На схеме Эйнштейна проявилось ключевое отличие физики Галилея-Эйнштейна, или современной науки, от науки Архимеда – стрела изобретательной интуиции, взлетающая вверх. Все физические понятия Архимеда наглядны: форма тела, плотность вещества и плотность жидкости. И этого хватило для создания теории плавания – малыми шагами, последовательно. Подобным же образом Птолемей составил геоцентрическую теорию планетных движений. Не любую теорию, однако, можно создать, ограничиваясь лишь наглядными понятиями и малыми шагами.
Коперник совершил идейный взлет, решив исследовать, как выглядят планетные движения, если на них смотреть с “солнечной точки зрения”. А взлет Кеплера – предположение о том, что траектории планет описываются не разными комбинациями круговых циклов и эпициклов, а неким единым образом. И Коперник, и Кеплер, фактически принимая постулат фундаментальной науки, изучали по сути лишь один объект – Солнечную систему. Они опирались лишь на астрономические, “пассивные”, наблюдения, а главным их теоретическим инструментом была математика. Поэтому их можно назвать фундаментальными астро-математиками.
Галилей применил изобретательную свободу познания в мире явлений земных, где возможны активные систематические опыты. Он верил в то, что оба мира – подлунный и надлунный – подвластны единым законам. Обнаружив в земных явлениях, с помощью своих опытов, фундаментальность закона инерции и принципа относительности он счел их действующими универсально во всей Вселенной и решил парадокс Коперника: почему люди не замечают огромную скорость движения Земли вокруг Солнца. А чтобы понять фундаментальность открытого им закона свободного падения, понадобился Ньютон, разглядевший в этом земном законе всеобщий закон всемирного тяготения.
Поэтому и можно назвать Галилея первым современным физиком (и астрофизиком). Можно также фундаментальную физику переднего края назвать Галилеевой, а Архимедовой назвать всю остальную физику, где к понятиям наглядно-очевидным добавляются фундаментальные понятия, уже проверенные и ставшие привычными. По примеру “пустоты” Галилея изобретались следующие фундаментальные понятия: всемирное тяготение, электромагнитное поле, кванты энергии, фотоны, пространство-время и пр.
Метод Галилея стал главным двигателем современной науки, давая новые понятия и законы природы. Начинал же Галилей с веры в фундаментальную закономерность природы и в способность человека к познанию.
Источник веры в фундаментальную закономерность
Размышляя о научном познании, Эйнштейн заметил: “Невозможно построить дом или мост без использования лесов, не являющихся частью самой конструкции”. Какие же леса помогали строителям новой науки?
Современник Галилея, Кеплер, как писал Эйнштейн, «жил в эпоху, когда общая закономерность природы вовсе не была признанной. Как же сильно он верил в такую закономерность, если десятилетия терпеливо трудился, чтобы эмпирически исследовать планетное движение и сформулировать его математические законы!»
Все основатели новой науки разделяли такую веру в фундаментальные законы природы и в свою способность открыть их. Вера и знание на самом деле всегда сотрудничают в науке: вера определяет начало и энергию исследования, а знание – его итог. В чем же источник такой веры?