Если великие умы науки прошлых веков и тысячелетий пытались понять законы природы движения тел земных, они поднимали свой взгляд, свой взор на движение небесных тел. Обыденность движения окружающей среды их не привлекала, чтобы побудить разум задуматься над ним. Их манила недостижимая даль, где звезды светят, где неизменно и постоянно блуждают между ними другие звезды. Вот к чему побуждало их разум, чтобы задумываться, задумываться и отыскивать ответ, почему они двигаются так, а не иначе, почему не поземному. Когда после размышлений возникали определенные представления, они сопоставляли с движением тел земных и делали свои выводы.
Если сказать общими словами, то понятие небесной механики они перенесли на земные явления движения, и так постепенно и свободно формировалось общее понятие о движении тел в природе.
Единство причин движения тел в природе
Просматривая научную литературу, можно сделать вывод, что изучению природы движения тел в земных условиях во много раз меньше уделялось внимания, чем движению тел в небесном пространстве. Все эти поиски направлялись на разгадку тайн природы движения с предположением, что здесь должно существовать какое-то единство причин.
"Догадка о единстве причин, - пишет В.Григорьев и Мякишеа в книге "Силы в природе" - управляющие движением планет и падения земных тел, высказывались учеными еще задолго до Ньютона. Наверное, первым ясно выразил это мнение греческий философ Анаксагор, выходец из Малой Азии, живший в Афинах почти две тысячи лет назад, он говорил, что Луна, которая не двигалась, упала бы на Землю, как падает камень с пращи. Не правда ли, сказано неплохо, особенно если учесть, что такое изречение появилось более чем за двадцать веков до Ньютона.
Однако никакого практического влияния на развитие науки гениальное предположение Анаксагора не имело. Ему суждено оказаться непонятным современникам и забытым потомками".
Здесь уместно вспомнить выражение академика А.Мигдала "Одна из самых больших трудностей в науке – это переход от догадки к достоверной научной истине".
Трудности такие можно понимать в двояком смысле: невозможность перехода от догадки к истине из-за отсутствия в науке необходимых понятий и законов, относящихся к вопросам движения, то есть низкая степень развития самой науки. И второе значение – это то, когда на высокой ступени развития науки большое количество приобретенного знания и всего необходимого не позволяет разобраться во всем этом как следует, где ученый не в силах осмыслить всю совокупность информаций, чтобы отыскать в ней естественный порядок.
"Античные и средневековые мыслители, чье внимание приковывало движение планет, были очень далеки от правильного (а порой вообще от какого бы то ни было) толкования причин этого движения. Ведь даже великий Кеплер, сумевший ценой гигантского труда сформулировать точные математические законы движения планет, считал, что причиной этого движения является вращение Солнца.
Согласно представлениям Кеплера, Солнце, оборачиваясь, постоянными толчками втягивает планеты во вращение. Правда, осталось непонятным, почему время обхода планет вокруг Солнца отличается от периода вращения Солнца вокруг своей оси. Кеплер писал об этом: "...если бы планеты не обладали естественным сопротивлением, то невозможно было бы указать причины, почему бы им не следовать в ногу с вращением Солнца. Но хоть в действительности все планеты двигаются в том же направлении, в котором осуществляется и вращение Солнца, скорость их не одинакова. Дело в том, что они смешивают в известных пропорциях косность своей собственной массы со скоростью своего движения"."
Поразмыслим над словами Кеплера. А содержание их достаточно глубокое и значимое для более широких горизонтов науки.
Вероятно, что отклонить мнение Кеплера о роли вращения Солнца в направлении движения планет и считать ее неверной, нет нужды, так как нет на это оснований и неоспоримых доводов. Этот вопрос еще должен стоять на повестке дня мировой науки. Не будем высказывать свои соображения по этому поводу, так как у них еще нет уверенности, но отметим лишь одно: в природе не существуют случайности вне законов Ее Величества. Совпадение тоже отсутствует, хотя и часто на него опирают вину чтобы каким-то образом объяснить непонятное явление, чтобы оно протекало так, как это нам представляется.
Авторы книги обвиняют Кеплера вот в чем. "Кеплер не мог понять, что совпадение направлений движения планет вокруг Солнца с направлением вращения Солнца вокруг своей оси связано не с законами движения планет, а с происхождением нашей Солнечной системы. Искусственная планета может быть запущена как в направлении вращения Солнца, так и против этого вращения."
Запуск искусственной планеты не утверждает двоякости законов природы. Человек многое научился делать искусственно, чего нет в природе. И доказывать, что такое движение планет лежит вне законов движения, будет тоже неправильно. В природе не существует какого-либо движения вне его законов. Делать уверенно посылку на происхождение Солнечной системы – это еще не кредо. Если существующие гипотезы о происхождении Солнечной системы приняты за рабочие гипотезы, то они так и остаются гипотезами в буквальном смысле этого слова.
Гипотеза – еще не теория, а теория – еще не истина.
Пока никто не сумел доказать истинность хотя бы одной из существующих гипотез или хоть приближенно отыскать аргументированные стороны.
Самим тоже в состоянии выдвинуть гипотезу, что тела солнечной системы – планеты, а астероиды – это тело далекого космоса, которые захвачены в свое время гравитационным полем Солнца. Но ведь для этого нужны неоспоримые и сильные доводы, во-первых, чтобы поверить в возможность такого, во-вторых, чтобы наяву было достаточное количество фактического материала.
А прав был все-таки Кеплер
Хотя ученые и не признают интуитивной догадки Кеплера, все же она сыграла положительную роль в открытии им законов движения планет. Значит, такое предположение должно заслуживать внимания, хотя и не сочеталось с существующими устоявшимися понятиями.
Мало того, позже рассмотрим, как Кеплер тоже в форме догадки делал правильный подход к опознанию законов движения планет, а его обвиняют за неправильный взгляд на природу движения, потому что, мол, другие великие умы совсем не так его объясняют.
А пока продолжим анализ высказанного мнения Кеплера.
Иоганн Кеплер – 1571-1630 гг., Галилео Галилей 1564-1642. Жили и творили в одну эпоху, но взгляд на движение тел у них не был одинаков. Кеплер гораздо глубже понимал суть природы движения, чего не хватало Галилею, чтобы самому не заблудиться и не ввести в заблуждение целый научный мир. Согласно предположению Кеплера появилось недоразумение по поводу асинхронности в движении планет и вращениям Солнца. Правильно ли объясняет Кеплер такое положение? Безусловно. Но как принять такое объяснение? Мимо ушей, а то и хуже особенно в наше время, когда сам ход развития науки наталкивает на это, просто подталкивает к осмысленному пониманию поведения тела в движении. Кеплер еще когда говорил, что тела обладают естественным свойством сопротивляться движению, то есть стремиться к сохранению состояния покоя, но вынуждены повиноваться превосходящей силе внешнего воздействия, заставляющей тело двигаться. Теперь, уже в наше время, пытаются как можно доказать о неправдоподобности, об отсутствии такого свойства. Как видим, ценная идея Кеплера не то что не нашла своего развития, а стала еще и непризнанной.
Кому-кому, а Галилею нужно было первым осмыслить такое понятие и по-другому было бы пошло развитие понятий о природе движения тел как в космическом пространстве, так и на поверхности Земли.
Убеждения Галилея нашли свое отражение и его последователей, особенно у Роберта Гука, сыгравшего немалую роль в подготовке к открытию законов всемирного тяготения, а также и у Ньютона.
"Основным, определяющим явилось то, – пишут далее авторы книги, – что в руках Ньютона были открытые им законы, применимые к описанию любых движений. Именно эти законы, то, что мы сейчас называем механикой Ньютона, позволили с полной очевидностью понять, что корнем всех явлений, основой, определяющей особенности движения, являются силы. Ньютон был первым, кто совершенно ясно понимал, что именно нужно искать для объяснения движения планет – искать нужно было силы и только силы.
Кеплером были точно установлены траектории планет Солнечной системы, было найдено, как положения планет в пространстве меняются с течением времени. При заданной траектории уравнение движения позволяет немедленно определить силу, вызывающую рассматриваемое движение. Эта задача была решена Ньютоном.
Что же являют собой эти силы? Какова их роль и место в природе? И, наконец, каково их физическое происхождение?
Вопросов как видим, немало, и полного их решения сегодня у нас еще нет. На них должна ответить физика завтрашнего дня" с.32-33.
Демонстрационный характер ньютоновского закона движения
Относительно такого убедительного признания, что законы движения Ньютона применимы к описанию любых движений, можно сказать так: с количественной стороны можно считать удовлетворяющими безупречно, но не везде, а относительно качественной стороны они ничего не объясняют.
Такое положение законов Ньютона прекрасно понимал Фридрих Энгельс, и с его выражением мы должны согласиться. "Ньютоновское... тяготение не объясняет, а представляет наглядно современное состояние движения планет".
И то, что Ньютон первым ясно осознал роль силы в движении, явилось для него указателем к открытию законов всемирного тяготения. Но как осмысливалась им роль силы в движении небесных тел, это еще вопрос, требующий немало разговора. Обладал он этим ясным пониманием еще далеко не полно и можно уверенно сказать, односторонне. Он придавал силе только одну роль – изменять направление движения планеты. Если тело движется, по убеждению Галилея, без воздействия на него другого тела равномерно и прямолинейно, то сила тяжести изменяет только его направление, превращая прямолинейное движение в криволинейное. Над попутным ему – прямолинейному движению – равномерным движением Ньютон не задумывался, хотя об этом отчетливее всего сказано в законах Кеплера. Остановка на этом была и остановкой в объяснении природы движения планет вообще.
На заданные вопроса ответ знаком, кроме третьего - о физическом происхождении сил гравитации. Так что решение природы сил мы отчасти имеем и ответит на эти вопросы сегодняшняя физика, оставляя и кое-что на завтрашний день.
Однако, если физическое происхождение сил притяжения и остается невыясненным, то это еще не значит, что мы не в состоянии узнать их роль в природе или не раскрыть механизм их действия.
Более широким взором на роль сил в природе владел Иоганн Кеплер.
Вот как пишет об этом Эрик Роджерс в книге "Физика для любознательных" с. 140.
"Изучая движение Земли в пространстве, Кеплер заметил, что она двигается по своей орбите неравномерно, скорее зимой, чем летом. Он стал искать закон, по которому происходит изменение скорости и который мог бы заменить искусственный прием введения эквант. На мысль о существовании такого закона приводила предыдущая гипотеза об импульсе, который получает планета от Солнца. Кеплер считал, что движение должно поддерживаться силой, поэтому у него появилось представление о некотором "плече", идущего от Солнца к каждой планете и подталкивающего планету вдоль орбиты, и чем больше расстояние, тем слабее должен быть толчок. Кеплер пытался (с помощью сложной геометрической схемы) составить действия таких толчков от расположенного эксцентрично Солнца и открыл простой закон: радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, описывает одну и ту же площадь за равные промежутки времени. Этот радиус-вектор не вращается вокруг Солнца с постоянной скоростью (как хотелось бы Птолимею), но в его движении есть некоторое постоянство – постоянная скорость прохождения одной и той же площади.
Кеплер высказал лишь туманные догадки о причине такого явления, считая его следствием воздействия Солнца, возможно магнитного происхождения, но он ценил этот закон за его простоту и четкость и пользовался им при дальнейших исследованиях».
Перевод с Механіка небесних тіл -1- фатальні помилки Галілея
Продолжение в
Механика небесных тел -2- гениальность убеждений Кеплера
