Легенда о пизанской башне

Содержание

Легенды Италии — Галилей и Пизанская башня

Украшением кладбища Кампо-Санто служит колокольня, уникальная по своей конструкции: она расположена под необычным углом к поверхности земли, поэтому наблюдателям кажется, что она вот-вот упадет. Однако это невероятно неустойчивое равновесие соблюдается уже восемьсот лет без малейшего ущерба для Пизанской башни.

Ее возведение продолжалось без малого два века – закончить строительство мешали постоянные войны и политические катаклизмы. Поэтому созданием башни занимались несколько поколений архитекторов.
За давностью времен уже невозможно сказать, специально ли задумывался такой странный эффект «падения» или просто первый проект колокольни был составлен неправильно. Некоторые исследователи считают именно так: возможно, из-за неверного распределения тяжести башня просто просела, неравномерно погрузившись слишком маленьким фундаментом в мягкую почву.  Впрочем, эта теория не объясняет главного: почему же она все-таки никак не упадет?!

Пизанцам больше нравится другая история. Якобы, последний архитектор по заказу духовенства построил идеальную во всех отношениях колокольню, но святые отцы отказались платить за работу. Тогда разочарованный зодчий с досады проклял свое творение, пожелав ему уйти из-под власти обманщиков. И башня, выполняя пожелание создателя, изо всех сил пытается вырвать из земли свое основание.
Это тоже интересно: История Рима

 Пиза – город Коперника и Галилея

Именно в Пизе великий Коперник создавал свои труды, опровергающие основы привычного миропонимания. И в этом городе спустя десятилетия профессор Галилео Галилей пытался доказать правильность теории своего духовного наставника и учителя.
Но ученый соглашался не со всеми авторитетами прошлых веков. К примеру, теории Аристотеля вызывали у Галилея критические замечания. На основании собственных наблюдений и расчетов, ученый пришел к выводу, что многие из признанных постулатов неверны. К примеру, скорость падения тел с разной массой Аристотель и Галилей оценивали совершенно по-особому.
Чтобы подтвердить свои выкладки, более того – продемонстрировать это ученой общественности, Галилей однажды взобрался на самый верх Пизанской башни, преодолев подъем почти в 300 ступенек. Кидая легкие и тяжелые образцы с 54-метровой высоты, профессор доказал всему миру, что любые предметы, единовременно брошенные вниз из одной точки, достигают земли одновременно, независимо от своего веса.

Пизанская башня, Италия: история, описание, высота, наклон

Пизанская башня известна своим уникальным строением практически каждому взрослому, ведь о ней рассказывают еще в школе. Это одна из наиболее посещаемых достопримечательностей в Италии. Многие годы туристов не допускали внутрь накренившегося здания, но, так как «падение» удалось предотвратить, сегодня желающие могут подняться к колокольне и посмотреть на открывающийся вид Парка чудес.

Пизанская башня в деталях

Для тех, кто не знает, где находится падающая башня, стоит отправиться в город Пиза. Координаты достопримечательности: 43°43’22? с. ш. 10°23’47? в. д. Колокольня является частью Пизанского собора, расположенного на Площади чудес. В его ансамбль входят:
собор Санта-Мария;
наклоненная кампанила;
баптистерий;
кладбище Санта Кампо.

Высота в метрах отличается с разных сторон из-за наклона: большая составляет 56,7 м, меньшая – 55,86 м. Диаметр фундамента – 15,5 метров. Масса колокольни более 14 тысяч тонн. Угол наклона в градусах на сегодняшний день достигает 3° 54?.

История строительства и ее спасение

История создания колокольни растянулась на сотни лет, так как приходилось искать решения для того, чтобы строение не потеряло устойчивость. Проект будущей колокольни создал Бозанно Пизано, который и приступил к строительству в 1172 году. После возведения первого этажа и двух ярусов из колонн для следующих этажей, конструкция стала заваливаться на одну сторону. Как оказалось, почва под основанием с юго-восточной стороны была глинистой, отчего размывалась под воздействием подземных вод. Работы по возведению башни прекратили, а мастер бросил проект незавершенным.
Позднее почву у фундамента немного укрепили, а в 1198 году строение даже открыли для посетителей. Работы над колокольней возобновили в 1233 году, спустя 30 лет завезли мрамор для отделки фасада. К концу 13 века построили уже шесть этажей Пизанской башни, из-за чего кривая постройка стала сильнее выделяться на фоне других зданий, а сдвиг составил уже 90 см от оси. Полностью построена в году пятидесятом 14 века, тогда появился уже восьмой этаж со звонницей. Несмотря на то, сколько лет строилась башня, официальный год постройки известен неточно. Одни утверждают, что это 1350 год, другие ссылаются на 1372.
Многие люди задавали вопрос, почему наклонена башня, и даже утверждали, что так было задумано изначально. Но факты доказывают обратное, ведь при проектировании конструкции не были учтены показатели почвы. Фундамент заложили слишком высоко, на глубине в 3 метра, что при мягкой почве чревато разрушениями. Колокольня не падает лишь от того, что и по сей день ведутся работы по укреплению основания.
В начале 19 века жители города задумались о том, когда упадет великая достопримечательность после того, как часть земли у основания просто убрали из эстетических соображений. Конструкция стала крениться в разы сильнее, и для многих так и осталось тайной, как удалось ее сохранить.
Активная работа по укреплению фундамента началась с начала 20 века и продолжается до сих пор. Сначала укрепили основание, сделав его водонепроницаемым за счет жидкого цемента, позднее с северной стороны к бетонным балкам прикрепили свинцовые грузы, которые должны были стабилизировать строение. Основная работа велась с почвой: ее буквально по крупицам вымывали, а под конструкции поместили шнековый бур. В результате Пизанская башня стала такой, как выглядит сегодня, угол ее наклона уменьшился практически на полтора градуса.

Фасад и внутреннее оформление колокольни

Стоит только взглянуть, как выглядит башня снаружи, сразу хочется отнести ее к числу 7 чудес света. Сделана она из мрамора, но ажурные арки в готическом стиле делают восьмиэтажное строение таким воздушным, что ни одна фотография не передаст истинной красоты. Первый этаж Пизанской башни глухой, он украшен арками с 15 полуколоннами. Над дверью расположена скульптура Марии с младенцем, датированная 15 веком.
Шесть одинаковых этажей чаруют своей архитектурой. Каждый этаж состоит из 30 колонн, превращающихся в ажурные арки, пустые на вид, что придает большей легкости общему впечатлению. Красивая звонница украшена рисунками мистических животных. Для тех, кому интересно, сколько колоколов установлено внутри, стоит сказать, что их семь, а самый большой носит название L’Assunta (Успение).
Изнутри кампанила не менее интересна, чем снаружи. Ее стены украшены картинками на барельефах. Поднимаясь по этажам, можно посетить галереи башни, каждая из которых скрывает свои секреты. Схема лестницы, ведущей к колокольне, винтовая; к верху ведет 294 ступени, размер которых с каждым этажом уменьшается. Вид внутри такой же впечатляющий, чувствуется, что над каждой деталью усердно трудились.

Легенды Пизанской башни

Существует интересная история, объясняющая причину, почему наклонилась башня. Согласно ей, строение было создано мастером Пизано изысканным и грациозным, оно возвышалось прямо, и ничего не могло испортить внешний вид. По завершении работ архитектор обратился к священнослужителям за оплатой, но те ему отказали. Мастер огорчился, развернулся и бросил напоследок в сторону башни: «Следуй за мной!». Как только он это произнес, его творение, будто подчинившись, наклонилось вслед за создателем.
Еще одна легенда связана с трудами Галилео Галилея. В некоторых источниках упоминается, что великий ученый сбрасывал тела разной массы с колокольни, чтобы доказать преподавателям из Пизанского университета закон всемирного притяжения.
Рекомендуем прочитать о башне Сююмбике.
Кроме того, в биографии Галилея указывается и то, что его вклад в физику, связанный с колебаниями маятника, также связан с опытами, проведенными в Пизанской башне. До сих эти данные вызывают спор в научных кругах, так как одни утверждают, что это вымысел, другие ссылаются на информацию биографического характера.

Удивительное о падающей башне

Из истории известно, что конструкция кампанилы неустойчивая, отчего с каждым годом она все сильнее наклоняется в южную сторону. Но, несмотря на это, знаменитая колокольня не пострадала от землетрясений, которые уже не раз случались в Тоскане.
Интересные факты также касаются Зала Рыбы, на стене которой изображен барельеф существа, являющегося символом христианства. В этом помещении нет потолка, а туристы, взглянув вверх, могут увидеть небо будто через огромную подзорную трубу.

Полезное для туристов

Несмотря на то, что Эйфелева башня была построена в 1889 году, интерес к Пизанской не угасает до сих пор. Туристы все еще задаются вопросами, для чего строилась колокольня, в какой стране расположена, упадет ли когда-нибудь и почему стоит под наклоном. Католики хотели создать удивительную колокольню, которую не сравнить ни с одной мечетью, и им удалось сотворить настоящее чудо, которое ежедневно рисует свою историю на фото туристов.
Адрес колокольни: Piazza dei Miracoli, Pisa. Добраться до площади несложно, но стоит заранее изучить часы работы. Они отличаются не в зависимости от сезона, а от месяца, поэтому при планировании отпуска стоит посмотреть график работы. Попав в Парк Чудес не нужно будет искать, где стоит Пизанская башня, так как она выбивается из общего вида за счет своего наклона.
В ходе экскурсии обязательно дадут краткое описание истории колокольни, расскажут, сколько строилась звонница и чем известна, но самое главное не упустить шанс подняться наверх. Только на вершине можно полюбоваться окрестностями и почувствовать на себе, как стоит башня и в чем ее уникальность.

Интересные факты о Пизанской башне (6 фото) » Интересные факты: самое невероятное и любопытное в мире

Колокольню кафедрального собора которая находится в Пизе в Италии называют падающей башней. Она накренилась еще во время строительства, начатого 9 августа 1173 года. Круглая в плане башня, выполненная из камня и мрамора, стала одним из символов Италии.

Факт №1
Соборная площадь, на которой возвышается падающая башня, называется Площадью чудес – Пьяцца- деи-Мираколи. Здесь возвышается Пизанский собор, крещальня Баттистеро и крытое кладбище Кампосанто: эти архитектурные сооружения прославляют три важнейших этапа человеческой жизни: рождение, жизнь и смерть. Все постройки на Площади чудес выдержаны в одном стиле, который называют «пизанским романским».

Факт №2
Пизанская падающая башня вызывает восхищение своими размерами, а повторяющиеся аркады придают башне ажурность и легкость. Но это впечатление обманчиво, поскольку, по некоторым расчетам, падающая башня весит примерно 14 500 т!
Факт №3
Высота башни – более 55 м.

Факт №4
По форме она представляет собой правильный цилиндр, внутри которого вьется винтовая лестница из 294 ступеней. Лестница ведет на обзорную площадку, где находится звонница с колоколами. В башне 8 ярусов.
Факт №5
Строительство Пизанской башни продолжалось 200 лет. Долгострой несколько раз надолго замораживали из-за оседания почвы. Первый раз строительство остановилось, когда колокольню возвели до третьего этажа. Уже тогда появились первые признаки наклона здания на юг. Работы прекратились и возобновились в 1275 г. Построили еще три этажа, а верхний ярус – барабан для колоколов — возвели только в середине XIV в. Одно время считали, что архитектор (его точное имя до сих пор неизвестно, но предполагают, что это был Боннано Пизано) так и задумал сделать колокольню наклонной, но теперь известно, что она стала «падать», то есть понемногу наклоняться, по ходу строительства из-за осадки грунта. Фундамент башни оказался непропорционально низким по отношению к ее высоте, и под тяжестью сооружения почва начала оседать. Из века в век башня наклонялась на несколько миллиметров в год.

Факт №6
Пизанская башня является объектом пристального внимания ученых и архитекторов. Постоянно прилагаются усилия, чтобы сделать ее более устойчивой. Так, были заменены разрушающиеся колонны. Сейчас в основном проводятся подземные работы, укрепляющие фундамент.
Факт №7
Башня наклонена к югу примерно на 5,5 градуса. Что бы понять, как это много, достаточно знать, что верхний арочный карниз сдвинут относительно нижнего на 4,5 м.

Факт №8
В 1817 году двое английских ученых Крейси и Тейлор доказали, что башня в Пизе немного колебалась на протяжении столетий.
Факт №9
Пиза знаменита не только падающей башней. В городе много мест, связанных с именем Галилео Галилея. Существует легенда, что он бросал с верхнего «этажа башни разные предметы и изучал законы движения. Так что башня послужила науке.
Факт №10
Одиннадцать лет – с 1990 по 2001 г. — Пизанская башня была закрыта для посетителей. Для того чтобы остановить ее падение — колокольня наклонялась все сильнее, – было решено залить фундамент башни с северной стороны свинцом и обвести железным поясом третий ярус. Это помогло сооружению слегка выпрямиться. А главное, угол наклона башни перестал увеличиваться. По прогнозам ученых она должна оставаться в таком положении ближайшие 100 лет.

Факт №11
В главной достопримечательности Пизы находится семь колоколов, настроенных на музыкальные ноты.
Факт №12
Американцы, не выдержав славы Пизы, в пригороде Чикаго (в городке Найлс) построили водонапорную башню – точную копию «Падающей башни» только в половину натуральной величины.

Факт №13
Стоимость посещения Пизанской башни равняется примерно 10 евро, но это только для смельчаков, которые не боятся, что историческое падение произойдет именно в момент их присутствия в башне, они могут даже подняться на смотровую площадку, чтобы обозреть виды города. Те же, кому рисковать не хочется, обычно довольствуются фотографиями своих улыбающихся лиц на фоне «затянувшегося чуда».
По материлам: http://otvetkak.ru/, http://www.inflora.ru/, http://takearest.ruскачать dle 11.3

ЛЕГЕНДА О ГАЛИЛЕЕ И ПИЗАНСКОЙ БАШНЕ

Исследования, выполненные в парадигме естественной науки, весьма отличаются от исследований, выполненных в парадигме эмпирической науки. Сравним, например, как работали эмпирические предшественники Г. Менделя и сам основатель генетики, чья работа выполнена уже в естественнонаучной парадигме. К. Ф. Гэртнер осуществил более 10 тысяч опытов по скрещиванию растений, относящихся к 700 видам, и получил более 250 различных гибридных форм. В результате подобной деятельности ввиду противоречивости всех выделенных «эмпирических закономерностей» в среде биологов вообще возникли сомнения в реальности существования полов у растений103. Ш. Нодэн продвинулся дальше Гэртнера, сузив задачу своего исследования: надо изучать не все виды и их гибридные формы, напротив, следует ограничиваться растениями только одного происхождения (но уж тогда, разумеется, использовать как можно больше конкретных индивидуумов) во всех возможных модификациях. Он полагал, что так можно обнаружить какие-то законы, однако «законы, управляющие гибридностью у растений, варьируют от вида к виду и нельзя сделать заключение ОТ одного гибрида по отношению к другому»104.
А вот начал работу Г. Мендель. Первое – он поставил перед собой иную цель: установить «всеобщий закон образования и развития гибридов», поскольку «единство плана развития органической жизни стоит вне сомнений»105. Поскольку, по определению, всеобщие законы никогда не могут быть доказаны экспериментально, то уже очевидно, что главное в замысле Менделя – не количество измерений, а логическая обоснованность полученных результатов. Второе – в течение двух лет он осуществлял отбор растительного материала для последующих опытов. Столько времени па сбор материала можно тратить только в том случае, если заранее определена исследовательская программа. Мендель выбирает для последующего размножения и гибридизации растения, у которых имеются устойчиво различающиеся признаки – такие, что существование потомков, обладающих всеми этими признаками одновременно, логически невозможно (признаки-антагонисты). Это требование, предопределившее успех исследования, вытекает из цели: все равно, какие растения исследовать, коли законы, по предположению, носят всеобщий характер, а следовательно, лучше выбирать такие объекты для скрещивания, на которых наследование признаков от родительской пары будет проявляться эмпирически однозначно. Третье – в исследовании регистрируется наличие или отсутствие у растений признаков-антагонистов, присущих в разных комбинациях их родительской паре. Надеяться с помощью такой регистрации на открытие всеобщего закона – это явно или неявно предполагать дискретный характер наследования признаков, т.е. заведомо предполагать существование генов.
История открытия Г. Менделя является типичным примером, с помощью которого методологи науки демонстрируют тот тезис, который изначально стараются доказать. Вначале считали, что Мендель сформулировал свои законы только после получения эмпирических данных и лишь затем проверил их в дополнительных исследованиях. Теперь же большинство историков полагают такую последовательность событий невероятной и настаивают на том, что он уже на стадии планирования эксперимента с самого начала знал, что именно хочет получить. Они уверены, что эмпирическим путем (путем накопления данных и их индуктивного обобщения) законы вообще не открывают (хотя при этом никто, разумеется, не отрицает, что сами эмпирические данные, конечно же, могут побуждать исследователей к угадыванию новых, ранее не приходивших в голову закономерностей). Они уверяют: законы генетики (как, впрочем, и любые иные законы) не могли быть получены в качестве непосредственного эмпирического обобщения. Либо Мендель изначально опирался на еще весьма смутные догадки о законах наследования, и тогда для их вербализации эмпирическая фаза была необходимой. Либо он вообще до всякого опыта угадал вид генетических законов, и тогда в своих исследованиях выступал как экспериментатор, лишь проверяющий свои гипотезы.
Вообще в истории естественной науки существует много легенд. Нас знакомят с ними еще в школе, они излагаются в популярных брошюрах, проповедуются в телепередачах и пр. Вот классическая легенда об открытии одного из самых первых естественнонаучных законов – закона о скорости свободного падения тел, связанного с именем Г. Галилея. (Подразумеваемые этой легендой мифы о естественной науке я буду выписывать в скобках.)
Итак, Галилей якобы заинтересовался траекторией движения артиллерийского снаряда. Он долго наблюдал за этим движением и пришел к выводу, что одной из его составляющих было свободное падение.
(Отсюда миф: проблемы, которыми занимается естественная наука, направлены на решение актуальных практических задач. Поэтому даже в диссертационных исследованиях, посвященных вроде бы заведомо фундаментальным проблемам психологии, положено писать всякую лабуду об актуальности и практической значимости этих исследований.)
Исходя из наблюдений над предметами, скользящими по наклонной плоскости, Галилей приходит к выводу, что расстояние, проходимое телом при свободном падении, пропорционально квадрату времени свободного падения.
(Отсюда миф: ученый не измышляет законов, а обнаруживает их в фактах. Показательно: Гегель, который обычно никому, кроме себя, не верит, вдруг поверил Ньютону и, не разобравшись в сути того, о чем пишет величайший физик, даже назвал его «индуктивным ослом». Пожалуй, нужно быть таким «дедуктивным бараном», как Гегель, чтобы не заметить всю нелепость этого мифа. Представьте себе, говорит А. В. Юревич, что бы произошло, если бы Ньютон попытался открыть закон всемирного тяготения, исходя из индуктивных соображений, например, принятым в психологии способом – путем исчисления корреляций. Юревич цитирует К. Поппера: «Реальные яблоки никоим образом не являются ньютоновскими. Они обычно падают, когда дует ветер». И добавляет от себя: а также тогда, когда кто-то трясет яблоню. Именно эти два фактора наверняка оказались бы наиболее значительно коррелирующими с падением яблок, и Ньютону пришлось бы объяснить это явление силой ветра и силой человека, а не силой земного притяжения106.)
Из формулы Галилея получается, что скорость падения зависит только от времени падения. Этот вывод, однако, находится в противоречии с положением Аристотеля о том, что скорость падения прямо пропорциональна массе падающего тела. Тогда для доказательства своего утверждения Галилей залезает на ставшую после этого знаменитой наклонную Пизанскую башню и сбрасывает с нее мушкетную пулю и пушечное ядро. Результат этого эксперимента окончательно доказал преимущество галилеевской физики над аристотелевской.
(Отсюда миф: при выборе из нескольких теорий решающее слово принадлежит эксперименту. Теории опровергаются или принимаются в зависимости от их способности выдерживать экспериментальную проверку. Этот миф полностью противоречит истории науки. В реальности ни одна теория не была опровергнута экспериментом. Да иначе и быть не может: если у теории нет явных альтернатив, то опровергающие свидетельства не могут привести к отвержению теории. Теория, как уже говорилось, опровергается другими теориями, а не экспериментом.)
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А. С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно, говаривала А. Ахматова, из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну и что? В чем при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма маловероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Все, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что тем не менее существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует А. Эйнштейн решаемую им головоломку в своей первой работе по специальной теории относительности: «Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям»107. Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории XX в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Их эксперименты (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля108. Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в «Диалогах», равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей!
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем ближе окажутся результаты опыта к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные глаза у принципиального крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, во-первых, связана с математикой, а во-вторых, опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и «накладывает молчание на язык спорящих»109. Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. …Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом»110.
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путем. Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.
ПРИНЦИПЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ НАУКИ
Принцип рациональности. Требование, чтобы все явления (в частности, все психические явления) были обоснованы логически, побуждает ученого принять следующие предположения: 1) все явления в мире в принципе подлежат непротиворечивому описанию; 2) логическая конструкция, которая способна эти явления непротиворечиво описать, может быть создана человеческим разумом. Обсуждаемый принцип не утверждает, что в мире все на самом деле рационально и что человек действительно в состоянии все понять (утверждения такого типа не могут претендовать на истинность хотя бы потому, что они не могут быть проверены). Просто ученый должен действовать так, как будто мир рационально организован, а люди способны догадаться о принципах построения мира. Тем не менее сделанные предположения, как показывает история науки, способствуют прогрессу знания. Соответственно, естественнонаучный подход не запрещает иррациональный взгляд на мир (и в частности, на психику), даже не объявляет его неверным. «Иррационалисты с пользой для человечества могут писать книги, читать проповеди или разводить пчел. Они могут даже быть великими психологами-практиками. Единственное занятие, им наверняка противопоказанное, – это занятие теоретической наукой»111.
Принцип редукции. Научная теория всегда сводит объясняемое к каким-то основаниям, признанным заранее верным. Такова природа логики. Раньше этот принцип формулировался как вытекающий из объективного описания законов природы (принцип детерминизма: все явления в мире имеют причины) и познающего сознания (принцип познаваемости: эти причины в принципе постижимы). Ярким приверженцем такой точки зрения в психологии был 3. Фрейд. Он писал: «В области психического нет ничего произвольного, недетерминированного»112. Именно поэтому для него не существовало ни случайных ошибок, ни непреднамеренных действий. Однако такой жесткий детерминизм нереалистичен и даже опасен.
Во-первых, само понятие причины не слишком понятно. Например, человек включил настольную лампу. Что послужило причиной того, что загорелся свет: нажатие кнопки? наличие электрической цепи? существование электромагнитного поля и его законов? технические разработки, приведшие к созданию этой лампы? желание человека зажечь свет? движение пальца, приведшего к нажатию кнопки? команда мышцам, которая привела к этому движению пальцем? Невозможно даже перечислить все остальные необходимые условия, без наличия которых свет бы никогда не загорелся. Как же выбрать из бесконечного числа этих условий такое, которое можно было бы назвать подлинной причиной объясняемого явления? Ответ таков (если, конечно, не цитировать упражнения Аристотеля на эту тему): выбор определяется «сугубо прагматическими соображениями», т.е. пользой данного выбора для практической деятельности или теоретического исследования113. Во-вторых, вопреки позиции 3. Фрейда или, например, А. Эйнштейна, заявлявшего, что Бог не играет в кости, сегодня мало кто сомневается в том, что природа делает случайные выборы, что она не жестко детерминирована. Тем не менее признание этого не запрещает логического описания природы: просто тогда сам процесс случайного выбора становится основанием для объяснения тех или иных явлений.
Какое основание ни было бы выбрано (или какая бы причина ни была бы выявлена), всегда возможен вопрос об обосновании выбранных оснований, или о причине найденной причины. Поэтому в поиске оснований (или причин) научная теория обязана где-нибудь остановиться. Выбор такой остановки может быть разным, но он обязательно должен быть сделан. Психологи для обоснования изучаемых явлений избирали в качестве не требующих доказательства оснований либо заимствования из других наук (из физики, биологии, физиологии, социологии и пр.), либо собственно психологические основания (разные в разных школах: само сознание, бессознательное и т.д.). Когнитивизм, с которым я в этом солидаризируюсь, в качестве основания для объяснения психических явлений выбрал логику познания. Могут делаться и смешанные выборы. Например, Дж. Баттерворт и М. Харрис пишут: «Два источника питают психологию развития. С одной стороны, это объяснительные принципы биологии и эволюционной теории, с другой – способы социально-культурного влияния на ход развития»114. Правда, в смешанном случае надо еще доказывать, чего, к сожалению, обычно не делается, непротиворечивость совместного воздействия разных объясняющих факторов.
Принцип идеализации. Невозможно построить строгую логическую систему, которая включала бы все факторы, влияющие на изучаемый процесс. Поэтому выбираются только те, которые, по мнению автора теории, позволяют увидеть сущность процесса «в чистом виде». Логические рассуждения строятся отнюдь не для реальных объектов, а для объектов несуществующих, или, как говорят методологи науки, идеализированных. Отсюда в науке появляются такие невозможности, как не имеющая длины и ширины материальная точка, как совсем не деформируемое при сжатии абсолютно упругое тело и пр. Или в случае Галилея: идеальные поверхности, не создающие при движении по ним силу трения; математические параболы вместо реальных траекторий движения падающих тел. Разве можно – принимая первый закон Ньютона – найти на Земле такое тело, чтобы на него не действовали никакие силы или хотя бы чтобы равнодействующая всех приложенных к нему сил была равна нулю? Необходимость введения заведомо не существующих идеализированных объектов предопределена задачей логического описания сложных процессов. Идеализированные объекты как раз и позволяют описывать процессы в настолько упрощенном виде, чтобы можно было использовать логические и математические конструкции.
Этим объектам приписывается поразительное свойство – не обладать чем-то таким, без чего объект в реальности существовать не может. Именно идеализированные объекты играют роль фундаментальной идеи, на которую опирается все здание теории, задают, как говорят, «онтологию теории», позволяют увидеть процесс в не замутненном несущественными обстоятельствами виде. Б. С. Грязнев остроумно определяет науку не как реалистическое изображение действительности, а как шарж, карикатуру, которая намеренно выпячивает, подчеркивает одни черты реальности, пренебрегая другими115. Выбор идеализированного объекта – всегда рискованный акт для ученого, потому что он заведомо неверен, но может принести удивительные плоды, если этот выбор будет удачным. Идеализированные объекты не имеют ничего общего с идеалами в гуманитарных науках, в них никак не отражаются желания исследователя. Ну кому, в самом деле, так уж хотелось, чтобы материальная точка не имела длины?
Психологи помещают в свои сборники статьи, в которых обосновывается необходимость введения идеализированных объектов,116 однако не вводят эти объекты в свои теории. Соответственно, в психологии и не было подлинных естественнонаучных теорий. При построении собственной концепции мне пришлось сделать выбор идеализированного объекта, но об этом речь пойдет в следующей главе.
Принцип простоты. Уже величайший астроном древности К. Птолемей удачно сформулировал обсуждаемый принцип: «Явления надо объяснять более простыми гипотезами, если они ни в чем существенном не противоречат наблюдениям»117. В Средние века эта же идея известна как «бритва У. Оккама»: «Не вводите сущностей превыше необходимого». В Новое время сам Исаак Ньютон объявил как правило умозаключений в науке: «Природа проста и не роскошествует излишними причинами явлений». Методологи науки 118долго спорили, в чем значение принципа простоты. Ну действительно, не всякое же простое объяснение заведомо лучше сложного! В конце концов, удивленно восклицал М. Бунге, классическая механика во всех отношениях проще квантовой, но из этого ведь не следует, что она самая истинная119. Впрочем, многое зависит от определения того, что значит «проще»? «Современная физика, – писал А. Эйнштейн, – проще, чем старая физика, и потому она кажется более трудной и запутанной»120. И тем не менее все реально работающие естественники всегда опирались на этот принцип: при прочих равных условиях всегда следует предпочитать наиболее простые объяснения. Правда, они признавались, что «трудно найти какие-нибудь прочные основания для этой надежды на простоту»121. Методологи науки, в свою очередь, пытались объяснить, почему это так, и предлагали различные не в полной мере убедительные интерпретации: процесс познания возможен лишь тогда, когда удается упростить предмет рассмотрения (Е. А. Мамчур); все дело в том, что более простые объяснительные модели лучше проверяемы (К. Поппер); при прочих равных условиях более простые теории оказываются и более общими (В. Н. Костюк), и т.д.
На мой взгляд, принцип простоты выступает своеобразным аналогом принципа смыслового совершенства в гуманитарных науках. Ведь все гуманитарии знают, что текст далеко не всегда настолько хорош, как подразумевается этим принципом. И все же в анализе ученый должен исходить из того, что текст таки действительно совершенен и что все мелочи в нем на самом деле несут смысловую нагрузку. Принцип простоты как раз и отражает взгляд на логическое совершенство природы. Еще Ф. Бэкон на заре естественной науки сформулировал исходную установку: тонкость природы во много раз тоньше наших рассуждений о ней122. Это значит, что, сколь бы блестящими ни были наши умозрительные построения, они не могут соревноваться с соразмерностью и логической стройностью, присущей природе. Поэтому мы можем быть уверены, что природа не создает монстров только ради того, чтобы эти монстры существовали. Ранее при обсуждении теорий заучивания именно это и утверждалось: нельзя предполагать существование процессов, предназначенных только для того, чтобы мешать нормальной работе психики и сознания. Ученый-естественник всегда знает, что его теоретические изыскания не способны в полной мере отразить логическую красоту и внутреннюю гармонию мира. Ну а если сделанное ученым описание заведомо не выглядит совершенным, то оно изначально и не может претендовать на соответствие внутренней красоте природы. Так в естественных науках появляется плохо формализуемый, но зато часто поминаемый А. Эйнштейном критерий эстетического совершенства теории.
В частных проявлениях принцип простоты имеет и прямое логическое обоснование. Дело в том, что любую теорию можно совместить с любым, даже опровергающим эту теорию, опытом, если результат опыта ввести в саму теорию в качестве дополнительного допущения. Поясню на примере. В качестве теории рассмотрим заведомо нелепое утверждение: булки растут на деревьях. И пусть автору этой замечательной теории продемонстрируют, как выпекают булки в хлебопекарнях. Теория опровергнута? Нет, конечно: просто теперь автор скорректирует свою теорию и будет доказывать, что, во-первых, булки растут на деревьях и, во-вторых, выпекаются в пекарнях. Чтобы ограничить возможности подобной подгонки данных, следует наложить ограничения на введение в теорию таких дополнительных допущений, которые «превышают необходимые», которые специально предназначены лишь для объяснения опровергающих данных.
Принцип простоты выступает как методологический регулятив даже в способе рассуждения исследователя. Еще И. Ньютон призывал: поскольку возможно (т.е. до тех пор, пока не доказано обратное), должно приписывать одинаковые причины различным явлениям. Отсюда следует: разные явления могут быть признаны теоретически разными, только если они или подчиняются разным законам, или по-разному входят в один и тот же закон (например, с разными коэффициентами). Такая позиция резко противостоит расхожей точке зрения психологов, ориентирующихся на канон эмпирических исследований. Природа психического настолько сложна, уверяют они нас, что ее надо дробить на как можно более мелкие части и искать собственные причины для каждой части отдельно. Поэтому необходима «все возрастающая дифференциация научного изучения человека, углубленная специализация отдельных дисциплин и их дробление на ряд все более частных учений» – так, например, учил Б. Г. Ананьев123. Принцип простоты, наоборот, требует отойти от восходящей к Аристотелю традиции классифицировать психическое еще до понимания общих законов психической деятельности.
Принцип простоты применим и к организации экспериментальных исследований. Тогда он может быть сформулирован как принцип методической простоты. Ранее – при обсуждении требований к эмпирическим наукам – он уже был описан.
Принцип независимой проверяемости. Вероятность точно угадать правила игры, по которым играет природа, ничтожна мала. Да и опытные данные зависят от огромного количества неучтенных факторов. Неудивительно, что несовпадение предсказаний теории (т.е. конкретной догадки о правилах игры) и реального опыта не приводит сразу к опровержению теории. Вначале начинается сложный процесс защиты теории. В противном случае самые известные естественнонаучные теории должны были бы погибнуть задолго до получения мировой известности. Н. Коперник – основатель гелиоцентрической системы – считал, что планеты вращаются вокруг Солнца по круговым орбитам, что противоречило наблюдаемым данным. Позднее И. Кеплер догадался, что на самом деле орбиты эллипсообразны. Идея Кеплера явно противоречила замыслу Коперника. Но она удачно описывала астрономические наблюдения, и именно с нее началось триумфальное шествие гелиоцентрической системы. Кеплер подправил теорию Коперника и тем самым спас ее от опровержения. Д. И. Менделеев, как уже говорилось, подправил известные на тот момент опытные данные – и спас Периодическую систему элементов. Как узнать, однако, что сделана несущественная подгонка данных и непринципиальная корректировка теоретических построений, что они спасают хорошую естественнонаучную теорию, действительно заслуживающую такого спасения? Ведь автору любой теории собственная идея с самого начала кажется лучшей из возможных, он искренне верит в ее правильность.
Ответ дает следующий принцип: любые новые теории, любые исправления старой теории, как и любая подгонка данных должны независимо проверяться. Любая гипотеза, всякое новое допущение должны подтверждаться иными данными, отличными от тех, на основании которых они были предложены. Предлагаемая гипотеза тем самым всегда должна обладать новым эмпирическим содержанием. Поэтому и нельзя подтвердить гипотезу об ограниченности объема кратковременной памяти, демонстрируя в эксперименте, что человек с первого предъявления запоминает ограниченный объем информации, ибо сама гипотеза была выдвинута как раз на основе подобных экспериментов. Допустим, исследователь открыл (угадал) некоторую закономерность в процессе решения человеком мнемических задач, но тем не менее в эксперименте обнаружил, что хотя, эта закономерность обнаруживается при запоминании чисел, бессмысленных слогов и т.д., она не проявляется при запоминании слов. В этом случае некорректно просто заявить, что данная закономерность справедлива для всех видов запоминаемого материала, кроме осмысленного. Он должен дать логичное объяснение, почему эта закономерность не проявляется при запоминании осмысленного материала, и проверить это объяснения в специальном эксперименте. Или хотя бы сослаться на другие экспериментальные результаты, полученные ранее другими авторами с помощью принципиально иных методических приемов, подтверждающих тем не менее данное объяснение.
⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Падающая Пизанская башня – уникальная достопримечательность Италии

Даже тем, кто никогда не был на Апеннинском полуострове, прекрасно знакомо изображение оригинальной многоярусной наклонной конструкции, о которой уже не одно столетие спорят архитекторы и любители старины. Падающая Пизанская башня входит в число самых узнаваемых достопримечательностей Италии. А судьба Пизанской башни настолько волнует жителей всего мира, что о прогнозах по поводу ее будущего пришлось снять фильм.

Что собой представляет Пизанская башня

Жители Пизы называют самую знаменитую достопримечательность города «затянувшимся чудом». Впрочем, у нее есть и официальное имя: колокольня Пизанского собора (Duomo di Santa Maria Assunta). Колокола играли важную роль в жизни города, и каждый храм стремился обзавестись высокой кампаниллой, на которой можно было бы разместить звонницу.
Построенная в романо-пизанском стиле колокольня невероятно изящна. Строение состоит из восьми ярусов, украшенных арками и затейливыми барельефами. Декоративные романские аркады придают зданию легкость, а мраморная облицовка делает его будто бы парящим в воздухе. На самом верху Пизанской башни находится звонница с семью колоколами, первый из которых был отлит в XIII столетии. У каждого есть собственное имя: Паскверечча, Терца, Веспруччо, Крочифиссо, Даль Поцо, Ассунта и Сан Раньери. Послушать колокольный звон можно во время служения мессы, а также ровно в полдень.
Внутри строения находится Зал рыбы, в котором до недавних пор размещалось оборудование, а также винтовая лестница, ведущая на смотровую площадку и к колоколам. Внизу ступени достаточно широки, но в верхней части сужаются настолько, что перед выходом в звонницу их ширина составляет всего 40 сантиметров. Так что группам приходится двигаться только по очереди: разойтись в проходе очень сложно. В потолке есть отверстие, через которое можно любоваться звездами. Правда, для этого придется записаться на специальную ночную экскурсию.
Если вас интересует, как добраться до Пизанской башни, информацию всегда можно уточнить в путеводителе или расспросить местных жителей. На общественном транспорте придется доехать до станции Пиза Россоре. Но значительно удобнее заказать трансфер из отеля: опытный водитель по пути сможет провести мини-экскурсию по городу.

История строительства

Строительство знаменитой колокольни велось в несколько этапов, и уже на первом из них наметились первые проблемы с отклонением от вертикали. Начало возведения, по документам, относится к 1173 году. Первыми строителями стали мастера Боннано и Гульельмо из Инсбрука. Выстроив первый 11-метровый этаж, они обнаружили, что Пизанская башня отклонилась от вертикальной оси на 4 сантиметра. Зодчие предпочли бросить строительство.
В 1233 году разные архитекторы постепенно построили еще три этажа, и с каждым новым ярусом Пизанская башня наклонялась все сильнее. Причиной могла быть слабость грунта, близко проходящие грунтовые воды или ошибки в расчетах. Подобное уже случалось: только в Пизе существует еще две накренившихся колокольни, а в мире их насчитывается около трех сотен.
Пятый этаж Пизанской башни достроил Джованни ди Симони. К этому времени постройка отклонялась от вертикали на 50 сантиметров, так что архитектор отказался от дальнейших работ. В 1350 году его место занял Томазо ди Андреа. Он попытался исправить положение за счет надстраивания противоположной наклону стены на 11 сантиметров, а затем поместил на 8 ярусе колокольню с бронзовым колоколом. Изначально в проекте планировалось 12 этажей, но было решено ограничиться восьмью, иначе здание могло просто рухнуть.
С этого момента жители Пизы и окрестных городов начали заключать пари: когда же упадет знаменитая Пизанская башня. Но, несмотря на усиливающийся крен, колокольня продолжала стоять. На рубеже XX-XXI столетий ученые провели реконструкцию знаменитой достопримечательности. С помощью извлечения части грунта и системы противовесов им удалось значительно уменьшить наклон. По прогнозам архитекторов, если не будет сильных землетрясений, Пизанская падающая башня простоит еще минимум 300 лет.

Интересные факты о Пизанской башне

Итальянцы по-своему объясняют причины, по которым наклонилась постройка. По легенде, когда архитектор закончил постройку колокольни, духовенство отказалось оплатить его труд. Тогда мастер развернулся, чтобы уйти, но напоследок махнул рукой башне и сказал: «Пойдем со мной!». Именно в этот момент колокольня якобы наклонилась, чтобы последовать за своим зодчим.
Еще один интересный факт, связанный с Пизанской башней, – опыты Галилея. Именно с нее он бросал грузы, чтобы доказать, что вес тел не оказывает влияния на скорость их падения. Интересно, что сам великий ученый не оставил упоминания об этом, так что мы можем узнать об опытах с колокольней только из рассказов его учеников.

Легенда о Галилее и Пизанской башне

Исследования, выполненные в парадигме естественной науки, весьма отличаются от исследований, выполненных в парадигме эмпирической науки. Сравним, например, как работали эмпирические предшественники Г. Менделя и сам основатель генетики, чья работа выполнена уже в естественнонаучной парадигме. К.Ф. Гэртнер осуществил более 10 тыс. опытов по скрещиванию растений, относящихся к 700 видам, и получил более 250 различных гибридных форм. В результате подобной деятельности ввиду противоречивости всех выделенных «эмпирических закономерностей» в среде биологов вообще возникли сомнения в реальности существования полов у растений.[406] Ш. Нодэн продвинулся дальше Гэртнера, сузив задачу своего исследования: надо изучать не все виды и их гибридные формы, а, наоборот, ограничиваться растениями только одного происхождения (но уж тогда, разумеется, использовать как можно больше конкретных индивидуумов) и во всех возможных модификациях. Он полагал, что так можно обнаружить какие-то законы, однако «законы, управляющие гибридностью у растений, варьируют от вида к виду и нельзя сделать заключение от одного гибрида по отношению к другому».[407]
А вот начал работу Г. Мендель. Первое – он поставил перед собой иную цель: установить «всеобщий закон образования и развития гибридов», поскольку «единство плана развития органической жизни стоит вне сомнений».[408] Поскольку, по определению, всеобщие законы никогда  не могут быть доказаны экспериментально, то уже очевидно, что главное в замысле Менделя – не количество измерений, а логическая обоснованность полученных результатов. Второе – в течение двух лет он осуществлял отбор растительного материала для последующих опытов. Столько времени на сбор материала можно тратить только в том случае, если заранее определена исследовательская программа. Мендель выбирает для последующего размножения и гибридизации растения, у которых имеются устойчиво различающиеся признаки – такие, что существование потомков, обладающих этими признаками одновременно, логически невозможно (признаки-антагонисты). Это требование, предопределившее успех исследования, вытекает из цели: всё равно, какие растения исследовать, коли законы, по предположению, носят всеобщий характер, а, следовательно, лучше выбирать такие объекты для скрещивания, на которых наследование признаков от родительской пары будет проявляться эмпирически однозначно . Третье – в исследовании регистрируется наличие или отсутствие у растений признаков-антагонистов, присущих в разных комбинациях их родительской паре. Надеяться с помощью такой регистрации на открытие всеобщего закона – это явно или неявно предполагать дискретный характер наследования признаков, т.е. заведомо предполагать существование генов.
История открытия Г. Менделя является типичным примером, с помощью которого методологи науки демонстрируют тот тезис, который изначально стараются доказать. Вначале считали, что Мендель сформулировал свои законы только после получения эмпирических данных и лишь затем проверил их в дополнительных исследованиях. Теперь же большинство историков полагают такую последовательность событий невероятной и настаивают на том, что он уже на стадии планирования эксперимента с самого начала знал, что именно хочет получить. Они уверены что эмпирическим путём (путём накопления данных и их индуктивного обобщения) законы вообще не открывают (хотя при этом никто, разумеется, не отрицает, что сами эмпирические данные, конечно же, могут побуждать исследователей к угадыванию новых, ранее не приходивших в голову закономерностей). Они уверяют: законы генетики (как, впрочем, и любые иные законы) не могли быть получены в качестве непосредственного эмпирического обобщения. Либо Мендель изначально опирался на ещё весьма смутные догадки о законах наследования, и тогда для их вербализации эмпирическая фаза была необходимой. Или же он вообще до всякого опыта угадал вид генетических законов, и тогда он в своих исследованиях выступал как экспериментатор, лишь проверяющий свои гипотезы.
Вообще в истории естественной науки существует много легенд. Нас знакомят с ними еще в школе, они излагаются в популярных брошюрах, проповедуются в телепередачах и пр. Вот классическая легенда об открытии одного из самых первых естественнонаучных законов – закона о скорости свободного падения тел, связанного с именем Г. Галилея. (Подразумеваемые этой легендой мифы о естественной науке я буду выписывать в скобках).
Итак, Галилей, якобы, заинтересовался траекторией движения артиллерийского снаряда. Он долго наблюдал за этим движением и пришел к выводу, что одной из его составляющих было свободное падение.
(Отсюда миф: проблемы, которыми занимается естественная наука, направлены на решение актуальных практических задач.  Поэтому даже в диссертационных исследованиях, посвященных вроде бы заведомо фундаментальным проблемам психологии, положено писать всякую лабуду об актуальности и практической значимости этих исследований).
Исходя из наблюдений над предметами, скользящими по наклонной плоскости, Галилей приходит к выводу, что расстояние, проходимое телом при свободном падении, пропорционально квадрату времени свободного падения.
(Отсюда миф: ученый не измышляет законов, а обнаруживает их в фактах . Показательно: Гегель, который обычно никому, кроме себя, не верит, вдруг поверил Ньютону и, не разобравшись в сути того, о чем пишет величайший физик, даже назвал его «индуктивным ослом». Пожалуй, нужно быть таким «дедуктивным бараном», как Гегель, чтобы не заметить всю нелепость этого мифа. Представьте себе, говорит А.В. Юревич, что бы произошло, если бы Ньютон попытался открыть закон всемирного тяготения из индуктивных соображений, например, принятым в психологии способом – путем исчисления корреляций. Юревич цитирует К. Поппера: «Реальные яблоки никоим образом не являются ньютоновскими. Они обычно падают, когда дует ветер». И добавляет от себя: а также тогда, когда кто-то трясет яблоню. Именно эти два фактора, наверняка, оказались бы наиболее значительно коррелирующими с падением яблок, и Ньютону пришлось бы объяснить это явление силой ветра и силой человека, а не силой земного притяжения.[409])
Из формулы Галилея получается, что скорость падения зависит только от времени падения. Этот вывод, однако, находится в противоречии с положением Аристотеля о том, что скорость падения прямо пропорциональна массе падающего тела. Тогда для доказательства своего утверждения Галилей залезает на ставшую после этого знаменитой наклонную Пизанскую башню и сбрасывает с нее мушкетную пулю и пушечное ядро. Результат этого эксперимента окончательно доказал преимущество галилеевской физики над аристотелевской.
(Отсюда миф: при выборе из нескольких теорий решающее слово принадлежит эксперименту. Теории опровергаются или принимаются в зависимости от их способности выдерживать экспериментальную проверку . Этот миф полностью противоречит истории науки. В реальности ни одна теория не была опровергнута экспериментом. Да, иначе и быть не может: если у теории нет явных альтернатив, то опровергающие свидетельства не могут привести к отвержению теории. Теория, как уже говорилось, опровергается другими теориями, а не экспериментом).
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А.С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно – говаривала А. Ахматова, – из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну, и что? В чём при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма мало вероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Всё, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что, тем не менее, существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует решаемую головоломку А. Эйнштейн в своей первой работе по специальной теории относительности: «Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям».[410] Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории ХХ в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Они (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля.[411] Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в «Диалогах», равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей !
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем результаты опыта должны быть ближе к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да, ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные  глаза у принципиального  крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, вопервых , связана с математикой, а вовторых : опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и «накладывает молчание на язык спорящих».[412] Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. … Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом  ».[413]
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путём.   Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.
⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒
Дата добавления: 2018-10-14; просмотров: 22 | Нарушение авторских прав
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2019 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление

Пизанская башня — падающая эмблема Италии

Ранее считалось, что угол наклона башни – это гениальная задумка архитекторов, жаждущих продемонстрировать свои недюжинный ум и талант. Но время опровергло данную теорию. Сам проект просто оказался неверным в корне, а вернее – в фундаменте. Чересчур маленький для такого высокого здания трёхметровый фундамент был неровно положен на слишком мягкий грунт. А возможно, Боннано Пизано ещё и просто сэкономил на фундаменте. В результате уже после возведения третьего этажа Пизанская башня на 4см отклонилась от вертикали и начала своё легендарное стремление к земле. Это случилось в 1178 году. Пизано предпочёл сбежать из города. Хотя некоторые источники утверждают, что его просто с позором выгнали недовольные горожане. Тогда же впервые были временно отложены строительные работы.
Проседающую почву укрепили, а незаконченную колокольную башню временно открыли через 20 лет в 1198 году. Следующие сто лет строительство то «размораживали», то снова откладывали. В 1233 году был возведён один этаж, и проект снова «заморозили». Во второй половине XIII века колокольне не хватало до вертикали уже полметра. И вот в 1275 году два других архитектора-оптимиста: Джованни ди Симоне и Джованни Пизано заявили, что смогут довести строительство звонницы при храме до его логического завершения. Их проекты предусматривали выравнивание Пизанской башни по вертикали. Ярусы Пизанской башни располагались таким образом, чтобы каждый последующий этаж уходил на 10см от наклонной. Но и это не принесло результатов. Пизанская башня не только не перестала крениться, но стала ещё и кривой.
Лишь внуку первого архитектора Томмазо Пизано удалось завершить «пизанскую эпопею». С 1350 по 1372 годы он занимался тем, что возводил звонницу на вершине. По его замыслу она должна была уравновесить конструкцию и остановить падение. Этого не случилось, но сама звонница выглядит поразительно вертикально на фоне башни.

Спасательные мероприятия

На протяжении всей истории существования городские власти прилагают все возможные усилия, чтобы спасти Пизанскую башню от неминуемого падения. Её неоднократно закрывали на реконструкцию, а потом снова открывали. Её поддерживали тросами, устанавливали свинцовые противовесы, проводили работы по укреплению фундамента… И всё безрезультатно. Колокольня продолжает отклоняться на юг от вертикали примерно на 1 мм за год. Правда, последняя реставрация, законченная в 2010 году сократила угол наклона Пизанской башни до 3° 54?, а земляные работы привели к тому, что, отклонившись на север на несколько сантиметров, колокольня осела. Это позволило учёным заявить о том, что падение на какое-то время остановлено.

Пизанская башня для туристов

В наши дни падающая башня, на пять метров отклонившаяся от вертикальной оси, регулярно принимает гостей. Традиционно туристы могли посетить Пизанскую башню с сопровождающим в группе состоящей не более чем из 40 человек летом с 8.30 до 20.30. Но сезон 2013 года стал первым, когда главную достопримечательность Пизы открыли для посещения до 22.00. Стоимость билета – 15 евро. Длительность экскурсии – 35 – 40 минут. Кроме звонницы на вершине, ни на один другой этаж гостей не пускают. До осмотра не допускаются дети в возрасте до 8 лет. А старшим экскурсантам стоит задуматься о своей физической форме: узкая винтовая лестница – тяжёлое испытание для людей в возрасте.

Интересные факты и легенды

Существует легенда, повествующая о том, как Галилео Галилей проводил свои опыты в Пизанской башне. Хотя среди записей самого учёного историки не нашли тому подтверждения, они склонны верить в то, что история не вымышлена. Секретарь, биограф и ученик Галилея Виченцо Вивиани засвидетельствовал, что учёный в присутствии двух других исследователей сбрасывал с Пизнской башни тела разной массы.
Любопытно и то, что падающая колокольня имеет двойника в США. Правда, водонапорная башня, построенная в городке Найлс неподалёку Чикаго, в два раза меньше своей итальянской «близняшки».
А ещё американцев тоже заинтересовала история падения Пизанской башни. В 2009 – 2011 годах они отсняли документальный фильм «Жизнь после людей», в котором отметили, что без поддержки колокольня простоит ещё 250 лет. Правда, достоверность этой теории весьма сомнительна. Некоторые исследователи уверенны, что без регулярного вмешательства человека башня упадёт лет через 40 — 50.
Как бы там ни было, а Пизанская башня продолжает стоять, привлекая в городок новых туристов. Толпы зевак со всего мира ежедневно глазеют на это чудо, боясь пропустить тот самый момент падения. А самые смелые отважно взбираются по ступенькам, желая понять, как чувствовал себя Галилей. Правда, сбрасывать с башни вниз ничего не разрешается. Но кого интересуют такие подробности, если когда-нибудь можно будет рассказать внукам, как их бесстрашный дед стоял на вершине знаменитой башни, которая вот-вот рухнет.

История Пизанской башни | MyGoodTravel.ru

Строительство Пизанской башни

Первоначальный проект предполагал возведение двенадцати ярусов. Строительство началось в 1173 г. под руководством Боннано Пизано. Отклонение от вертикали в направлении реки Арно было обнаружено уже после постройки первых трех ярусов, и работы были прерваны. Из-за непрекращавшихся войн с соседним городом-государством Флоренцией, стройка замерла почти на 100 лет.
Возобновилась она лишь в 1272 году уже под руко­водством Джованни ди Симоне. Были построены еще 4 яруса под иным углом по отношению к нижним. В 1275 г. архитектор Джованни ди Симоне решил превратить наклон башни из недостатка в достоинство и надстроил еще пять ярусов, делая их выше на 5-7 см с наклонной стороны. Однако в 1284 году работа снова прекратилась, поскольку Пиза потерпела пора­жение в битве с генуэзцами.
Венчающая башню звонница была построена Томазо де Андреа в 1337 г. Последний этап строительства и размещение колоколов начались в 1372 году, спустя 199 лет после начала работ.

Почему не падает Пизанская башня

Почему Пизанская башня РїРѕРґ наклоном — РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ точно неизвестно, РЅРѕ есть предположения:
Изначально проект строения был выполнен неправильно, небольшой трехметровый фундамент должен был стоять РЅР° слабом грунте, именно РёР·-Р·Р° этой ошибки после возведения третьего этажа Пизанская башня наклонилась. Также сыграло СЃРІРѕСЋ роль Рё длительное строительство, Р° также то, что строители РЅРµ заметили крен, который допустили. Таким, образом, основные причины падения — это песок, время Рё ошибка проектировщиков.
За прошедшие века предпринима­лись различные попытки исправить падение башни. Напри­мер, высказывались идеи выкопать подземный ход под баш­ню, а Муссолини предлагал залить бетон под фундамент.
В 1999 году начались работы по починке фундамента и за­мене грунта. Башню удалось выпрямить до наклона в 13 гра­дусов. Остается надеяться, что она еще долго будет свиде­тельствовать о богатстве Пизы в XII века.

Когда упадет Пизанская башня?

И туристы, и ученые не остаются равнодушны к самобытной архитектуре башни.
В 1994 — 2001 годах Италия занималась реставрацией памятника: были сделаны противовесы из свинца, которые должны сдерживать падение колокольни, третий ярус был опоясан кольцом из железа. На эти работы было потрачено 27 миллионов долларов. Смельчаки, которые не боятся падения башни поднимаются на обзорную площадку, но другие туристы предпочитают любоваться башней только снаружи.
После проведения работ по укреплению фундамента забраться на вершину можно в составе небольших групп, которые пускают внутрь строго по расписанию и после приобретения билетов. При взгляде вниз с верхних этажей башни поневоле захватывает дух. Кажется, что сооружение может обрушиться в любую минуту.
В 2004 году ученые выступили с докладом в котором утверждается, что Пизанская башня простоит еще несколько веков, теоретически она упадет не ранее, чем через триста лет.

Легенда о Пизанской башне

Студопедия — Легенда о Галилее и Пизанской башне

История открытия Г. Менделя является типичным примером, с помощью которого методологи науки демонстрируют тот тезис, который изначально стараются доказать. Вначале считали, что Мендель сформулировал свои законы только после получения эмпирических данных и лишь затем проверил их в дополнительных исследованиях. Теперь же большинство историков полагают такую последовательность событий невероятной и настаивают на том, что он уже на стадии планирования эксперимента с самого начала знал, что именно хочет получить. Они уверены что эмпирическим путём (путём накопления данных и их индуктивного обобщения) законы вообще не открывают (хотя при этом никто, разумеется, не отрицает, что сами эмпирические данные, конечно же, могут побуждать исследователей к угадыванию новых, ранее не приходивших в голову закономерностей). Они уверяют: законы генетики (как, впрочем, и любые иные законы) не могли быть получены в качестве непосредственного эмпирического обобщения. Либо Мендель изначально опирался на ещё весьма смутные догадки о законах наследования, и тогда для их вербализации эмпирическая фаза была необходимой. Или же он вообще до всякого опыта угадал вид генетических законов, и тогда он в своих исследованиях выступал как экспериментатор, лишь проверяющий свои гипотезы.
Вообще в истории естественной науки существует много легенд. Нас знакомят с ними еще в школе, они излагаются в популярных брошюрах, проповедуются в телепередачах и пр. Вот классическая легенда об открытии одного из самых первых естественнонаучных законов – закона о скорости свободного падения тел, связанного с именем Г. Галилея. (Подразумеваемые этой легендой мифы о естественной науке я буду выписывать в скобках).
Итак, Галилей, якобы, заинтересовался траекторией движения артиллерийского снаряда. Он долго наблюдал за этим движением и пришел к выводу, что одной из его составляющих было свободное падение.
(Отсюда миф: проблемы, которыми занимается естественная наука, направлены на решение актуальных практических задач. Поэтому даже в диссертационных исследованиях, посвященных вроде бы заведомо фундаментальным проблемам психологии, положено писать всякую лабуду об актуальности и практической значимости этих исследований).
Исходя из наблюдений над предметами, скользящими по наклонной плоскости, Галилей приходит к выводу, что расстояние, проходимое телом при свободном падении, пропорционально квадрату времени свободного падения.
(Отсюда миф: ученый не измышляет законов, а обнаруживает их в фактах . Показательно: Гегель, который обычно никому, кроме себя, не верит, вдруг поверил Ньютону и, не разобравшись в сути того, о чем пишет величайший физик, даже назвал его «индуктивным ослом». Пожалуй, нужно быть таким «дедуктивным бараном», как Гегель, чтобы не заметить всю нелепость этого мифа. Представьте себе, говорит А.В. Юревич, что бы произошло, если бы Ньютон попытался открыть закон всемирного тяготения из индуктивных соображений, например, принятым в психологии способом – путем исчисления корреляций. Юревич цитирует К. Поппера: «Реальные яблоки никоим образом не являются ньютоновскими. Они обычно падают, когда дует ветер». И добавляет от себя: а также тогда, когда кто-то трясет яблоню. Именно эти два фактора, наверняка, оказались бы наиболее значительно коррелирующими с падением яблок, и Ньютону пришлось бы объяснить это явление силой ветра и силой человека, а не силой земного притяжения.[409])
Из формулы Галилея получается, что скорость падения зависит только от времени падения. Этот вывод, однако, находится в противоречии с положением Аристотеля о том, что скорость падения прямо пропорциональна массе падающего тела. Тогда для доказательства своего утверждения Галилей залезает на ставшую после этого знаменитой наклонную Пизанскую башню и сбрасывает с нее мушкетную пулю и пушечное ядро. Результат этого эксперимента окончательно доказал преимущество галилеевской физики над аристотелевской.
(Отсюда миф: при выборе из нескольких теорий решающее слово принадлежит эксперименту. Теории опровергаются или принимаются в зависимости от их способности выдерживать экспериментальную проверку . Этот миф полностью противоречит истории науки. В реальности ни одна теория не была опровергнута экспериментом. Да, иначе и быть не может: если у теории нет явных альтернатив, то опровергающие свидетельства не могут привести к отвержению теории. Теория, как уже говорилось, опровергается другими теориями, а не экспериментом).
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А.С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно – говаривала А. Ахматова, – из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну, и что? В чём при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма мало вероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Всё, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что, тем не менее, существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует решаемую головоломку А. Эйнштейн в своей первой работе по специальной теории относительности: «Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям».[410]Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории ХХ в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Они (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля.[411]Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в «Диалогах», равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей !
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем результаты опыта должны быть ближе к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да, ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные глаза у принципиального крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, вопервых , связана с математикой, а вовторых : опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и «накладывает молчание на язык спорящих».[412]Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. … Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом».[413]
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путём. Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.

ЛЕГЕНДА О ГАЛИЛЕЕ И ПИЗАНСКОЙ БАШНЕ

(Отсюда миф: при выборе из нескольких теорий решающее слово принадлежит эксперименту. Теории опровергаются или принимаются в зависимости от их способности выдерживать экспериментальную проверку. Этот миф полностью противоречит истории науки. В реальности ни одна теория не была опровергнута экспериментом. Да иначе и быть не может: если у теории нет явных альтернатив, то опровергающие свидетельства не могут привести к отвержению теории. Теория, как уже говорилось, опровергается другими теориями, а не экспериментом.)
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А. С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно, говаривала А. Ахматова, из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну и что? В чем при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма маловероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Все, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что тем не менее существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует А. Эйнштейн решаемую им головоломку в своей первой работе по специальной теории относительности: «Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям»107. Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории XX в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Их эксперименты (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля108. Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в «Диалогах», равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей!
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем ближе окажутся результаты опыта к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные глаза у принципиального крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, во-первых, связана с математикой, а во-вторых, опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и «накладывает молчание на язык спорящих»109. Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. …Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом»110.
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путем. Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.

ЛЕГЕНДА О ГАЛИЛЕЕ И ПИЗАНСКОЙ БАШНЕ — МегаЛекции

Вообще в истории естественной науки существует много легенд. Нас знакомят с ними еще в школе, они излагаются в популярных брошюрах, проповедуются в телепередачах и пр. Вот классическая легенда об открытии одного из самых первых естественнонаучных законов – закона о скорости свободного падения тел, связанного с именем Г. Галилея. (Подразумеваемые этой легендой мифы о естественной науке я буду выписывать в скобках.)
Итак, Галилей якобы заинтересовался траекторией движения артиллерийского снаряда. Он долго наблюдал за этим движением и пришел к выводу, что одной из его составляющих было свободное падение.
(Отсюда миф: проблемы, которыми занимается естественная наука, направлены на решение актуальных практических задач. Поэтому даже в диссертационных исследованиях, посвященных вроде бы заведомо фундаментальным проблемам психологии, положено писать всякую лабуду об актуальности и практической значимости этих исследований.)
Исходя из наблюдений над предметами, скользящими по наклонной плоскости, Галилей приходит к выводу, что расстояние, проходимое телом при свободном падении, пропорционально квадрату времени свободного падения.
(Отсюда миф: ученый не измышляет законов, а обнаруживает их в фактах. Показательно: Гегель, который обычно никому, кроме себя, не верит, вдруг поверил Ньютону и, не разобравшись в сути того, о чем пишет величайший физик, даже назвал его «индуктивным ослом». Пожалуй, нужно быть таким «дедуктивным бараном», как Гегель, чтобы не заметить всю нелепость этого мифа. Представьте себе, говорит А. В. Юревич, что бы произошло, если бы Ньютон попытался открыть закон всемирного тяготения, исходя из индуктивных соображений, например, принятым в психологии способом – путем исчисления корреляций. Юревич цитирует К. Поппера: «Реальные яблоки никоим образом не являются ньютоновскими. Они обычно падают, когда дует ветер». И добавляет от себя: а также тогда, когда кто-то трясет яблоню. Именно эти два фактора наверняка оказались бы наиболее значительно коррелирующими с падением яблок, и Ньютону пришлось бы объяснить это явление силой ветра и силой человека, а не силой земного притяжения106.)
Из формулы Галилея получается, что скорость падения зависит только от времени падения. Этот вывод, однако, находится в противоречии с положением Аристотеля о том, что скорость падения прямо пропорциональна массе падающего тела. Тогда для доказательства своего утверждения Галилей залезает на ставшую после этого знаменитой наклонную Пизанскую башню и сбрасывает с нее мушкетную пулю и пушечное ядро. Результат этого эксперимента окончательно доказал преимущество галилеевской физики над аристотелевской.
(Отсюда миф: при выборе из нескольких теорий решающее слово принадлежит эксперименту. Теории опровергаются или принимаются в зависимости от их способности выдерживать экспериментальную проверку. Этот миф полностью противоречит истории науки. В реальности ни одна теория не была опровергнута экспериментом. Да иначе и быть не может: если у теории нет явных альтернатив, то опровергающие свидетельства не могут привести к отвержению теории. Теория, как уже говорилось, опровергается другими теориями, а не экспериментом.)
Признаюсь теперь, что все рассказанное об открытии Галилеем закона свободного падения тел, скорее всего, абсолютно ложно, хотя точно реконструировать происходившие тогда события, конечно же, невозможно.
Прежде всего, признаемся, что ученому-естественнику предначертано решать загадки природы, а не выполнять военные или иные заказы. Вдохновение не продается (хотя, конечно, как провозглашал А. С. Пушкин, достигнутые результаты творческого труда продавать не зазорно). Правда, сам заказ иногда может стимулировать вдохновение (типичный пример – открытие Архимедом своего закона). В конце концов, творческие всходы не ведают стыда и не так важно, говаривала А. Ахматова, из какого сора они произрастают. Внешняя ситуация вполне может быть поводом для раздумий. Но и только. Да, первые работы Галилея были связаны с задачами фортификации. Ну и что? В чем при этом заключалась практическая ценность наблюдений за полетом снарядов? Весьма маловероятно, даже невозможно, что пропорциональность пройденного пути квадрату времени свободного падения могла быть установлена в результате индуктивного обобщения данных. Все, скорее всего, было наоборот. Галилей, предположил, что траектория движения брошенного под углом вверх тела описывается параболой. А вот далее для проверки справедливости сделанного предположения он и наблюдал за снарядом, выпущенным из пушки. А далее, уже опираясь на уже хорошо разработанные к тому времени математические конструкции, строго дедуктивно вывел свою формулу.
Вдохновение появляется только при столкновении с противоречием, с парадоксом – с несоответствием знания о мире, которое заведомо считается исследователем верным, с опытом, т.е. с кажущейся логической невозможностью существования того, что тем не менее существует. Т. Кун удачно назвал подобные задачи головоломками. Вот, например, как формулирует А. Эйнштейн решаемую им головоломку в своей первой работе по специальной теории относительности: «Известно, что электродинамика Максвелла в современном ее виде приводит в применении к движущим телам к асимметрии, которая несвойственна, по-видимому, самим явлениям»107. Трудно узреть в этой формулировке настроенность автора величайшей фундаментальной теории XX в. на решение каких-либо практических задач.
Для Галилея, как полагают некоторые комментаторы, исходной проблемной ситуацией была следующая. Галилей знал, что теория Аристотеля о падении тел ведет к противоречию. Допустим, в полном соответствии с обыденным опытом, что тяжелое тело падает быстрее легкого. Порассуждаем: что произойдет, если оба тела скрепить вместе? С одной стороны, более легкое тело должно замедлять свободное падение тяжелого, и поэтому вся связка должна падать медленнее, чем одно тяжелое тело. Но, с другой стороны, оба тела вместе тяжелее одного тяжелого тела, а потому эта связка должна падать быстрее. Противоречие разрешается, если допустить (вслед за Демокритом), что оба тела падают с одинаковой скоростью. Само по себе это рассуждение не является доказательством ошибочности теории Аристотеля. Не случайно сторонники данной теории не обращали особого внимания на это противоречие. Логика – это всего лишь логика, и разных логичных рассуждений может быть много. А вот за теорией Аристотеля стоит многократно подтвержденная эмпирика.
Многие современные комментаторы уверены: Галилей не сбрасывал предметов с Пизанской башни (рассказ об этом эксперименте один из учеников Галилея сделал настолько позже описываемых событий, что историкам трудно относиться к нему всерьез). С наклонных башен в Пизе и Болонье сбрасывали тяжелые и легкие шары Раньери и Риччоли. Их эксперименты (как, кстати, и опыты Леонардо да Винчи, весьма точные для своего времени) как раз подтверждали «теорию» Аристотеля108. Да иначе и быть не могло! Ведь высказывание Галилея верно лишь при отсутствии сопротивления среды, чего в реальности, разумеется, не бывает. И Галилей заранее знал, что подобный опыт не может доказать его позицию.
Галилей же больше доверял логике (математике), чем опыту. Именно математическая гармония, полагал он, соответствует Божественной гармонии мира. Математическое знание, писал он в «Диалогах», равно по достоверности знанию Божественному. Поэтому теорема Аполлония о параболе для него более соответствует реальности, чем интерпретация результатов любых экспериментов. Но все-таки: почему же в опыте все выглядит иначе? На результат опыта влияет сила сопротивления среды, которая всегда присутствует в реальности. Как же можно эмпирически показать, что в отсутствии сопротивления среды теория Аристотеля не работает? Вот подлинная головоломка, которую решал Галилей!
И нашел решение. Его идея: хотя сопротивление среды никогда нельзя полностью исключить, но его можно уменьшить. Чем слабее будет сопротивление среды, тем ближе окажутся результаты опыта к его формуле. Так Галилей стал изучать движение тела по наклонной плоскости, разложив это движение на две составляющие: горизонтальное движение и свободное падение. Он полагал, что при небольшой скорости сопротивлением воздуха можно пренебречь, а если поверхности тела и наклонной плоскости сделать достаточно гладкими, то и трение тела о наклонную плоскость не будет играть заметной роли. В этих условиях он провел исследование и полагал, что получил экспериментальное подтверждение своих математических выкладок (хотя современные комментаторы и сомневаются в наличии у Галилея достаточных возможностей для необходимой в этих экспериментах точности измерения времени).
Подытожим путь, пройденный Галилеем в открытии закона свободного падения. Прежде всего, Галилей наблюдает и одновременно пытается постичь природу логическим (для него это значит – математическим) путем. Так он видит в движении летящего снаряда не просто красивую и загадочную кривую, но параболу (хотя ни одна реальная траектория, конечно же, не будет строгой параболой). Чисто математическим трюком выводит формулу свободного падения. До Возрождения на этом можно было бы остановиться. Скорее всего, ранее никому бы не пришло в голову проверять доказательство теоремы в опыте, ведь это только затемняет строгость рассуждения. Поясню эту мысль известным историческим анекдотом. Говорят, однажды Альберт Великий и его не менее великий ученик Фома Аквинский заспорили: есть ли глаза у слепого крота? Мимо спорящих проходил садовник. Он решил им помочь и предложил: давайте я выкопаю и принесу вам крота, вы посмотрите и разрешите свой спор. Да ты что? – вскричали титаны мысли Средневековья. – Нас не интересует живой крот. Нам важно понять, есть ли принципиальные глаза у принципиального крота!
Теперь же настала другая эра. Леонардо объявляет только ту науку истинной, которая, во-первых, связана с математикой, а во-вторых, опыт не позволяет исследователям питаться лишь собственными сновидениями и «накладывает молчание на язык спорящих»109. Галилей так высказывает эту же мысль: «Я допускаю, что выводы, сделанные абстрактным путем, оказываются в конкретных случаях далекими от действительности и столь неверными, что ни движение в поперечном направлении не будет равномерным, ни ускоренное движение при падении не будет соответствовать выведенной пропорции, ни линия, описываемая брошенным телом, не будет параболой и т.д. …Для научного трактования необходимо сперва сделать отвлеченные выводы, а сделав их, проверить в тех пределах, которые допускаются опытом»110.
Только с понимания двойственной природы исследования, в котором необходимо сочетаются логика и опыт, и зачинается естественная наука. Отсюда возникает главное нормативное требование естественных наук: логические рассуждения должны быть проверены в опыте, а опытные наблюдения должны независимо обосновываться логическим путем. Ученый как бы пытается догадаться о правилах игры, по которым играет природа (что, собственно, и есть логическое описание), и проверить, правильно ли он догадался. Из высказанного требования вытекают, по существу, все методологические принципы естественных наук, провозглашаемые как методологами науки, так и самими представителями этих наук.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *