѕРіРґР° проблемы РїСЂРёСЂРѕРґС‹ обсуждались РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ аристотелевой философии, согласно которой РїСЂРёСЂРѕРґР° вещей заключается, РІ конце концов, РІ РЅРёС… самих, РЅРµ было никакого прогресса найти решение.
Святой Фома Аквинский (12271274) провозглашал, что происхождение нашего знания заключается в восприятиях, и даже в отношении тех вещей, которые лежат за пределами чувств, и что метафизика, получает свое название (за физикой), из-за того, что для нас, которые естественно приходят к знанию о невещественном путем чувственных восприятий, разумно считать, что этот объект изучения лежит за пределами физики.
Аристотелизм был полностью признан в Европе в XIII в., доминируя, по крайней мере четыре столетия, настолько, что даже в 1624 г. парламент в Париже декларировал, что под страхом смерти никто не смеет учить доктринам, противоречащим Аристотелю.
Ученые средневековья рассматривали аристотелев энциклопедический СЃРІРѕРґ знаний как РЅРµ подлежащий совершенствованию. РћРЅРё принижали взгляд святого Фомы, касающегося соотношения между физикой Рё метафизикой, утверждая РЅРµ дело физики теоретизировать относительно фактов Рё законов или заниматься реконструкцией космологии или метафизики... если физическая теория РЅРµ совместима СЃ полученными метафизическими учениями, ее РЅРµ следует принимать, поскольку метафизика, Р° РЅРµ физика является высшей наукой Рѕ РїСЂРёСЂРѕРґРµ. Р’ согласии СЃ этим РѕРЅРё истолковывали окружающий РјРёСЂ только путем применения формальной логики, С‚.Рµ. дедуктивных выводов РёР· темных, бесплодных принципов, которые фактически являлись окаменелостью порочной аристотелевой физики. Ртот РїРѕРґС…РѕРґ РЅРµ РјРѕРі принести ничего РєСЂРѕРјРµ пространной софистики Рё тормозил научный прогресс.
Хотя Аристотеля следует рассматривать как величайшего философа одного из основателей логики, его учение появилось в момент упадка творческого периода греческих мыслителей, и вместо стимулирования дальнейшей интеллектуальной активности оно было принято как догма и положило конец любой другой философской активности. Двумя столетиями позже, во времена роста новых философских концепций, практически любой прогресс в науке, в логике и в философии начинался с оппозиции к аристотелевым теориям.
Появление современной науки
Необходимым условием появления современной науки было освобождение РѕС‚ философии Фомы РђРєРІРёРЅСЃРєРѕРіРѕ. Прогрессу способствовал СЂСЏРґ обстоятельств. Р’ течение XV РІ. различные причины привели Рє упадку папства, что привело Рє быстрым политическим Рё культурным изменениям РІ обществе. Рзобретение РїРѕСЂРѕС…Р° усилило центральную власть РІ феодальном обществе, Р° новая РїРѕ существу классическая культура превозносила Грецию Рё Р РёРј Рё порицала средневековье.
Решающими обстоятельствами для возрождения науки были: новое соотношение между Землей и Солнцем, предложенное Николаем Коперником (1473-1543) в 1543 г., согласно которому, Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, как это предполагалось со времен Птолемея (египетский астроном, математик и географ, около 100178 н.э.) (рис.1), а также успехи теорий Кеплера (1571 1630), появившихся в начале XVII в, Кеплер, сформулировав три закона, которые управляют движением планет вокруг Солнца, продемонстрировал ошибочность аристотелевых принципов, согласно которым небесные тела принципиально отличаются от земных.
Рис. 1. (а) Модель Птолемея, принятая вплоть до начала 17-го столетия: Земля в центре, а Солнце и планеты вращаются вокруг нее. Планеты описывают малые окружности (эпициклы), центры которых движутся по большим окружностям (дифферентам) с Землей в центре, (б) Версия Солнечной системы по Копернику: Солнце в центре, а планеты вращаются вокруг него по концентрическим круговым орбитам
Кеплер родился в маленьком городке Вёйль в Вюрттемберге. Он учился с намерением стать протестантским пастором, но, будучи сторонником идей Коперника, он вряд ли мог на это рассчитывать. Его профессор математики и астрономии рекомендовал его для преподавания в Граце, где он опубликовал в 1596 г. свою первую работу, Mysterium Cosmographicum, в которой ясно выразил свою веру в математическую гармонию Вселенной. Будучи протестантом, он был изгнан, когда курфюрст Фердинанд начал жестокую контрреформацию, и перебрался в Прагу по приглашению астронома Тихо Браге (15461601), с которым он сотрудничал вплоть до его смерти. Он использовал точные астрономические наблюдения Тихо, чтобы разработать свои законы планетарного движения. После смерти императора Рудольфа II он отправился в Линц, чтобы защитить свою мать, которую обвиняли в колдовстве (надо отметить, это ему успешно удалось). Когда курфюрст Фердинанд в 1619 г. стал императором под именем Фердинанд II, преследования протестантов усилились, и в 1626 г. Кеплер был вынужден покинуть Линц. После многих странствий он умер в 1630 г. по дороге в Ратисбон, куда он направлялся, добиваться правосудия от парламента. Разразившаяся вскоре Тридцатилетняя война уничтожила следы его захоронения, которое было за городскими воротами. Кеплер, один из вождей астрономической революции, всю свою жизнь занимался составлением гороскопов, хотя и не верил в них, с целью поправить свои скудные финансы.