Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ГЛАВА II. ЗАКОНЫ НЬЮТОНА§ 8. Некоторые исторические замечанияОформление механики в математически стройную науку произошло в XVII в. Это было время, когда потребности промышленности и торговли дали толчок к развитию точных методов естествознания. Кроме механического движения, другие физические формы движения материи тогда еще не были освоены техникой. Наблюдения и эксперименты показывали, что механическое движение возникает и исчезает при вполне определенных условиях — при действии сил. В связи с этим сложилось и после Ньютона сделалось господствующим представление о силах как о причинах, порождающих движение и управляющих движением. Только в последующие столетия, когда физикой были изучены другие немеханические формы движения, стало постепенно обнаруживаться, что и сами силы и работа, производимая силами, проявляются только тогда, когда движение преобразуется из одной формы в другую, так что силы только по внешности как бы являются причиной механического движения; в действительности движение порождается только движением. В XVII в. вопрос о природе и происхождении сил почти не ставился. Само понятие движущей силы сложилось не сразу; только Ньютон придал этому понятию формально полную отчетливость; но в то же время именно Ньютон, желая избежать преждевременных гипотез о природе сил, против своего желания содействовал внедрению в физику неправильного представления о действии сил через пустоту, на расстоянии. В начале XVII в. были опубликованы исторические труды Иоганна Кеплера: «Новая астрономия» (1609 г.), где были установлены два закона движения планет, и «Гармония мира» (1619 г.), где был дан третий закон движения планет. В те же первые десятилетия XVII в. вышел ряд трудов Галилео Галилея. Галилей применил точный способ измерения времени с помощью изобретенного им маятника; ввел в астрономию телескопический метод наблюдений, сконструировав зрительную трубу; Галилей открыл фазы Венеры, существование спутников Юпитера и солнечных пятен; наблюдая солнечные пятна, Галилей обнаружил вращение Солнца вокруг своей оси; Галилей внес много усовершенствований и уточнений в кинематику, сформулировал принцип относительности движения, установил закон сложения скоростей и открыл, что в пустоте все тела, независимо от их размера и плотности, должны падать с одинаковым ускорением; Галилей подробно исследовал движение тел по наклонной плоскости, движение брошенных тел и решил ряд задач прикладной механики. Одной из величайших заслуг Галилея была его умелая и настойчивая защита системы Коперника. В 1632 г. вышла книга Галилея «Диалог о двух системах мира», навлекшая на Галилея гонения со стороны церкви. Современники Галилея английский философ Бэкон и французский философ и математик Декарт подвергли уничтожающей критике схоластику и противопоставили ей новые принципы объективного, научного изучения мира. Произведения Бэкона и Декарта оказали глубокое влияние на идейное содержание и методы науки в XVII и XVIII столетиях. Философский труд Бэкона был издан в 1620 г. В нем Бэкон говорит о том, что необходимо «проложить дорогу человеческому разуму при помощи хорошо построенных опытов», предостерегает против ослепления ложными теориями и предвзятыми мнениями. Бэкон отмечает, что люди склонны предполагать в вещах и явлениях больше порядка и единообразия, чем это есть в действительности, придумывать параллели и аналогии, где их нет, и главное — стремиться к преждевременным, плохо обоснованным обобщениям. «Те, кто занимались науками, — пишет Бэкон, — были или эмпириками, или догматиками. Эмпирики, подобно муравью, только собирают и пользуются собранным. Рационалисты, подобно пауку, из самих себя создают ткань. Пчела же избирает средний способ, она извлекает материал из цветов сада и поля, но располагает и изменяет его собственным умением». Исходным положением своей методологии Бэкон объявил «союз опыта и рассудка». Развитие науки должно происходить путем индукции — переходом от частностей к обобщениям. В 1644 г. было опубликовано сочинение Ренэ Декарта (Картезия) «Начала философии». В этом сочинении Декарт стремится объяснить строение мира и свойства тел, исходя из некоторой общей картины движения материи. Метод Декарта — метод вывода следствий из обобщенных утверждений, из принципов, метод дедукции. Всестороннее изучение природы, начавшееся в эпоху Возрождения, опиралось только на наблюдения. Но это новое направление науки, отвергавшее средневековую схоластику, страдало отсутствием Руководящих идей. Вот почему сочинение Декарта, где был впервые в физике строго развит дедуктивный метод, имело исключительный успех. Декартом был создан обширный план объяснения всех физических явлений скрытым механическим движением тончайших частиц «первоматерии». Представления Декарта о строении материи с современной точки зрения кажутся весьма примитивными. Но главным в физике Декарта было не это упрощенное понимание строения материи, а развитое им представление о всеобщности и вечности движения и о саморазвитии мира. Важной чертой учения Декарта являлось также утверждение, что в мире не существует пространства, незаполненного материей. Декарт считал, что все взаимодействия тел происходят вследствие механического влияния, натиска среды на находящиеся в ней тела. Эта так называемая картезианская программа механистического объяснения всех физических явлений длительное время владела умами физиков. В позднейшее время последователями Декарта сохранялась только основная идея картезианского подхода к физике, тогда как содержание теорий изменялось соответственно успехам физики в изучении строения материи. В XVIII в. руководящими принципами физики сделались ньютоновы законы динамики. Развитие аналитических методов механики и увлечение многочисленными применениями этих методов вызвали среди физиков охлаждение к картезианской программе построения физики. Труднейший вопрос о происхождении сил был снят с обсуждения. Ньютонианцы в отличие от самого Ньютона стали придерживаться воззрения о возможности действия на расстоянии (через пустоту) — принципа actio in distans. В сравнении с точными методами механики какие бы то ни было гипотезы о природе сил тяготения, электрических и магнитных сил, упругих сил и т. д. казались выдумками, которые не заслуживают внимания. Однако даже в XIX в. постоянно сказывалось влияние картезианского учения. В частности, это проявилось в настойчивых, многочисленных попытках построить чисто механическую теорию мирового эфира — тонкой материальной среды, заполняющей мировое пространство. На рубеже XX в. Джон Джозеф Томсон защищал гипотезу, что элементарные частицы вещества представляют собой вихревые кольца мирового эфира; Генрих Герц стремился создать механику, не пользуясь понятием силы; Н. А. Умов выступал с картезианскими возражениями против законов Ньютона, и т. д. В 1687 г. Ньютон издал свое бессмертное произведение «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» («Математические начала натуральной философии», что по современной терминологии означает: математические основы физики). Основой для правильного построения механики Ньютону послужило впервые отчетливо введенное им представление о массе тел (до Ньютона понятие массы в большинстве случаев отождествляли с весом). Ньютон ввел представление о массе как о количестве материи в теле и доказал, что масса является мерой инертности тела, а вместе с тем источником и объектом тяготения.
|
1 |
Оглавление
|