1.3. Физика раннего средневековья

1269. Первый рукописный трактат по магнетизму «Послание о магните». Опубликован в 1558 г. Свойства магнитного камня, определение полюсов, применение магнитов и т.п.

1271. Вителло – рукописный трактат по оптике (напечатан в 1533 г.). Содержит закон обратимости лучей при преломлении, доказывается, что параболические зеркала имеют один фокус, исследуется радуга.

13 столетие. Р. Бэкон измеряет фокусное расстояние сферического зеркала, открывает сферическую аберрацию, выдвигает идею зрительной трубы, основу познания усматривает в опыте.

Начало 14 столетия. У. Гейтсбери вводит понятие мгновенной скорости и ускорения. Впервые рассмотрел вопросы об ускорении и замедлении движения и о пути, пройденном при равномерно-ускоренном движении.

14 столетие. Механика. Исследуется относительное перемещение, получает развитие теория импетуса (Ж. Буридан, Орем, Альберт Саксонский), используется понятие «количество материи».

Складывается представление о зависимости импетуса от скорости перемещения и количества материи, заключенного в движущемся теле. Буридан устанавливает также связь между упругой деформацией и импетусом. Он же впервые ставит вопрос о несоответствии механики Аристотеля опытным фактам. Альберт Саксонский вводит деление движения тел на поступательное и вращательное, равномерное и переменное. Вводится понятие угловой скорости.

Н. Орем дал графическое изображение движения, введя метод двумерных координат (независимо в 1346 г. – Казалис). И установил закон равномерно-переменного движения, связывающий путь, пройденный телом, с временем. С этого времени в научных трудах появляются графики скорости движения и кинематические доказательства принимают геометрический характер. На латинский язык переведены труды Аристотеля «Физика» и «О небе».

Физика эпохи возникновения новой науки (1450-1600). Задачи и характер новой науки. Возникновение нового мировоззрения

Великие путешествия и великие географически открытия (Колумб, Васко да Гама, А. Веспуччи и др.) принесли массу новых фактов, огромное количество нового естественнонаучного материала, который необходимо было осмыслить. Эта задача не могла быть разрешена в рамках старого теоретического мышления. Естествознание стало выделяться из общего контекста натуральной философии, вырабатывать свои собственные подходы, освобождаться от схоластического мироописания. Новое мировоззрение требовало и новых методологических установок и создания новой программы исследовательской деятельности. Практика мореплавания поставила ряд новых проблем: его безопасности, определения местоположения, баллистики. А в связи с этим важнейшее значение приобрели небесная механика, часы, создание оптических приборов. Все это стимулировало в первую очередь развитие механики и оптики и т.п.

Основные постулаты схоластического мировоззрения как-то учение об абсолютной неподвижности Земли и ограниченности Вселенной, учение о противоположности земного и небесного, стали подвергаться критическому анализу. Придавал большое значение чувственным восприятиям окружающего мира Одним из первых мысль о единстве материального мира, его неограниченности и отсутствии неподвижного центра высказал Николай Кузанский в трактате «Ученое незнание» (1515). Основные идеи: 1. Земля и небесные тела построены из одной и той же праматерии. 2. движение основа существующего мира, его основное свойство, следовательно, Земля тоже движется. 3. Вселенная неограниченна. Он предложил также программу проведения ряда опытов, в частности механических, которые привели бы к решению проблемы падения тел.

Следующей великой фигурой науки эпохи Возрождения был Леонардо да Винчи (1452-1519). Не признавал алхимии, астрологии и магии. Считал опыт основным источником знания. «Мудрость – дочь опыта». Придавал большое значение чувственным восприятиям окружающего мира. В основе любого проявления жизни лежит движение. Вселенная по Леонардо да Винчи неограниченна, противоположности между небесной и земной материей нет (Земля для других светил светит так же как Луна для Земли). Первый провозгласил идею исторического развития Земли.

Леонардо да Винчи был предшественником основных идей классической механики. Вопреки Аристотелю, утверждавшему, что движение требует для своего сохранения силы, писал: «Всякое движение стремится к своему сохранению или иначе: всякое движущееся тело всегда движется, пока сохраняется в нем сила его двигателя» и далее «Всякое движение будет продолжать путь своего бега по прямой линии, пока в нем будет сохраняться природа насилия, произведенного его двигателем». От этого определения лежал прямой путь к Галилею и первому закону Ньютона., хотЯ это еще и не открытие закона инерции. Механический опыт Леонардо да Винчи позволяет ему подойти к определения понятия сила через поятиен насильственности. Он пишет: «Насильственность слагаются из четырех вещей: тяжести, силы, движения и удара». Практически ученый формулирует те проблемы, которые станут основными в механике 17 столетия.

Леонардо да Винчи внес значительный вклад в различные области знания: механику, статику, гидравлику и гидростатику, оптику, динамику, изобрел ряд новых механизмов. В частности знал принцип сообщающихся сосудов и закон, названный затем законом Паскаля, зафиксировал свойство звуковых и водяных волн распространяться, не мешая друг другу (принцип суперпозиции) и т.п. Направления его деятельности представлены на схеме.