Formarea unei imagini mecaniciste a lumii este pe bună dreptate asociată cu numele lui Galileo Galilei, care a stabilit legile mișcării corpurilor în cădere liberă și a formulat principiul mecanic al relativității. Dar principalul merit al lui Galileo este că a fost primul care a aplicat metoda experimentală la studiul naturii, împreună cu măsurătorile cantităților studiate și prelucrarea matematică a rezultatelor măsurătorilor. Dacă experimentele au fost stabilite sporadic înainte, atunci el a fost cel care a început să aplice sistematic analiza lor matematică pentru prima dată.

Abordarea lui Galileo cu privire la studiul naturii a fost fundamental diferită de metoda natural-filosofică existentă anterior, în care au fost inventate scheme a priori, pur speculative, pentru a explica fenomenele naturale.

Naturphilosophy, așa cum sugerează și numele, este o încercare de a folosi principiile filozofice generale pentru a explica natura. Asemenea încercări au fost făcute încă din cele mai vechi timpuri, când filozofii căutau să compenseze lipsa datelor specifice cu raționament filozofic general. Uneori au fost exprimate presupuneri strălucitoare, care timp de multe secole au fost înaintea rezultatelor unor studii specifice. Este suficient să reamintim cel puțin ipoteza atomistă a structurii materiei, care a fost înaintată de filosoful grec antic Leucip (V î.Hr.) și fundamentată mai detaliat de studentul său Democrit (c. 460 î.Hr. - anul morții necunoscut) , precum și despre ideea de evoluție exprimată de Empedocle (c. 490 - c. 430 î.Hr.) și adepții săi. Cu toate acestea, după ce științele concrete au apărut treptat și s-au separat de cunoștințele filozofice nedivizate, explicațiile filozofice naturale au devenit o frână în dezvoltarea științei.

Acest lucru poate fi văzut comparând opiniile asupra mișcării lui Aristotel și Galileo. Pornind de la ideea natural-filosofică a priori, Aristotel a considerat mișcarea „perfectă” în cerc, iar Galileo, bazându-se pe observații și experiment, a introdus conceptul de mișcare inerțială. În opinia sa, un corp care nu este supus niciunei forțe externe se va mișca nu într-un cerc, ci uniform pe o cale dreaptă sau rămâne în repaus. O astfel de reprezentare, desigur, este o abstractizare și o idealizare, deoarece în realitate este imposibil de observat o astfel de situație în care nicio forță nu acționează asupra corpului. Această abstracție este însă fructuoasă, deoarece continuă psihic experimentul care poate fi realizat aproximativ în realitate, când, izolând de acțiunea unui număr de forțe exterioare, se poate stabili că organismul își va continua mișcarea ca impact al forțele străine asupra acesteia scade.

Trecerea la studiul experimental al naturii și prelucrarea matematică a rezultatelor experimentelor i-au permis lui Galileo să descopere legile mișcării corpurilor în cădere liberă. Principala diferență dintre noua metodă de investigare a naturii și cea natural-filosofică, așadar, era că în ea ipotezele erau testate sistematic prin experiment. Experimentul poate fi privit ca o întrebare adresată naturii. Pentru a obține un răspuns cert la aceasta, este necesar să se formuleze întrebarea în așa fel încât să se obțină un răspuns complet neechivoc și clar la ea. Pentru a face acest lucru, este necesar să proiectați un experiment în așa fel încât să se izoleze cât mai mult posibil de influența factorilor străini care interferează cu observarea fenomenului studiat în „forma sa pură”. La rândul său, ipoteza, care este o întrebare adresată naturii, trebuie să permită verificarea empirică a anumitor consecințe derivate din ea. În acest scop, începând cu Galileo, matematica a început să fie utilizată pe scară largă pentru cuantificarea rezultatelor experimentelor.

Astfel, noua știință experimentală a naturii, spre deosebire de conjecturile și speculațiile natural-filosofice din trecut, a început să se dezvolte în strânsă interacțiune între teorie și experiență, când fiecare ipoteză sau presupunere teoretică este verificată sistematic prin experiență și măsurători. Datorită acestui fapt, Galileo a putut să respingă ipoteza anterioară, făcută de Aristotel, că calea unui corp în cădere este proporțională cu viteza acestuia. După ce a întreprins experimente cu căderea corpurilor grele (ghile de tun), Galileo s-a convins că această cale este proporțională cu accelerația lor, egală cu 9,81 m/s 2. Dintre realizările astronomice ale lui Galileo, trebuie remarcată descoperirea sateliților lui Jupiter, precum și descoperirea petelor de pe Soare și a munților de pe Lună, care au subminat vechea credință în perfecțiunea cosmosului ceresc.

Un nou pas major în dezvoltarea științei naturii a fost marcat de descoperirea legilor mișcării planetare. Dacă Galileo s-a ocupat de studiul mișcării corpurilor terestre, atunci astronomul german Johannes Kepler (1571-1630) a îndrăznit să investigheze mișcările corpurilor cerești, intrând într-o zonă care anterior era considerată interzisă științei. În plus, pentru cercetările sale, nu s-a putut apela la experimente și, prin urmare, a fost nevoit să folosească mulți ani de observații sistematice ale mișcării planetei Marte, realizate de astronomul danez Tycho Brahe (1546--1601). După ce a încercat multe opțiuni, Kepler a stabilit ipoteza că traiectoria lui Marte, ca și alte planete, nu este un cerc, ci o elipsă. Rezultatele observațiilor lui Tycho Brahe au fost în concordanță cu această ipoteză și astfel au confirmat-o.

Descoperirea legilor mișcării planetare de către Kepler a fost de o importanță inestimabilă pentru dezvoltarea științelor naturale. Ea a mărturisit, în primul rând, că nu există nici un abis de netrecut între mișcările corpurilor terestre și cele cerești, deoarece toate se supun anumitor legi naturale și, în al doilea rând, chiar calea descoperirii legilor mișcării corpurilor cerești nu diferă, în principiu, de descoperirea legilor corpurilor terestre . Adevărat, din cauza imposibilității de a efectua experimente cu corpurile cerești, a fost necesar să se apeleze la observații pentru a studia legile mișcării lor. Cu toate acestea, și aici, studiul a fost realizat în strânsă interacțiune între teorie și observație, o verificare amănunțită a ipotezelor prezentate de măsurătorile mișcărilor corpurilor cerești.

Formarea mecanicii clasice și imaginea mecanică a lumii bazată pe aceasta s-a desfășurat în două direcții:

1) o generalizare a rezultatelor obținute mai devreme și, mai ales, a legilor mișcării corpurilor în cădere liberă descoperite de Galileo, precum și a legile mișcării planetare formulate de Kepler;

2) crearea de metode pentru analiza cantitativă a mișcării mecanice în general.

Se știe că Newton și-a creat propria versiune a calculului diferențial și integral direct pentru a rezolva problemele de bază ale mecanicii: definiția vitezei instantanee ca derivată a căii în raport cu timpul de mișcare și accelerația ca derivată a vitezei. în raport cu timpul sau derivata a doua a căii în raport cu timpul. Datorită acestui fapt, el a reușit să formuleze cu precizie legile de bază ale dinamicii și legea gravitației universale. Acum, o abordare cantitativă a descrierii mișcării pare a fi ceva de la sine înțeles, dar în secolul al XVIII-lea. aceasta a fost cea mai mare cucerire a gândirii științifice. Pentru comparație, este suficient să remarcăm că știința chineză, în ciuda realizărilor sale neîndoielnice în domeniile empirice (inventarea prafului de pușcă, a hârtiei, a busolei și a altor descoperiri), nu s-a putut ridica la stabilirea legilor cantitative ale mișcării. Rolul decisiv în dezvoltarea mecanicii l-a jucat, după cum sa menționat deja, metoda experimentală, care a făcut posibilă testarea tuturor conjecturilor, ipotezelor și ipotezelor cu ajutorul unor experimente atent gândite.

Newton, ca și predecesorii săi, a acordat o mare importanță observațiilor și experimentelor, văzându-le drept cel mai important criteriu pentru separarea ipotezelor false de cele adevărate. Prin urmare, el s-a opus aspru asumării așa-numitelor calități ascunse, cu ajutorul cărora adepții lui Aristotel au încercat să explice multe fenomene și procese ale naturii.

A spune că orice fel de lucru este înzestrat cu o calitate latentă specială prin care acţionează şi produce efecte, a subliniat Newton, înseamnă a nu spune nimic.

În acest sens, el avansează un principiu complet nou în studiul naturii, conform căruia să deducem două sau trei principii generale ale mișcării din fenomene și apoi să explice modul în care proprietățile și efectele tuturor lucrurilor corporale decurg din aceste principii evidente. un pas foarte important în filosofie, deși cauzele acestor principii nu au fost încă descoperite.

Aceste principii ale mișcării sunt legile de bază ale mecanicii, pe care Newton le formulează cu precizie în lucrarea sa principală, Principiile matematice ale filosofiei naturale, publicată în 1687.

Prima lege, numită adesea legea inerției, spune:

Orice corp continuă să fie menținut în starea sa de repaus sau în mișcare rectilinie uniformă, până când și în măsura în care este forțat de forțele aplicate să schimbe această stare.

Această lege, așa cum am menționat mai sus, a fost descoperită de Galileo, care a abandonat ideile naive anterioare conform cărora mișcarea există numai atunci când forțele acționează asupra corpului. Prin experimente de gândire, el a reușit să arate că, pe măsură ce influența forțelor externe scade, corpul își va continua mișcarea, astfel încât, în absența tuturor forțelor exterioare, trebuie să rămână fie în repaus, fie în mișcare uniformă și rectilinie. Desigur, în mișcările reale nu se poate scăpa niciodată complet de influența forțelor de frecare, a rezistenței aerului și a altor forțe externe și, prin urmare, legea inerției este o idealizare în care se face abstracție dintr-o imagine cu adevărat complexă a mișcării și își imaginează un ideal. poza ce se poate obtine trecand la limita, acelea. printr-o scădere continuă a acțiunii forțelor externe asupra corpului și trecerea la o stare în care acest efect devine egal cu zero.

A doua lege fundamentală ocupă un loc central în mecanică:

Modificarea impulsului este proporțională cu forța care acționează aplicată și are loc în direcția dreptei de-a lungul căreia acționează această forță.

A treia lege a lui Newton:

O acțiune are întotdeauna o contraacțiune egală și îndreptată în sens opus, altfel interacțiunile a două corpuri unul împotriva celuilalt sunt egale și direcționate în direcții opuse.

Se pune întrebarea: în ce mod au fost descoperite aceste legi de bază sau principii ale mecanicii? Se spune adesea că ele sunt obținute prin generalizarea legilor private sau chiar speciale stabilite anterior, precum, de exemplu, legile lui Galileo și Kepler. Dacă argumentăm în conformitate cu legile logicii, o astfel de viziune nu poate fi recunoscută ca fiind corectă, deoarece nu există reguli inductive pentru a obține enunțuri generale de la unele particulare. Newton credea că principiile mecanicii sunt stabilite folosind două metode opuse, dar în același timp interdependente - analiza și sinteza.

Atât în ​​matematică, cât și în filosofia naturală, scria el, studiul subiectelor dificile prin metoda analizei trebuie să precedă întotdeauna metoda combinării. O astfel de analiză constă în a face experimente și observații, a trage concluzii generale din acestea prin inducție și a nu admite alte obiecții la concluzii decât cele obținute din experiență sau din alte anumite adevăruri. Căci ipotezele nu trebuie luate în considerare în filosofia experimentală. Și deși argumentarea din experiență nu este o dovadă a concluziilor generale, totuși aceasta este cea mai bună modalitate de argumentare permisă de natura lucrurilor și poate fi considerată cu atât mai puternică decât inducerea generală... Printr-o astfel de analiză putem trece de la compuși la ingrediente, de la mișcări - la forțele care le produc, și în general de la efecte la cauzele lor, de la cauze particulare la altele mai generale, până când argumentul se termină cu cauza cea mai generală.

Aceasta este metoda de analiză, în timp ce sinteza presupune cauze descoperite și stabilite ca principii; ea constă în explicarea prin intermediul principiilor a fenomenelor care decurg din ele şi în demonstrarea explicaţiilor.

Pentru a aprecia clar revoluția revoluționară dusă de Newton în mecanică și în știința naturală exactă în general, este necesar în primul rând să contrastăm metoda sa de principii cu construcțiile pur speculative ale fostei filosofii naturale și ipotezele despre „ascuns” calități care erau larg răspândite în vremea lui. Am vorbit deja despre abordarea natural-filosofică a studiului naturii, observând că majoritatea covârșitoare a unor astfel de opinii erau speculații și speculații nesusținute. Și deși titlul cărții lui Newton conține și termenul de „filozofie naturală”, în secolele al XVII-lea și al XVIII-lea. denota studiul naturii, adică știința naturii. Afirmația lui Newton că ipotezele nu ar trebui luate în considerare în filosofia experimentală a fost îndreptată împotriva ipotezelor despre calități „ascunse”, în timp ce ipotezele autentice care permit verificarea experimentală formează baza și punctul de plecare al tuturor cercetărilor în știința naturii. După cum ați putea ghici, principiile în sine sunt, de asemenea, ipoteze de natură profundă și foarte generală.

În dezvoltarea metodei sale de principii, Newton a fost ghidat de metoda axiomatică aplicată cu brio de Euclid în construcția geometriei elementare. Cu toate acestea, în loc de axiome, s-a bazat pe principii și a distins dovezile matematice de cele experimentale, deoarece acestea din urmă nu sunt strict de încredere, ci doar probabiliste. De asemenea, este important de menționat că cunoașterea principiilor sau legilor care guvernează fenomenele nu implică dezvăluirea cauzelor acestora. Acest lucru poate fi văzut din evaluarea lui Newton asupra legii gravitației universale. El a subliniat mereu că această lege stabilește doar dependența cantitativă a forței gravitaționale de masele gravitaționale și pătratul distanței dintre ele.

În ceea ce privește cauza gravitației, el a considerat dezvăluirea acesteia o chestiune de cercetare ulterioară.

Este suficient ca gravitația să existe de fapt și să acționeze conform legilor pe care le-am schițat și este suficient pentru a explica toate mișcările corpurilor cerești și ale mării, a scris Newton.

Descoperirea principiilor mecanicii înseamnă într-adevăr o revoluție cu adevărat revoluționară, care este asociată cu trecerea de la conjecturi și ipoteze natural-filosofice despre calități „ascunse” etc., fabricații speculative la știința naturală experimentală exactă, în care toate presupunerile, ipotezele și construcţiile teoretice au fost testate prin observaţii şi experienţă. Întrucât mecanica este abstrasă din schimbările calitative ale corpurilor, „pentru analiza ei a fost posibilă utilizarea pe scară largă a abstracțiilor matematice și a analizei infinitezimale create de Newton însuși și în același timp de Leibniz (1646-1716). Mulțumită acestui lucru, studiul a proceselor mecanice a fost redusă la descrierea lor matematică exactă.

Pentru o astfel de descriere, a fost necesar și suficient să se specifice coordonatele corpului și viteza acestuia (sau impulsul mv), precum și ecuația mișcării sale. Toate stările ulterioare ale unui corp în mișcare au fost determinate precis și fără ambiguitate de starea sa inițială. Astfel, prin stabilirea acestei stări s-a putut determina orice altă stare a acesteia, atât în ​​viitor, cât și în trecut. Se dovedește că timpul nu are niciun efect asupra schimbării corpurilor în mișcare, astfel încât în ​​ecuațiile de mișcare semnul timpului ar putea fi inversat. Este evident că o astfel de reprezentare a fost o idealizare a proceselor reale, deoarece face abstracție de la schimbările reale care au loc în timp.

În consecință, mecanica clasică și tabloul mecanicist al lumii în ansamblu se caracterizează prin simetria proceselor în timp, care se exprimă în reversibilitatea timpului. Prin urmare, apare cu ușurință impresia că nu au loc schimbări reale în timpul mișcării mecanice a corpurilor. Având în vedere ecuația de mișcare a corpului, coordonatele și viteza acestuia la un moment dat în timp, care este adesea numită starea sa inițială, putem determina cu precizie și fără ambiguitate starea sa în orice alt moment în timp în viitor sau trecut. Să formulăm trăsăturile caracteristice ale tabloului mecanicist al lumii.

1. Toate stările de mișcare mecanică a corpurilor în raport cu timpul se dovedesc a fi practic aceleași, deoarece timpul este considerat a fi reversibil.

2. Toate procesele mecanice sunt supuse principiului determinismului strict sau rigid, a cărui esență este recunoașterea posibilității unei determinări precise și neechivoce a stării unui sistem mecanic prin starea sa anterioară.

Conform acestui principiu, hazardul este complet exclus din natură. Totul în lume este strict determinat (sau determinat) de stări, evenimente și fenomene anterioare. Când acest principiu este extins la acțiunile și comportamentul oamenilor, se duce inevitabil la fatalism. Cu o imagine mecanicistă, lumea din jurul nostru se transformă într-o mașină grandioasă, toate stările ulterioare sunt determinate precis și fără ambiguitate de stările sale anterioare. Acest punct de vedere asupra naturii a fost exprimat cel mai clar și figurativ de remarcabilul om de știință francez al secolului al XVIII-lea. Pierre Simon Laplace (1749--2827):

Mintea, care ar cunoaște pentru un moment dat toate forțele care animă natura, dacă în plus ar fi suficient de vastă pentru a supune toate datele analizei, ar cuprinde într-o singură formulă mișcările celor mai mari corpuri ale universului la egalitate cu mișcări ale celor mai ușori atomi; nu ar mai fi nimic care să nu fie sigur pentru el, iar viitorul, ca și trecutul, aveau să apară în fața ochilor lui.

3. Spațiul și timpul nu sunt în niciun caz legate de mișcările corpurilor, ele au un caracter absolut.

În acest sens, Newton introduce conceptele de spațiu și timp absolut sau matematic. Această imagine amintește de ideile despre lumea atomiștilor antici, care credeau că atomii se mișcă în spațiul gol. În mod similar, în mecanica newtoniană, spațiul se dovedește a fi un simplu recipient pentru corpurile care se mișcă în el, care nu au niciun efect asupra lui. După cum vom arăta mai jos, astfel de idei au fost aspru criticate în teoria relativității.

4. Tendința de a reduce legile formelor superioare de mișcare a materiei la legile formei sale cele mai simple - mișcarea mecanică.

Această dorință a fost criticată de biologi, medici și unii chimiști încă din secolul al XVIII-lea. I s-au opus și remarcabilii filozofi materialiști Denis Diderot (1713-1784) și Paul Holbach (1723-1789), ca să nu mai vorbim de vitaliști, care au atribuit organismelor vii o „forță vitală” specială, a cărei prezență ar fi diferită. din corpuri neînsuflețite... Din cursul filozofiei știți deja că mecanismul, care a încercat să abordeze toate procesele fără excepție din punctul de vedere al principiilor și scărilor mecanicii, a fost una dintre premisele apariției metodei metafizice de gândire.

5. Legătura mecanismului cu principiul acțiunii cu rază lungă de acțiune, conform căruia acțiunile și semnalele pot fi transmise în spațiul gol cu ​​orice viteză.

În special, s-a presupus că forțele gravitaționale, sau forțele de atracție, acționează fără niciun mediu intermediar, dar puterea lor scade odată cu pătratul distanței dintre corpuri. Newton însuși, după cum am văzut, a lăsat problema naturii acestor forțe pe seama generațiilor viitoare.

Toate cele de mai sus și alte câteva caracteristici au predeterminat limitările imaginii mecaniciste a lumii, care au fost depășite în cursul dezvoltării ulterioare a științei naturale.

1. Opinii științifice naturale și metodologia lui Leonardo da Vinci.

3. Galeleo Galilei și nașterea științelor naturale experimentale.

4. Johannes Kepler și descoperirea legilor mecanicii cerești.

6. Succese și dificultăți ale tabloului mecanic al Lumii.

Imagine mecanică a lumii.

1. Opinii științifice naturale și metodologia lui Leonardo da Vinci.

Noua știință, și în special fizica, începe cu Galileo și Newton.
Dar, la fel ca noua cultură, nu a fost o continuare directă a științei și culturii din Evul Mediu. La începutul secolului al XV-lea. vechea cultură medievală a țărilor din Europa de Vest și Centrală a fost înlocuită cu o nouă cultură, ale cărei trăsături caracteristice au fost umanismul, restabilirea interesului pentru antichitate, renașterea valorilor antice, respingerea scolasticii, credința în capacități. a omului și a minții sale.

Aceasta este Renașterea. În acest moment, pictura, sculptura, arhitectura, literatura și noile științe naturale experimentale s-au dezvoltat neobișnuit de rapid. Și dintre acești titani ai Renașterii, unul dintre primii ar trebui să fie numit Leonardo da Vinci, „căruia cele mai diverse ramuri ale fizicii îi datorează cele mai importante descoperiri”.

Pentru Leonardo, arta a fost întotdeauna o știință. A se angaja în artă însemna pentru el să facă calcule științifice, observații și experimente. Legătura picturii cu optica și fizica, cu anatomia și matematica forțată
Leonardo devine om de știință. Leonardo aprecia mai ales matematica.

Matematica lui Leonardo este matematica unei valori constante, ea, desigur, nu putea stăpâni problemele complexe ale mișcării. Simplitatea aparatului matematic și complexitatea problemelor pe care le-a întreprins în fizică și tehnologie, l-au obligat în unele cazuri să înlocuiască calculele matematice cu observarea și măsurarea, au dus la inventarea multor dispozitive.

În ceea ce privește opiniile lui Leonardo da Vinci asupra spațiului și timpului, acestea erau aceleași cu cele ale lui Aristotel.

Foarte caracteristică mecanicii lui Leonardo da Vinci este dorința de a pătrunde în esența mișcării oscilatorii. El a abordat interpretarea modernă a conceptului de rezonanță, vorbind de o creștere a amplitudinii oscilațiilor atunci când frecvența naturală a sistemului coincide cu frecvența din exterior.

Un loc mare în lucrările lui Leonardo a fost ocupat de hidraulică. A început să studieze hidraulica ca student și s-a întors la ea de-a lungul vieții. Leonardo a proiectat și a finalizat parțial construcția unui număr de canale. S-a apropiat aproape îndeaproape de formularea legii lui Pascal, iar în teoria vaselor comunicante a anticipat practic ideile secolului al XVII-lea.

Leonardo a fost primul și s-a ocupat foarte mult de problemele de zbor. Primele studii, desene și desene pe aeronave datează din aproximativ 1487. În aeronava lui au fost folosite piese metalice; bărbatul era amplasat orizontal, punând în mișcare mecanismul cu brațele și picioarele.

A construit un planor model și s-a pregătit să-l testeze. Dorința de a proteja o persoană în timpul acestor teste l-a condus la inventarea unei parașute.

Pe vremea lui Leonardo da Vinci, sistemul geocentric al lumii lui Ptolemeu domnea suprem. Leonardo a subliniat în mod repetat eșecul său. Putem presupune că Leonardo, indiferent de
Copernic a fost aproape de a înțelege sistemul heliocentric al lumii.

Leonardo a observat cu iscusință natura și, numai din acest motiv, nu a putut să nu fie interesat de problemele de geologie, paleontologie și agronomie.
Astfel s-a născut teoria sa despre fosile. Leonardo nu se teme să abandoneze ideile biblice despre catastrofe și inundații de pe Pământ. El susține că găsirea de scoici și plante fosilizate în locuri misterioase nu are nimic de-a face cu afirmațiile biblice, ci este cauzată de mișcarea lentă a pământului și a mării.

Este dificil de enumerat toate problemele de inginerie la care a lucrat mintea curiosa a lui Leonardo. A inventat multe tipuri de mașini pentru tors, țesut și alte scopuri. Printre înregistrările sale supraviețuitoare există o descriere a unei busole cu un centru mobil, un excavator, un dispozitiv pentru un scafandru și diferite tipuri de instrumente de foraj. Mai ales multe invenții au fost făcute de Leonardo în domeniul ingineriei militare și militare.

În 1502 - 1503. Leonardo da Vinci îi scrie o scrisoare sultanului turc, unde îi oferă mai multe dintre invențiile și proiectele sale, inclusiv proiectul unui pod peste Golful Cornului de Aur, care ar lega Galata de
Istanbul și sub care navele cu pânze puteau naviga.

În aceeași perioadă, Leonardo da Vinci a desenat un pod peste
Bosfor. Această minge ar fi un pod imens de aproximativ 24 de metri lățime, înalt față de apă
41 de metri și o lungime de 350 de metri, cu 233 de metri trecând peste mare, restul
117 metri - deasupra pământului. Acestea au fost proiecte și idei excepțional de îndrăznețe care au fost implementate mult mai târziu.

Mulți artiști din acea vreme, în ciuda interdicției stricte a bisericii, au studiat anatomia umană. Leonardo a fost inițial interesat de anatomie ca artist. A studiat mușchii corpului în diferite poziții ale brațelor și picioarelor, dar în curând a extins semnificativ sfera cercetărilor anatomice: a devenit interesat de inimă, sistemul circulator și plămâni; el a fost primul care a oferit o descriere corectă a coloanei vertebrale și a abordat înțelegerea modernă a rolului plămânilor în organism. Semnificația lucrării anatomice a lui Leonardo pentru dezvoltarea medicinei este incontestabilă. De remarcat că Leonardo da Vinci a luat în considerare activitatea organismului, diversele sale organe, diversele mișcări din punctul de vedere al mecanicii.

Nu se poate decât să se întrebe și să se admire versatilitatea intereselor și mintea iscoditoare a acestui gânditor.

Rezumând activitatea științifică a acestui gigant, aș dori să atrag atenția asupra opiniilor sale metodologice.

„Experiența este interpretul naturii. Nu înșală niciodată, doar judecățile noastre sunt greșite, care așteaptă de la el ceea ce nu este în stare să dea. Trebuie să facem experimente, schimbând circumstanțele, până când extragem reguli generale din ele.

Apreciind foarte mult rolul experienței, rolul practicii, Leonardo da Vinci nu era un practicant îngust, era bine conștient de necesitatea teoriei:
„Cel care îi place să practice fără știință este ca un cârmaci care intră într-o navă fără cârmă sau busolă: nu este niciodată sigur pe unde navighează. Întotdeauna practica trebuie să fie construită pe o bună teorie. Știința este comandantul, iar practica sunt soldații. Aceasta este metodologia de cunoaștere a lui Leonard da Vinci, care și-a păstrat valoarea până astăzi.

2. Sistemul heliocentric al Lumii lui Nicolaus Copernic.

Sistemul geocentric al lui Ptolemeu, în ciuda îndoielilor exprimate cu privire la corectitudinea și presupunerile corecte despre mișcarea Pământului, a durat în știință timp de 14 secole. Și abia odată cu începutul descoperirilor geografice, odată cu trecerea de la Evul Mediu feudal la noul timp, a apărut necesitatea înlocuirii teoriei lui Ptolemeu cu una nouă.

În 1506 După ce a primit o educație (matematică, drept canonic, medicină, astronomie), Copernic s-a întors din Italia în patria sa din Polonia și în 10 ani și-a oficializat ideile, născute în anii de studiu și rătăcire, sub forma unei teorii științifice - sistemul heliocentric al lumii. În acest sistem
Copernic a redus Pământul la rolul unei planete obișnuite, a plasat Soarele în centrul sistemului, iar toate planetele, împreună cu Pământul, s-au deplasat în jurul Soarelui pe orbite circulare. De 16 ani, Copernic efectuează observații astronomice ale Soarelui, stelelor și planetelor. În 1532, în ajunul împlinirii a șaizeci de ani, și-a încheiat lucrarea vieții, Despre revoluțiile sferelor cerești. În februarie 1543, a fost publicată creația nemuritoare a lui N. Copernic „asupra rotațiilor sferelor cerești”, dar Copernic însuși și-a văzut cartea cu doar câteva ore înainte de moartea sa (24 mai 1543). Eseul „Despre rotațiile sferelor cerești” este format din 6 cărți. Prima carte conține toate argumentele logice și fizice în favoarea mișcării Pământului. A doua carte conține elemente de astronomie sferică și se încheie cu un catalog care conține coordonatele a 1025 de stele. Cartea a treia conține teoria mișcării soarelui, a patra cartea teoria mișcării lunii. Cea mai importantă este cartea a cincea, care oferă o dezvoltare completă a teoriei heliocentrice a mișcărilor planetare cu toate dovezile matematice. În cartea a șasea este expusă mișcarea aparentă a planetelor.

Marea importanță a sistemului heliocentric creat de Copernic
Lumea a fost descoperită după ce Kepler a descoperit adevăratele legi ale mișcării eliptice a planetelor, iar I. Newton, pe baza lor, legea gravitației universale; când Le Verrier și Adams, pe baza datelor acestui sistem, au prezis existența și au determinat teoretic locația unei planete necunoscute (Neptun), iar Galle, îndreptând un telescop spre punctul de pe cer indicat de ei, a descoperit o planetă necunoscută. . În prezent, învățăturile lui Copernic nu și-au pierdut semnificația. a dezvăluit adevărata imagine a Lumii și a făcut o revoluție revoluționară „în dezvoltarea sistemului de viziune științifică asupra lumii”.

3. Galileo Galilei și nașterea științelor naturale experimentale.

Galileo Galilei - marele om de știință italian, unul dintre fondatorii mecanicii clasice, s-a născut la 15 februarie 1564, în familia unui sărac nobil pisan. Galileo a primit prima sa educație într-o mănăstire.
La vârsta de șaptesprezece ani a intrat la Universitatea din Pisa, mai întâi la Facultatea de Medicină, apoi s-a transferat la Facultatea de Drept, unde a studiat temeinic matematica și filozofia. În 1589 Galileo a fost numit profesor de matematică la Universitatea din Pisa. Pe parcursul acestor ani
Galileo este angajat într-o respingere a învățăturilor lui Aristotel despre proporționalitatea vitezei de cădere cu greutatea corpului. Pentru a respinge această doctrină, el ia două corpuri, identice ca formă și dimensiuni (fontă și bile de lemn).
Găsind relații între viteza căderii și timpul căderii, între distanța parcursă și timpul căderii, Galileo a infirmat amăgirea de secole și a dovedit constanța accelerației căderii libere. Dar la universitate, mecanica și astronomia trebuiau expuse în spiritul
Aristotel și Ptolemeu. În 1592 a devenit profesor universitar în
Padova, unde a lucrat timp de 18 ani (până în 1610). Până la sfârșitul perioadei Padova
Galileo începe să se opună deschis sistemului ptolemaic -
Aristotel.

După ce a făcut un telescop cu o mărire de 32 de ori și l-a îndreptat către cer, Galileo a descoperit neregularitățile lunii; Calea Lactee s-a dovedit a fi compusă din multe stele, al căror număr a crescut odată cu creșterea creșterii tubului; Jupiter are patru luni. Toate acestea nu corespundeau învățăturilor lui Aristotel despre opoziția dintre pământesc și ceresc, ci au confirmat sistemul copernican.

În 1612, Galileo publică „Discursuri despre corpurile din apă și despre cele care se mișcă în ea”, această lucrare a fost îndreptată împotriva mecanicii lui Aristotel. Este urmată de scrisoarea lui Galileo despre petele solare. Aceasta a fost și o infirmare a lui Aristotel, dar nu putea trece neobservată de către biserică, biserica îl acuză pe Galileo că a demonstrat mișcarea Pământului și imobilitatea Soarelui; ei încearcă să obțină o interdicție a învățăturilor lui Copernic. În 1615, Galileo a mers la Roma pentru a se apăra și a împiedica interzicerea învățăturilor lui Copernic. Dar 5 martie
1616 învățătura lui Copernic „ca falsă și complet contrară Sfintei
Scriptura” a fost interzisă, Galileo a primit un ordin nerostit de la Sfânta Inchiziție să tacă. În 1623, călătorește din nou la Roma pentru a obține abolirea restricțiilor asupra activităților sale științifice, dar nu a reușit să obțină abolirea oficială a restricțiilor. În ciuda restricțiilor, Galileo se pregătește pentru publicare principala sa lucrare „Dialogul asupra celor două sisteme principale ale lumii: ptolemaic și copernican”. În februarie 1632, cartea a fost publicată, cuprindea toate lucrările lui Galileo, tot ce a fost creat de el din 1590 până în 1625. Scopul omului de știință este să prezinte nu numai argumente astronomice, ci și mecanice în favoarea adevărului doctrinei.
Copernic.

Rotația Pământului, după Ptolemeu, ar fi trebuit să împrăștie corpurile pe el; corpurile în timpul căderii ar trebui să se miște nu vertical, ci oblic, deoarece vor rămâne în urma mișcării
Pământ; păsările și norii ar fi trebuit duși spre vest. Respingând aceste argumente, Galileo ajunge la descoperirea legii inerției. Descoperirea acestei legi a eliminat amăgirea de secole prezentată de
Aristotel, despre necesitatea unei forțe constante pentru a menține mișcarea uniformă. Formularea modernă a acestei legi este următoarea:
Orice corp păstrează o stare de repaus sau o mișcare uniformă și rectilinie până când impactul altor corpuri îl scoate din această stare. Galileo a definit principiul mecanic al relativității: niciun experiment mecanic efectuat în interiorul unui sistem inerțial închis nu poate determina dacă sistemul este în repaus sau se mișcă uniform și rectiliniu.

Convorbiri ale interlocutorilor despre diverse descoperiri astronomice
(neregularități ale Lunii, pete pe Soare, faze ale lui Venus, sateliți ai lui Jupiter) confirmă ideea validității teoriei lui Copernic.

Succesul „Dialogului” a fost uimitor, oamenii care au aceleași gânduri îl salută cu entuziasm pe Galileo cu deschiderea unei noi ere în studiul naturii.
Oponenții, la rândul lor, au început un zvon că sub masca unui apărător
Aristotel și Ptolemeu scoși la iveală de Papa însuși. A început persecuția lui Galileo; în septembrie, comanda inchiziției papale i-a fost dată lui Galileo să apară în
Roma, dar din cauza bolii lui Galileo, dau un mic răgaz. În februarie 1633
Galileo ajunge la Roma, în timpul interogatoriului a negat că a împărtășit
Doctrina copernicană după ce Inchiziția a declarat-o eretică.
Galileo a rămas ferm pe faptul că în discuția despre sistemul heliocentric al Lumii, atât scrisul, cât și vorbitul nu erau interzise, ​​iar cartea în sine a fost lansată cu permisiunea cenzorilor. După interogatoriu, Galileo a fost arestat și închis în cătușele Inchiziției. 22 iunie 1633 în biserică
Maria, cu o mare adunare de oameni, a avut loc ultimul act de judecată asupra lui Galileo. Potrivit verdictului, cartea sa a fost interzisă, iar el însuși a fost supus pedepsei cu închisoarea, a cărei durată a fost lăsată la latitudinea Sfântului Oficiu. Actul umilitor de încercare și renunțare a subminat foarte mult sănătatea bolnavului Galileo, dar, în ciuda nu totul, Galileo și-a văzut mental viitoarea lucrare „Conversații și dovezi matematice”, în care ideile „Dialogului” au fost dezvoltate în continuare. „Convorbirile” au fost încheiate în 1637. Cartea rezumă tot ce a făcut Galileo în domeniul mecanicii. În 1642 a murit Galileo. Unul dintre marii gânditori, un mare astronom, mecanic, fizician, matematician, a murit.

Galileo este considerat unul dintre fondatorii științelor naturale experimentale și ai noii științe. El a formulat cerințele pentru un experiment științific, constând în eliminarea circumstanțelor secundare, în capacitatea de a vedea principalul lucru. Prin experiment, Galileo a respins învățăturile lui Aristotel despre proporționalitatea vitezei de cădere cu greutatea corpului, a arătat că aerul are greutate și i-a determinat densitatea. El a fost primul care a îndreptat un telescop către cer în scopuri științifice, extinzând astfel sfera cunoștințelor. Experimentele de gândire ale lui Galileo sunt construite pe idealizarea mișcării bilelor, cărucioarelor și altor obiecte materiale pe orizontală și pe un plan înclinat. Experimentul de gândire a devenit mai târziu larg răspândit în fizică și a devenit cea mai importantă metodă de cunoaștere; a fost folosit de Maxwell la crearea teoriei câmpului electromagnetic.
Experimentele de gândire au permis multor oameni de știință (Maxwell, Boltzmann,
Carnot și alții) pentru a stabili regularități în mișcarea termică haotică și termodinamică. Astfel, atât principiul relativității al lui Galileo, care a fost dezvoltat în continuare în teoria relativității, cât și experimentul gândirii, introdus în știință de către acesta și devenit o metodă necesară a fizicii moderne, mărturisesc nivelul metodologic extrem de înalt la care marele Omul de știință italian a stat în cercetarea sa.

4. Johann Kepler și descoperirea legilor mecanicii cerești.

Johannes Kepler s-a născut la 27 decembrie 1571, tatăl său, Heinrich Kepler, un nobil în ruină, a slujit ca un simplu soldat, mama sa, fiica unui hangiu din sat, nu știa să citească și să scrie. La naștere, băiatul a supraviețuit în mod miraculos. Când avea patru ani, părinții l-au abandonat, la 13 ani a murit pentru a treia oară, dar viața nu l-a părăsit.
După ce a absolvit școala mănăstirească în 1579, Kepler s-a transferat la o școală teologică de trei ani, după care a rămas la Seminarul din Tübingen și apoi la Universitatea din Tübingen. La universitate, a făcut cunoștință cu învățăturile lui Copernic, devenind susținătorul său înfocat. În timp ce lucra ca profesor de matematică și filozofie la Colegiul din Graz, el, împreună cu predarea, a început să se angajeze în activități științifice în astronomie, precum și să întocmească calendare și horoscoape. Kepler a fost nevoit să studieze astrologia pentru a nu muri de foame, pentru a-și hrăni familia și pentru a efectua cercetări în astronomie.

În timpul vieții sale, Kepler a scris multe lucrări. Prima sa carte, publicată în 1597, a apărut sub titlul interesant Misterul cosmografic. Kepler a stabilit sarcina de a găsi relațiile numerice dintre orbitele planetelor. Încercând diverse combinații de numere, a venit cu o schemă geometrică prin care era posibil să se găsească distanțele planetelor față de Soare.
Kepler și-a trimis lucrarea astronomului danez Tycho Brahe și G. Galileo.
Din cauza persecuției din partea Bisericii Catolice, viața acasă a devenit insuportabilă, iar Kepler călătorește la Praga. Acolo a fost numit matematician imperial și urma să lucreze sub Tycho Brahe, astronomul imperial. În 1601, Tycho Brahe moare, iar în mâinile lui Kepler era jurnalul de treizeci de ani de observații ale „regelui astronomiei”.

În 1609, cartea lui Kepler Noua astronomie sau
Fizica cerească cu comentarii asupra mișcării planetei Marte conform observațiilor
Liniște Brahe. Timp de opt ani a lucrat la calcule, de șaptezeci de ori a trebuit să repete fiecare calcul, dar, în ciuda tuturor, a formulat primele două legi ale mișcării planetare:
1. Toate planetele se mișcă în elipse, în unul dintre focarele cărora se află Soarele.
2. Vectorul rază trasat de la Soare la planetă descrie zone egale în intervale de timp egale.

Nevoia și nenorocirea continuă să-l bântuie, în 1611 i-au murit soția și fiul, iar el a rămas cu doi copii în brațe. Nevoia materială l-a forțat să părăsească Praga și a plecat la Linz, unde a luat locul unui profesor de matematică. În 1615, primește vestea că mama lui a fost acuzată de vrăjitorie. Își cheltuiește toată puterea și ingeniozitatea pentru a-și salva mama de foc, în 1621 obține eliberarea ei. Chiar și după asemenea lovituri ale soartei, puterea spiritului nu-l părăsește și publică o nouă lucrare „Armonia lumii”, care conține a treia lege a mecanicii cerești: pătratele perioadelor planetelor sunt legate ca cuburi ale semi-axelor majore ale orbitelor lor.

Cele mai faimoase lucrări ale lui Kepler sunt: ​​„Mesele Rudolf”
- tabele planetare astronomice, la care Kepler a lucrat timp de 20 de ani. Au fost numite după Împăratul Rudolph 2. Aceste tabele au servit marinarilor și astronomilor, compilatorilor de calendare și astrologilor și numai în
al XIX-lea au fost înlocuite cu altele mai precise. Cu munca mea la matematică
Kepler a adus o mare contribuție la teoria conicii
Secțiuni, în dezvoltarea teoriei logaritmilor, au contribuit la dezvoltarea calculului integral și la inventarea primului calculator.
În 1618 începe războiul de treizeci de ani. Trezoreria este încă goală Kepler trăiește prin slujbe ciudate, făcând numeroase călătorii la
Regensburg cu probleme legate de eliberarea unui salariu. În timpul uneia dintre aceste călătorii, Kepler s-a îmbolnăvit și a murit. În 1774, Academia de Științe din Sankt Petersburg a cumpărat cea mai mare parte a arhivei Kepler.

Acest om remarcabil și mare om de știință în patria sa, în
Vejle și Regensburg, au ridicat un monument și au deschis muzee. Kepler este destinat nemuririi ca o recompensă pentru perseverența și ingeniozitatea sa, cu care și-a reînnoit încercările de a dezlega misterele Naturii, pentru legile mișcării planetare pe care le-a descoperit.

În 1996, au trecut 425 de ani de la nașterea unuia dintre cei mai mari astronomi din lume, Johannes Kepler.

5. Mecanica și metodologia lui Isaac Newton.

În 1987, au trecut 300 de ani de la publicarea lucrării remarcabile a profesorului de la Universitatea Cambridge Isaac Newton
„Principiile matematice ale filosofiei naturale”.

În lucrarea sa fundamentală, care conține 700 de pagini în traducere rusă, genialul fizician, astronom și matematician englez a schițat sistemul de legi ale mecanicii, legea gravitației universale, a oferit o abordare generală studiului diferitelor fenomene bazată pe „metoda de principii”, adică Lucrarea nu a fost doar de mare importanță științifică, ci și de mare însemnătate metodologică. Pentru Newton, moștenirea predecesorilor săi a fost foarte importantă:
„Dacă am văzut mai departe decât alții, este pentru că am stat pe umerii giganților”.
Galileo și Kepler ar trebui amintiți în primul rând dintre acești giganți.
La 27 de ani, a devenit profesor la Universitatea din Cambridge.

În lucrarea sa despre optică, Newton a pus o întrebare foarte importantă și dificilă: „Nu sunt razele de lumină particule foarte mici emise de corpurile luminoase?” Și ipoteza expirării, și apoi teoria corpusculară, recunoscută necondiționat de adepții săi și susținută de autoritatea lui Newton, care a dominat optica în secolul al XVIII-lea. Mulți nu au fost de acord cu această teorie. pe baza ei a fost imposibil de explicat interferența și difracția luminii. În teoria luminii, Newton a vrut să combine reprezentările corpusculare și ondulatorii. Cu aceasta ocazie,
Newton a avut două gânduri interesante:
1. Despre posibila transformare a corpurilor în lumină și spate. În 1933-1934. pentru prima dată au fost descoperite faptele transformării unui electron și a unui pozitron în cuante gamma
(fotoni) și nașterea unui electron și a unui pozitron în interacțiunea unui foton cu particulele încărcate. Aceasta este o descoperire fundamentală a fizicii moderne a particulelor elementare.
2. Despre influența corpurilor asupra propagării luminii.

Punctul culminant al creației științifice a lui Newton este „Începuturile...”. Aproximativ doi ani și jumătate de muncă asiduă l-a costat pe Newton pregătirea primei ediții a „Începuturilor..”. Cartea a constat din trei părți: primele două au stabilit legile mișcării corpurilor, a treia parte a fost dedicată sistemului.
Pace. Pentru prima ediție, Newton și-a scris propria prefață, unde vorbește despre tendința științelor naturale contemporane de a „subordona fenomenele naturii legilor matematicii”. În continuare, Newton formulează scopul lucrării și sarcinile fizicii: „Noi propunem această lucrare ca fundamente matematice ale fizicii. Întreaga dificultate a fizicii constă în recunoașterea forțelor naturii prin fenomenele de mișcare și apoi, folosind aceste forțe, pentru a explica toate celelalte fenomene ”, a reușit să facă față acestei sarcini dificile. Ca primă lege a mecanicii, Newton a luat legea inerției descoperită de Galileo, formulând-o mai strict. Miezul mecanicii este cea de-a doua lege, care leagă schimbarea impulsului corpului de forța care acționează asupra acestuia, i.e. modificarea impulsului corpului pe unitatea de timp este egală cu forța care acționează asupra acestuia și are loc în direcția acțiunii sale. În cea de-a treia lege a mecanicii s-a reflectat că acțiunea corpurilor are întotdeauna caracter de interacțiune și că forțele de acțiune și de reacție sunt egale ca mărime și opuse ca direcție. A patra lege a fost legea gravitației universale. După ce a afirmat poziția asupra naturii universale a forțelor gravitaționale și a naturii lor identice pe toate planetele, arătând că „greutatea unui corp pe orice planetă este proporțională cu masa acestei planete”, stabilind experimentul proporționalității masa corpului și greutatea acestuia (gravitație),
Newton concluzionează că forța gravitațională dintre corpuri este proporțională cu masele acestor corpuri.

Chiar înainte de Newton, mulți oameni de știință credeau că forța gravitațională este invers proporțională cu pătratul distanței, dar numai Newton a fost capabil să fundamenteze logic și să demonstreze convingător această lege universală folosind legile dinamicii și experimentului. Stabilirea proporționalității dintre masă și greutate a însemnat că masa nu este doar o măsură a inerției, ci și o măsură a gravitației.

În cea de-a treia parte a cărții, omul de știință a schițat sistemul general al lumii și mecanica cerească, teoria comprimării Pământului la poli, teoria mareelor, mișcarea cometelor, perturbații în mișcarea planetelor etc. ., bazat pe legea gravitației universale. Teoria gravitației a provocat discuții filozofice și a avut nevoie de dovezi suplimentare. Prima a fost problema formei Pământului. Conform teoriei lui Newton, Pământul a fost comprimat la poli, conform teoriei
Descartes - extins. Disputele au fost soluționate în urma măsurării arcului meridianului pământului în zona ecuatorială (Peru) și în nord (Laponia) de către două expediții ale Academiei de Științe din Paris. Teoria s-a dovedit a fi adevărată
Newton.

Lucrările lui Newton dezvăluie metodologia și viziunea sa asupra cercetării asupra lumii. Newton era convins de existența materiei, a spațiului și a timpului, de existența unor legi obiective ale lumii, accesibile cunoașterii umane. Cu dorinta sa de a reduce totul la mecanica, Newton a sustinut materialismul mecanicist (mecanismul). În ciuda marilor sale realizări în domeniul științelor naturii, el a crezut profund în Dumnezeu și a luat religia foarte în serios. El credea că „înțelepciunea Domnului este revelată în mod egal în structura naturii și în cărțile sacre. A studia pe amândouă este o faptă nobilă.” Newton a fost autorul cărților „Comentariu la cartea profetului Daniel”, „Apocalipsa”, „Cronologie”. De aici putem concluziona că pentru Newton nu a existat niciun conflict între știință și religie, în viziunea sa asupra lumii ambele coexistând.

Newton însuși își caracterizează metoda de cunoaștere după cum urmează:
„A deriva două sau trei principii generale ale mișcării din fenomene și apoi a afirma modul în care proprietățile și efectele tuturor lucrurilor corporale decurg din aceste principii manifeste, ar fi un pas foarte important în filozofie, chiar dacă cauzele acestor principii nu ar fi fost. încă descoperit.” Prin principii, Newton înseamnă cele mai generale legi care stau la baza fizicii. Această metodă a fost numită mai târziu metoda principiilor, Newton a subliniat cerințele pentru cercetare sub forma a 4 reguli:
1. Nu trebuie să accepte alte cauze în natură decât cele care sunt adevărate și suficiente pentru a explica fenomenele.
2. Este necesar să se atribuie aceleași cauze acelorași fenomene.
3. Proprietățile corpurilor supuse investigației, care sunt independente și neschimbate în timpul experimentelor, trebuie luate ca proprietăți generale ale corpurilor materiale.
4. Legile găsite inductiv din experiență trebuie considerate adevărate atâta timp cât nu sunt contrazise de alte observații.

Întrucât principiile se stabilesc prin studierea fenomenelor naturii, ele sunt la început ipoteze, din care, prin deducție logică, se obțin consecințe care se verifică în practică.
Prin urmare, metoda principiilor lui Newton este o metodă ipotetico-deductivă, care în fizica modernă este una dintre principalele pentru construirea teoriilor fizice. Metoda lui Newton a fost foarte apreciată în declarațiile metodologice ale multor oameni de știință, inclusiv A. Einstein și
S.I. Vavilov, dar mulți oameni de știință credeau, de asemenea, că principiile și ipotezele sunt derivate direct din experiență. În consecință, o teorie este dedusă direct din experiență prin intermediul logicii formale, care are doar scopul de a conecta unele date experimentale cu altele.

O mulțime de întrebări și dispute în istoria fizicii au fost cauzate de opinii
Newton despre spațiu și timp. Newton pleacă de la faptul că în practică oamenii cunosc spațiul și timpul prin măsurarea relațiilor spațiale dintre corpuri și a relațiilor temporale dintre procese.
Newton numește conceptele de spațiu și timp elaborate în acest fel relative. El admite că în natură există spațiu și timp absolut independent de aceste relații, ca recipiente goale de corpuri și evenimente. Spațiul și timpul, potrivit lui Newton, nu depind de materie și procese materiale, ceea ce nu este în concordanță cu ideile fizicii din secolul al XX-lea. Întrucât materia lui Newton este inertă și incapabilă de auto-mișcare, iar spațiul absolut gol este indiferent față de materie, el recunoaște „primul impuls”, adică pe Dumnezeu, ca sursă primară a mișcării.

Newton - acest geniu genial - a indicat, potrivit lui Einstein, modalitățile de gândire, cercetarea experimentală și construcțiile practice, a creat metode geniale și le-a stăpânit perfect, a fost excepțional de inventiv în găsirea de dovezi matematice și fizice, a fost plasat de soarta însăși într-un moment de cotitură. în dezvoltarea mentală a omenirii. Fizica modernă nu a renunțat la mecanica lui Newton, ci doar a stabilit limitele aplicabilității acesteia.

6. Succese și dificultăți ale MKM

MKM s-a format sub influența ideilor metafizice materialiste despre materie și formele existenței ei. Ideile fundamentale ale acestei imagini a Lumii sunt atomismul și mecanismul clasic.
Miezul MCM este mecanica lui Newton, în orice teorie fizică există destul de multe concepte, dar există unele de bază în care se manifestă specificul acestei teorii, baza ei, aspectul ei ideologic. Aceste concepte includ: materie, mișcare, spațiu, timp, interacțiune. Materia este o substanță formată din cele mai mici particule (atomi) în mișcare, indivizibile, absolut solide, adică. în MKM au fost adoptate concepte discrete de materie. Și, prin urmare, cele mai importante concepte din mecanică au fost conceptele de punct material și de corp absolut rigid, un punct material este un corp ale cărui dimensiuni pot fi neglijate în condițiile unei probleme date. Un corp absolut rigid este un sistem de puncte materiale, distanța dintre care rămâne neschimbată.

Spaţiu. Aristotel a negat existența spațiului gol, legând spațiul, timpul și mișcarea. Atomiștii, pe de altă parte, au recunoscut atomii și spațiul gol în care atomii se mișcă.
Newton consideră două furculițe ale spațiului: cea relativă, cu care oamenii se familiarizează prin măsurarea relațiilor spațiale dintre corpuri, și cea absolută este un recipient gol al corpurilor, nu este legat de timp și proprietățile sale nu depind de prezență. sau absența obiectelor materiale în el. Este tridimensional, continuu, infinit, omogen, izotrop. Relațiile spațiale sunt descrise în MCM prin geometria lui Euclid.

Timp. Newton consideră două tipuri de timp: relativ și absolut. Timpul relativ este cunoscut în procesul de măsurători.
„Timpul absolut, adevărat, matematic în sine și în esența sa, fără nicio legătură cu nimic din exterior, curge uniform și se numește altfel durată.” Astfel, timpul este un recipient gol al evenimentelor, nedependent de nimic, curge într-o singură direcție (din trecut spre viitor), este continuu, infinit și peste tot același (omogen).

Trafic. Doar mișcarea mecanică a fost recunoscută în MKM, adică. modificarea poziţiei corpului în spaţiu în timp. Se credea că orice mișcare complexă poate fi reprezentată ca suma deplasărilor spațiale (principiul suprapunerii). Mișcarea oricărui corp a fost explicată pe baza celor trei legi ale lui Newton.

Trebuie remarcat că în mecanică problema naturii forțelor nu avea o importanță fundamentală. Pentru legile și metodologia sa, a fost suficient ca forța să fie o caracteristică cantitativă a interacțiunii mecanice a corpurilor. Ea a căutat pur și simplu să reducă toate fenomenele naturale la acțiunea forțelor de atracție și repulsie, întâmpinând dificultăți insurmontabile pe parcurs.

Cele mai importante principii ale MCM sunt principiul relativității lui Galileo, principiul acțiunii pe distanță lungă și principiul cauzalității. Principiul relativității
Galileo susține că toate sistemele de referință inerțiale (ISR) din punctul de vedere al mecanicii sunt absolut egale în drepturi (echivalente). Trecerea de la un cadru inerțial la altul se realizează pe baza transformărilor
Galileo.

În MCM, sa presupus că interacțiunea este transmisă instantaneu și mediul intermediar nu participă la transmiterea interacțiunii.
Această poziție poartă principiul acțiunii pe distanță lungă.

După cum știți, nu există fenomene fără cauză, puteți întotdeauna distinge cauza și efectul, cauza și efectul sunt interconectate și se influențează reciproc. Un efect poate fi cauza unui alt fenomen. „Orice fenomen care are loc este legat de cel anterior pe baza principiului evident că nu poate apărea fără o cauză producătoare.” În natură, pot exista relații mai complexe:
1. Același efect poate avea cauze diferite, de exemplu, conversia vaporilor saturați în lichid datorită creșterii presiunii sau scăderii temperaturii.
2. În mișcarea termică, de exemplu, viteza, energia cinetică, impulsul unei particule individuale se modifică fără a modifica macro-parametrii
(temperatură, presiune, volum) care caracterizează sistemul în ansamblu. Ca urmare a dezvoltării termodinamicii și fizicii statistice, au fost descoperite o serie de legi importante, inclusiv conservarea și transformarea energiei pentru procesele termice (prima lege a termodinamicii) și legea creșterii entropiei în sisteme izolate (prima lege a termodinamicii) a doua lege a termodinamicii).

Termodinamica este o ramură a fizicii care studiază legile care guvernează tranziția energiei de la o formă la alta. Prima lege a termodinamicii spune: Căldura comunicată sistemului este cheltuită pentru schimbarea energiei sale interne și pentru ca sistemul să lucreze împotriva forțelor externe.
Din punctul de vedere al primei legi a termodinamicii, orice proces poate avea loc în sistem, atâta timp cât legea conservării și transformării energiei nu este încălcată.

Toate procesele reale sunt ireversibile, deoarece prezența forțelor de frecare duce în mod necesar la trecerea unei mișcări ordonate într-una dezordonată. Pentru a caracteriza starea sistemului și direcția fluxului proceselor, în fizică a fost introdusă o funcție de stare specială, entropia. S-a dovedit că entropia unui sistem închis nu poate scădea.
Închiderea sistemului înseamnă că procesele din acesta decurg spontan, fără influență externă. În cazul proceselor reversibile (și nu există în realitate), entropia unui sistem închis rămâne neschimbată, în cazul proceselor ireversibile, crește. Astfel, în realitate, entropia unui sistem închis nu poate decât să crească, aceasta este legea creșterii entropiei (una dintre formulările celei de-a doua legi a termodinamicii). Această lege este de mare importanță pentru analiza proceselor din sistemele macroscopice închise. Natura statistică a acestei legi înseamnă că este mai fundamentală decât legile dinamice.

În fizica modernă, ideile probabilistic-statistice sunt utilizate pe scară largă (fizică statistică, mecanică cuantică, teoria evoluției, genetică, teoria informației, teoria planificării etc.). Fără îndoială, valoarea lor practică este și: controlul calității produsului, verificarea funcționării unui obiect, evaluarea fiabilității unității, organizarea serviciului în masă. Dar nici termodinamica, nici fizica statistică nu au reușit să schimbe radical conceptul de
MKM, distruge-l: MKM s-a schimbat și și-a extins granițele.
Dezvoltarea fizicii până la mijlocul lui xlxc s-a desfășurat în principal în cadrul concepțiilor newtoniene, dar tot mai multe descoperiri noi, în special în domeniul fenomenelor electrice și magnetice, nu s-au încadrat în cadrul conceptelor mecanice, adică. MKM a devenit o frână pentru noile teorii, iar nevoia de tranziție la noi puncte de vedere asupra materiei și mișcării se făcea. Nu MCM-ul în sine s-a dovedit a fi insuportabil, ci ideea sa filozofică inițială - mecanism. În măruntaiele MKM-ului au început să prindă contur elemente ale unei noi imagini - electromagnetice - a lumii.

Tot ceea ce s-a spus despre tabloul mecanic al Lumii poate fi rezumat în următoarele concluzii:
1. Progresele impresionante în mecanică au condus la mecanism, iar ideea esenței mecanice a Lumii a devenit baza viziunii asupra lumii. Atomii indivizibili au stat la baza Naturii. Ființele vii sunt „mașini divine” care funcționează conform legilor mecanicii. Dumnezeu a creat lumea și a pus-o în mișcare.
2. Fizica moleculară dezvoltată în cadrul MCM. Ideea de căldură s-a format în două direcții: ca mișcare mecanică a particulelor și ca mișcare a „fluidelor” imponderabile, imperceptibile (calorice, flogiston).
Pe baza „fluidelor” electrice magnetice, mecanica a căutat să explice fenomenele electrice și magnetice, pe baza fluidului.
„forța vitală” a încercat să înțeleagă activitatea organismelor vii.
3. Analiza funcționării motoarelor termice a dus la apariția termodinamicii, cea mai importantă realizare a căreia a fost descoperirea legii conservării și transformării energiei. Dar în MKM, toate tipurile de energie au fost reduse la energia mișcării mecanice. Macrocosmosul și microcosmosul s-au supus acelorași legi mecanice. Au fost recunoscute doar modificări cantitative. Aceasta însemna absența dezvoltării, adică lumea era considerată metafizică.

Bibliografie:

1. Diaghilev F.M. „Concepte ale științelor naturale moderne”
2. Solopov E.F. „Concepte ale științelor naturale moderne”

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Dialectica naturii și știința naturii Konstantinov Fedor Vasilievici

2. Tabloul mecanic al lumii

2. Tabloul mecanic al lumii

Fizica a devenit o știință cu drepturi depline în secolul al XVII-lea, când a fost nevoie publică de un studiu mai profund al naturii. Înainte de aceasta, înțelegerea naturii se baza pe cunoașterea de zi cu zi și pe filozofia naturii. Dezvoltarea în continuare a producției sociale a fost imposibilă fără o înțelegere mai profundă a fenomenelor naturale.

În trecerea de la înțelegerea obișnuită la înțelegerea științifică a naturii, ideile materialiste au jucat un rol important. În lucrările lui P. Gassendi și G. Galileo, atomismul filosofilor greci antici a fost restaurat. În același timp, conceptul de mișcare a fost înaintat în primul rând. R. Descartes credea că ea determină toate fenomenele naturale. Ipoteza lui Galileo despre posibilitatea deplasării fără motor (legea inerției) a fost cu adevărat revoluționară. În cele din urmă, I. Newton a finalizat construcția unei imagini noi, revoluționare a naturii pentru acea vreme, formulând ideile de bază, conceptele și principiile care alcătuiau tabloul mecanic al lumii.

I. Newton își începe principalul tratat („Principiile matematice ale filosofiei naturale”) cu o prezentare a conceptelor de bază ale tabloului lumii. Pe baza ideilor atomiste despre materie, el introduce conceptul de masă ca cantitate de materie, înzestrează corpul cu „o proprietate înnăscută înnăscută de a se mișca uniform și rectiliniu” și conectează abaterea de la această stare de mișcare cu acțiunea unui „ forță externă” asupra corpului. În același timp, I. Newton propune „ipoteza gravitației” ca proprietate universală a tuturor corpurilor „gravita unele față de altele”. După ce și-a pus sarcina de a explica toate fenomenele în termeni de mișcări observate, I. Newton completează tabloul lumii cu înțelegerea sa despre timp, spațiu și mișcare, care există absolut, adică independent de materie.

După cum puteți vedea, formulând principiile generale inițiale ale operei sale, I. Newton a conturat anumite idei fizice despre materie și mișcare, spațiu și timp, interacțiune și tipare în conformitate cu ideile filozofice ale lui G. Galileo și P. Gassendi (idei atomiste). despre materie), R. Descartes, care a acordat o importanță capitală mișcării și T. Hobbes, care a dovedit obiectivitatea extensiei. În același timp, una dintre ideile filozofice de conducere, care a fost ghidată de I. Newton în cercetările sale, a fost ideea de unitate și interconectare universală a fenomenelor.

Pe baza tabloului mecanic al lumii, Newton a formulat legile mișcării, pe care le considera legile fundamentale ale universului. Crearea mecanicii a contribuit la dezvoltarea accelerată a metodelor teoretice de studiere a naturii. După cum notează istoricii fizicii, între 1690 și 1750 fizica matematică s-a dezvoltat într-un ritm deosebit de rapid.

În baza teoretică a mecanicii lui I. Newton era un sistem de puncte materiale. Pe baza ideilor newtoniene despre natură, imaginea mecanică a lumii, L. Euler și J. Bernoulli au dezvoltat o serie de noi teorii fizice - teoria mișcării unui corp solid, teoria elasticității și hidrodinamică. J. L. Lagrange a sistematizat mecanica și și-a pus sarcina de a explica toate fenomenele universului într-un mod pur analitic, ghidat de mecanică și de tabloul mecanic al lumii. La sfârșitul secolului al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea. PS Laplace, implementând programul lui Lagrange în explicarea universului, a dezvoltat mecanica „pământească”, „cerească” și „moleculară”.

Succesele teoriei mecanice în explicarea fenomenelor naturale, precum și marea lor importanță pentru dezvoltarea tehnologiei, pentru proiectarea diferitelor mașini și motoare, au condus la absolutizarea tabloului mecanic al lumii. A început să fie privită ca o imagine științifică universală a universului. Întreaga lume (inclusiv omul) a fost înțeleasă ca o colecție a unui număr imens de particule indivizibile care se mișcă în spațiu și timp absolut, interconectate prin forțe gravitaționale, transmise instantaneu de la corp la corp prin gol (principiul newtonian al acțiunii pe distanță lungă). Conform acestui principiu, orice evenimente sunt rigid predeterminate de legile mecanicii, astfel încât dacă ar exista, în cuvintele lui P. Laplace, o „minte cuprinzătoare”, atunci el le-ar putea prezice și precalcula fără ambiguitate.

În același timp, la sfârșitul secolului al XVIII-lea - începutul secolului al XIX-lea. în fizică s-au acumulat date empirice care contraziceau tabloul mecanic al lumii. Deci, odată cu luarea în considerare a sistemului de puncte materiale (care corespundea pe deplin ideilor corpusculare despre materie), a fost necesară introducerea conceptului de mediu continuu, care, în esență, nu mai este legat de corpuscular, ci de idei continue despre materie. Astfel, s-a relevat o contradicție între tabloul mecanic al lumii și unele fapte ale experienței. Pentru a explica fenomenele luminoase, a fost introdus conceptul de eter - o „materie ușoară” specială subțire și absolut continuă. Cu toate acestea, Newton a încercat deja să arate că aceste fenomene pot fi explicate pe baza principiilor care au stat la baza mecanicii pe care le-a creat. El a dezvoltat teoria corpusculară a luminii, extinzând astfel conținutul imaginii mecanice a lumii.

În secolul 19 metodele mecanicii au fost extinse la domeniul fenomenelor termice, electricitatii si magnetismului. S-ar părea că toate acestea au mărturisit marele succes al înțelegerii mecanice a lumii ca bază comună de plecare pentru știință. Cu toate acestea, atunci când se încearcă depășirea mecanicii sistemului de puncte, au trebuit introduse din ce în ce mai multe noi presupuneri artificiale, care au pregătit treptat prăbușirea tabloului mecanic al lumii. Deci, pentru a explica căldura, a fost introdus conceptul de „caloric”, adică o materie continuă subțire specială, pentru a explica electricitatea și magnetismul, s-a presupus existența unor tipuri speciale continue de materie - fluide „electrice” și „magnetice”. F. Engels i-a criticat pe empirişti, care credeau că au explicat toate fenomenele substituind sub ele o substanţă necunoscută: lumină, căldură sau electricitate. Aceste „substanțe imaginare pot fi considerate acum eliminate”, a scris el. Într-adevăr, mai târziu, pe baza tabloului mecanic al lumii, s-a construit o teorie cinetică a căldurii, s-a formulat legea conservării și transformării energiei și astfel „caloric” a fost aruncat.

Dar abordarea mecanică a unor fenomene precum lumina, electricitatea și magnetismul s-a dovedit inacceptabilă. Faptele experimentale au fost adaptate artificial la tabloul mecanic al lumii. În ciuda multor încercări, nu a fost construit un model mecanic al eterului ca purtător material de lumină, electricitate și magnetism. Cu toate acestea, în cadrul acestei imagini a lumii, acestei împrejurări nu i sa acordat o importanță fundamentală, iar încercările de a construi un model atomist al eterului au continuat chiar și în secolul al XX-lea. Având în vedere că un astfel de model este încă posibil în principiu, și referindu-se la succesul tabloului mecanic al lumii, în special, teoria cinetică a căldurii și mecanica statistică, mulți dintre cei mai mari fizicieni din a doua jumătate a secolului al XIX-lea și chiar începutul secolului al XX-lea. credea că viziunea mecanicistă asupra lumii este singura științifică și universală. Deci, potrivit lui M. Planck, profesorul său F. Jolly a declarat:

„Desigur, într-un colț sau altul mai poți observa sau elimina un fir de praf sau un balon, dar sistemul în ansamblu stă destul de ferm, iar fizica teoretică se apropie în mod vizibil de gradul de perfecțiune pe care geometria l-a avut de secole. ”

Încercările nereușite de a explica fenomenele luminii, electricității și magnetismului pe baza unei imagini mecanice a lumii au mărturisit că contradicțiile dintre cunoștințele fizice generale și particular - datele experienței - s-au dovedit de fapt a fi ireconciliabile. Fizica avea nevoie de o schimbare semnificativă a ideilor despre materie, de o schimbare a imaginii fizice a lumii. Dar aderarea fizicienilor la vechile dogme a interferat cu înțelegerea acestei circumstanțe fundamentale.

Din cartea Reader on Philosophy [Partea a 2-a] autorul Radugin A. A.

Tema 11. Omul în Univers. Tabloul filosofic, religios și științific al lumii 11.1. Conceptul de ființă este fundamentul tabloului filosofic al lumii.Sarcina principală a fiecărei filozofii este de a rezolva problema existenței lumii. Toți filozofii s-au ocupat de această problemă

Din cartea Filosofia științei și tehnologiei autor Stepin Viaceslav Semenovici

Tabloul științific al lumii Al doilea bloc de fundamente ale științei este tabloul științific al lumii. În dezvoltarea disciplinelor științifice moderne, un rol deosebit îl joacă schemele generalizate - imagini ale subiectului de cercetare, prin care sunt fixate principalele caracteristici ale sistemului.

Din cartea Filosofie aplicată autor Gerasimov Gheorghi Mihailovici

Tabloul lumii Voi formula în termeni generali elementele tabloului lumii care sunt esențiale din punctul meu de vedere, propuse de acest sistem filozofic.

Din cartea Evolutionary Theory of Kwledge [structuri înnăscute ale cunoașterii în contextul biologiei, psihologiei, lingvisticii, filosofiei și teoriei științei] autor Vollmer Gerhard

LIMBAJUL G ȘI VIZIUNEA asupra lumii Limba este o invenție domestică și nu ar trebui să ne așteptăm să depășească experiența cotidiană (Wilkinson, 1963, 127) Limba este, fără îndoială, una dintre cele mai importante trăsături ale omului. Este mijlocul fundamental de comunicare

Din cartea Materiale a site-ului Savetibet.ru (fără fotografii) de Gyatso Tenzin

Din cartea Materiale a site-ului Savetibet.ru de Gyatso Tenzin

O imagine clară a conversației mondiale cu jurnaliștii ruși Dharamsala, India 7 octombrie 2005 În mai 2005, în ajunul împlinirii a 70 de ani a Sanctității Sale Dalai Lama, un grup de jurnaliști ruși reprezentând publicații precum revista Itogi, Novye Izvestiya și

Din cartea Fundamentele filosofiei autorul Babaev Yuri

Imaginea religioasă a lumii Dacă luăm în considerare în mod specific partea cosmologică a oricărei religii, atunci vom găsi anumite diferențe în detaliile înțelegerii universului, dar prevederile fundamentale din explicarea prevederilor inițiale ale universului se repetă. Să ne întoarcem la

Din cartea 3. Dialectica naturii și știința naturii autor

Tabloul filosofic al lumii Filosofia încă de la începuturi, datorită nevoilor obiective ale omului, a căutat întotdeauna să dezvăluie calea către cunoaşterea universalului, fundamental, folosind uneori semne ale elementelor fiinţei care alcătuiesc lumea doar ca o ilustrare.

Din cartea Dialectica naturii și știința naturii autor Konstantinov Fedor Vasilievici

Din cartea Instinctul și comportamentul social autor Fet Abram Ilici

2. Imaginea mecanică a lumii Fizica a devenit o știință cu drepturi depline în secolul al XVII-lea, când a fost nevoie publică de un studiu mai profund al naturii. Înainte de aceasta, înțelegerea naturii se baza pe cunoașterea de zi cu zi și pe filozofia naturii. Dezvoltarea în continuare a publicului

Din cartea Orientare filosofică în lume autor Jaspers Karl Theodor

3. Tabloul electromagnetic al lumii În procesul de lungi reflecții asupra esenței fenomenelor electrice și magnetice, M. Faraday a ajuns la ideea necesității de a înlocui ideile corpusculare despre materie cu cele continuum (din lat, continuum - continuitate) ). El a scris: „Ma simt

Din cartea lui Democrit autor Vitz Bronislava Borisovna

Din cartea Istoria culturii mondiale autor Gorelov Anatoly Alekseevici

Universul și imaginea lumii A gândi la univers este un gând incitant. În locul existenței în care mă aflu, prind în ea pe cel care este totul. Dar acesta este doar un gând. Eu, ca ființă, îmbrățișând (fa?t) gândul de a avansa (Fortschreiten) dincolo de orice special

De la Henry Thoreau autor Pokrovsky Nikita Evgenievici

Capitolul II. Imagine atomistă a lumii Contururile imaginii sunt condiționate din punct de vedere istoric, dar cert este că această imagine înfățișează un model existent în mod obiectiv. IN SI.

Din cartea autorului

Tabloul științific al lumii În procesul evoluției spirituale, omenirea nu a primit fericirea promisă, ci a primit informații, pentru care și cultura ar trebui să fie recunoscătoare. Ce este în cea mai dovedită formă științifică? Cu alte cuvinte, care este tabloul științific actual

Din cartea autorului

2. Tabloul romantic al lumii Romanticii au văzut scopul cel mai important al operei lor artistice și filozofice în expresia cea mai exactă a formării și dezvoltării vieții în toată dinamica ei. Structura organică a lumii romantismului a fost căutată pentru echivalente în „organic”

Tabloul mecanic al lumii (M.K.M) este prima imagine științifică a lumii, o imagine științifică sistematizată a naturii. Creatorii M.K.M sunt Nicola Copernicus, Giordano Bruno, Galileo Galilei, Johannes Kepler, Rene Descartes și Isaac Newton. În 1543 543 Copernic a publicat un eseu „Despre rotațiile sferelor cerești”, în care a conturat teoria sistemul heliocentric al lumii. Această doctrină, în istoria științei, este un act revoluționar, deoarece după ea a început independența științei față de teologie. În 1584 bruno a publicat cartea „Despre infinitul universului și lumilor”, în care a corectat greșelile făcute de Copernic, crezând că Soarele nu se află în centrul Universului, ci este o stea obișnuită. El credea în răspândirea vieții în univers. În 1609 Galileo a creat un tub pentru observarea obiectelor spațiale. În 1610, cu ajutorul acestei conducte, a descoperit doi sateliți ai lui Jupiter, a stabilit că Calea Lactee este formată din multe stele, a descoperit munți și cratere pe suprafața Lunii. El a stabilit mai întâi legea inerției și principiul relativității mișcării. În 1619 Kepler a publicat cartea „Armonia lumii”, în care a conturat cele trei legi ale mișcării planetare și, prin aceasta, a stabilit structura sistemului solar. În 1644 Descartes- filozof, matematician, fizician și astronom a publicat „Principiile filosofiei”. El a început să creeze o imagine unificată a lumii. Sistemul solar a fost reprezentat sub forma unor vârtejuri uriașe. În lumea lui Descartes nu există altceva decât spațiu infinit și particule care se mișcă în ea, în care nu există loc pentru Dumnezeu.

În 1686 Newton- marele fizician, matematician și astronom englez, în lucrarea sa „Principii matematice ale filosofiei naturale” a formulat trei legi care stau la baza mecanicii clasice. Apoi Newton, bazându-se pe legile mișcării planetare stabilite de Kepler, a descoperit legea gravitației universale.

M.K.M constă din corpuri în mișcare și gol, spaţiu este un recipient de corpuri și timp- durata proceselor. Spațiul și timpul nu au nicio legătură între ele și cu mișcarea corpurilor materiale. Spațiul este infinit și neschimbător în timp. Mișcarea trupurilor are loc datorită „primului împingere” a lui Dumnezeu. Aristotel credea că Dumnezeu rotește cerul zi și noapte, dar Newton, bazat pe legea inerției, restrânge sfera activităților lui Dumnezeu, eliberându-l de munca zilnică. Astfel, pe măsură ce cunoașterea lumii a progresat, a rămas mai puțin spațiu pentru Dumnezeu. Lumea lui Newton este o lume, odată înfășurată ca un mecanism și care funcționează pentru veșnicie, ca un ceas înfășurat.

Toate fenomenele și procesele naturii sunt predeterminate de legile lui Newton - așa credea omul de știință francez Simon Laplaceși dezvoltată determinism mecanic. Cu toate acestea, dezvoltarea științei a arătat inconsecvența ideii lui Laplace, deoarece legile lui Newton sunt adevărate doar în macrocosmos.

M.K.M a transformat lumea cu mai multe fațete într-o schemă incoloră, în care nu există altceva decât corpuri în mișcare cu diferite condiții inițiale: viteză și coordonate. Această teorie afirmă imuabilitatea naturii. De-a lungul lui stelele se odihneau nemișcate la locurile lor. Pământul, clima lui, relieful a rămas neschimbat. Speciile de plante și animale au fost stabilite o dată pentru totdeauna. Potrivit lui M.K.M, nu există nicio diferență fundamentală între micro și macrolume, iar toate relațiile cauză-efect au fost considerate neechivoce și predeterminate. LA mijlocul secolului al XIX-lea a acumulat o lume imensă de fapte legate de câmpurile electrice și magnetice, schimbarea calitativă și dezvoltarea obiectelor naturale, care nu puteau fi explicate din punctul de vedere al MKM. Ca urmare, această teorie a fost abandonată, înlocuindu-o cu o imagine electromagnetică a lumii.

1 Pașii ulterioare în crearea unei noi imagini a lumii au fost făcute de omul de știință italian, unul dintre fondatorii științelor naturale exacte, Galileo Galilei (1564-1642) și astronomul german Johannes Kepler (1571-1630). Ambii erau adepți fideli ai lui Copernic. Galileo a folosit pentru prima dată un telescop propriu pentru observații astronomice, descoperind munți pe Lună, adică. descoperind că Luna nu are forma ideală de minge, presupusă inerentă doar corpurilor de „natura cerească”, ci are o natură complet „pământească”. Astfel, s-a zdruncinat ideea, venită de la Aristotel, despre diferența fundamentală dintre corpurile cerești „perfecte” și cele imperfecte pământești. Alte descoperiri astronomice ale lui Galileo - descoperirea celor patru sateliți ai lui Jupiter (1610), identificarea fazelor lui Venus, observarea petelor pe Soare - au avut o mare semnificație ideologică, confirmând unitatea materială a lumii. S-a arătat clar că Pământul nu este singurul centru în jurul căruia trebuie să se învârte toate corpurile. În cele din urmă, el demonstrează că Calea Lactee este alcătuită din grupuri de nenumărate stele. Aceste descoperiri astronomice au făcut o adevărată revoluție în știința astronomică. Aceasta a fost o dovadă importantă în favoarea sistemului copernican al lumii.

Galileo Galilei s-a opus, de asemenea, mecanicii și astronomiei lui Aristotel. El a respins învățăturile lui Aristotel conform cărora corpurile grele cad mai repede decât cele ușoare. Studiind cinematica mișcării corpurilor, el a folosit mai întâi conceptul de inerție. Conform conceptului aristotelic dominant atunci, conceptul de inerție nu exista și se credea că orice mișcare, cu excepția celei naturale, necesită un impact continuu, iar încetarea impactului duce la o încetare imediată a mișcării. Galileo s-a opus unui astfel de concept.

Folosind conceptul de inerție, Galileo a explicat de ce Pământul, atunci când se învârte în jurul Soarelui și se rotește în jurul axei sale, păstrează atât atmosfera, cât și tot ceea ce se află în atmosferă și pe suprafața pământului. Aici a apărut principiul relativității descoperit de Galileo pentru fenomenele mecanice, cunoscut sub numele de principiul relativității lui Galileo, care afirmă că dacă legile mecanicii sunt valabile într-un sistem de coordonate, atunci ele sunt valabile și în orice alt sistem de coordonate care se mișcă rectiliniu. și uniform în raport cu primul, adică în cadre de referinţă inerţiale. Într-o altă formulare, legea sună așa: niciun experiment efectuat într-un cadru de referință inerțial nu poate dovedi dacă cadrul de referință este în repaus sau în mișcare! uniformă și dreaptă. Toate legile mecanicii din toate cadrele de referință inerțiale se manifestă în același mod, în ele spațiul și timpul sunt absolute, adică. intervalul de timp și dimensiunile corpurilor nu depind de starea de mișcare a cadrului de referință.

Concomitent cu legea inerției, Galileo a folosit și o altă prevedere de bază a mecanicii clasice - legea independenței acțiunii forțelor. El a aplicat-o mișcării corpurilor în câmpul gravitațional al Pământului.

În concepțiile sale filozofice, bazate pe concluziile științelor naturale, Galileo se ridică pe pozițiile noii filosofii naturale mecanice fondate de el, știința naturală mecanicistă.

Ea pornește din recunoașterea Universului infinit și etern, uniform peste tot. Afirmă că lumea cerească este formată din aceleași corpuri fizice ca și Pământul. Toate fenomenele naturale, în opinia sa, se supun acelorași legi ale mecanicii. Materia însăși, ca substanță reală a lucrurilor, constă din atomi absolut imutabili (aici Galileo se bazează pe atomismul lui Democrit); diversele sale manifestări sunt reduse la proprietăți pur cantitative, prin urmare totul în natură poate fi măsurat și calculat; mișcarea materiei apare într-o formă mecanică unică, universală. În toate fenomenele naturale, după Galileo, se găsește o cauzalitate mecanică strictă, așadar, principalul, adevăratul scop al științei, „cel mai înalt nivel de cunoaștere”, este găsirea cauzelor fenomenelor și cunoașterea necesității lor interioare.

Sursa cunoașterii, conform lui Galileo, este experiența. A condamnat scolastica, divorțată de realitate și bazată exclusiv pe autorități. Metoda de cercetare științifică a lui Galileo s-a rezumat la faptul că din observații și experimente se stabilește o presupunere - o ipoteză, a cărei verificare în practică dă o lege fizică. În termeni de bază, această metodă a devenit metoda științei naturale.

Înainte de Galileo, fizica și matematica existau separat. El a legat fizica, care explică natura și cauzele mișcării, și matematica, care face posibilă descrierea acestei mișcări, i.e. formula legea lui. Ca unul dintre fondatorii mecanicii clasice, Galileo a făcut doi pași fundamental importanți: s-a îndreptat către experiența fizică și a conectat fizica cu matematica.

Când și-a dezvoltat sistemul său de lume, Copernic a pornit de la presupunerea că Pământul și planetele se învârt în jurul Soarelui pe orbite circulare. Pentru a explica mișcarea complexă a planetelor de-a lungul eclipticii, a trebuit să introducă 48 de epicicluri în sistemul său. Și numai datorită eforturilor astronomului german Johannes Kepler, sistemul lumii lui Copernic a căpătat o formă simplă și armonioasă. Kepler a făcut următorul pas - a descoperit forma eliptică a orbitelor și cele trei legi ale mișcării planetelor în jurul Soarelui. Primele două legi ale lui Kepler au fost publicate în 1609, a treia - în I 1619. Cea mai importantă pentru înțelegerea structurii generale a sistemului solar a fost prima lege, care afirma că planetele se învârt în jurul Soarelui pe orbite eliptice și Soarele se află în centrul uneia dintre aceste elipse. La un moment dat, grecii au presupus că toate corpurile cerești ar trebui să se miște într-un cerc, deoarece cercul este cea mai perfectă dintre toate curbele. Deși grecii știau multe despre elipse și proprietățile lor matematice, ei nu au ajuns să înțeleagă că corpurile cerești se puteau mișca în alt mod decât în ​​cercuri sau combinații complexe de cercuri. Kepler a fost primul care a îndrăznit să exprime o asemenea idee. Legile sale au avut o importanță decisivă în istoria științei, în primul rând pentru că au contribuit la demonstrarea legii gravitației lui Newton.

Kepler a insistat pe o explicație fizică a fenomenelor naturale, nu a recunoscut ideile teologice (de exemplu, el a susținut că cometele sunt corpuri materiale), precum și o înțelegere antropomorfă a naturii, înzestrând-o cu forțe asemănătoare spiritelor, alchimiștilor și astrologilor opuși.

Doctrina lui Kepler despre legile mișcării planetare a fost de mare importanță pentru formarea unei imagini științifice naturale a lumii, am deschis calea căutării unor legi mai generale ale mișcării mecanice a corpurilor și sistemelor materiale.

Fizica experimentală a fost dezvoltată în lucrările contemporanilor lui Galileo și Kepler, fizicianul și matematicianul italian Evangelista Torricelli (1608-1647) și matematicianul, fizicianul și filozoful francez Blaise Pascal (1623-1662). Pe lângă rezolvarea problemei mișcării unui corp aruncat în unghi față de orizont, Torricelli a fost primul care a demonstrat experimental existența presiunii atmosferice în experimente cu tuburi care conțin mercur. Pascal a intrat în istoria fizicii ca autor al legii privind transmiterea uniformă a presiunii fluidului, al legii vaselor comunicante și al teoriei presei hidraulice.

Formarea și dezvoltarea ulterioară a mecanicii au depins de descrierile matematice ale legilor fizice, iar în această direcție este necesară evidențierea lucrării omului de știință francez] Rene Descartes (1596-1650). Descartes a pus bazele geometriei analitice, și-a aplicat aparatul la descrierea mișcării corpurilor, a dezvoltat conceptele de mărime și funcție variabile. I „Principii ale filosofiei”, publicat în 1644, Descartes a formulat trei legi ale naturii. Primele două exprimă principiul inerției, al treilea formulează legea conservării impulsului. În cunoașterea lumii, Descartes a pus pe primul loc înțelegerea minții. El credea că, cu ajutorul raționamentului logic, se poate construi o imagine a lumii. Adepții lui Descartes au fost numiți cartezieni (Cartesius este numele latinizat pentru Descartes).

În lumea lui Descartes, materia este identică cu spațiul, tot spațiul este plin de materie, nu există vid. Atomii sunt negați, materia este divizibilă la infinit. Descartes a redus toate fenomenele la mișcări mecanice. Toate interacțiunile se desfășoară prin presiune, ciocniri - unele părți ale materiei pun presiune asupra altora, le împinge. Întreaga lume este plină de mișcări vortex (mișcări în cerc). Divizibilitatea infinită a materiei la Descartes nu este combinată destul de consistent cu existența „particulelor de materie”. Descartes are trei tipuri de astfel de particule: particule omniprezente ale cerului, particule de foc și particule de materie densă. Mișcarea este produsă de o forță care emană de la Dumnezeu. Aceeași forță împarte materia continuă în părți și particule și este stocată în ele, fiind sursa mișcării lor circulare (vortex), în care unele particule sunt împinse din locurile lor de către altele.

Rolul omului de știință francez în dezvoltarea astronomiei este de asemenea mare; Universul a fost considerat de el ca un sistem care se dezvoltă singur. Inițial, a fost într-o stare haotică, apoi mișcarea particulelor de materie a căpătat caracterul mișcărilor de vortex centrifuge, în urma cărora s-au format corpuri cerești, inclusiv Soarele și planetele. Astfel, apariția sistemului solar și a întregului univers are loc, după Descartes, fără intervenția divină, pe baza legilor naturii. „Dumnezeu a stabilit aceste legi atât de minunat încât, chiar dacă presupunem că nu a creat altceva decât ceea ce s-a spus (adică, materie și mișcare), și nu a introdus nicio ordine, nicio proporționalitate în materie, ci, dimpotrivă, a lăsat doar cel mai inimaginabil haos... atunci chiar și în acest caz aceste legi ar fi suficiente pentru ca particulele de haos să se dezlege și să se aranjeze într-o ordine atât de frumoasă încât ar forma o lume foarte perfectă.

Doctrina lui Descartes era o singură știință. La fel ca filozofii antichității, Descartes a inclus filosofia naturală în învățătura sa. Cu toate acestea, Descartes a pus mecanica la baza filozofiei sale naturale și avea un caracter mecanic unilateral, care era caracteristic științelor naturii din acea vreme. Descartes poate fi considerat fondatorul principiului acțiunii cu rază scurtă de acțiune în fizică. Teoria ondulatorie a luminii, teoria câmpului electromagnetic și fizica moleculară sunt dezvoltări ale ideilor lui Descartes. Într-adevăr, în lucrările multora dintre cei mai mari fizicieni ai secolului al XIX-lea. puteți găsi idei care sunt dezvoltarea ideilor lui Descartes, exprimate de el încă din secolul al XVII-lea.

Perioada de formare și formare a științelor naturii cade aproximativ în secolul al XVII-lea: începe cu lucrările lui Galileo și se termină cu studiile lui Newton.

Galileo și Kepler, bazându-se pe legile dinamice și cinematice ale lui Aristotel, și-au regândit mecanica și, ca urmare a trecerii de la geocentrism la heliocentrism, au ajuns la propriile lor legi cinematice. Aceste legi au predeterminat mecanica lui Newton, unificată fundamental pentru corpurile terestre și cerești, cu toate legile clasice ale mecanicii formate de el, inclusiv legea gravitației universale. Galileo, studiind căderea liberă a corpurilor, a fost primul care a introdus conceptul de inerție și a formulat principiul relativității pentru mișcările mecanice, cunoscut sub numele de principiul relativității galileiane. Contribuția decisivă la dezvoltarea mecanicii a fost adusă de fizicianul englez Isaac Newton (1643-1727).

Un sistem logic armonios al imaginii fizice a lumii a fost dat de legile mecanicii obținute de Newton și expuse în lucrarea sa genială „Principii matematice ale filosofiei naturale” (pe scurt – „Începuturi”) în 1687. Newton, mai mult decât orice alt gânditor al generației sale, a introdus în tabloul științific al lumii nu numai conținut nou, ci și un stil fundamental nou de explicare fără ambiguitate a naturii. Newton a creat bazele teoriei câmpului gravitațional, a derivat legea gravitației, care determină forța gravitațională care acționează asupra unei date date în orice punct al spațiului, dacă masa și poziția corpului care servește ca sursă de gravitație. sunt date forțe, adică atragerea altor corpuri.

Legile dinamice ale lui Newton nu numai că decurg din legile cinematice corespunzătoare ale lui Galileo și Kepler, dar pot fi ele însele folosite ca bază pentru toate cele trei legi cinematice ale lui Kepler și ambele legi cinematice ale lui Galileo, precum și tot felul de abateri teoretic așteptate de la acestea din cauza complexului structura şi perturbaţii gravitaţionale reciproce.corpuri care interacţionează.

I. Newton credea că lumea este formată din corpusculi care formează corpuri și umplu golurile dintre ele. După ce a stabilit legea gravitației universale, Newton nu a oferit o explicație a cauzelor gravitației și a mecanismului de transfer al interacțiunii. Tânărul Newton credea că interacțiunea prin vid este realizată de Dumnezeu. Mai târziu ajunge la ipoteza eterului ca purtător al interacțiunii.

Perioada de formare a mecanicii s-a transformat în cele din urmă într-o perioadă a triumfului ei. Mecanica a devenit baza viziunii asupra lumii. Tot ceea ce omul însuși a creat, tot ceea ce există în natură, era considerat a avea o singură esență mecanică. Acest lucru a fost facilitat de descoperiri ulterioare în știința naturii, în special în astronomia unei perioade ulterioare.

formarea unui tablou mecanic al lumii a durat câteva secole și a fost finalizată abia la mijlocul secolului al XIX-lea. Ar trebui să fie considerată o etapă importantă în formarea imaginii științelor naturale a lumii.

În acest sistem al lumii, substanțele constau din atomi și molecule care sunt în mișcare continuă. Interacțiunile dintre corpuri se produc în contact direct (sub acțiunea forțelor elastice și de frecare) și la distanță (sub acțiunea forțelor gravitaționale). Spațiul este umplut cu eterul atotpătrunzător. Interacțiunea atomilor este considerată mecanică. Nu există nicio înțelegere a esenței eterului. Conform tabloului mecanicist al lumii, forțele gravitaționale leagă toate corpurile naturii fără excepție, ele nu sunt specifice, ci interacțiuni generale. Legile gravitației determină relația materiei cu spațiul și a tuturor corpurilor materiale între ele. Gravitația creează în acest sens adevărata unitate a Universului. Explicația naturii mișcării corpurilor cerești și chiar descoperirea de noi planete în sistemul solar a fost un triumf al teoriei gravitaționale a lui Newton. h Tabloul mecanicist al lumii se baza pe următoarele patru principii.

1. Lumea a fost construită pe o singură fundație – pe legile mecanicii newtoniene. Toate transformările observate în natură, precum și fenomenele termice la nivelul microfenomenelor, s-au redus la mecanica atomilor și moleculelor, mișcările, ciocnirile, cuplările, separările acestora. Se credea că descoperirea la mijlocul secolului al XIX-lea. Legea conservării și transformării energiei a dovedit și unitatea mecanică a lumii.

2. În tabloul mecanicist al lumii, toate relațiile cauzale sunt lipsite de ambiguitate, aici domină determinismul laplacian. În lume există precizie și posibilitatea de a predetermina viitorul.

3. Nu există nicio dezvoltare în tabloul mecanicist al lumii - în general, este ceea ce a fost întotdeauna. Tabloul mecanicist al lumii a respins de fapt schimbările calitative, reducând totul la schimbări pur cantitative.

4. Tabloul mecanicist a pornit de la ideea că microcosmosul este similar cu macrocosmosul. Se credea că mecanica microcosmosului poate explica modelele de comportament ale atomilor și moleculelor.

În esență, această imagine a lumii era metafizică, toată diversitatea lumii era redusă la mecanică, dezvoltarea calitativă, ca tot ce se întâmplă în lume, părea strict predeterminată și lipsită de ambiguitate.

Concepțiile metafizice asupra imaginii lumii l-au condus pe Newton însuși la o retragere constantă de la viziunea științifică a lumii naturale și la explicarea fenomenelor prin forțe supranaturale, i.e. interventia lui Dumnezeu. Newton credea că sistemul solar a existat de secole așa cum îl cunoaștem acum. Dar, în acest caz, poziția inițială a planetei pe orbită și viteza sa inițială nu găsesc o explicație fizică. Potrivit lui Newton, planetele și-au primit viteza inițială sub forma unei împingeri de la Dumnezeu. Nici stabilitatea sistemului solar nu își găsește explicația doar cu ajutorul forțelor gravitaționale, iar Newton lasă aici un loc pentru acțiunea forțelor divine.

Astfel, conceptul newtonian al forțelor i-a atribuit lui Dumnezeu un anumit rol în natură, spre deosebire de fizica carteziană, care explica fiecare fenomen printr-un model special de vârtej și conform căruia Dumnezeu, creând odată natura, nu mai interferează cu ea. În modelele filozofice ale viziunii asupra lumii, acest lucru se reflectă profund în toată inconsecvența și complexitatea inerente lumii spirituale a omului în epoca eliberării de putscolasticism.

Imaginea științelor naturale a lumii în sensul propriu al cuvântului, așa cum am menționat deja, începe să se formeze abia în epoca apariției științei naturii științifice în secolele XVI-XVII. Analizând procesul de restructurare a conștiinței din epoca secolelor XVI-XVII, cercetătorul occidental al direcției externaliste E. Zilzel consideră că formarea de noi relații economice burgheze, impregnate de spiritul raționalismului, a dus la o slăbire treptată a percepția religioasă, magică a lumii și întărirea ideilor raționale despre univers. Și întrucât dezvoltarea producției a necesitat dezvoltarea mecanicii, tabloul lumii din această epocă a căpătat un caracter mecanic.

În istoria cunoștințelor științifice, mecanica clasică a fost o nouă zonă dezvoltată teoretic a științelor naturale, care a devenit baza imaginii mecaniciste a lumii. Tabloul mecanicist al lumii a fost și rămâne începutul pe care se bazează tablourile ulterioare ale lumii, bazate pe succesele sinergetice sau ideile evoluționismului global.

Una dintre trăsăturile caracteristice ale tabloului științific general al lumii este că baza sa este imaginea lumii din acel domeniu de cunoaștere, care ocupă o poziție de lider într-o anumită perioadă istorică. În secolele XVII-XVIII. mecanica a ocupat o poziție de lider în rândul științelor, de aceea imaginea lumii în științe naturale a fost numită mecanicistă. Legile mecanicii se aplicau si societatii si omului.

BIBLIOGRAFIE:

1. Galileo G. Dialog despre două sisteme ale lumii // Gallia Izbr. Tr. M., 164. T.1.
2. Convorbiri și demonstrații matematice //Ibid.T.2.
3. Descartes R. Lucrări alese. M., 1950.
4. Descartes R. Lucrări 13, V.2. M.: Gândirea, 1989.
5. Newton I. Principii matematice ale filosofiei naturale. Pe. UN. Krylov // Izv. Marea Nikolaev. acad. 1915. Numărul 4.

Link bibliografic

Radjabov O.R. FORMAREA UNEI IMAGINII MECANISTICE A LUMII // Tehnologii moderne intensive în știință. - 2007. - Nr. 10. - P. 98-101;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25571 (data accesului: 01/04/2020). Vă aducem la cunoștință jurnale publicate de editura „Academia de Istorie Naturală”