Istoria_razvitia_nauki_i_tekhniki

1.Предмет, задания и методы истории физики и техники. Предмет истории физики-это процесс развития физических знаний в связи с историей человечества. Основная задача истории физики-это выяснение исторических фактов, их анализ, раскрытие хода развития физики, как необходимо обусловлено установление общих законов развития науки и техники. Под техникой понимается устройство машины, механизмы несуществующие в природе и создаваемые человеком для удовлетворения своих потребностей. Техника возникла из предмета механики.

2.Физика как натуральная философия. Первые натурфилософские школы: ионистская, пифагорийская, элеатов. Натуральная философия-это философия природы, умозрительное истолкование природы рассматривается в её целостности. Античную натурфилософия можно разбить на три периода: старшие философы, младшие философы, александрийский период. Три школы (старшие философы): ионическая (Зенон, Парфемин); пифагорийская (Ксенон, Пифагор); элийская (Аноксимен). В ионической школе считали, что мир постоянно развивается. В пифагорийской-считали, что мир застывший. Элиаты отрицали пустоту. Младшие философы делятся на две школы: школа атомистов (Эпикур, Лукреций), школа континуалистов (Сократ, Аристотель). Эти школы объединяло признание свойства материи сохраняться. Смысл концепции атомистов: 1-из ничего не бывает ничего: ничто из того, что есть может быть уничтожено; 2-ничто не происходит случайно, но всё происходит по некоторой причине; 3-ничего не существует кроме атома и пространства; 4-атомы бесконечны в числе и различны по форме; 5-различие всех предметов зависит от различия атомов в числе, величине, форме, порядке, качественного различия атомов не существует. Атомы не имеют внутреннего состояния-они действуют на друг друга; 6-душа состоит из мелких лёгких подвижных округлённых атомов. Физические проблемы, которые разрешались атомистами-это: вечность и неуничтожимость материи, объяснение мира из себя самого, отношение времени к 2 2. материи, случайность и необходимость признания, близкодействие и т.д.

3.Атомистическое течение в натурфилософии как подвалища мирозрен мирозрения. Природно-научные идеи атомистов (от Аноксигора до Лукреция Кара). Младшие философы делятся на две школы: школа атомистов (Эпикур, Лукреций), школа континуалистов (Сократ, Аристотель). Эти школы объединяло признание свойства материи сохраняться. Смысл концепции атомистов: 1-из ничего не бывает ничего: ничто из того, что есть может быть уничтожено; 2-ничто не происходит случайно, но всё происходит по некоторой причине; 3-ничего не существует кроме атома и пространства; 4-атомы бесконечны в числе и различны по форме; 5-различие всех предметов зависит от различия атомов в числе, величине, форме, порядке, качественного различия атомов не существует. Атомы не имеют внутреннего состояния-они действуют на друг друга; 6-душа состоит из мелких лёгких подвижных округлённых атомов. Физические проблемы, которые разрешались атомистами-это: вечность и неуничтожимость материи, объяснение мира из себя самого, отношение времени к материи, случайность и необходимость признания, близкодействие и т.д.

4.Континуалистическое течение в натурфилософии. Физика Аристотеля и Платона. По Аристотелю природа состоит из физических тел, находящихся в непрерывном состоянии. По Аристотелю природа двояка и форма, и материя. Время по Аристотелю-это чувственное восприятие предыдущего и последовательного движения. По Аристотелю все процессы, происходящие в природе обусловлены четырьмя причинами: 1-материальная, 2-действующая, 3-целеобразная, 4-форменная. Аристотель говорит, что скорость падения тела пропорциональна весу. Все тела в пустоте должны падать с одинаковой скоростью. Чтобы материя и форма соединились нужно действие 4 причин:1-наличие материи; 2-возникновение форм; 3-должно быть движение материи; 4-целевое поведение природы. Граница пространства, объемлевающая предмет называется местом. Время-это чувственное восприятие, с помощью которого человек определяет прошлое и настоящее. Физика Платона изложена Платоном в диалоге "Тимей". Заимствовав у своих предшественников представление о четырех видах материи (земле, воде, воздухе и огне), он изображает их взаимопревращаемыми. Эти виды материи являются проявлением первичной материи. Частицы (своего рода молекулы) разных видов материи различаются геометрической фигурой и размерами. Платон, опираясь на разработанную Теэтетом геометрию правильных многогранников, объяснял свойство видов материи - твердость, плавкость, воздухообразность, 4. 4. 4 огнеобразность

5.Младшие натурфилософы. Александрийская школа. Архимед. Работы Архимеда: 1-закон о прямых рычагах, 2- о плавающих телах. Архимед ввёл положение центра масс. Архимед прославился многими механическими конструкциями. Рычаг был известен и до Архимеда, но лишь Архимед изложил его полную теорию и успешно её применял на практике. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны, исчезновение обоих тел за линией горизонта. Занимался проблемой определения расстояний до планет; предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле, но планетами Меркурием, Венерой и Марсом, обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли^[лександрийское направление отличалось еще и разработкою точных наук — медицины, географии, физики, математики иестествоведения; эти последние дошли здесь до самой высокой в древности степени развития. Уже в III-м столетии до н. э. Евклид написал здесь свое классическое сочинение по геометрии. Астрономы этой школы отличались с самого ее начала от своих предшественников тем, что они оставили в стороне всякие метафизические спекуляции и посвятили себя всецело наблюдениям. Как физики, математики и географы отличались: Аристилл и Тимохарис, Архимед в Сиракузах, Эратосфен,Аристарх Самосский, Птолемей и другие. Александрийская школа продержалась в своих различных направлениях в течение более восьми столетий на такой — правда, с 5. 5 5 течением времени несколько изменявшейся, — высоте, что она была постоянно главным центром учености и литературы тогдашнего мира. Младшие философы делятся на две школы: школа атомистов (Эпикур, Лукреций), школа континуалистов (Сократ, Аристотель). Эти школы объединяло признание свойства материи сохраняться. Смысл концепции атомистов: 1-из ничего не бывает ничего: ничто из того, что есть может быть уничтожено; 2-ничто не происходит случайно, но всё происходит по некоторой причине; 3-ничего не существует кроме атома и пространства; 4-атомы бесконечны в числе и различны по форме; 5-различие всех предметов зависит от различия атомов в числе, величине, форме, порядке, качественного различия атомов не существует. Атомы не имеют внутреннего состояния-они действуют на друг друга; 6-душа состоит из мелких лёгких подвижных округлённых атомов. Физические проблемы, которые разрешались атомистами-это: вечность и неуничтожимость материи, объяснение мира из себя самого, отношение времени к материи, случайность и необходимость признания, близкодействие и т.д.

6.Техника в начальном этапе. История человечества. Простейшие машины: наиболее давней машиной была зернотёрка. VIII в. до н. э. появилась водяная мельница. 5 простейших механизмов: рычаг. Рыча́г — простейшее механическое устройство, представляющее собой твёрдое тело (перекладину), вращающееся вокруг точки опоры. Стороны перекладины по бокам от точки опоры называются плечами рычага. Рычаг используется для получения большего усилия на коротком плече с помощью меньшего усилия на длинном плече (или для получения большего перемещения на длинном плече с помощью меньшего перемещения на коротком плече). Сделав плечо рычага достаточно длинным, теоретически, можно развить любое усилие. Блок — простое механическое устройство, позволяющее регулировать силу, ось которого закреплена при подъеме грузов, не поднимается и не опускается. Представляет собой колесо с желобом по окружности, вращающееся вокруг своей оси. Жёлоб предназначен для каната, цепи, ремняи т. п. Ось блока помещается в обоймах, прикреплённых на балке или стене, такой блок называется неподвижным (т.е. ось блока закреплена); если же к этим обоймам прикрепляется груз, и блок вместе с ними может двигаться, то такой блок называется подвижным. Ворот (от — воротить, крутить, вращать)  — простейший механизм, предназначенный для создания тягового усилия на канате (тросе, верёвке). Синоним простейшей лебёдки. В более широком смысле воротом называют рычаг (для создания крутящего момента), совершающий при работе полный оборот (вороток в слесарном инструменте, вороты привода мельничных жерновов от лошадей). Клин — простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого 6 сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета. Клин — одна из разновидностей механизма под названием «наклонная плоскость». Последнее тысячелетие до н. э. человечество обладало знаниями по статике, динамике, небесной механике, гидравлике. Практическое применение: управление водными потоками.

7.Техника античности Рима. Военная техника. Военная техника: баллисты, полебилы… Папп написал ряд книг, из которых до нас дошло 2-четвёртая и пятая (о построении метательных машин и о пневматике). Уже Папп знал, что скорости вращения двух колёс, находящихся в зацеплении, обратно пропорциональны числу зубьев и что число зубьев относится к диаметру колеса.

8.Техника античности Рима. Машины автоматы. Водяная мельница состояла из 3 простых механизмов: 1-двигатель, 2-трансмиссия, 3-жирковка. Выдающимися механиками были Герон Александрийский, Ктесибий, Папп Александрийский. В античности развито искусство создания автомата и автоматических игрушек. К ним можно отнести преобразование паровой турбины, автоматическая система для тронного зала.

9. Астрономічні світи тародавніх греків. У грецькій науці твердо встановилася думка (з різними, звичайно, варіаціями), що Земля подібна плоскому або опуклому диску, оточеному океаном. Від цієї точки зору багато грецькі мислителі не відмовилися навіть тоді, коли в епоху Платона і Аристотеля, здавалося, взяли гору уявлення про кулястість Землі. На жаль, вже в ті далекі часи прогресивна ідея пробивала собі дорогу з великими труднощами, вимагала від своїх прихильників жертв, але, на щастя, тоді ще «не здавався єрессю талант», а «в аргументах не ходив чобіт». "Космос" грецькою - це порядок, устрій, стрункість (взагалі, щось впорядковане). Філософи Стародавньої Греції розуміли під словом "космос" Світобудову, розглядаючи її як упорядковану гармонійну систему. Космосу протиставлявся безлад, хаос. Для стародавніх греків поняття порядку і краси в явищах природи були тісно пов'язані. Ця точка зору трималася у філософії та науці довго. Недарма навіть Копернік вважав, що орбіти планет повинні бути колами лише тому, що коло гарніше від еліпса. У поняття "космос" спочатку включали не тільки світ небесних світил, але і все, з чим ми стикаємося на поверхні Землі. Знаменитий натураліст 19 століття Олександр Гумбольдт створив фундаментальну працю "Космос" (5 томів, 1845-62), підсумувавши все, що тоді було відомо про природу взагалі. Іноді під космосом розуміли лише планетну систему, навколишнє Сонце. Найближча і найбільш доступна дослідженню область космічного простору - навколоземний простір. Саме з цієї області почалося освоєння космосу людьми, в ній побували перші ракети. Польоти космічних кораблів з екіпажами на борту і вихід космонавтів безпосередньо в космічний простір значно розширили можливості дослідження "близького космосу". Космічні дослідження включають також вивчення "дальнього космосу" і ряду нових явищ, 9 пов'язаних з впливом невагомості і інших космічних факторів на фізико-хімічні та біологічні процеси. З найдавніших часів Земля вважалася центром світобудови. При цьому передбачалося наявність центральної осі Всесвіту і асиметрія "верх-низ". Землю від падіння утримувала якась опора, в якості якої в ранніх цивілізаціях мислилося якесь гігантське міфічна тварина або тварини (черепахи, слони, кити). "Батько філософії" Фалес Мілетський в якості цієї опори бачив природний об'єкт - світовий океан. Анаксимандр Мілетський припустив, що Всесвіт є центрально-симетричною і в ній відсутня будь виділений напрям. Тому у знаходиться в центрі Космосу Землі відсутня підстава рухатися в будь-якому напрямку, тобто вона вільно спочиває в центрі Всесвіту без опори. Учень Анаксимандра Анаксимен не пішов за вчителем, вважаючи, що Земля утримується від падіння стиснутим повітрям. Такої ж думки дотримувався і Анаксагор. Точку зору Анаксімандра поділяли піфагорійці, Парменід і Птолемей. Принципово новий крок зробив Піфагор, який припустив, що Земля має форму кулі. У цьому йому були не тільки піфагорійці, але також Парменід, Платон, Аристотель. Так виникла канонічна форма геоцентричної системи, згодом активно розробляється давньогрецькими астрономами: куляста Земля знаходиться в центрі сферичної Всесвіту; видиме добове рух небесних світил є відображенням обертання Космосу навколо світової осі. Що стосується порядку проходження світил, то Анаксимандр вважав зірки розташованими найближче до Землі, далі слідували Місяць і Сонце. Анаксимен вперше припустив, що зірки є найбільш далекими від Землі об'єктами, закріпленими на зовнішній оболонці Космосу. У цьому йому слідували всі наступні вчені (за винятком Емпедокла, який підтримав Анаксимандра). Виникло думку (вперше, мабуть, у Анаксимена або піфагорійців), що чим більше 9 період обігу світила по небесній сфері, тим воно вище. Таким чином, порядок розташування світил опинявся таким: Місяць, Сонце, Марс, Юпітер, Сатурн, зірки. Сюди не включені Меркурій і Венера, тому що у греків були розбіжності на їх рахунок: Аристотель і Платон поміщали їх відразу за Сонцем, Птолемей - між Місяцем і Сонцем. Аристотель вважав, що вище сфери нерухомих зірок немає нічого, навіть простору, в той час як стоїки вважали, що наш світ занурений у нескінченне порожній простір; атомісти слідом за Демокрітом вважали, що за нашим світом (обмеженим сферою нерухомих зірок) знаходяться інші світи. Цю думку підтримували епікурейці, його яскраво виклав Лукрецій в поемі "Про природу речей".Давньогрецькі вчені по-різному, однак, обгрунтовували центральне положення і нерухомість Землі. Анаксимандр, як уже зазначалося, в якості причини вказував сферичну симетрію Космосу. Його не підтримував Аристотель, висуваючи контрвисновок, приписаний згодом Буриданов : в такому випадку людина, що знаходиться в центрі кімнати, в якій біля стін знаходиться їжа, повинен померти з голоду (див. Буриданов осел). Сам Аристотель обгрунтовував геоцентризм наступним чином: Земля є важким тілом, а природним місцем для важких тіл є центр Всесвіту; як показує досвід, всі важкі тіла падають прямовисно, а оскільки вони рухаються до центру світу, Земля знаходиться в центрі. Крім того, орбітальний рух Землі (яке припускав піфагорієць Філолай) Аристотель відкидав на тій підставі, що воно повинно призводити до параллактическому зміщення зірок, що не спостерігається. Зрозуміло, доводи Клеомеда і Птолемея доводять тільки, що Всесвіт набагато більше Землі, і тому також є неспроможними. Птолемей намагається також обгрунтувати і нерухомість Землі ( Альмагест, книга I). По-перше, якби Земля зміщувалася від центру, то спостерігалися б тільки що 9 описані ефекти, а раз їх немає, Земля завжди знаходиться в центрі. Іншим доводом є вертикальність траєкторій падаючих тел. Відсутність осьового обертання Землі Птолемей обгрунтовує наступним чином: якби Земля оберталася, то "... всі предмети, не спираються на Землю, повинні здаватися здійснюють такий же рух у зворотному напрямку; ні хмари, ні інші літаючі або ширяють об'єкти ніколи не будуть видимі рухомими на схід, оскільки рух Землі на схід буде завжди відкидати їх, так що ці об'єкти будуть здаватися рухомими на захід, у зворотному напрямку ". Неспроможність цього аргументу стала ясна тільки після відкриття основ механіки.

10.Физика арабского востока. Механика доведена до уровня прикладной науки. Вклад математики: примерно в 595 году была придумана десятичная система. Аль-Ботани придумал sin и cos. Вклад химии: плавление, фильтрование, растворение, процессы дисциляции. Арабы впервые получили чёрный порох, они впервые классифицировали вещества:минеральные, растительные и животные. Вклад оптики: в 1038 году представлены все достижения в оптике. Исследования преломления света.

11.Физика средневековья. Методология науки в эпоху средневековья. Роджер Бекон и его представления про метод. Механика: Гейт Збери ввёл понятия мгновенной скорости и ускорения. Рассматривают ускорение и замедление движения, относительные перемещения. Впервые происходит деление на различные виды движения. Сделал это А. Саксонский: равномерное, вращательно, поступательное, переменное движение. Оптика: важнейшим был трактат Вителло, он открыл закон о б обратимости лучей, который показывает, что параболические зеркала имеют один фокус. Роджер Бекон выдвигает идею о конечности скорости света. В 1269 году вышел труд Полегрино «О магнитах». В 1600 году труд Гильберта «О магнитах». 1450-1600-физика эпохи возникновения новой науки. Н. Кузанский выдвигает три трактата «Учение незнания» 1-земля и небесные тела построены из одной материи, 2-движение есть основой существования мира, поэтому Земля может двигаться, 3-вселенная не ограничена. Р. Бекон считал, что только математика, как наука, наиболее достоверна и несомненна. С её помощью можно проверять данные всех остальных наук. Кроме того он утверждал, что математика, самая легкая из наук и доступна каждому. Бэкон выделял два типа опыта: 1) реальный, жизненный опыт, который можно приобрести только в процессе жизни; и 2) опыт-доказательство, полученный через внешние чувства. Он касается только материальных предметов. Но существует ещё духовный опыт, утверждал Бэкон, который возможно познать только избранным людям через мистическое состояние, 11 через внутреннее озарение.

12.Зарождение новой физики-физики эпохи возрождения. Предшественники Леонардо да Винчи. Гейт Збери ввёл понятия мгновенной скорости и ускорения. Рассматривают ускорение и замедление движения, относительные перемещения. Впервые происходит деление на различные виды движения. Сделал это А. Саксонский: равномерное, вращательно, поступательное, переменное движение. Оптика: важнейшим был трактат Вителло, он открыл закон о б обратимости лучей, который показывает, что параболические зеркала имеют один фокус. Роджер Бекон выдвигает идею о конечности скорости света. В 1269 году вышел труд Полегрино «О магнитах». Леонардо да Винчи: 1519 год-работает практически во всех областях физики: механика, гидравлика, статика, оптика… Изучалось свободное падение тела, трение, сопротивление воздуха. Теории движения волн, жидкостей. Построил теорию трения, определил коэффициенты трения. Зная закон Паскаля, принцип сообщающихся сосудов, сопротивление растяжения ввёл принцип суперпозиции. Исследуя законы физиологического зрения показал, что свет Луны отражается.

13.Разработка теоретических основ науки. Методология Ф. Бэкона. Картезианство и механика Декарта. Разработка теоретических основ науки были заложены Бэконом, Декартом и Галилеем. Исследовательский метод, разработанный Фрэнсисом Бэконом — ранний предшественник научного метода. Метод был предложен в сочинении Бэкона «Новый Органон» и был предназначен для замены методов, которые были предложены в сочинении Аристотеля почти 2 тысячелетия назад. В основе научного познания, согласно Бэкону, должны лежать индукция и эксперимент. Картезиа́нство— направление в истории философии, идеи которого восходят к Декарту. Для картезианства характерны скептицизм, рационализм, критика предшествующей схоластической философской традиции. Помимо этого картезианство характеризуется последовательнымдуализмом — предельно чётким разделением мира на две самостоятельные субстанции. Декарт и его методология: (1596-1650) предложил в качестве основ изучения мира дедуктивный метод. Декарт отождествлял материальный мир с притяжённой материей, он говорил: «дайте мне движение и материю-и я сотворю мир»

14.Галилей и его роль в борьбе за новое мировоззрение. Методология и её предназначение для учения механических явлений. Работы Галилея: 1609 год-«Звёздный вестник», 1632 год-«Диалог о двух системах мира: Птоломея и Каперника». Галилей набросал план изучения природы: 1-получить качественное описание природных явлений и процессов, и облечь их в математические формы; 2-выделить и измерить наиболее фундаментальные характеристики и процессы; 3-эти характеристики принять за основные переменные в формулах, описывающие явления и процессы; 4-при изучении явлений и процессов необходимо прибегать к идеализации. Впервые вводит метод идеализации. Галилей впервые обобщает понятие скорости на случай равномерного движения. Галилей ввёл понятие равноценных в отношении механического движения систем отсчёта, то есть он пришел от абсолютного покоя и движения к относительному. Он установил функциональную связь между скоростью и временем.

15.Новая астрономия. Система отсчёта за Коперником, Бруно, Кеплером, Галилеем. книга Коперника “Об обращениях небесных сфер”, труд всей его жизни, была опубликована в 1543 г., незадолго до смерти ученого, В этом сочинении Коперник математически разработал идею о движениях Земли и положил начало новой астрономии. Созданная им система мира называется гелиоцентрической. В ее основе лежали следующие утверждения: 1) Земля не является центром вселенной. 2)Единого центра для всех небесніх сфер несуществует. 3) Все планеті двинуться вокруг солнца, как вокруг центра. 4) всякое движение планет является только видимім и обусловленно тем, что земля движется и вращается вокруг солнца. 5). То что кажется нам движение Солнца есть результат движения Земли. Следуйщий шаг сделал Кеплер он впервіе в своїх книгах дал ряд правельніх законов. В первуй своїй книге Кеплер формулирует 3 закона: 1. Каждая планета движется по єлипсу в одно миз фокусов котрого находится Солнце. 2. Каждая планета движется в плоскости проходящяя через ее центр и центр Солнца, так что за равніе промежутки времени радіус вектор r соединяющий солнце и планету описывает равные площади. 3. Квадраты времен обращения планет вокруг солнца относятся как кубы больших полуосей эллипса по которым эти планеты движатся. Бруно разработал собственную «теорию», согласно которой Солнце обращается вокруг Земли в плоскости экватора, при этом Земля совершает суточное вращение вокруг своей оси и одновременно годичные колебания вдоль той же оси. В геоцентрической 15 системе отсчёта сложение этого колебания с движением Солнца по экватору приводит к видимому движению Солнца по эклиптике. Галилей. Первые телескопические наблюдения небесных тел Галилей провёл 7 января 1610 года. Эти наблюдения показали, что Луна, подобно Земле, имеет сложный рельеф — покрыта горами и кратерами. Известный с древних времен пепельный свет Луны Галилей объяснил как результат попадания на наш естественный спутник солнечного света, отражённого Землёй. Всё это опровергало учение Аристотеля о противоположности «земного» и «небесного»: Земля стала телом принципиально той же природы, что и небесные светила, а это, в свою очередь, служило косвенным доводом в пользу системы Коперника: если другие планеты движутся, то естественно предположить, что движется и Земля. Галилей обнаружил также либрацию Луны и довольно точно оценил высоту лунных гор..

16.Принципы динамики Галилея. В своей последней книге Галилей сформулировал правильные законы падения: скорость нарастает пропорционально времени, а путь — пропорционально квадрату времени^[76]. В соответствии со своим научным методом он тут же привёл опытные данные, подтверждающие открытые им законы. Более того, Галилей рассмотрел (в 4-й день «Бесед») и обобщённую задачу: исследовать поведение падающего тела с ненулевой горизонтальной начальной скоростью. Он совершенно правильно предположил, что полёт такого тела будет представлять собой суперпозицию (наложение) двух «простых движений»: равномерного горизонтального движения по инерции и равноускоренного вертикального падения. Галилей доказал, что указанное, а также любое брошенное под углом к горизонту тело летит по параболе^[76]. В истории науки это первая решённая задача динамики.

17. Принцип динамики Р.Декарта Назовем простейшим движением равномерное движение тела по простейшей траектории. Тогда закон инерции можно сформулировать так : всякое тело сохраняет состояние простейшего движения, пока и поскольку некоторые причины не выводят его из этого состояния. Различное понимание закона инерции у Галилея и затем у Декарта и Ньютона теперь сводится к различному пониманию простейшей траектории. Галилей считал простейшей траекторией движения окружность. Выбор этот определяется тем, что, во-первых, окружность — одна из трех «совершенных» кривых (Аристотель ввел понятие совершенной кривой, обладающей тем свойством, что любой кусок этой кривой может перемещаться без деформации вдоль этой кривой . Аристотель нашел две из них — окружность и прямую, Галилей нашел третью — винтовую линию.), и во-вторых, глядя на небо, движение по окружностям представлялось естественным (геоцентрическая система Птолемея или гелиоцентрическая система Коперника), тогда как движение по прямой — очень сложным (например, наблюдаемое с Земли движение кометы, траекторию которой вблизи Земли можно считать прямолинейной). Используя современный язык, можно сказать, что для Галилея естественной системой координат была полярная (сферическая) система с полюсом на Земле, в которой окружность с центром в полюсе — простейшая кривая, тогда как прямая, не проходящая через полюс — существенно более сложная кривая. Декарт был одним из создателей (другим был П.Ферма) метода координат и аналитической геометрии в прямоугольных координатах. В этих 17координатах простейшая кривая — прямая (кривая 1-го порядка), тогда как окружность — более сложная кривая (2-го порядка). Естественно, Декарт определял простейшее движение как равномерное прямолинейное движение. Может показаться, что простейшие движения Галилея и Декарта практически совпадают, имея в виду большие радиусы окружностей Галилея, и тем самым, законы инерции Галилея и Декарта также практически совпадают (именно так считают многие историки науки). Однако, простейшие движения Галилея и Декарта принципиальнейшим образом отличаются друг от друга. Дело в том, что комбинируя простейшие движения Галилея, можно получить сколь угодно сложное движение (вспомните эпициклы Птолемея и Коперника), не требуя привлечения неких внешних причин (см. формулировку закона инерции). Иначе говоря, закон инерции Галилея не требует с необходимостью введения понятия силы. Простейшие движения Декарта отличаются тем, что любая комбинация простейших движений дает простейшее движение.*) И поскольку в природе, наряду с простейшими, наблюдаются сложные движения, закон инерции Декарта с необходимостью требует существования некой причины, преобразующей простейшие движения в сложные. Приход Ньютона стал неизбежен. (Декарт и сам, наряду с законом инерции, сформулировал основной закон динамики, но динамики Декарт не создал. Создателем динамики и, более широко, — классической механики по праву является Ньютон. Любопытное наблюдение: положение Декарта в тройке создателей классической механики «Галилей — Декарт — 17Ньютон» почти буквально (по вкладу и по ситуации) совпадает с положением Пуанкаре в тройке создателей специальной теории относительности «Лоренц — Пуанкаре — Эйнштейн».) Ньютон, приняв закон инерции Декарта и интерпретируя движение по инерции как движение с неизменным количеством движения, определил физическую величину, названную силой, как причину, изменяющую количество движения тела (второй закон Ньютона). Кроме того Ньютон ввел понятие динамической характеристики тела, как меры инертности, названную массой тела.

18. Проблема удара в физике XVIIст.

19.Проблема тяготения физики XVII ст. 1643 год-Робельваль высказывает мысль о всемирном тяготении: «материя, наполняющая пространство между небесными светилами и между частями каждого из них, обладает одним определённым свойством… Силой этого свойства материя оказывается соединённой в одном и том же теле, все части этого тела постоянно притягиваются друг к другу, в следствии чего они объединены в одно целое и могут быть отделены один от другого только большой силой»

20.Маятник. Проблемы гидростатики физики XVII ст. По проблеме маятника было решено следующее: 1-установлен закон изохронности колебаний маятника при малых отклонениях; 2-решена задача Марсена, о нахождении формы тяжёлого подвешенного тела, совершающего колебания с таким же периодом как и в математическом маятнике специально подобранной длины. 1657 год-Гюгенс запатентовал маятниковые часы.

21. И.Ньютон и его методология. Философское значение творчества Ньютона. Галилей умер 8 января 1642 г. В том же 1642 г. на Рождество, в Вулсторпе, в окрестностях деревни Колстерворт, Линкольншир, родился Исаак Ньютон. Ньютон завершил научную революцию, и с его системой мира обретает лицо классическая физика. Но не только астрономические или оптические, а также математические открытия (он, независимо от Лейбница, изобрел дифференциальное и интегральное исчисление) обессмертили его имя. Ньютон занимался также актуальными теологическими проблемами, вырабатывая точную методологическую теорию. Без правильного понимания идей Ньютона мы не сможем понять вполне ни значительной части английского эмпиризма, ни Просвещения, особенно французского, ни самого Канта. Действительно, как мы увидим ниже, "разум" английских эмпириков, лимитируемый и контролируемый "опытом", без которого он уже не может свободно и по желанию перемещаться в мире сущностей, - это "разум" Ньютона. Вольтер, побывав в Англии, "увидит, что там граждане могут стремиться к любой должности, что свобода не порождает несовместимости с порядком, религия терпимо относится к философии. <...> Чтение сочинений Локка даст сведения по философии, чтение Свифта - модель, чтение Ньютона - научную доктрину" (А. Моруа). "Разум" деятелей эпохи Просвещения - это "разум" эмпирика Локка, образец которого в науке Бойля и физике Ньютона; последняя не теряется в гипотезах о внутренней природе или сущности явлений, но, постоянно контролируемая опытом, ищет и испытывает законы их функционирования. Наконец, мы не должны забывать, что "наука", о которой говорит Кант, - это наука Ньютона, и что пиетет Канта перед "звездными небесами" - это восхищение порядком вселенной как часов Ньютона; Кант верил, что обязанность философа - объяснить уникальность и истинность теории Ньютона. Без понимания образа науки Ньютона поистине невозможно понять "Критику чистого разума" Канта (К. Поппер). Итак, порядок мира обнаруживает намерение 21премудрого и могущественного Существа. Это Существо "управляет всеми вещами не как мировая душа, но господин всего; и благодаря этому управлению Его обычно называют Господь Бог Вседержитель, или Пантократор... Высший Бог - вечное существо, бесконечное, абсолютно совершенное; но существо, хотя и совершенное, но без господства, не может быть названо Господь Бог... Из Его праведного господства следует, что это живое, умное и сильное Существо; а из других Его совершенств - что Он вечен и бесконечен, всемогущ и всезнающ". Итак, сила тяготения существует. Об этом свидетельствуют наблюдения. Но если попытаться углубиться в проблему, оказывается невозможным избежать следующего вопроса: какова причина или, если хотите, сущность тяготения? Ньютон отвечает: "По правде говоря, мне еще не удалось вывести причину этих свойств тяготения, гипотез же я не измышляю". Эта всем известная методологическая сентенция Ньютона традиционно цитируется как пример настоятельного призыва к фактам и обоснованного осуждения предположений. Однако всем ясно, что и Ньютон формулировал гипотезы; но он велик, ибо умел их формулировать и доказывать, почему яблоко падает на землю и почему Луна не обрушивается на Землю, почему кометы притягиваются к Солнцу и почему происходят приливы. Так что же понимал Ньютон под "гипотезой"? "Я не измышляю гипотез; ведь все то, что не выводится из явлений, должно быть гипотезой, а гипотезам, метафизическим, физическим, механическим, скрытым свойствам не должно быть места в экспериментальной философии. В такой философии полученные из явлений частные суждения путем индукции становятся общими. Именно так были открыты непроницаемость, подвижность, законы движения и тяготения. И для нас достаточно, что тяготение действительно существует и действует по законам, которые мы изложили и которые в состоянии объяснить все движения небесных тел и нашего моря" и их положения в будущем. Этого физику вполне достаточно. Но какова причина тяготения? - вопрос ускользает из поля 21наблюдения "экспериментальной философии". А Ньютон не хочет запутаться в неконтролируемых метафизических допущениях. Вот в чем смысл выражения "Гипотез не измышляю".

22.Механика Ньютона. Пространство и время в механике Ньютона. Основные положения механики Ньютона: По Ньютону пространство-это абсолютное пространство по своей сущности, без относительно к чему-либо внешнему, остаётся всегда одинаковым и неподвижным. Время по Ньютону-это абсолютное истинное математическое время, само по себе и по самой своей сущности без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и называется длительностью. Ньютон вводит такие понятия: масса, инерция, инертность, количество движения, сила; впервые отделяет массу от веса. Масса по Ньютону-это количество материи (масса)-мера таковой определяемой произведением плотности материи на объём, в которой она содержится. Инертность по Ньютону-это врождённая сила материи, представляющая собой способность материи оказывать сопротивление, по которой всякое, отдельно взятое тело, предоставленное самому себе, удерживает своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Количество движения по Ньютону-это есть мера такового, установленная пропорционально скорости и массы. Характеристикой взаимодействия является сила. Сила-это физическая причина изменения состояния тел, его движения, размеров или форм.

23.Основные технические достижения средневековья. Книгопечатание. Средние века-это период от падения Римской империи(476 год) до падения Восточной римской империи(1453 год). Европа позаимствовала из стран востока наиболее важные открытия: часы, компас, рулевое управление, бумага. 1-использовались силы воды и ветра. Воляные мельницы стали широко распространятся в VI-VII ст. В Англии было 5700 мельниц. Ветряные мельницы появились в конце XII ст. А также были достижения в сфере транспорта и судна. Возникло книгопечатание. Бумагу изобрели в Китае. Цой Лунь в 105 году. Первый этап-ксилография из деревянных форм; второй-печать двигающимися буквами. В Европе это появилось в XIII ст. Техника штучной печати для воспроизведения текста, рисунков и изображений, широко использовалась по всей Восточной Азии. Она возникла в Древнем Китае как метод печати на текстиле, а затем и на бумаге. В качестве метода печати на ткани, самые ранние сохранившиеся образцы являются китайскими и датируются ранее 220 года н. э. Ближайшие по времени западные образцы относятся к IV веку, и принадлежат Древнему Египту эпохи римского управления.

24.Основные технические достижения средневековья. Мельницы. Транспорт. Средние века-это период от падения Римской империи(476 год) до падения Восточной римской империи(1453 год). Европа позаимствовала из стран востока наиболее важные открытия: часы, компас, рулевое управление, бумага. 1-использовались силы воды и ветра. Воляные мельницы стали широко распространятся в VI-VII ст. В Англии было 5700 мельниц. Ветряные мельницы появились в конце XII ст. Ветряная мельница — аэродинамический механизм, который выполняет механическую работу за счет энергии ветра, улавливаемой крыльями мельницы. Наиболее известным применением ветряных мельниц является их использование для помола муки. На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными мельницами, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы, для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции. С развитием в XIX в. паровых машин использование мельниц постепенно стало сокращаться. А также были достижения в сфере транспорта и судна.

25. Термометрия в конце XVII – в начале XVIII. Изобретению термометра предшествовало создание термоскопа – прибора, который отмечал изменение температуры . При потеплении воздух внутри шара расширялся и вытеснял воду из шара в трубку с открытым концом. По изменению уровня воды в трубке и судили об изменении температуры. В XVII веке термоскопы стали изготавливать в виде запаянной трубки, заполненной ртутью или спиртом. С этого момента показания термоскопов перестали зависеть от атмосферного давления. Опыты с ними стали всеобщим увлечением; ими даже украшали комнаты. Но, чтобы термоскоп стал термометром, нужно было научиться выражать его показания в виде числа, то есть изобрести шкалу. Как это сделать? Разные ученые поступали по-разному. Известно, что соль, смешанная со льдом, разъедает его, частично превращая в воду. При этом смесь сильно охлаждается. Исследуя это явление, американец Д. Фаренгейт обнаружил, что температура смеси постоянна и не зависит от количества льда и соли, если они взяты в избытке. Температуру этой смеси он и принял за 0 °F (читается: ноль градусов по Фаренгейту). За 100 °F он принял температуру тела человека. Француз Р. Реомюр предложил в качестве нуля градусов принять температуру замерзания воды, а температуру кипения воды принять за 80 °R (читается: восемьдесят градусов по Реомюру). Проверку шкалы Реомюра выполнял шведский учёный А. Цельсий. «Эти опыты я повторял два года, во все зимние месяцы, при различной погоде и разнообразных показаниях барометра, и всегда находил точно такую же точку на термометре. Я помещал термометр не только в 25тающий лед, но и в снег, когда он начинал таять. Я помещал также котел с тающим снегом вместе с термометром в топящуюся печь и всегда находил, что термометр показывал одну и ту же точку, если только снег лежал плотно вокруг шарика термометра». Так он описывал результаты своих опытов в XVIII веке. Итак, Цельсий установил важное явление – постоянство температуры смеси воды и льда. Далее он принялся за исследование температуры кипения воды. Он, в частности, обнаружил, что она зависит от наличия примесей и внешнего давления. Чем оно было больше, тем при более высокой температуре закипала вода. А в горах, например, где давление низкое, вода закипала при меньшей температуре. Усилиями А. Цельсия и другого шведского ученого, К. Линнея, была создана шкала, которой мы пользуемся и сегодня. В ней имеются две постоянные точки: 0 °С – температура сосуществования воды и льда, 100 °С – температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Расстояние между этими так называемыми реперными точками шкалы, поделенное на 100 равных частей, называется градусом шкалы Цельсия (лат. «градус» – шаг, ступень). Как видите, учёные XVIII века называли температурой то, что показывал их собственный термометр. В разных странах были приняты различные температурные шкалы, что создавало путаницу и затрудняло развитие науки. Единство измерений стало возможным лишь в XIX веке, благодаря усилиям англичанина У.Томсона (лорда Кельвина). Он вошёл в историю физики тем, что ввёл так называемую абсолютную шкалу температуры. Она была построена теоретически, исходя из 25предположения, что существует абсолютный ноль температуры, ниже которого температура никакого тела не может опуститься. По шкале Цельсия он равен –273 °С. Один градус шкалы Кельвина называется Кельвин и равен 1 °С. Эта шкала успешно применяется в науке и технике, и является основной температурной шкалой в современной физике.

26.Исследование теплоты. Калориметрия. Существовало 2 взгляда о теплоте: 1-материя вещества, 2-состояние движения. К концу XVII ст. выдвинулись 2 теории: 1-теплота-это особый вид материи, тепловой флюид; 2-теплота-это род внутреннего движения части чек (Гук, Декарт, Бойль, Бернулли). Теория тепловода в начале XVIII в. дала толчок формированию важнейших термодинамических понятий: теплоёмкость, удельная теплоёмкость, количество теплоты и различие понятий температуры и количества тепла. Формулы для определения температур смешивания одинаковых жидкостей разных масс впервые дал Рихман. Термин Удельная теплоёмкость ввёл Гадолин в 1784 году. Лавузье и Ла-Плас так понимали понятие теплоёмкости : «если взять 2 вещества одинаковой массы и температуры, то количество теплоты, требуемое для повышения их температуры на 1 градус не будет одинаковой для обоих тел, если принять за единицу теплоты то её количество, которое повышает температуру единицы веса на 1 градус, то все остальные количества теплоты, относящиеся к другим веществам могут быть выражены в долях этих единиц под выражением удельной теплоёмкости. Мы будем понимать отношения этих теплот». Клаудиус формулирует тепловую аксиому: теплота не может переходить сама собой от холодного тела к нагретому. Дальше он уточняет: переход тепла от более холодного тела к тёплому не может иметь места без конденсации. Калориметрия- совокупность методов измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощаемой при протекании различных физических или химических процессов. Методы калориметрии применяют при 26

26 определении теплоемкости, тепловых эффектов химических реакций, растворении, смачивании, адсорбции, радиоактивного распада и др. Методы калориметрии также широко применяют в промышленности для определения теплотворной способности топлива.