Космогония Иммануила Канта

Реферат 

по дисциплине «Концепция современного естествознания»

на тему: «Космогония Иммануила Канта» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва, 2011 
 

Содержание

Введение ………………….3

Ближайший предшественник Канта – Ньютон……………………………………….4

Космогония Канта ……………………………………………………………………6

Заключение ………………13 

Список литературы ……………...14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      «Две вещи наполняют душу постоянно новым и возрастающим удивлением и благоговением и тем больше, чем чаще и внимательнее занимается ими размышление: звездное небо надо мной и нравственный закон во мне. То и другое, как бы покрытые мраком или бездною, находящиеся вне моего горизонта, я не должен исследовать, а только предполагать; я вижу их перед собой и непосредственно связываю их с сознанием своего существования»¹.

     Приступая к изложению космогонической системы, Кант озабочен одним: как согласовать ее с верой в бога? Мыслитель настаивает: противоречий между требованиями религии и его гипотезой нет. Вместе с тем он не может отрицать определенного сходства между собственными взглядами и учением древних материалистов – Демокрита и Эпикура. Как и эти философы, Кант полагает, что первоначальным состоянием природы было всеобщее рассеяние первичного вещества, атомов. Эпикур говорил о тяжести, заставляющей атомы падать, эта мысль близка теории тяготения Ньютона, на которую опирается Кант: «Даже в самых бессмысленных взглядах, которые когда-либо пользовались успехом у людей, всегда можно найти какую-то долю правды». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ближайший предшественник Канта – Ньютон. 

     Начавшийся  с работ Галилея процесс превращения астрономии из науки, выясняющей геометрическое строение мира, в подлинную физику мира был доведен Исааком Ньютоном до той теоретической высоты, с какой открылась возможность совершенно нового, удивительно точного и истинно универсального метода исследования всех движений и связи небесных тел. Но еще до того, как Ньютон разработал основы небесной механики в космогонии² и космологии³ была сделана попытка строго механистического объяснения как структуры мира в его нынешнем состоянии, так и его происхождения, хода его развития.

     Непосредственными теоретическими знаниями, на которые опирался Ньютон, были не только закон инерции тел, открытый Галилеем, и законы движения планет, открытые Кеплером, но также формула центростремительной силы, полученная Гюйгенсом. Последняя формула дала Ньютону ключ для объяснения того, каким образом могло возникнуть движение планет по эллиптическим орбитам. Ньютон пришел к выводу, что для полного объяснения этого движения достаточно допустить существование такой же силы, как и центростремительная сила Гюйгенса. Эта сила превращает прямолинейный путь планеты, совершаемый по инерции, в путь криволинейный, эллиптический. В качестве примера эллиптического движения Ньютон рассматривает движение Луны вокруг Земли.

     Гениальность  Ньютона сказалась в том, что  ему пришла мысль, не есть ли центростремительная сила, отклоняющая прямолинейное инерционное удаление

Луны  от Земли, та же самая сила, которая заставляет всякое брошенное вверх или лишенное подпорки тело падать на Землю по направлению к центру Земли. Но если это так, если притяжение Земли не прекращает своего действия на расстоянии, отделяющем Луну от Земли, то имеются основания думать, что это действие принадлежит всякому телу и проявляется по отношению ко всякому другому телу, как бы оно ни было удалено от первого. Всеобщее значение этого закона подтверждал такой важный факт, как подчинение движения всех планет Солнечной системы законам Кеплера. Законы эти, как показал Ньютон, могут быть все выведены, в качестве следствия, из закона всемирного тяготения, который гласит, что любые две материальные частицы взаимно притягивают друг друга с силой прямо пропорциональной массам этих частиц и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Закон всемирного тяготения, изложенный Ньютоном в «Математических началах натуральной философии» (1686), стал основой всей небесной механики. Последствия открытия этого закона были неисчислимы. Закон Ньютона дал возможность решить громадное число вопросов и задач, казавшихся недоступными и неразрешимыми астрономам доньютоновской эпохи. На основе закона Ньютона были определены относительные массы Солнца и планет, их плотности, а также пути, проходимые в

первую  секунду свободно падающими на их поверхность телами. Было дано объяснение явлений сжатия у полюсов не только Юпитера, но и Земли. Были объяснены и явления морских и океанических приливов и отливов, которые оказались следствием соединенного действия на Землю притяжения Луны и Солнца. Впервые был объяснен ряд важнейших, частично известных уже древним, но не объясненных ими неравенств в движении Луны: эвекция⁴, вариация⁵ и годичное уравнение⁶. Впервые было дано физическое объяснение открытого еще Гиппархом явления прецессии⁷, которое есть результат гравитационного действия, производимого Солнцем и Луной на слегка сжатую у полюсов и потому не во всех своих точках равномерно подверженную действию этих тел Землю. Применение закона всемирного тяготения к движению комет вокруг Солнца положило основание теории кометных орбит и предвычислению их появления вблизи Земли и Солнца. Так велики были успехи, достигнутые Ньютоном в области космологии. Неизмеримо отставали от них воззрения Ньютона по вопросам космогонии. Огромным успехам небесной механики на протяжении ее развития от Кеплера до Ньютона не соответствовал, однако, уровень философского осознания новой астрономической картины мира. Коперник в начале рассматриваемого нами периода дает отставку теологии, Ньютон завершает этот период постулатом божественного первого толчка. По мысли Ньютона, одна небесная механика, без допущения творчества и вмешательства бога, не может объяснить процесс, посредством которого возник нынешний мировой порядок. Законом тяготения объясняется наблюдаемое движение планет и комет по орбитам «постоянного рода и положения», но происхождение этих устойчивых движений механика объяснить не может. Необъяснимо, по мнению Ньютона, бросающееся в глаза различие между почти круговым движением планет и «весьма эксцентрическим⁸» движением комет, описывающих в пространстве сильно вытянутые эллипсы или даже параболы и гиперболы. Только «Высшая Разумная сила», по Ньютону, могла быть причиной такого разнообразия, с одной стороны, и такого «изящнейшего соединения Солнца, планет и комет» в одну стройную систему,— с другой. Огромные, неизмеримые по тому времени, расстояния между звездами Ньютон считал явным указанием на вмешательство божественной силы с той целью, чтобы «системы неподвижных звезд от своего тяготения не падали друг на друга». Даже особенности движения планет не могут, по мнению Ньютона, быть исчерпывающе объяснены на основе механики. Закон тяготения объясняет возмущения в движении планет, объясняет центростремительное ускорение планет, в силу которого планеты «падают» на Солнце, но закон тяготения не может объяснить, откуда взялось движение планет, которое стремится удалить планету по касательной к орбите. Это движение, складываясь с центростремительным⁹, приводит к орбитальному движению ее вокруг Солнца. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Космогония Канта

     Кант  начинает разработку своей космогонической гипотезы как раз с того пункта, в котором Ньютона покидает отвага ученого и где его мысль сворачивает на бесплодный для науки и враждебный ей путь религии. Кант решительно отверг соображения, по которым Ньютон отказался научно исследовать вопрос о происхождении Солнечной системы. По мнению Канта, именно поразительное единство, обнаруженное Ньютоном в наблюдаемом строении Солнечной системы, свидетельствует о единстве происхождения составляющих эту систему тел. Затруднения, казавшиеся Ньютону непреодолимыми, Кант пытается разрешить с позиций учения о развитии. Происхождение тангенциальной¹⁰ составляющей в движении планеты, по мысли Канта, непонятно лишь до тех пор, пока мы считаем Солнечную систему неизменной. Но допустим, что межпланетные пустоты были некогда, в весьма отдаленные времена, заполнены сильно разреженной материей в простейшем ее состоянии, в виде элементарных частиц, рассеянных на большом пространстве. Сделав это допущение, возможно, утверждает Кант, опираясь на одни лишь физические свойства материи и на законы механики, объяснить, не прибегая ни к каким ссылкам на бога, каким образом из этого вещества образовалась наша Солнечная система со всеми особенностями ее строения, наблюдаемыми в настоящее время. Именно в этом смысле Кант говорит: «Дайте мне только материю, и я построю вам из нее целый мир». Для объяснения хода образования Солнечной системы Кант допускает у элементарных рассеянных частиц не только способность притягивать (это уже было установлено в законе всемирного тяготения), но и отталкивать (по аналогии с газами и парами), а также предполагает различие частиц по плотности. По мысли Канта, последнее обстоятельство должно было привести к возникновению сгущений, которые стали центрами притяжения более легких элементов, притягиваясь в то же время к еще более плотным сгущениям. Процесс этот не привел, однако, к скоплению массы вещества в одном месте и ко всеобщему равновесию. Вследствие наличия силы отталкивания, противоборствующей силе притяжения, равновесие и вечный покой оказываются невозможными: борьба этих сил открывает возможность длительного развития мира. Развитие это, как считал Кант, совершалось чисто механически. Вертикальные движения частиц, падавших по направлению к центральному сгущению, превращались (вследствие противодействия отталкивательных сил со стороны соседних элементов) в вихревые движения вокруг этого сгущения; при этом большое количество частиц в результате столкновений теряло движение и падало на центральный комок вещества, увеличивая его массу и сообщая ему вращательное движение. Это сопровождалось нагреванием центрального шара вследствие трения вращающихся и непрерывно притекающих извне масс вещества. Так следует объяснять, по Канту, возникновение Солнца. Каким же образом могли возникнуть планеты и их спутники? Кант объяснял это, исходя из того же закона всемирного тяготения. В результате многочисленных столкновений движущихся вокруг Солнца частиц и взаимных ограничений этих вихревых движений, в известный момент развития устанавливалось состояние наименьшего взаимодействия. Не упавшие на Солнце частицы начинали обращаться вокруг его оси в одном с ним направлении, по параллельным круговым орбитам. Но такое движение частиц под действием силы притяжения Солнца (так называемое центральное движение), согласно законам механики, могло быть устойчивым лишь при условии, что частицы движутся в плоскости, пересекающей центр притяжения, т. е. центр Солнца. Такой плоскостью была единственная — плоскость солнечного экватора, что вызывало тенденцию частиц концентрироваться в пространстве вблизи этой плоскости. Таким образом, Солнце оказалось окруженным не сферой частиц, но некоторым их слоем, напоминающим по форме пояс или кольцо, в котором частицы двигались вокруг общего центрального тела в одном и том же направлении. В этом кольцевидном слое вращающихся элементов, в силу неоднородной плотности различных его частей, должны были возникнуть новые центры тяготения, а около этих центров, в радиусе их гравитационного действия, должны были сгуститься и собраться в новые шаровидные тела частицы, движущиеся в плоскости кольца. В результате, по прошествии достаточно длительного времени, пространство вокруг Солнца, некогда сплошь занятое разреженной материей, оказалось пустым, но зато из сгустившихся частиц образовались планеты.

     Принципиально так же образовались и спутники планет, причем роль центральных тел в этом случае играли уже сами планеты. Научная космогония, как справедливо думал Кант, не может удовлетвориться обоснованием одной лишь принципиальной возможности физического объяснения процессов образования Солнечной системы. В своей гипотезе Кант пытался объяснить и известные к тому времени конкретные детали механизма Солнечной системы, а

именно:

     1. Отклонения, хотя и небольшие,  планетных орбит от круговых (эллиптичность орбит), тем более заметные, чем дальше планета находится от Солнца¹¹.

     2. Некоторое несовпадение между  собой орбитальных плоскостей планет и отклонение их от плоскости солнечного экватора.

     3. Обратная зависимость масс и  объемов планет от степени удаленности их от Солнца.

     4. Неодинаковое число спутников  у различных планет.

     5. Наличие колец у Сатурна. Эллиптическую форму орбит Кант объясняет тем, что при образовании планеты в один шар стягивались частицы, различно удаленные от Солнца и, следовательно, обладавшие различными скоростями.

     6. На расстоянии будущей планеты для кругового движения была необходима и определенная скорость обращения, следовательно, приходящие с различны высот частицы должны были дополнять скорости друг друга до необходимой для данного расстояния от Солнца, что выполнялось, конечно, лишь приблизительно. Отсюда, по Канту, и происходило превращение первоначального кругового движения частиц в эллиптическое движение планеты. Рост эксцентриситета¹² с удалением планет от Солнца (за исключением Марса и Меркурия), по Канту, объясняется тем, что уже у самых элементов, из которых образовались дальние планеты, вследствие большой их удаленности от Солнца и ослабления его притягивающего действия, движение могло отличаться от кругового.

     Причину не совсем полного совпадения орбитальных плоскостей планет и их отклонения от плоскости солнечного экватора Кант видел в крайне малой вероятности образования всех планет в точности в одной плоскости, хотя общая тенденция (по вышерассмотренным причинам) к скучиванию в экваториальной плоскости Солнца и проявила себя в весьма малых наклонах орбит к этой плоскости и друг к другу.

     Так как сфера гравитационного действия планет ограничивается сферой гравитационного действия Солнца и так как, по мнению Канта, величиной сферы притяжения Солнца определяется масса планеты и ее объем, то отсюда Кант выводит, что по мере удаленности планет от Солнца их объемы и массы должны возрастать. Это положение подтверждалось элементами Юпитера и Сатурна, объем и масса которых значительно превосходят объемы и массы внутренних планет, но опровергалось соотношением объемов Марса и Земли, так как следующая за Землей в порядке удаленности от Солнца планета Марс имеет объем, равный всего лишь одной шестой объема Земли. Противоречило выводу Канта также и соотношение объемов Сатурна и Юпитера: более отдаленный от Солнца Сатурн имеет меньшую, чем Юпитер, массу. Но и эта аномалия, по Канту, разрешима. Дело в том, разъясняет Кант, что сферы гравитационного действия

планет  ограничиваются не только Солнцем, но также взаимно ограничиваются и действием соседних планет, в данном случае колоссальной планетой Юпитер, расположенной между Марсом и Сатурном. Образование спутников, по Канту, подчиняется следующим условиям: сфера гравитационного действия планеты должна быть достаточно велика и должна заключать достаточно вещества для образования спутников. Неравенством этих необходимых условий Кант объясняет возникновение у Земли только одного спутника — Луны, в то время как у больших планет — Юпитера и Сатурна — их возникло по нескольку.

     Что касается удивительных колец Сатурна, то, по Канту, кольца эти представляют остаток того материала, из которого образовалась планета. Между прочим, Кант впервые высказал предположение, что кольцо Сатурна в действительности состоит из нескольких колец, разделенных промежутками, что впоследствии подтвердилось. Таким образом, рассуждал Кант, предложенная им космогоническая гипотеза не только вероятна в своих принципах, но кроме того пригодна для объяснения ряда особенностей в наблюдаемом строении Солнечной системы. Но Кант не удовлетворился этим. Он пытался найти эмпирическое соотношение характеристик тел Солнечной системы. Ему казалось, что таким соотношением являются полученные Бюффоном¹³ близкие значения средней плотности всех планет и средней плотности Солнца (640:650). По мысли Канта, это соотношение делало его гипотезу достоверной, так как он считал, что это свидетельствует о генетической связи Солнца и планет. Однако данное совпадение можно рассматривать лишь как случайное, так как не имеет смысла сравнивать в настоящее время средние плотности всех планет и Солнца, потому что вещество в них находится в совершенно различных физических состояниях.

     Такова  в основах и главнейших выводах космогония Канта. Ее историческое значение в развитии науки и философии велико. Господствовавшему в XVII и XVIII вв. взгляду на Вселенную как на неизменную и сотворенную богом Кант противопоставил учение о ее естественном развитии, сведя роль божественной силы к роли творца первоначальной материи. В открытии Канта заключалась отправная точка всего дальнейшего движения вперед. Если Земля была чем-то ставшим, то чем-то ставшим должны были быть также ее теперешнее геологическое, географическое, климатическое состояние, ее растения и животные, и она должна была иметь историю не только в пространстве — в форме расположения одного подле другого, но и во времени — в форме последовательности одного после другого. Кантовская теория возникновения всех теперешних небесных тел из вращающихся туманных масс была величайшим завоеванием астрономии со времен Коперника. Впервые было поколеблено представление, будто природа не имеет никакой истории во времени. До тех пор считалось, что небесные тела с самого начала движутся по одним и тем же орбитам и пребывают в одних и тех же состояниях; и хотя на отдельных небесных телах органические индивиды умирали, роды и виды все же считались неизменными. Было, конечно, очевидно для всех, что природа находится в постоянном движении, но это движение представлялось как непрестанное повторение одних и тех же процессов. В этом представлении, вполне соответствовавшем метафизическому способу мышления, Кант пробил первую брешь, и притом сделал это столь научным образом, что большинство приведенных им аргументов сохраняет свою силу и поныне.