Studentams ir moksleiviams knygos apie fizikos istoriją. Pirmosios eksperimentinės fizikos sėkmės Fizikos kursas Fizikos istorija ire

Pamoka. – 2 leidimas, kun. ir pridėkite. - M .: Išsilavinimas, 1982 - 448 p .: iliustr. Fizikos istorijos kursas skirtas pedagoginių institutų studentams. Jame aprašoma pasaulio fizikos istorija nuo antikos iki šių dienų. Knyga padalinta į tris dalis. Pirmoji apima fizikos mokslo formavimosi istoriją, baigiant Niutonu. Paskutinė, trečioji dalis skirta kvantinės, reliatyvistinės ir branduolinės fizikos formavimosi istorijai.Pagrindinis P.S. Kudryavtseva – trijų tomų „Fizikos istorija“; pirmasis jo tomas pasirodė 1948 m., trečiasis – 1971 m. Apėmė visą fiziką – nuo ​​seniausių laikų iki šių dienų. Pirmą kartą autorius pabandė nušviesti medžiagą marksistiniu požiūriu; tuo pat metu knyga pagerbė rusų fizikus, kurių darbus užsienio istorikai dažnai nutylėjo.Nepaisant daugybės teigiamų Fizikos istorijos savybių ir į ją įtrauktos medžiagos turtingumo, žinoma, negalėjo būti fizikos istorijos kurso vadovėlis (bent jau dėl didžiulės apimties). Todėl vėlesniais metais P.S. Kudryavcevas parašė „Fizikos ir technologijų istoriją“ (kartu su I. Ya. Konfederatovu), o po to 1974 m. - „Fizikos istorijos kursą“ pedagoginių institutų studentams. Šiame kurse P.S. Kudrjavcevas atsižvelgė į savo ankstesnių darbų trūkumus ir teigiamus aspektus ir apie tris kartus sumažino į fizikos istoriją įtrauktą medžiagą. Turinys (po spoileriu).

N.N. Malovas. Pavelas Stepanovičius Kudrjavcevas (1904-1975)
Fizikos atsiradimas (nuo antikos iki Niutono)
Antikos fizika
Mokslo žinių gimimas
Pradinis senovės mokslo etapas
Atomizmo atsiradimas
Aristotelis
Atomistika poaristotelio eroje
Archimedas
Viduramžių fizika
Istorinės pastabos
Viduramžių Rytų mokslo pasiekimai
Europos viduramžių mokslas
Kova už heliocentrinę sistemą
Istorinės pastabos
Koperniko mokslinė revoliucija
Kova už heliocentrinę pasaulio sistemą. Džordanas Bruno. Kepleris
Galilėjus
Eksperimentinių ir matematinių metodų atsiradimas
Nauja metodika ir nauja mokslo organizacija. Bekonas ir Dekartas
Pirmieji eksperimentinės fizikos laimėjimai
Kovos už heliocentrinę sistemą pabaiga
Tolesnė eksperimentinės fizikos pažanga
Niutonas
Klasikinės fizikos pagrindinių krypčių raida (XVIII-XIX a.)
Mokslo revoliucijos pabaiga XVIII a.
Istorinės pastabos
Mokslas Rusijoje. M.V. Lomonosovas
XVIII amžiaus mechanika
Molekulinė fizika ir šiluma XVIII a
Optika
Elektra ir magnetizmas
Pagrindinių fizikos krypčių raida XIX a.
Mechanikos raida XIX amžiaus pirmoje pusėje
Banginės optikos raida XIX amžiaus pirmoje pusėje
Elektrodinamikos atsiradimas ir jos raida prieš Maksvelą
Elektromagnetizmas
Termodinamikos atsiradimas ir raida. Karnotas
Energijos tvermės ir transformacijos dėsnio atradimas
Laboratorijų kūrimas
Antrasis termodinamikos dėsnis
Mechaninė šilumos teorija ir atomistika
Tolesnė šiluminės fizikos ir atomikos plėtra
Elektromagnetinio lauko teorijos atsiradimas ir raida
Elektromagnetinių bangų atradimas
Radijo išradimas
Pagrindinės XX amžiaus fizikos mokslo revoliucijos kryptys.

Judančių terpių elektrodinamika ir elektroninė teorija
Einšteino reliatyvumo teorija
Niutono mechanikos ir Euklido geometrijos kritika
Tolesnė reliatyvumo teorijos plėtra
Atominės ir branduolinės fizikos atsiradimas
Rentgeno atradimas
Radioaktyvumo atradimas
P. ir M. Curie atradimai
Kvantų atradimas
Pirmasis fizikos revoliucijos etapas
Radioaktyviųjų virsmų atradimas. Atominės energijos idėja
Einšteino kvantinės teorijos plėtra
Lenino „Naujausios gamtos mokslo revoliucijos“ analizė
Rezerfordo atomas - Bora
Atomo modeliai prieš Borą
Atomo branduolio atradimas
Bora atomas
Sovietinės fizikos formavimasis
Istorinės pastabos
Radiotechnika ir radiofizika
Sovietų mokslininkų teorinės fizikos raida
Kitų sovietinės fizikos sričių raida
Kvantinės mechanikos atsiradimas
Bohro teorijos sunkumai
De Broglie idėjos
Kvantinės statistikos kilimas
Nugaros atidarymas
Heisenbergo ir Šriodingerio mechanika
Branduolinės fizikos raida 1918-1938 m
Branduolinės energetikos pradžia. Izotopų atradimas
Branduolio skilimas
Neutronų atradimo istorija
Neutronų atradimo istorija
Branduolio protonų-neutronų modelis
Kosminiai spinduliai. Pozitrono atradimas
Greitintuvai
Dirbtinis radioaktyvumas
Fermio eksperimentai
Fermi beta skilimo teorija
Branduolinės izomerijos atradimas
Urano skilimas
Vykdyti grandininę branduolio dalijimosi reakciją
Literatūra
Marksizmo-leninizmo klasika
Bendrieji rašiniai apie fizikos istoriją ir metodiką
Fizinių mokslų darbuotojų darbai
Biografijos ir monografijos, skirtos atskiriems mokslininkams

Dabartinis puslapis: 1 (iš viso knygoje 48 puslapiai)

Fizikos istorijos kursas

Fizikos istorijos kursas skirtas pedagoginių institutų studentams. Jame aprašoma pasaulio fizikos istorija nuo antikos iki šių dienų. Knyga suskirstyta į tris dalis. Pirmoji apima fizikos mokslo formavimosi istoriją, baigiant Niutonu. Paskutinė, trečioji dalis skirta kvantinės, reliatyvistinės ir branduolinės fizikos formavimosi istorijai.

Kudrjavcevas Pavelas Stepanovičius

Vadovėlis. vadovas ped studentams. in-tov ant fizinio. specialistas. – 2 leidimas, kun. ir pridėkite. - M.: Išsilavinimas, 1982 .-- 448 p., Il

Pavelas Stepanovičius Kudrjavcevas (1904-1975)

Pavelas Stepanovičius Kudryavcevas, vienas garsiausių sovietų fizikos istorijos specialistų, užaugo kaimo mokytojų šeimoje; tėvai padėjo jam įgyti vidurinį išsilavinimą ir nuo vaikystės įskiepijo jam skonį mokslui ir menui.

Būdamas Maskvos valstybinio universiteto Fizikos ir matematikos fakulteto studentas, P. S. Kudrjavcevas iš savo bendražygių išsiskyrė išskirtine atmintimi, gebėjimu lengvai suvokti naujas idėjas, pasirengimu jas aptarti komandoje, padėti kitiems išmokti nežinomo, kartais labai sunki medžiaga. Gyvas, priklausomas, P. S. Kudryavcevas savo laiką paskirstė fizikai, istorijai, teatrui ir poezijai. Jis pats rašė gerą poeziją.

Baigęs Maskvos valstybinį universitetą (1929 m.), P. S. Kudrjavcevas dirbo Gorkio ir Orelio pedagoginiuose institutuose; nuo 1946 m. ​​iki mirties dėstė Tambovo pedagoginiame institute, kur vadovavo Teorinės fizikos katedrai. Ten surengė fizikos istorijos kursą, atidarė vienintelį šalyje fizikos istorijos muziejų, įkūrė jaunųjų mokslo istorikų mokyklą, pasiekė šios disciplinos aspirantūrą.

1944 m. jam buvo suteiktas knygos apie Niutoną kandidato laipsnis, o 1951 m. - už pirmąjį Fizikos istorijos tomą - fizikos ir matematikos mokslų daktaro laipsnis.

Pagrindinis viso P. S. Kudrjavcevo kūrinys – trijų tomų „Fizikos istorija“; pirmasis jo tomas pasirodė 1948 m., trečiasis – 1971 m. Apėmė visą fiziką – nuo ​​seniausių laikų iki šių dienų. Pirmą kartą autorius pabandė nušviesti medžiagą marksistiniu požiūriu; tuo pat metu knyga pagerbė rusų fizikus, kurių darbus dažnai nutylėdavo užsienio istorikai.

Nepaisant daugybės teigiamų fizikos istorijos savybių ir į ją įtrauktos medžiagos turtingumo, žinoma, ji negalėjo būti fizikos istorijos kurso vadovėliu (bent jau dėl didžiulės apimties).

Todėl vėlesniais metais P. S. Kudryavcevas parašė „Fizikos ir technologijos istoriją“ (kartu su II Konfederatov), ​​o paskui 1974 m. „Fizikos istorijos kursą“ pedagoginių institutų studentams. Šiame kurse PS Kudrjavcevas atsižvelgė į jo ankstesnių darbų trūkumai ir teigiami aspektai bei apytikslis būrys sutrumpintos medžiagos, įtrauktos į fizikos istoriją

Pedagoginių institutų, mokyklų darbuotojai, taip pat studentai ir mokiniai yra susipažinę su kitais P. S. Kudryavcevo darbais – knygomis apie Torricelli, Faradėjų ir Maksvelą, straipsniais ir kalbomis apie fizikos istoriją Tarptautinės mokslų istorijos akademijos narys korespondentas .

Visą gyvenimą P. S. Kudrjavcevas pasisakė už fizikos istorijos įtraukimą į pedagoginių institutų fizikos katedrų programas. Tikėkimės, kad „Fizikos istorijos kurso“ pakartotinis leidimas taps postūmiu įgyvendinti Pavelo Stepanovičiaus branginamą. svajonė.

Profesorius, fizinių ir matematikos mokslų daktaras NN Malovas

Pirmojo leidimo pratarmė

Šiuo metu yra pakankamai sovietinių ir užsienio autorių knygų, aprašančių fizikos istoriją nuo antikos iki šių dienų, tačiau leidykla „Prosveshchenie“ pasiūlė autoriui parašyti vientomį kursą, kuris galėtų pasitarnauti kaip fizikos istorijos vadovėlis. pedagoginių institutų studentams.

Pagrindinis sunkumas mokant fizikos istorijos yra neproporcingumas tarp didžiulės medžiagos ir valandų, skirtų šiam dalykui studijuoti. Tai dažnai siūloma sutelkti dėmesį į vieną kurso dalį, pvz. fizika, tada gaunamas iškreiptas, vienpusis fizikos mokslo raidos vaizdas. studentai apie Archimedą ir Einšteiną, apie Niutoną ir Rezerfordą, apie Lomonosovą ir Kurchatovą Šią informaciją, bent jau bendrais bruožais, jis turėtų gauti iš „Kurso“. fizikos istorijoje“ Todėl ši knyga pateikia vaizdą apie fizikos raidą per visą jos istoriją.

Knyga susideda iš trijų dalių.Pirmoji iš jų aprašo fizikos mokslo formavimosi istoriją, pradedant pagrindinės fizinės informacijos kaupimu kasdieninės patirties procese ir baigiant Niutono fizika.

Antrojoje dalyje nagrinėjama pagrindinių klasikinės fizikos krypčių raidos istorija XVIII-XIX a.

Paskutinė, trečioji dalis skirta pagrindinių XX amžiaus fizikos krypčių pristatymui reliatyvumo teorijoje, kvantinėje teorijoje, atominėje ir branduolinėje fizikoje.

Knygoje gana išsamiai atskleidžiama pagrindinių fizinių idėjų formavimosi istorija, pateikiamos ištraukos iš fizikos mokslo klasikų darbų, biografinės informacijos.

Įvadas

Pagrindinis bet kurio mokslo uždavinys – atrasti dėsnius, veikiančius toje srityje, su kuria susijęs šis mokslas. Todėl pagrindinis mokslo istorijos uždavinys yra surasti dėsnius, reguliuojančius mokslo raidą. Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tokių įstatymų nėra. Archimedo pasirodymo neįmanoma numatyti. Niutono. Lobačiovskio, neįmanoma kontroliuoti mokslininko mąstymo ir kūrybiškumo. Mokslo istorija išoriškai pateikiama kaip nekontroliuojamos atskirų genialių mąstytojų veiklos rezultatas, kurių elgesio negalima lyginti su kažkokio akmens, krentančio gravitaciniame lauke, elgesiu. Neabejotina, kad mokslas yra žmogaus veiklos produktas, be to, pati sudėtingiausia ir subtiliausia veikla: pažintinė, kūrybinė. Tačiau mokslo raida vyksta tam tikromis istorinėmis sąlygomis, kurios atlieka svarbų, lemiamą vaidmenį, ir šios sąlygos yra prieinamos mokslinei analizei.

Istorinis materializmas pirmą kartą leido moksliškai pažinti žmonijos istorinę raidą, atrado tikrąjį žmogaus veiklos pagrindą, įskaitant ir dvasinės veiklos pagrindą. Toks realus pagrindas yra materialinių gėrybių gamybos būdas, būtinas kiekvieno žmogaus ir visos žmonių visuomenės egzistavimui. Būtent produktyvios darbo veiklos procesas turėjo lemiamą vaidmenį atskiriant žmogų nuo gyvūnų bandos, plėtojant jo pažinimą ir socialines būties sąlygas. Engelsas savo veikale „Darbo vaidmuo beždžionės virsmo žmogumi procese“ rašė: „Pats darbas iš kartos į kartą tapo įvairesnis, tobulesnis, įvairiapusiškesnis. Žemės ūkis buvo įtrauktas į medžioklę ir galvijų auginimą, vėliau verpimas ir audimas, metalo apdirbimas, keramika ir laivyba. Kartu su prekyba ir amatais pagaliau atsirado menas ir mokslas; tautos ir valstybės išsivystė iš genčių. 1 Engelsas F. Gamtos dialektika. - K. Marxas, F. Engelsas Op. 2 leid., V. 20, p. 493.)

Taigi pats mokslo atsiradimas tampa įmanomas tik tam tikru ekonominio vystymosi etapu, šalyse, kuriose yra išvystytas žemės ūkis, miesto kultūra, o ateityje mokslo raida atitinka ekonomikos raidą.

Engelsas šiuo klausimu gana aiškiai rašo: „... nuo pat pradžių mokslų atsiradimą ir vystymąsi sąlygoja gamyba. 1 Engels f. Gamtos dialektika. - K. Marxas, F. Engelsas, Sočas. 2 leid., V. 20, p. 493.)

Socialinės gamybos vaidmuo mokslo raidoje ypač ryškus dabartiniame istoriniame etape. Šiuolaikinis mokslas savo plėtrai reikalauja didžiulių socialinių išteklių. Atominės fizikos ir branduolinės energetikos plėtrai reikėjo sukurti specialias izotopų atskyrimo įmones, statyti reaktorius ir greitintuvus, kurti brangius prietaisus. Šiuolaikinis kosmoso mokslas taip pat reikalauja milžiniškų lėšų. Tik tokios ekonomiškai galingos šalys kaip SSRS ir JAV sugebėjo sukurti erdvėlaivius ir galingas kosmines raketas. Paleidus pirmąjį dirbtinį žemės palydovą Sovietų Sąjungoje, prasidėjo kosmoso amžius. Šiose šalyse taip pat buvo sukurti pirmieji branduoliniai reaktoriai, o SSRS tapo pirmosios pasaulyje atominės elektrinės gimtine. Šiuolaikiniam mokslui taip pat reikalingas didelis aukštos kvalifikacijos personalo skaičius, tai yra galinga, išvystyta visuomenės švietimo sistema. Visiškai aišku, kad visas šias sąlygas šiuolaikinio mokslo raidai gali sudaryti tik galinga ekonomika. Šis svarbiausias faktas pabrėžia visą Engelso teiginio gilumą ir reikšmę: „Mokslų atsiradimą ir vystymąsi sąlygoja gamyba“.

Tuo pačiu metu šio teiginio negalima suprasti pernelyg supaprastintai ir kiekvienam moksliniam atradimui reikia ieškoti ekonominės priežasties.

Mokslo raidos dėsniai yra daug sudėtingesni. Ekonominės sąlygos, socialinės gamybos būdas sukuria būtiną pagrindą visam visuomenės gyvenimui, įskaitant mokslą. Tačiau sukūrus šį pagrindą, svarbūs ir kiti veiksniai. Taigi kiekvienam tyrimui lemiami vidiniai veiksniai: mokslo žinių būklė, problemos aktualumas, savo interesai ir gebėjimai ir kt. Mokslas ne tik įgyja savarankiškumą (tam tikrose socialinių sąlygų nulemtose ribose), bet savo ruožtu , veikia socialinę gamybą, skatina ir pagreitina gamybinių jėgų vystymąsi, pati tampa gamybine jėga. Reikėtų pabrėžti, kad mokslo ir gamybos santykis taip pat yra istorinis ir vystosi kartu su gamybos ir mokslo plėtra.

Iš to, kas pasakyta, išplaukia, kad uždavinys tirti mokslo, taip pat ir fizikos, raidą reglamentuojančius dėsnius turi labai apibrėžtą prasmę ir didelę mokslinę reikšmę. Šiuolaikinėje eroje, kai pats mokslas yra socialinio vystymosi veiksnys, ši užduotis tampa ypač aktuali. Būtinybė investuoti dideles lėšas į mokslo plėtrą reikalauja numatyti efektyviausius šios plėtros būdus, pajungti jį tam tikram planui. Tai neatmeta netikėtų mokslo atradimų, kurių mokslo istorijoje buvo daug, tačiau šiandien mokslo planavimas tapo socialine būtinybe. Todėl dabar mokslo raidos dėsnių tyrimas tapo neatidėliotina užduotimi, iš kurios atsirado naujas mokslas – mokslo mokslas. Mokslo istorija yra mokslo apie mokslą pagrindas.

Mokslo istorija vaidina svarbų vaidmenį žinių teorijoje. VI Leninas ne kartą pabrėžė svarbų mokslo istorijos vaidmenį materialistinėje žinių teorijoje. Knygoje „Materializmas ir empirinė kritika“ jis rašė:

„Žinių teorijoje, kaip ir visose kitose mokslo srityse, reikia samprotauti dialektiškai, tai yra ne manyti, kad mūsų žinios yra paruoštos ir nepakitusios, o analizuoti, kaip žinios atsiranda iš nežinojimo, kiek neišsamios, netikslesnės žinios tampa vis labiau. išsamesnis ir tikslesnis. Leninas V.I. Materializmas ir empirinė kritika. - Paulius. kolekcija op., 18 t., p. 102.)

VI Leninas įtraukė mokslo istoriją į tų žinių sričių sąrašą, „iš kurių turėtų būti formuojama žinių teorija ir dialektika“. 2 Lenino V. I. filosofiniai sąsiuviniai. - Poli. kolekcija cit., t. 29, p. 314.) Kalbėdamas apie svarbiausią mokslo idėją - priežastingumą ir tarpusavio ryšį, Leninas rašė: „Nuo tada, kai gimė idėja„ visko ryšys “,„ priežasčių grandinė “, praėjo tūkstančiai metų. Palyginus, kaip šios priežastys buvo suprantamos žmogaus mąstymo istorijoje, žinių teorija būtų neginčijamai įrodoma. )

Šiuolaikinėje fizikoje žinių teorijos klausimai įgijo didžiulę reikšmę, o Lenino nurodymai apie mokslo istorijos svarbą materialistinei žinių teorijai skamba ypač aktualiai. Pats Leninas mokslo istorijai skyrė tokią didelę reikšmę, kad dialektinį „žmogaus mąstymo, mokslo ir technikos istorijos“ traktavimą laikė Markso darbų tąsa. 1 Lenino V.I. filosofiniai sąsiuviniai. - Paulius. kolekcija cit., 29 t., p. 311.)

Taigi mokslo istorijos tyrimas, mokslo koncepcijų kūrimas praturtina žinių teoriją ir atitinkamai patį mokslą. Tai yra pagrindinė mokslo istorijos mokslinė reikšmė.

Mokslo istorija taip pat turi svarbią metodinę ir edukacinę vertę. Istorinis žinių perdavimas dažnai yra efektyviausias būdas. Todėl, pavyzdžiui, fizikos mokytojui fizikos istorijos išmanymas yra būtinas, jis jį metodiškai ir moksliškai aprūpina. Mokslo istorija ugdo meilę ir pagarbą mokslui, prisideda prie teisingos pasaulėžiūros, dorovinių žmogaus savybių ugdymo. Be galo svarbu, kad mokslo istorijos žinios padėtų kovoti su dogmatizmu ir formalizmu mokant mokykliniame mokyme, plečia mokinių mokslinį ir kultūrinį akiratį.

Taigi fizikos istorijos išmanymas prisideda prie būsimų fizikos mokytojų rengimo mokslinio ir profesinio lygio tobulinimo. Mokslo istorijos svarba mokymui neabejotina, ir reikia apgailestauti, kad ji dar nepakankamai tam panaudojama. Tačiau ateityje, tobulėjant mokslo istorijai, neabejotinai didės jo vaidmuo mokykloje.

Pirma dalis. Fizikos atsiradimas (nuo antikos iki Niutono)

Pirmas skyrius. Antikos fizika

Žinių apie jį supantį pasaulį žmogus įgijo sunkioje kovoje už būvį. Šioje kovoje jo tolimi protėviai atsiskyrė nuo gyvūnų pasaulio, išsivystė rankos ir intelektas. Nuo atsitiktinio ir nesąmoningo lazdelių ir akmenų panaudojimo apsaugai ir maistui gauti, jis perėjo prie įrankių, iš pradžių šiurkščių ir primityvių akmens gabalų, gamybos, vėliau prie vis sudėtingesnių akmeninių įrankių, lankų ir strėlių, žvejybos. reikmenys, medžioklės spąstai – šie pirmieji programavimo įrenginiai. Didžiausias žmogaus užkariavimas buvo ugnies gavimas ir panaudojimas. Šioje tūkstančius ir tūkstančius metų trukusioje raidoje formavosi žmogaus sąmonė, vystėsi kalba, kaupėsi žinios ir idėjos apie pasaulį, atsirado pirmieji antropomorfiniai aplinkinių reiškinių paaiškinimai, kurių likučiai išlikę mūsų kalboje. Kaip pas pirmykštį žmogų, pas mus saulė „vaikšto“, mėnuo „žiūri“ ir t.t.

Nebuvo kito būdo suprasti gamtą, kaip ją prilyginti sau, gyvai būtybei, apdovanoti jausmais ir sąmone, pirmykštis žmogus neturėjo. Iš šio šaltinio išsivystė ir mokslo žinios, ir religiniai įsitikinimai.

Bibliniame pasaulio sukūrimo mite, užfiksuotame jau išsivysčiusios vergų visuomenės epochoje, šios antropomorfinės idėjos apie Dievą, kuris veikia kaip žmogus ūkininkas, yra labai aiškiai išreikštos; atlieka melioraciją (atskyrė vandenį nuo žemės), užkuria laužą ("tebūnie šviesa"), kuria visus aplinkinius ir ilsisi po darbų.

Kartu su šiomis fantastiškomis idėjomis apie gamtą žmogus buvo praturtintas tikromis žiniomis apie dangaus kūnus, augalus ir gyvūnus, apie judėjimą ir jėgas, meteorologinius reiškinius ir kt. Sukauptos žinios ir praktiniai įgūdžiai, perduodami iš kartos į kartą, sudarė pradinį pagrindą ateities mokslo. Vystantis visuomenei ir socialiniam darbui, buvo sukauptos prielaidos stabiliai civilizacijai kurti. Čia lemiamą vaidmenį suvaidino žemės ūkio atsiradimas. Ten, kur buvo sudarytos sąlygos gauti stabilų derlių toje pačioje vietoje ir metai iš metų, kūrėsi gyvenvietės, miestai, o vėliau ir valstybės.

Tokios sąlygos susiklostė Šiaurės Afrikoje Nilo slėnyje, kurio kasmetiniai potvyniai palikdavo derlingą dumblą laukuose, dviupėje tarp Tigro ir Eufrato upių, kur jau IV tūkst. NS. Pradėjo formuotis seniausios vergų valstybės, kurios tapo šiuolaikinio mokslo lopšiu. Drėkinamo žemės ūkio sistema, metalo (vario) gavyba ir jo apdirbimas, technologijų plėtra ir įrankių gamyba sukūrė prielaidas kompleksinio socialinio organizmo, turinčio išsivysčiusią ekonomiką, atsiradimui. Rašto atsiradimą lėmė socialiniai poreikiai: Egipte hieroglifai, Babilonijoje – dantraštis, astronominių ir matematinių žinių atsiradimas.

Iki šių dienų išlikusios didžiosios Egipto piramidės rodo, kad jau III tūkstantmetyje pr. NS. valstybė galėtų organizuoti dideles žmonių mases, vesti medžiagų, darbo, sunaudoto darbo apskaitą. Tam reikalui reikėjo ypatingų žmonių, žinių darbuotojų. Buitinius įrašus Egipte saugojo raštininkai, kuriems priskiriamas jų laikmečio mokslinių žinių fiksavimas. Žymūs II tūkstantmečio paminklai: Rinda papirusas, saugomas Britų muziejuje ir Maskvos papirusas, apima įvairių praktikoje iškilusių problemų sprendimus, matematinius skaičiavimus, plotų ir tūrių skaičiavimus. Maskvos papiruse yra nupjautos piramidės tūrio apskaičiavimo formulė. Egiptiečiai apskaičiavo apskritimo plotą kvadratu aštuonias devintąsias skersmens, o tai duoda gana gerą apytikslę k reikšmę 3,16.

Norint nustatyti Nilo potvynio pradžios laiką, reikėjo kruopštaus astronominių stebėjimų. Egiptiečiai sukūrė kalendorių, kurį sudarė dvylika mėnesių po 30 dienų ir penkios papildomos dienos per metus. Mėnuo buvo padalintas į tris dešimt dienų, diena - į dvidešimt keturias valandas, dvylika dienų, dvylika naktų. Kadangi dienos ir nakties trukmė svyravo priklausomai nuo sezono, valandos vertė nebuvo pastovi, bet svyravo priklausomai nuo sezono.

Babilono matematika ir astronomija pasiekė aukštą lygį. Babiloniečiai žinojo Pitagoro teoremą, skaičiavo kvadratus ir kvadratines šaknis, kubus ir kubines šaknis, mokėjo spręsti lygčių ir kvadratinių lygčių sistemas. Jie taip pat priklauso ekliptikos padalijimui į dvylika zodiako žvaigždynų.

Pabrėžtina, kad egiptiečių ir babiloniečių matematika buvo praktinio pobūdžio ir išaugo iš ekonominės ir statybos praktikos poreikių. Matematikos istorikų teigimu, Babilono matematika buvo aukštesnio mokslinio lygio nei Egipto matematika. Tačiau geometrijos srityje egiptiečiai nuėjo toliau nei babiloniečiai.

Astronomija buvo pirmasis iš gamtos mokslų, nuo kurio prasidėjo gamtos mokslų raida, f. Engelsas savo veikale „Gamtos dialektika“ nubrėžė gamtos mokslų raidos schemą, pagal kurią astronomija pirmiausia atsirado stebint dienos ir nakties, metų laikų kaitą, todėl yra absoliučiai reikalinga ganytojiškoms ir žemės ūkio tautoms. Astronomijos plėtrai reikėjo matematikos, o statybos praktika skatino mechanikos vystymąsi.

Be jokios abejonės, grandioziniai senovės valstybių statiniai (šventyklos, tvirtovės, piramidės, obeliskai) reikalavo bent jau empirinių konstrukcijų mechanikos ir statikos žinių. Atliekant statybos darbus buvo naudojamos paprastos mašinos: svirtys, ritinėliai, nuožulnios plokštumos. Taigi praktiniai poreikiai davė pradžią aritmetikos, geometrijos, algebros, astronomijos, mechanikos ir kitų gamtos mokslų pažinimui.

Mes apsiribojame šiomis trumpomis pastabomis. Pabaigoje pažymėkime, kad pradinio laikotarpio reikšmė mokslo ir kultūros istorijoje nepaprastai didelė, neatsitiktinai matematikos istorikai didelį dėmesį skiria Egipto ir Babilono matematikai. Čia gimė matematinių žinių užuomazgos ir pirmiausia susiformavo pagrindinė skaičiaus idėja bei pagrindinės operacijos su skaičiais. Čia buvo padėti geometrijos pagrindai. Čia pirmą kartą žmogus aprašė žvaigždėtą dangų, Saulės, Mėnulio ir planetų judėjimą, išmoko stebėti dangaus kūnus ir sukūrė laiko matavimo pagrindus, padėjo abėcėlės rašymo pagrindus.

Ypač didelė buvo rašto – mokslo ir kultūros pagrindo – svarba. Nenuostabu, kad Galilėjus „Dialoge“ entuziastingai gyrė rašto kūrėją.

Nepaisant didelių Senovės Rytų mokslo laimėjimų, Senovės Graikija tapo tikra šiuolaikinio mokslo tėvyne. Čia atsirado teorinis mokslas, plėtojantis mokslines idėjas apie pasaulį, kurios nebuvo sumažintos iki praktinių receptų sumos, čia išsivystė mokslinis metodas. Jei Egipto ar Babilonijos raštininkas, formuluodamas skaičiavimo taisyklę, rašė: „daryk tai“, nepaaiškindamas, kodėl reikia „taip daryti“, tai graikų mokslininkas yra reiklus. įrodymas. Atomistikų įkūrėjas Demokritas išsakė tam priežastį nuostabiais žodžiais: „Rasti vieną mokslinį įrodymą man reiškia daugiau nei užvaldyti visą Persijos karalystę“. Šiuolaikinis mokslas gerai) prisiminė, kam jis skolingas už gimimą. Tai liudija mokslų pavadinimai: matematika, mechanika, fizika, biologija, geografija ir kt., graikiškos kilmės mokslo terminai, paimti iš graikų kalbos (masė, atomas, elektronas, izotopas ir kt.), graikų kalbos vartosena. raidės formulėse ir, galiausiai, graikų mokslininkų vardai: Talis, Pitagoras, Demokritas, Aristotelis, Archimedas, Euklidas, Ptolemėjas ir kiti, išsaugoti mokslinėje literatūroje.

Babilono ir Egipto mokslas, kaip minėta, kilo iš praktikos poreikių. Kalbant apie egiptiečių ir babiloniečių teorinį mąstymą, jis neperžengė animizmo ir mitologijos ribų; paslapčių aiškinimo monopolija priklausė kunigams. Senovės graikai sugebėjo pakilti aukščiau šio lygio ir iškelti uždavinį suprasti gamtą nepritraukiant paslaptingų, dieviškų jėgų, tokių, kokia ji yra.

Senovės Graikijoje žmogaus protas pirmą kartą suvokė savo galią ir žmonės pradėjo užsiimti mokslu ne tik todėl, kad tai buvo būtina, bet ir todėl, kad jis buvo įdomus, jautė Aristotelio žodžiais tariant, „žinojimo džiaugsmą“. pirmieji mokslininkai pradėti vadinti filosofais, tai yra „išminties mylėtojais“, o Graikijos visuomenėje iškilo išminties mokytojų poreikis, kuriam patenkinti atsirado mokslininko ir mokytojo profesija.

Platono akademija ir Aristotelio licėjus buvo pirmosios pasaulyje švietimo ir mokslo įstaigos, šiuolaikinio aukštojo mokslo pirmtakai. Palaipsniui Senovės Graikijoje atsirado siauresnio profilio specialistai: inžinieriai, gydytojai, astronomai, matematikai, geografai ir istorikai, taip pat mokslo institucijos, tokios kaip Aleksandrijos muziejus, šiuolaikinių tyrimų institutų pirmtakas. Kartu čia gimė mokslinė informacija mokslinių darbų, paskaitų, ginčų ir mokslininkų susirašinėjimo pavidalu.

Taigi Senovės Graikijoje atsirado sistemingi moksliniai tyrimai, mokslinis mokymas, atsirado specialistai-mokslininkai ir mokslinė informacija.

Senovės Graikija tapo mokslo istorijos tėvyne. Informacija apie daugelį senovės Graikijos mokslininkų mokslo pasiekimų dažnai buvo gauta iš kitų mokslininkų ir graikų mokslo istorikų tekstų.

Graikų mokslo atsiradimas dažniausiai priskiriamas Mažosios Azijos miestų klestėjimui (VII-VI a. pr. Kr.). Jonijos miestai Miletas ir Efesas, Viduržemio jūros salos, graikų kolonijos pietų Italijoje – tai pirmųjų graikų mokslininkų veiklos arena.

Graikijos mokslas kilo intensyvaus politinio ir ekonominio gyvenimo atmosferoje, audringų demos (žmonių) demonstracijų prieš aristokratų šeimų valdžią atmosferoje; jis iškilo prekybos keliuose, atkeliaujančiuose iš Rytų šalių. Dinamiška socialinė aplinka, spartūs socialiniai pokyčiai davė pradžią mintims apie supančio pasaulio pokyčius. "Viskas teka!" – tvirtino filosofas Herakleitas iš Efezo (apie 530–470 m. pr. Kr.). - Negalite du kartus įplaukti į tą pačią upę.

Graikijos mokslo pradininkas Talis Miletietis (apie 624-547 m. pr. Kr.) ir kiti jonų mokyklos atstovai: Anaksimandras (apie 610-546 m. ​​pr. Kr.) ir Anaksimenas (apie 585-525 m. pr. Kr.) – iškėlė idėją materialus pagrindinis visų dalykų principas, jų raida iš šio pagrindinio principo. Taigi, Thalesas tikėjo, kad toks pagrindas yra vanduo, Anaksimandras yra savotiška begalinė ir neapibrėžta pradžia „aleuronas“, Anaksimenas - oras. Plėtodamas šias pažiūras, Herakleitas sukūrė pasaulio, kaip amžinai mirksinčios ir amžinai gesinančios ugnies, sampratą. „Pasaulis, – tvirtino Herakleitas, – yra vienas iš visų, nesukurtas nei dievų, nei žmonių, bet buvo, yra ir bus amžinai gyva ugnis, natūraliai užsiliepsnojanti ir natūraliai užgesanti...“

Taigi, priešingai nei religinės idėjos apie pasaulio sukūrimą dieviška galia iš nieko, pirmieji graikų mąstytojai iškėlė amžinybės ir pasaulio nesukūrimo idėją, dialektinio vystymosi idėją. Nieko keisto, kad K. Marksas ir f. Engelsas graikus laikė „gimusiais dialektikais“, o V. I. Leninas minėtą Heraklito teiginių ištrauką pavadino „labai geru dialektinio materializmo principų išdėstymu“.

Beveik kartu su materialistinėmis Jonijos idėjomis atsirado idealistinė filosofijos kryptis, kurią sukūrė Pitagoras (apie 580–500 m. Pr. Kr.) Ir jo mokiniai. Pitagoro asmenybę gaubia legendų rūkas, o daugelis mokslo ir filosofijos istorikų patį Pitagorą laikė mitine asmenybe. Tačiau būtent apie Pitagorą išliko pakankamai biografinės informacijos. Pitagoras buvo kilęs iš aristokratų šeimos, kilusios iš mitinio Heraklio. Kilęs iš Samoso salos, jis dalyvavo politinėje aristokratų ir demokratijos kovoje aristokratijos pusėje ir buvo priverstas bėgti į Italiją, kur įkūrė slaptą aljansą. Politinėje kovoje sąjunga buvo nugalėta, o Pitagoras, pasak vienų šaltinių, žuvo, kitų teigimu, mirė naujoje tremtyje. Tačiau Pitagoro mokykla gyvavo ir po mokytojo mirties. Jis siejamas su Filoso (5 a. Pabaiga - 4 a. Pr. Kr. Pr.), Garsaus filosofo Sokrato ir astronomo Aristarcho Samoso, gyvenusių IV amžiaus pabaigoje ir III amžiaus pabaigoje, vardais. pr. Kr.

Pitagoriečių mokyklos įtaka buvo labai reikšminga, o Galilėjaus eroje Žemės judėjimo doktrina buvo vadinama „Pitagoro doktrina“, pitagoriečių filosofija ir ideologija buvo reakcingos, idealistinės. Pagrindinė šios filosofijos esmė buvo doktrina apie dieviškąjį skaičių, kurie tariamai valdo pasaulį, vaidmenį. Pitagoriečiai, priskirdami skaičiams mistines savybes, atskirus skaičius aiškino kaip tobulus simbolius: vienas – universalus principas, du – priešingybės pradžia, trys – gamtos simbolis ir tt Jie tikėjo, kad bet koks daiktas, bet koks pasaulio reiškinys galima išreikšti skaičiais. Bet kadangi jie žinojo tik racionalius skaičius, tai, pasak legendos, kvadrato įstrižainės su šonu nesulyginamumo atradimas sukėlė juose sumaištį.

Skaičių mistika pasirodė labai atkakli. Ji pasirodo religiniuose įsitikinimuose, magijoje, astrologijoje ir idealistinėse sistemose. Tuo pačiu metu pitagoriečių idėja apie skaitmeninių santykių svarbą gamtoje taip pat turi racionalų grūdą: kiekybinė analizė, matematiniai santykiai šiandien yra mokslinio gamtos aprašymo pagrindas. Pirmąjį tokio apibūdinimo pavyzdį pateikė patys pitagoriečiai, atradę, kad stygų, kurių garsai duoda harmoninius intervalus, ilgiai yra susiję kaip paprasti sveikieji skaičiai (2: 1, 3: 2, 4: 3). Svarbiausias pitagoriečių nuopelnas yra Žemės sferiškumo ir jos judėjimo idėja.

Pitagoriečiai iškėlė vadinamąją pirocentrinę sistemą, kurioje Žemė, Saulė, Mėnulis ir planetos juda aplink centrinę ugnį. Laikydami dešimtį šventu skaičiumi, pitagoriečiai pristatė dešimt kilnojamų sferų, besisukančių aplink centrinę ugnį. Kadangi senovės žmonės žinojo tik penkias planetas, be Žemės, pitagoriečiai turėjo įvesti papildomą dangaus kūną „prieš žemę“, kad gautų šventą skaičių dešimt (išankstinė dogma lėmė klaidingas hipotezes).

Taigi aplink centrinę ugnį sukasi Žemės ir priešžemės, Saulės, Mėnulio, penkių planetų ir nejudančių žvaigždžių sferos. Šių sferų atstumai nuo centro, pagal pitagoriečių mokymą, paklūsta paprastiems skaitiniams santykiams. Besisukančios sferos skleidžia negirdimus harmoninius garsus (sferų muzika).

Vėliau Aristarchas iš Samoso išmetė centrinę ugnį ir priešžemę ir, pastatęs Saulę į Visatos centrą, sukūrė pirmąjį heliocentrinės sistemos modelį. Matyt, šis modelis Kopernikui nebuvo žinomas. Pasišventęs savo knygai, jis nurodo sferų judėjimo aplink centrinę ugnį doktriną, kurią išdėstė pitagoriečiai Filolai.

Atkreipkite dėmesį, kad Senovės Graikijos mokslas nuo pat pradžių rėmėsi žiniomis, gautomis Senovės Rytų šalyse. Bet ir nuo pat pradžių šiame moksle atsirado naujų bruožų. Senovės Graikijos mąstytojas stengėsi aptarti problemą, logiškai pagrįsti tą ar kitą poziciją. Ši savybė ypač ryškiai atsiskleidė vėlesnių mokslininkų pažiūrose: žinomų iš eleatikų, atomistų ir Aristotelio filosofijos istorijos.

Taigi jau pirmajame mokslo atsiradimo etape buvo keliami gilūs klausimai apie pasaulio sandarą ir kilmę, apie judėjimo priežastį, apie kiekybinių santykių vaidmenį gamtoje ir kt. formuojant mokslinį pasaulio vaizdą. . Šiais pirmaisiais bandymais daug kas naivaus, fantastiško, klaidingo, vis dar nėra hipotezių ir idėjų patikrinimo patirtimi ir matematine analize. Bet jau išsakyta aiški mintis apie materijos amžinumą, apie pasaulio vystymąsi dėl natūralių priežasčių, sukurti pirmieji Visatos modeliai. Mokslas pakeitė religines ir mitines idėjas apie pasaulio kilmę ir sandarą.

Pirmieji eksperimentinės fizikos laimėjimai

Taigi maždaug nuo XVI amžiaus keturiasdešimties iki XVII amžiaus keturiasdešimtojo dešimtmečio (nuo Koperniko iki Galilėjaus) vyko sudėtingas revoliucinis procesas, pakeičiantis viduramžių pasaulėžiūrą ir mokslą nauja pasaulėžiūra ir nauju mokslu, paremtu patirtimi ir praktika. . Daug nuveikta siekiant pagrįsti ir sustiprinti pasaulio heliocentrinę sistemą (Kopernikas, Brunonas, Kepleris, Galilėjus), kritikuoti peripatetinę metodiką ir mokslą, plėtoti naujo mokslo metodologinius pagrindus (Bekonas, Galilėjus, Dekartas). Šio didelio verslo, nepaprastai svarbaus visos žmonių kultūros ir visuomenės sąmonės vystymuisi, sėkmę didele dalimi lėmė pasiekti konkretūs moksliniai ir praktiniai rezultatai. Naujas mokslas ir nauja pasaulėžiūra savo teisumą ir stiprybę įrodė veiksmais, ne bevaisėmis frazėmis.XVII amžius buvo mokslo revoliucijos pergalės amžius.

Eksperimentinio ir matematinio metodo sėkmė pirmiausia buvo nurodyta mechanikoje.Jau Leonardo da Vinci nauju būdu priartėjo prie statinių ir dinaminių mechanikos problemų. XVI amžius buvo senovės paveldo vystymosi amžius. Commandino (1509-1575) išvertė Euklido, Archimedo, Herono, Aleksandrijos Papo kūrinius. Commandeno mokinys, Galilėjaus globėjas ir draugas Guido Ubaldo del Monte (1545–1607) 1577 m. paskelbė esė apie statiką, kurioje apibūdino antikos autorių darbus ir juos plėtojo, spręsdamas įstrižos svirties pusiausvyros problemą, o ne žinodamas, kad šią problemą jau išsprendė Leonardo. Guido Ubaldo į mokslą įvedė terminą „akimirka“. Šis terminas buvo plačiai naudojamas XVI ir XVII amžiaus pradžioje, ypač Galilėjo, tačiau Ubaldo kalba jis labiausiai tinka šiuolaikinei „statinio jėgos momento“ sąvokai. Guido Ubaldo rodo, kad jėgų vertės ir statmenų ilgis, nukritęs nuo atramos taško jėgų (svorių) veikimo linijoje, yra svarbūs sverto pusiausvyrai. Abiejų veiksnių derinys, lemiantis veikimą jėgą svirtyje, jis vadina momentu ir formuluoja svirties pusiausvyros sąlygą momentų lygybės pavidalu.

Ryžiai. 9. Stevino knygos pavadinimas

Naują požiūrį į statines problemas randame klasikiniame olandų inžinieriaus ir matematiko Simono Stevino (1548–1620), kuriam matematika yra skolinga dešimtainių trupmenų įvedimui, veikale „Statikos principai“. Stevino matematinis požiūris derinamas su patirtimi ir technine praktika. Tituliniame Stevino traktato puslapyje pavaizduota pasvirusi plokštuma, susipynusi iš tarpusavyje sujungtų rutuliukų sudaryta grandine. Virš paveikslo esantis užrašas: „Stebuklas ir ne stebuklas“. Pasvirusi plokštuma paveiksle pavaizduota stačiakampio trikampio su horizontalia hipotenuzė forma. Grandinės dalis, kuri apgaubia hipotenuzę, yra ilgesnė ir joje yra daugiau kamuoliukų nei tose jos dalyse, kurios yra greta kojų. Didesnė dalis turi daugiau svorio, todėl atrodytų, kad grandinės, esančios šalia didesnės kojos, svoris per daug įsitemptų ir grandinė pradėtų judėti. Bet kadangi šiuo atveju kamuoliukų pasiskirstymo vaizdas nesikeičia, judėjimas turi tęstis amžinai. Amžinas judesys Stevinas laiko neįmanomu, todėl mano, kad kamuoliukų svorio poveikis abiem kojoms yra vienodas (apatinė dalis nevaidina vaidmens, ji yra visiškai simetriška). Iš to jis daro išvadą, kad jėga, riedanti krovinį palei pasvirusią plokštumą, yra tiek kartų mažesnė už krovinio svorį, kiek kartų plokštumos aukštis yra mažesnis už jos ilgį. Taigi problema buvo išspręsta, prieš tai sustojo Archimedas, arabų ir Europos mechanikai.

Tačiau Stevinas nuėjo dar toliau. Jis suprato vektorinę jėgos prigimtį ir pirmą kartą rado geometrinio jėgų pridėjimo taisyklę. Atsižvelgdamas į trikampio grandinės pusiausvyrą, Stevinas padarė išvadą, kad jei trys jėgos yra lygiagrečios trikampio kraštinėms ir jų moduliai yra proporcingi šių kraštinių ilgiui, tada jie yra subalansuoti. Stevino esė taip pat yra galimų poslinkių principas, taikomas grandininiam keltuvui: kiek kartų grandininis keltuvas padidina stiprumą, tiek kartų prarandamas kelyje, mažesnis krovinys nukeliauja ilgesnį atstumą.

Ypač svarbi yra Stevino traktato apie hidrostatiką dalis. Sunkaus skysčio pusiausvyros sąlygoms tirti Stevinas naudoja kietėjimo principą – pusiausvyra nebus sutrikdyta, jei subalansuoto kūno dalys gaus papildomų ryšių, sukietės. Todėl mintyse išskyrę savavališką tūrį pusiausvyroje esančio sunkaus skysčio masėje, šios pusiausvyros nepažeisime, laikydami, kad skystis šiame tūryje yra sukietėjęs. Tada jis atstovaus kūnui, kurio svoris yra lygus šio kūno tūrio vandens svoriui. Kadangi kūnas yra pusiausvyroje, jį iš aplinkinio skysčio pusės veikia jo svoriui lygi jėga aukštyn.

Kadangi kūną supantis skystis išlieka nepakitęs, jei šis kūnas pakeičiamas bet kokiu kitu tokios pat formos ir tūrio kūnu, tai jis visada veikia kūną jėga, lygia skysčio svoriui kūno tūryje.

Šis elegantiškas Archimedo įstatymo įrodymas buvo įtrauktas į vadovėlius.

Stevinas toliau loginiais samprotavimais įrodo ir eksperimentu patvirtina, kad skysčio svorio slėgis ant indo dugno priklauso nuo dugno ploto ir skysčio lygio aukščio ir nepriklauso nuo indo formos. . Daug vėliau šį hidrostatinį paradoksą atrado Paskalis, nežinojęs Stevino kūrybos, parašytos rečiau paplitusia olandų kalba.

Būdamas praktiškas laivų statytojas, Stevinas atsižvelgia į plūduriuojančių kūnų sąlygas, apskaičiuoja skysčio slėgį ant šoninių sienelių, sprendžia laivų statybai svarbius klausimus.

Taigi Stevinas ne tik atkūrė Archimedo rezultatus, bet ir juos išplėtojo. Tai žymi naujo etapo pradžią statikos ir hidrostatikos istorijoje.

Beveik kartu su Stevinu ir nepriklausomai nuo jo statikos ir hidrostatikos klausimus sprendė Galilėjus. Jis taip pat rado kūnų pusiausvyros pasvirusioje plokštumoje dėsnį, kurį labai išsamiai išstudijavo. Pasvirusi plokštuma vaidino svarbų vaidmenį atliekant mechaninius Galilėjaus tyrimus. Prie to grįšime vėliau, aptardami Galilėjaus dinamiką.

Galilėjus paprastesne ir modifikuota forma atkūrė Archimedo sverto dėsnio įrodymą. Jis jį pagrindė iš naujo, iš esmės remdamasis galimų poslinkių principu (šio, jo dar aiškiai nesuformuluoto principo pagalba Galilėjus pagrindė ir pasvirusios plokštumos dėsnį).

1612 m. išleistas Galilėjaus darbas „Diskursas apie kūnus vandenyje“ skirtas Archimedo dėsniui ir kūnų plaukimo sąlygoms aptarti. Ir šis Galilėjaus darbas yra neatsiejamai susijęs su jo kova už naują pasaulėžiūrą ir naują fiziką. Jis rašė: „Nusprendžiau parašyti tikrą samprotavimą, kuriuo tikiuosi parodyti, kad dažnai nesutinku su Aristoteliu savo pažiūromis ne dėl užgaidos ir ne todėl, kad jo neskaičiau ar nesupratau, o dėl įtikinamų įrodymų. " Šiame esė jis rašo apie savo naujus Jupiterio palydovų tyrimus ir apie jo atrastas saulės dėmes, kurias stebėdamas padarė išvadą, kad Saulė lėtai sukasi aplink savo ašį.

Pereidamas prie pagrindinės kūrinio temos, Galilėjus ginčijasi su peripatetikais, kurie mano, kad kūnų plaukimą pirmiausia lemia kūno forma. Originalus buvo Galilėjaus požiūris į Archimedo dėsnio ir plūduriuojančių kūnų teorijos pagrindimą. Jis svarsto kūno elgesį riboto tūrio skystyje ir kelia klausimą apie skysčio, galinčio išlaikyti tam tikro svorio kūną, svorį. Galilėjaus klausimas buvo aptariamas sovietinių mokslo populiarinimo žurnalų puslapiuose, jam buvo skirti fundamentinių monografijų apie hidrostatiką ir mechaniką puslapiai.)

Pagrindinis „Galileo“ nuopelnas pagrindžiant dinamiką. Prie to, kas jau buvo pasakyta šiuo klausimu, dar mažai ką reikia pridėti, tačiau tai yra būtina. Galilėjus buvo atsakingas už esminį gravitacijos pagreičio nepriklausomybės nuo kūno masės atradimą, kurį jis rado, paneigdamas Aristotelio nuomonę, kad kūnų kritimo greitis yra proporcingas jų masei. Galilėjus parodė, kad šis greitis yra vienodas visiems kūnams, jei nekreipiame dėmesio į oro pasipriešinimą, ir yra proporcingas kritimo laikui, o laisvojo kritimo kelias yra proporcingas laiko kvadratui.

Atradęs tolygiai pagreitinto judėjimo dėsnius, Galilėjus kartu atrado ir jėgos veikimo nepriklausomumo dėsnį. Iš tiesų, jei gravitacijos jėga, veikdama kūną ramybės būsenoje, per pirmąją sekundę jam suteikia tam tikrą greitį, ty pakeičia greitį nuo nulio iki galutinės vertės (9,8 m/s), tai kitą sekundę veikdamas judantį kūną, jis tiek pat pakeis savo greitį ir pan.. Tai atspindi kritimo laiko kritimo greičio proporcingumo dėsnis. Tačiau „Galileo“ tuo neapsiribojo ir, atsižvelgdamas į horizontaliai mestą kūno judesį, primygtinai pabrėžė krentančio greičio nepriklausomumą nuo horizontalaus greičio, kuris buvo suteiktas kūnui, kai mestas horizontalus greitis: reikalingas vertikaliam kritimui į žemę nuo kelių šimtų uolekčių aukštis, parako jėga išmesta iš patrankos šerdis praeis keturis šimtus, tūkstantį, keturis tūkstančius, dešimt tūkstančių uolekčių, todėl su visais horizontaliai nukreiptais šūviais išliks tiek pat laiko. oras.

Galileo taip pat apibrėžia horizontaliai mesto kūno trajektoriją. „Dialoge" jis mano, kad tai klaidingas apskritimo lankas. „Pokalbiuose" ištaiso savo klaidą ir nustato, kad kūno trajektorija yra parabolinė.

Galilėjus tikrina laisvo kritimo dėsnius pasvirusioje plokštumoje.Jis nustato svarbų faktą, kad kritimo greitis nepriklauso nuo ilgio, o priklauso tik nuo pasvirusios plokštumos aukščio. Be to, jis sužino, kad kūnas, nuriedėjęs žemyn nuo tam tikro aukščio, pakils į tą patį aukštį, jei nėra trinties. Todėl atidėta švytuoklė, perėjusi pusiausvyros padėtį, pakils į tą patį aukštį, nepaisant kelio formos. Taigi „Galileo“ iš esmės atrado konservatyvų gravitacinio lauko pobūdį. Kalbant apie kritimo laiką, pagal tolygiai pagreitinto judėjimo dėsnius, jis yra proporcingas plokštumos ilgio kvadratinei šakniai. Lygindamas kūno riedėjimo laiką išilgai apskritimo lanko ir jį sutraukiančios stygos, Galilėjus nustato, kad kūnas skrituliu rieda greičiau. Jis taip pat mano, kad riedėjimo laikas nepriklauso nuo lanko ilgio, yra, apskritimo lankas yra izochroninis. Šis „Galileo“ teiginys tinka tik mažiems lankams, tačiau jis buvo labai svarbus. Galilėjus panaudojo apvalios švytuoklės svyravimų izochronizmo atradimą laiko intervalams matuoti ir sukūrė laikrodį su švytuokle. Jis nespėjo paskelbti savo laikrodžio dizaino. Jis buvo paskelbtas po jo mirties, kai švytuoklinį laikrodį jau patentavo Huygensas.

Švytuoklinio laikrodžio išradimas turėjo didelę mokslinę ir praktinę reikšmę, todėl Galilėjus puikiai suprato savo atradimo reikšmę. Huygensas ištaisė Galilėjaus klaidą parodydamas, kad cikloidas yra izochroninis, ir savo laikrodžiuose panaudojo cikloidinę švytuoklę. Tačiau teoriškai teisinga cikloidinė švytuoklė pasirodė praktiškai nepatogi, ir praktikai perėjo prie Galilėjos apskrito švytuoklės, kuri vis dar naudojama laikrodžiuose.

Dar Galilėjaus gyvavimo metu Evangelista Torricelli (1608-1647) atkreipė jo dėmesį į save savo esė, kurioje išsprendė kūno, metamo pradiniu greičiu kampu į horizontą, judėjimo problemą. Torricelli nustatė skrydžio trajektoriją (paaiškėjo, kad tai parabolė), apskaičiavo aukštį ir skrydžio diapazoną, parodydamas, kad esant tam tikram pradiniam greičiui, didžiausias diapazonas pasiekiamas, kai greitis nukreipiamas 45 ° kampu į horizontą. Torricelli sukūrė metodą, kaip sudaryti parabolės liestinės liniją. Kreivių liestinių linijų radimo problema paskatino diferencialinio skaičiavimo atsiradimą. Galilėjus pakvietė Torricelli į savo vietą ir padarė jį savo mokiniu bei įpėdiniu.

Vardas Torricelli amžiams įėjo į fizikos istoriją kaip žmogaus, kuris pirmą kartą įrodė atmosferos slėgio egzistavimą ir gavo "Toricellio tuštumą", vardas. Netgi „Galileo“ pranešė apie Florencijos šulinių stebėjimą, kad siurblys netraukia vandens į aukštesnę nei tam tikrą vertę, kuri yra šiek tiek daugiau nei Hume. Galilėjus iš to padarė išvadą, kad aristotelio „tuštumos baimė“ neviršija kokios nors išmatuojamos vertės.

Torricelli nuėjo toliau ir parodė, kad gamtoje gali egzistuoti tuštuma. Remdamasis mintimi, kad gyvename mus spaudžiančio oro vandenyno dugne, jis pasiūlė Viviani (1622–3703) išmatuoti šį slėgį naudojant sandarų vamzdelį, užpildytą gyvsidabris.gyvsidabris buvo ne iki galo supiltas į indą su gyvsidabriu,o sustojęs tam tikrame aukštyje,todėl vamzdyje virš gyvsidabrio susidarė tuščia erdvė.Gyvsidabrio stulpelio svoris matuoja atmosferos slėgį.Tai taip buvo sukurtas pirmasis pasaulyje barometras.

Torricelli atradimas sukėlė didžiulį rezonansą.Žlugo kita peripatinės fizikos dogma. Dekartas iš karto pasiūlė idėją matuoti atmosferos slėgį skirtinguose aukščiuose. Šią idėją įgyvendino prancūzų matematikas, fizikas ir filosofas Pascalis Blaise'as Pascalis (1623-1662) - puikus matematikas, žinomas dėl savo geometrijos, skaičių teorijos, tikimybių rezultatų. teorija ir kt., pateko į fizikos istoriją kaip Paskalio dėsnio dėl visapusiško vienodo skysčio slėgio perdavimo, indų susisiekimo dėsnio ir hidraulinio preso su aukščiu teorijos autorius. Visiškai aišku, kad „tuštumos baimė“, kurią Paskalis atpažino dar 1644 m., Prieštaravo šiam rezultatui, taip pat tai, kad gyvsidabrio stulpelio aukštis kinta priklausomai nuo oro, nustatė Torricelli. Mokslinė meteorologija gimė iš Torricelli patirtis Tolesnė Torricelli atradimo plėtra paskatino oro siurblių išradimą, dujų elastingumo dėsnio atradimą ir garo-atmosferos mašinų išradimą, kurie padėjo pagrindą šilumos inžinerijos plėtrai. Taigi mokslo laimėjimai pradėjo tarnauti technologijai.Kartu su mechanika pradėjo vystytis ir optika. Čia praktika pranoko teoriją. Olandų akinių meistrai pirmąjį optinį vamzdelį pastatė nežinodami šviesos lūžio dėsnio. Galilėjus ir Kepleris šio dėsnio nežinojo, nors Kepleris teisingai nubrėžė spindulių kelią lęšiuose ir lęšių sistemose. Lūžio dėsnį atrado olandų matematikas Willebrord Snell-lius (1580-1626). Tačiau jis to nepaskelbė. Dekartas pirmasis paskelbė ir pagrindė šį dėsnį, naudodamas dalelių, kurios keičia judėjimo greitį pereinant iš vienos terpės į kitą, modelį 1637 m. savo „Dioptrijoje“. Ši knyga, kuri yra viena iš pritaikymų „Metodo diskursas“ pasižymi ryšiu su praktika. Dekartas pradeda nuo optinių akinių ir veidrodžių gamybos praktikos ir ateina į šią praktiką. Jis ieško būdų, kaip išvengti akinių ir veidrodžių netobulumo, priemonių pašalinti sferinę aberaciją. Šiuo tikslu jis tiria įvairias atspindinčių ir laužiančių paviršių formas: elipsinius, parabolinius ir kt.

Ryšys su praktika, su optine gamyba apskritai būdingas XVII a. Didžiausi šios eros mokslininkai, pradedant „Galileo“, patys gamino optinius instrumentus, apdorojo akinių paviršių, studijavo ir tobulino praktikų patirtį. Torricelli pagamintų lęšių paviršiaus apdaila buvo tokia tobula, kad šiuolaikiniai tyrinėtojai daro prielaidą, kad Torricelli turėjo interferencinį metodą paviršių kokybei patikrinti. Olandų filosofas Spinoza užsidirbo pragyvenimui gamindamas optinius akinius. Kitas olandas Leeuwenhoekas pagamino puikius mikroskopus ir tapo mikrobiologijos įkūrėju. Niutonas, Snello ir Leeuwenhoek amžininkas, buvo teleskopo išradėjas ir savo rankomis, su nepaprasta kantrybe, šlifuojant ir apdirbant paviršius, juos pagamino. Optikoje fizika ėjo koja kojon su technika, ir šis ryšys nenutrūko iki šiol.

Kitas svarbus Dekarto pasiekimas optikos srityje buvo vaivorykštės teorija. Jis teisingai sukonstravo spindulių kelią lietaus laše, nurodė, kad pirmasis, ryškus lankas gaunamas po dvigubo lūžio ir vieno atspindžio laše, antrasis lankas – po dvigubo lūžio ir dvigubo atspindžio. Taigi Keplerio atrastas visiško vidinio atspindžio fenomenas naudojamas Dekarto vaivorykštės teorijoje. Tačiau Dekartas netyrė vaivorykštės spalvų priežasčių. Dekarto pirmtakas vaivorykštės tyrime, miręs inkvizicijos kalėjime, Dominis, vaivorykštės spalvas atkartojo stikliniuose rutuliuose, pripiltuose vandens (1611).

Elektros ir magnetizmo srities tyrinėjimų pradžią padėjo gydytojo Anglijos karalienės Elžbietos Williamo Hilberto (1540-1603) knyga „Apie magnetą, magnetinius kūnus ir didelį magnetą – Žemę, nauja fiziologija“. išleistas 1600 m., Hilbertas pirmasis teisingai paaiškino magnetinių strėlių elgesį kompase. Jo galas nėra „traukiamas“ į dangaus ašigalį (kaip buvo manoma iki Hilberto), o traukia žemės magneto poliai. Rodyklę veikia antžeminis magnetizmas, žemės magnetinis laukas, kaip mes dabar paaiškiname.

Hilbertas patvirtino savo idėją su žemės magneto modeliu, išskaptavęs iš magnetinės geležies rūdos rutulį, kurį pavadino „terella“, tai yra „žemė“. Padaręs nedidelę strėlę, jis pademonstravo jos polinkį ir polinkio kampo pasikeitimą su platuma. Hilbertas negalėjo pademonstruoti magnetinio nuokrypio ant savo terrelos, nes jo terelės poliai jam taip pat buvo geografiniai poliai.

Be to, Hilbertas atrado magnetinio poveikio sustiprinimą geležiniu inkaru, kurį jis teisingai paaiškino geležies įmagnetinimu. Jis nustatė, kad geležies ir plieno įmagnetinimas vyksta atstumu nuo magneto (magnetinė indukcija).

Jam pavyko įmagnetinti geležinius laidus žemės magnetiniu lauku. Hilbertas pažymėjo, kad plienas, skirtingai nei geležis, išlaiko magnetines savybes pašalinus magnetą. Jis patikslino Peregrine pastebėjimą parodydamas, kad nutrūkus magnetui visada gaunami magnetai su dviem poliais, todėl dviejų magnetinių polių atskirti neįmanoma.

Hilbertas taip pat padarė didelį žingsnį į priekį tirdamas elektrinius reiškinius. Eksperimentuodamas su įvairiais akmenimis ir medžiagomis, jis išsiaiškino, kad, be gintaro, savybė pritraukti lengvus daiktus po trynimo įgyja nemažai kitų kūnų (deimantų, safyro, ametisto, kalnų krištolų, sieros, dervos ir kt.), kuriuos jis vadinamas elektriniu.t.y.panašus į gintarą. Visus kitus kūnus, pirmiausia metalus, kurie nepasižymėjo tokiomis savybėmis, Hilbertas pavadino „neelektriniais“. Taip į mokslą atėjo terminas „elektra“ ir tai buvo sistemingo elektros reiškinių tyrimo pradžia. Hilbertas ištyrė magnetinių ir elektrinių reiškinių panašumo klausimą ir priėjo prie išvados, kad šie reiškiniai yra labai skirtingi ir nėra tarpusavyje susiję. Ši išvada moksle buvo laikoma daugiau nei du šimtus metų, kol Oerstedas atrado elektros srovės magnetinį lauką.

„Didžiausiai giriu ir pavydžiu šiam autoriui“, - „Galileo“ rašė „Dialogue“ apie Hilberto knygą. „Man atrodo, kad jis vertas didžiausio pagyrimo ir už daugybę naujų ir patikimų pastebėjimų, kuriuos jis padarė... ir aš neabejoju, kad laikui bėgant šis naujas mokslas bus tobulinamas pasitelkus naujus stebėjimus ir ypač teisingus bei būtinus įrodymus. Tačiau tai neturėtų sumenkinti pirmojo stebėtojo šlovės.

Mums belieka pridėti keletą žodžių apie šiluminių reiškinių tyrimą. Karštis ir šaltis Aristotelio fizikoje buvo viena iš pagrindinių savybių, todėl nebuvo toliau analizuojami. Žinoma, idėjos apie „šilumos laipsnį“ ar šaltį egzistavo ir anksčiau, žmonės pažymėjo ir stiprų šaltį, ir intensyvų karštį. Tačiau tik XVII a. Temperatūrą buvo bandoma nustatyti objektyvesniais nei žmogaus pojūčiais. Vieną pirmųjų termometrų, tiksliau, termoskopus, pagamino „Galileo“. Šilumos reiškinių tyrimus po Galilėjaus mirties tęsė Florencijos akademikai. Atsirado naujų formų termometrai. Niutonas pagamino sėmenų aliejaus termometrą.

Tačiau termometras tvirtai atsistojo tik XVIII amžiuje, kai išmoko gaminti termometrus su pastoviais taškais. Bet kuriuo atveju Galilėjaus eroje buvo nubrėžtas mokslinis požiūris į šiluminių reiškinių tyrimą. Pirmieji bandymai sukurti šilumos teoriją. Įdomu tai, kad Baconas nusprendė pritaikyti savo metodą būtent karščiui tirti.

Surinkęs daug informacijos, įskaitant nepatikrintus faktus, sudėjęs juos į savo sugalvotą „Teigiamų atvejų“ ir „Neigiamų atvejų“ lentelę, jis vis dėlto padarė teisingą išvadą, kad šiluma yra mažiausių dalelių judėjimo forma.