كودريافتسيف ب. دورة في تاريخ الفيزياء. النجاحات الأولى للفيزياء التجريبية P مع Kudryavtsev تاريخ الفيزياء

الدورة التعليمية. - الطبعة الثانية ، مصححة. وإضافية - م: التربية ، 1982 - 448 ص: مريض مساق في تاريخ الفيزياء مخصص للطلاب المعاهد التربوية. يحدد تاريخ فيزياء العالم من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. يتكون الكتاب من ثلاثة أجزاء. يغطي الأول تاريخ تكوين العلوم الفيزيائية ، وتنتهي مع نيوتن. الجزء الأخير ، الثالث مكرس لتاريخ تكوين فيزياء الكم والنسبية والنووية. كودريافتسيف - "تاريخ الفيزياء" المكون من ثلاثة مجلدات ؛ ظهر المجلد الأول في عام 1948 ، والثالث في عام 1971. وقد غطى كل الفيزياء ، من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. حاول المؤلف لأول مرة إلقاء الضوء على المادة من المواقف الماركسية. في الوقت نفسه ، أشاد الكتاب بالفيزيائيين الروس ، الذين غالبًا ما كان المؤرخون الأجانب يسكتون أعمالهم. صفات إيجابيةبالطبع لا يمكن أن يكون "تاريخ الفيزياء" وثراء المادة الموجودة فيه دليل الدراسةفي سياق تاريخ الفيزياء (على الأقل بسبب الحجم الهائل). لذلك ، في السنوات اللاحقة ، P. كتب Kudryavtsev "تاريخ الفيزياء والتكنولوجيا" (مع I.Ya. Confederateov) ، ثم في عام 1974 - "دورة في تاريخ الفيزياء" لطلاب المعاهد التربوية. في هذه الدورة ، PS أخذ Kudryavtsev في الاعتبار أوجه القصور والجوانب الإيجابية لعمله السابق وخفض المواد المدرجة في تاريخ الفيزياء بنحو الثلث. جدول المحتويات (تحت المفسد).

ن. مالوف. بافيل ستيبانوفيتش كودريافتسيف (1904-1975)
ظهور الفيزياء (من العصور القديمة إلى نيوتن)
فيزياء العصور القديمة
ولادة المعرفة العلمية
المرحلة الأولى من العلم القديم
ظهور الذرات
أرسطو
الذرات في عصر ما بعد أرسطو
أرخميدس
فيزياء العصور الوسطى
ملاحظات تاريخية
إنجازات علم الشرق في العصور الوسطى
علوم العصور الوسطى الأوروبية
الكفاح من أجل نظام مركزية الشمس
ملاحظات تاريخية
ثورة علمية في كوبرنيكوس
النضال من أجل نظام مركزية الشمس في العالم. جيوردانو برونو. كبلر
جاليليو
ظهور الأساليب التجريبية والرياضية
منهجية جديدة وتنظيم جديد للعلوم. بيكون وديكارت
التطورات المبكرة في الفيزياء التجريبية
استكمال النضال من أجل نظام مركزية الشمس
مزيد من التقدم في الفيزياء التجريبية
نيوتن
تطوير الاتجاهات الرئيسية للفيزياء الكلاسيكية (القرنين الثامن عشر والتاسع عشر)
استكمال الثورة العلمية في القرن الثامن عشر.
ملاحظات تاريخية
العلوم في روسيا. م. لومونوسوف
ميكانيكا القرن الثامن عشر
الفيزياء الجزيئيةوالدفء في القرن الثامن عشر
بصريات
الكهرباء والمغناطيسية
تطور المجالات الرئيسية للفيزياء في القرن التاسع عشر.
تطور الميكانيكا في النصف الأول من القرن التاسع عشر
تطور البصريات الموجية في النصف الأول من القرن التاسع عشر
ظهور الديناميكا الكهربائية وتطورها قبل ماكسويل
الكهرومغناطيسية
ظهور الديناميكا الحرارية وتطورها. كارنو
اكتشاف قانون الحفاظ على الطاقة وتحويلها
انشاء المعامل
القانون الثاني للديناميكا الحرارية
النظرية الميكانيكية للحرارة والذرات
مزيد من التطويرالفيزياء الحرارية والذرات
نشأة النظرية وتطورها حقل كهرومغناطيسي
اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية
اختراع الراديو
الاتجاهات الرئيسية للثورة العلمية في الفيزياء في القرن العشرين.

الديناميكا الكهربية للوسائط المتحركة والنظرية الإلكترونية
نظرية النسبية لأينشتاين
نقد لميكانيكا نيوتن وهندسة إقليدس
مزيد من التطوير لنظرية النسبية
ظهور الفيزياء الذرية والنووية
اكتشاف رونتجن
اكتشاف النشاط الإشعاعي
اكتشافات P. و M. Curie
اكتشاف الكميات
المرحلة الأولى من ثورة الفيزياء
اكتشاف التحولات المشعة. فكرة الطاقة الذرية
تطوير نظرية الكم بواسطة أينشتاين
تحليل لينين لـ "أحدث ثورة في العلوم الطبيعية"
ذرة رذرفورد بورا
نماذج من الذرة قبل بوهر
افتتاح نواة ذرية
ذرة البورون
تشكيل الفيزياء السوفيتية
ملاحظات تاريخية
هندسة الراديو والفيزياء الإشعاعية
تطوير الفيزياء النظرية من قبل العلماء السوفييت
تطوير مجالات أخرى من الفيزياء السوفيتية
ظهور ميكانيكا الكم
صعوبات في نظرية بوهر
أفكار De Broglie
ظهور الإحصاء الكمي
فتح الدوران
ميكانيكا هايزنبرغ وشرودنغر
تطور الفيزياء النووية عام 1918-1938.
بداية الطاقة النووية. اكتشاف النظائر
الانشطار النووي
تاريخ اكتشاف النيوترون
تاريخ اكتشاف النيوترون
نموذج البروتون النيوتروني للنواة
الأشعة الكونية. اكتشاف البوزيترون
المسرعات
النشاط الإشعاعي الاصطناعي
تجارب فيرمي
نظرية انحلال β لفرمي
اكتشاف الايزومرية النووية
انشطار اليورانيوم
تنفيذ تفاعل تسلسلي للانشطار النووي
المؤلفات
كلاسيكيات الماركسية اللينينية
كتابات عامة عن تاريخ ومنهجية الفيزياء
أعمال علماء الفيزياء
السير الذاتية والدراسات المخصصة للعلماء الأفراد

الكتاب المدرسي هو دورة محاضرات عن تاريخ الفيزياء من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. الغرض من الدليل هو إعداد المعلمين المستقبليين لتنفيذ النهج التاريخي في تدريس الفيزياء في المدرسة. لذلك ، يتم إيلاء اهتمام كبير لتاريخ اكتشاف القوانين الفيزيائية والظواهر المقدمة في البرنامج.
مدرسة اعدادية. تم وصف تاريخ الفيزياء الحديثة أيضًا بالتفصيل ، مما يسمح بتوسيع آفاق معلمي المستقبل.
لطلاب مؤسسات التعليم العالي التربوية.

موضوع وطرق تاريخ الفيزياء.
عند الشروع في دراسة أي علم جديد ، من الضروري أولاً وقبل كل شيء أن يكون لديك فكرة واضحة عما يدور حوله هذا العلم ، وما هو المكان الذي يحتله في الأمتعة الفكرية العالمية وما هي الأساليب التي يعمل بها. في هذه الحالة ، تصبح الدراسة واعية تمامًا ، ويصبح تطبيق المعرفة المكتسبة هو الأفضل. إلى أقصى حد ينطبق هذا على المعلمين المستقبليين الذين يتم توجيه هذا الكتاب المدرسي إليهم.

موضوع تاريخ الفيزياء هو عملية نشوء وتطور العلوم الفيزيائية ككل ، كظاهرة اجتماعية تحتل مكانًا معينًا في حياة الناس وتلعب دورًا محددًا فيها.

يجب أن يُنظر إلى تاريخ الفيزياء على أنه توليفة من العلوم الطبيعية والمناهج الإنسانية لدراسة الطبيعة والمجتمع. أولها يتميز بالدقة والصلاحية والتوصيلات المنطقية للأجزاء. يضفي النهج الإنساني على هذا التخصص تأثيرًا عاطفيًا قويًا ، وإحساسًا بالانتماء إلى الأحداث الجارية ، وهو ما يميز جميع مجالات العلوم التاريخية. هذا هو السبب في أن دراسة تاريخ الفيزياء يمكن اعتبارها واحدة من المجالات الرئيسية لإضفاء الطابع الإنساني على تعليم العلوم الطبيعية. بالنسبة لمعظم العلوم الدقيقة ، فإن دراسة تاريخهم هي في أفضل طريقة ممكنةيدرك أن إنسانيتها.

المحتوى
مقدمة
مقدمة
المحاضرة 1. موضوع وطرق تاريخ الفيزياء
الجزء 1. الفيزياء في بداية الرحلة
المحاضرة 2. عصور ما قبل التاريخ للفيزياء. العلم القديم
السير الذاتية لعلماء بارزين في العصر القديم
محاضرة 3 المعرفة الجسديةالعصور الوسطى وعصر النهضة.
السير الذاتية لعلماء بارزين في العصور الوسطى وعصر النهضة
المحاضرة 4. الثورة العلمية في القرنين السادس عشر والسابع عشر
السير الذاتية لأعظم العلماء في القرنين السادس عشر والسابع عشر
المحاضرة 5. جاليليو جاليلي ومعاصروه.
تكوين أسس المعرفة العلمية
السير الذاتية لأكبر العلماء - معاصري غاليليو
المحاضرة 6. نيوتن وطريقته العلمية
الجزء 2. فيزياء كلاسيكية
المحاضرة 7. تطوير الميكانيكا الكلاسيكية
السير الذاتية لعلماء ميكانيكا بارزين
المحاضرة 8
السير الذاتية لمكتشفي قوانين الكهرومغناطيسية
المحاضرة 9. جي كي ماكسويل ونظريته الكهرومغناطيسية
السير الذاتية لأكبر العلماء العاملين في مجال الكهرومغناطيسية
محاضرة 10. تطور البصريات في القرنين السابع عشر والتاسع عشر
السير الذاتية لكبار علماء البصريات
المحاضرة 11
السير الذاتية لعلماء بارزين - باحثي الحرارة
المحاضرة 12
سير ذاتية لأكبر العلماء ومبدعي الديناميكا الحرارية والفيزياء الإحصائية
الجزء 3. الفيزياء الحديثة
المحاضرة 13 أواخر التاسع عشر- أوائل القرن العشرين
السير الذاتية لمؤسسي نظرية الكم
المحاضرة 14. الديناميكا الكهربائية للوسائط المتحركة والنظرية الإلكترونية. أ. أينشتاين
سير ذاتية لمبدعي نظرية الإلكترون ونظرية النسبية
المحاضرة 15
السير الذاتية لأعظم العلماء - مؤسسو الفيزياء النووية وميكانيكا الكم
محاضرة 16. العلم والمجتمع. جوائز نوبل في الفيزياء
الفائزون جائزة نوبلفي الفيزياء
المحاضرة 17. الفيزياء الحديثة. تاريخ الاكتشافات المادية في نهاية القرن العشرين
المحاضرة 18 الفيزياء السوفيتية
استنتاج.

تنزيل مجاني الكتاب الاليكترونيبتنسيق مناسب ، شاهد واقرأ:
قم بتنزيل كتاب History of Physics، Ilyin V.A.، 2003 - fileskachat.com ، للتحميل السريع والمجاني.

دورة تاريخ الفيزياء مخصصة لطلاب المعاهد التربوية. يحدد تاريخ فيزياء العالم من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. يتكون الكتاب من ثلاثة أجزاء. يغطي الأول تاريخ تكوين العلوم الفيزيائية ، وتنتهي مع نيوتن. الجزء الأخير ، الثالث مكرس لتاريخ تكوين فيزياء الكم والنسبية والنووية.

كودريافتسيف بافل ستيبانوفيتش

بروك. بدل للطلاب. في تي على المادية. متخصص. - الطبعة الثانية ، مصححة. وإضافية - م: التنوير ، 1982. - 448 صفحة ، illust

نشأ بافيل ستيبانوفيتش كودريافتسيف - أحد المتخصصين السوفيت المشهورين في تاريخ الفيزياء - في عائلة من المعلمين الريفيين ؛ ساعده والديه في الحصول على تعليم ثانوي ومنذ الطفولة غرس فيه طعم العلم والفن.

كطالب في كلية الفيزياء والرياضيات في موسكو جامعة الدولة، برز P. S. Kudryavtsev بين رفاقه بذاكرة استثنائية ، والقدرة على استيعاب الأفكار الجديدة بسهولة ، والاستعداد لمناقشتها في فريق ، ومساعدة الآخرين على استيعاب مواد غير معروفة ، وأحيانًا معقدة للغاية. قسّم P. S. Kudryavtsev ، المدمن ، وقته بين الفيزياء والتاريخ والمسرح والشعر. كتب الشعر الجيد بنفسه.

بعد تخرجه من جامعة موسكو الحكومية (عام 1929) ، عمل P. S. Kudryavtsev في معاهد غوركي وأوريل التربوية. من عام 1946 حتى وفاته ، درس في معهد تامبوف التربوي ، حيث ترأس قسم الفيزياء النظرية. هناك نظم دورة في تاريخ الفيزياء ، وافتتح المتحف الوحيد في البلاد لتاريخ الفيزياء ، وأنشأ مدرسة لمؤرخي العلوم الشباب ، وحقق افتتاح دورة للدراسات العليا في هذا التخصص.

في عام 1944 ، حصل على كتاب عن نيوتن درجة أكاديميةمرشح ، وفي عام 1951 - للمجلد الأول من "تاريخ الفيزياء" - درجة دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية.

العمل الرئيسي طوال حياة P. S. Kudryavtsev هو "تاريخ الفيزياء" المكون من ثلاثة مجلدات ؛ ظهر المجلد الأول في عام 1948 ، والثالث - في عام 1971. وقد غطى مجمل الفيزياء - من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. حاول المؤلف لأول مرة إلقاء الضوء على المادة من المواقف الماركسية. في الوقت نفسه ، أشاد الكتاب بالفيزيائيين الروس ، الذين غالبًا ما كان المؤرخون الأجانب يسكتون أعمالهم.

مع العديد من الصفات الإيجابية لـ "تاريخ الفيزياء" وثراء المادة الموجودة فيه ، بالطبع ، لا يمكن أن يكون كتابًا دراسيًا لدورة في تاريخ الفيزياء (على الأقل بسبب الحجم الهائل).

لذلك ، في السنوات اللاحقة ، كتب PS Kudryavtsev "تاريخ الفيزياء والتكنولوجيا" (مع I Ya Confederateov) ، ثم في عام 1974 "دورة تاريخ الفيزياء" لطلاب المعاهد التربوية. في هذه الدورة ، PS Kudryavtsev أخذ في الاعتبار أوجه القصور والجوانب الإيجابية لأعماله السابقة وقطع المواد المدرجة في "تاريخ الفيزياء" تقريبًا

موظفو المعاهد التربوية والمدارس وكذلك الطلاب والطلاب على دراية بأعمال أخرى لـ PS Kudryavtsev - كتب عن Torricelli و Faraday و Maxwell ، والمقالات والخطب حول تاريخ الفيزياء ، تُعرف أعمال PS Kudryavtsev في الخارج تقديراً لأعماله العلمية مزايا ، انتخب عضوا مناظرا في الأكاديمية الدولية لتاريخ العلوم.

طوال حياته ، دعا PS Kudryavtsev إلى إدخال تاريخ الفيزياء في الخطط التعليميةكليات الفيزياء في المعاهد التربوية دعونا نأمل أن تكون إعادة إصدار "دورة تاريخ الفيزياء" بمثابة حافز لتحقيق حلم بافيل ستيبانوفيتش العزيز.

أستاذ ، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية ن. ن. مالوف

في الوقت الحاضر ، هناك عدد كافٍ من الكتب للمؤلفين السوفييت والأجانب الذين يعرضون تاريخ الفيزياء من العصور القديمة وحتى يومنا هذا. ومع ذلك ، اقترحت دار النشر Prosveshchenie أن يكتب المؤلف دورة من مجلد واحد يمكن أن تكون بمثابة كتاب مدرسي عن التاريخ الفيزياء لطلاب المعاهد التربوية.

تكمن الصعوبة الرئيسية في تدريس تاريخ الفيزياء في عدم التناسب بين مادتها الضخمة وعدد الساعات المخصصة لدراسة هذا الموضوع. إذا كان يُقترح غالبًا التركيز على جزء واحد من الدورة ، على سبيل المثال ، حول تاريخ الفيزياء الحديثة ، يتم الحصول على صورة مشوهة من جانب واحد لتطور العلوم الفيزيائية ، وفي الوقت نفسه ، يحتاج المعلم المستقبلي إلى صورة كاملة إلى حد ما لتطور العلم ، من بدايته إلى حالته الحالية. الطلاب حول أرخميدس وآينشتاين ، حول نيوتن ورذرفورد ، حول لومونوسوف وكورتشاتوف. هذه المعلومات ، على الأقل في سماتها الرئيسية ، يجب أن يحصل عليها من "دورة تاريخ الفيزياء". لذلك ، يقدم الكتاب المقترح صورة تطور الفيزياء عبر تاريخها.

يتكون الكتاب من ثلاثة أجزاء ، يصف أولها تاريخ تكوين العلوم الفيزيائية ، بدءًا من تراكم المعلومات الفيزيائية الأساسية في عملية التجربة اليومية وانتهاءً بفيزياء نيوتن.

في الجزء الثاني ، يتم النظر في تاريخ تطور الاتجاهات الرئيسية للفيزياء الكلاسيكية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر.

الجزء الأخير ، والثالث مخصص لعرض الاتجاهات الرائدة لفيزياء XX في نظرية النسبية ، ونظرية الكم ، والفيزياء الذرية والنووية.

يكشف الكتاب تمامًا عن تاريخ تكوين الأفكار الفيزيائية الأساسية ، ويحتوي على مقتطفات من أعمال كلاسيكيات العلوم الفيزيائية ، ومعلومات عن السيرة الذاتية.

تتمثل المهمة الرئيسية لأي علم في اكتشاف القوانين السارية في المنطقة التي يعمل فيها هذا العلم. لذلك ، فإن المهمة الرئيسية لتاريخ العلم هي العثور على القوانين التي تحكم تطور العلم. قد يبدو للوهلة الأولى أن مثل هذه القوانين غير موجودة. من المستحيل توقع ظهور أرخميدس. نيوتوني. Lobachevsky ، لا يمكن للمرء أن يتحكم في تفكير وإبداع العالم. يتم تقديم تاريخ العلم ظاهريًا كنتيجة للنشاط غير المنضبط للمفكرين الفرديين اللامعين ، الذين لا يمكن تشبيه سلوكهم بسلوك سقوط حجر في مجال الجاذبية. لا جدال في أن العلم هو نتاج نشاط بشري ، علاوة على أنه النشاط الأكثر تعقيدًا ودقة: الإدراك والإبداع. ومع ذلك ، فإن تطور العلم يحدث في ظل ظروف تاريخية معينة تلعب دورًا مهمًا وحاسمًا ، وهذه الظروف متاحة للتحليل العلمي.

جعلت المادية التاريخية ممكنة في البداية معرفة علمية التطور التاريخيالبشرية ، اكتشف الأساس الحقيقي للنشاط البشري ، بما في ذلك أساس نشاطهم الروحي. هذا الأساس الحقيقي هو طريقة إنتاج السلع المادية الضرورية لوجود كل شخص والمجتمع البشري بأسره. لقد كانت عملية نشاط العمل المنتج هي التي لعبت دورًا حاسمًا في فصل الإنسان عن قطيع الحيوانات ، في تنمية معرفته والظروف الاجتماعية لوجوده. كتب إنجلز في عمله "دور العمل في عملية تحول القردة إلى إنسان": "أصبح العمل نفسه أكثر تنوعًا ، وأكثر كمالا ، وأكثر تنوعا من جيل إلى جيل. أضيفت الزراعة إلى الصيد وتربية الماشية ، ثم الغزل والنسيج ، وتصنيع المعادن ، والفخار ، والشحن. جنبا إلى جنب مع التجارة والحرف اليدوية ، ظهر الفن والعلم أخيرًا ؛ الدول والدول المتقدمة من القبائل. 1 إنجلز و. ديالكتيك الطبيعة. - ماركس ك. ، إنجلز ف. أب. الطبعة الثانية ، المجلد 20 ، ص. 493.)

وهكذا ، فإن ظهور العلم ذاته يصبح ممكنًا فقط في مرحلة معينة. النمو الإقتصادي، في البلدان ذات الزراعة المتقدمة ، مع الثقافة الحضرية ، وفي المستقبل ، يتوافق تطور العلوم مع تطور الاقتصاد.

يكتب إنجلز بشكل واضح عن هذا الأمر: "... منذ البداية ، كان ظهور العلوم وتطورها مشروطاً بالإنتاج." ( 1 إنجلز ف. ديالكتيك الطبيعة. - ماركس ك. ، إنجلز ف. الطبعة الثانية ، المجلد 20 ، ص. 493.)

التطورات المبكرة في الفيزياء التجريبية

لذلك ، من حوالي الأربعينيات من القرن السادس عشر إلى الأربعينيات من القرن السابع عشر (من كوبرنيكوس إلى جاليليو) ، كانت هناك عملية ثورية معقدة لاستبدال النظرة العالمية للقرون الوسطى والعلم بنظرة جديدة للعالم وعلم جديد قائم على الخبرة والممارسة . تم القيام بالكثير من العمل لإثبات وتقوية نظام مركزية الشمس في العالم (كوبرنيكوس ، برونو ، كبلر ، جاليليو) ، لانتقاد منهجية وعلم التجوال ، لتطوير الأسس المنهجيةعلم جديد (بيكون ، جاليليو ، ديكارت). إن نجاح هذا المسعى العظيم ، المهم للغاية لتنمية الثقافة البشرية والوعي الاجتماعي ، تم تحديده إلى حد كبير من خلال النتائج العلمية والعملية الملموسة التي تم تحقيقها.

نجاح التجريبية و طريقة رياضيةتم تحديدها في المقام الأول في الميكانيكا بالفعل اقترب ليوناردو دافنشي من المشاكل الثابتة والديناميكية للميكانيكا بطريقة جديدة. كان القرن السادس عشر هو قرن تطور التراث القديم. قام Commandino (1509-1575) بترجمة أعمال إقليدس ، أرخميدس ، هيرون ، بابوس الإسكندرية. نشر طالب كوماندنو ، وراعي وصديق جاليليو ، جويدو أوبالدو ديل مونتي (1545-1607) مقالًا عن الإحصائيات في عام 1577 ، حدد فيه أعمال المؤلفين القدامى وطورهم ، وحل مشكلة توازن الرافعة المائلة ، وليس مع العلم أن ليوناردو قد حسم هذه المشكلة بالفعل. قدم جويدو أوبالدو مصطلح "لحظة" إلى العلم. تم استخدام هذا المصطلح بشكل عام في القرن السادس عشر وأوائل القرن السابع عشر ، ولا سيما من قبل جاليليو ، ولكن في أوبالدو هو الأكثر ملاءمة للمفهوم الحديث "لحظة القوة الثابتة". يوضح جويدو أوبالدو أنه من أجل توازن الرافعة ، فإن قيم القوى وطول الخطوط العمودية التي يتم خفضها من نقطة ارتكاز على خط عمل القوى (الأوزان) مهمة. التي تحدد عمل القوة في الرافعة لحظة وصياغة حالة التوازن للرافعة في شكل مساواة اللحظات.

أرز. 9. عنوان كتاب ستيفن

نجد نهجًا جديدًا للمشكلات الثابتة في العمل الكلاسيكي "مبادئ الإحصاء" للمهندس وعالم الرياضيات الهولندي سيمون ستيفين (1548-1620) ، الذي تدين له الرياضيات بالمقدمة الكسور العشرية. يتم الجمع بين نهج ستيفن الرياضي والخبرة والممارسة الفنية. في صفحة عنوان أطروحة ستيفن ، يتم رسم مستوى مائل ، متشابكًا مع سلسلة مكونة من كرات متصلة ببعضها البعض. يقول النقش الموجود فوق الصورة: "معجزة وليست معجزة". يظهر المستوى المائل في الشكل على شكل مثلث قائممع وتر أفقي. الجزء من السلسلة الذي يلتف حول الوتر أطول ويحتوي على أكثرمن تلك الأجزاء المتاخمة للأرجل منها. معظملها وزن أكبر ، لذلك يبدو أن وزن السلسلة المجاورة للساق الأكبر سيسحب ، وتبدأ السلسلة في التحرك. لكن بما أن نمط توزيع الكرات لا يتغير ، يجب أن تستمر الحركة إلى الأبد. يعتبر ستيفن أن الحركة الدائمة مستحيلة ، لذلك يعتقد أن تأثير وزن الكرات على كلا الساقين هو نفسه (الجزء السفلي لا يلعب دورًا ، فهو متماثل تمامًا). من هذا استنتج أن القوة التي تدفع حمولة لأسفل على مستوى مائل هي أقل بعدة مرات من وزن الحمولة حيث أن ارتفاع الطائرة أقل من طولها. وهكذا تم حل المشكلة ، قبل أن توقف أرخميدس ، الميكانيكيون العرب والأوروبيون.

لكن ستيفن ذهب إلى أبعد من ذلك. لقد فهم طبيعة متجه القوة ووجد لأول مرة قاعدة الجمع الهندسي للقوى. بالنظر إلى توازن سلسلة على مثلث ، خلص ستيفن إلى أنه إذا كانت ثلاث قوى موازية لأضلاع المثلث وكانت معاملاتها متناسبة مع أطوال هذه الجوانب ، فإنها متوازنة. يحتوي عمل Stevin أيضًا على مبدأ الإزاحة المحتملة كما هو مطبق على رافعة السلسلة: كم مرة تعطي رافعة السلسلة زيادة في القوة ، نفس عدد المرات التي تخسر فيها في الطريق ، ينتقل الحمل الأصغر لمسافة أطول.

مهم بشكل خاص هو جزء من أطروحة ستيفن المكرس للهيدروستاتيكا. لدراسة شروط توازن السائل الثقيل ، يستخدم ستيفين مبدأ التصلب - لن ينزعج التوازن إذا تلقت أجزاء الجسم المتوازن روابط إضافية وتصلب. لذلك ، بعد أن حددنا عقليًا حجمًا عشوائيًا في كتلة سائل ثقيل في حالة توازن ، فلن ننتهك هذا التوازن ، مع الأخذ في الاعتبار أن السائل في هذا الحجم قد تم تجميده. ثم يكون جسمًا وزنه يساوي وزن الماء في حجم هذا الجسم. نظرًا لأن الجسم في حالة توازن ، فإن قوة تصاعدية مساوية لوزنه تؤثر عليه من السائل المحيط.

بما أن السائل المحيط بالجسم لم يتغير ، إذا تم استبدال هذا الجسم بأي جسم آخر بنفس الشكل والحجم ، فإنه دائمًا ما يعمل على الجسم بقوة مساوية لوزن السائل في حجم الجسم.

دخل هذا الدليل الأنيق لقانون أرخميدس في الكتب المدرسية.

يثبت Stevin أيضًا من خلال التفكير المنطقي ويؤكد بالتجربة أن ضغط وزن السائل على قاع الوعاء يتم تحديده من خلال مساحة القاع وارتفاع مستوى السائل ولا يعتمد على شكل الوعاء. . بعد ذلك بوقت طويل ، اكتشف باسكال هذه المفارقة الهيدروستاتيكية ، الذي لم يكن يعرف أعمال ستيفين ، المكتوبة باللغة الهولندية قليلة الانتشار.

بصفته شركة بناء سفن عملية ، يأخذ ستيفين في الاعتبار الظروف العائمة للأجسام ، ويحسب ضغط السوائل على الجدران الجانبية ، ويحل المشكلات المهمة لبناء السفن.

وهكذا ، لم يستعيد ستيفن نتائج أرخميدس فحسب ، بل طورها أيضًا. يبدأ الأمر معه عصر جديدفي تاريخ الإحصائيات والهيدروستاتيكا.

في وقت واحد تقريبًا مع ستيفن وبشكل مستقل عنه ، حل جاليليو مشاكل الاستاتيكا والهيدروستاتيكا. وجد أيضًا قانون توازن الأجسام على مستوى مائل ، والذي درسه بشكل عام بتفصيل كبير. لعبت الطائرة المائلة دورا هامافي الدراسات الميكانيكية لجاليليو. سنعود إلى هذا عند مناقشة ديناميات الجليل.

أعاد غاليليو ، في شكل أبسط ومعدّل ، إثبات قانون أرخميدس لقانون الرافعة. لقد أثبت ذلك من جديد ، معتمداً بشكل أساسي على مبدأ النزوح المحتمل (بمساعدة هذا المبدأ ، الذي لم يكن قد صاغه صراحة بعد ، أثبت غاليليو أيضًا قانون المستوى المائل).

مناقشة قانون أرخميدس وشروط طفو الجثث مكرسة لعمل جاليليو ، الذي نُشر عام 1612 ، "نقاشات حول الأجسام في الماء". ويرتبط عمل جاليليو ارتباطًا وثيقًا بنضاله من أجل رؤية جديدة للعالم وفيزياء جديدة. كتب: "لقد قررت أن أكتب خطابًا حقيقيًا أتمنى أن أبين فيه أنني غالبًا ما أختلف مع أرسطو في آرائي ، ليس لمجرد نزوة وليس لأنني لم أقرأه أو لم أفهمه ، ولكن بسبب إقناعي. دليل." في هذا المقال ، يكتب عن دراساته الجديدة للأقمار الصناعية لكوكب المشتري ، وعن البقع الشمسية التي اكتشفها ، ملاحظًا أنه استنتج أن الشمس تدور ببطء حول محورها.

بالانتقال إلى الموضوع الرئيسي للعمل ، يجادل جاليليو مع المشاة ، الذين يعتقدون أن سباحة الأجسام يتحدد أساسًا من خلال شكل الجسم. نهج جاليليو لتبرير قانون أرخميدس ونظرية الأجسام العائمة أصلي. إنه يعتبر سلوك الجسم في سائل بحجم محدود ويثير مسألة وزن سائل قادر على حمل جسم بوزن معين. ( نوقش سؤال جاليليو على صفحات مجلات العلوم السوفييتية الشعبية ، وخصصت له صفحات من الدراسات الأساسية عن الهيدروستاتيك والميكانيكا.)

الميزة الرئيسية لغاليليو في إثبات الديناميكيات. لم يتبق لنا سوى القليل لإضافته إلى ما قيل بالفعل حول هذا الموضوع ، لكن هذا القليل ضروري. يعود الفضل إلى جاليليو في الاكتشاف الأساسي لاستقلال التسارع السقوط الحرمن كتلة الجسم ، التي وجدها ، دحضًا رأي أرسطو بأن سرعة سقوط الأجسام تتناسب مع كتلتها. أظهر جاليليو أن هذه السرعة هي نفسها لجميع الأجسام ، إذا تجاهلنا مقاومة الهواء ، وتتناسب مع وقت السقوط ، في حين أن المسار الذي تم قطعه في السقوط الحر يتناسب مع مربع الوقت.

بعد أن اكتشف قوانين الحركة المتسارعة بشكل موحد ، اكتشف جاليليو في نفس الوقت قانون استقلالية عمل القوة. في الواقع ، إذا كانت قوة الجاذبية ، التي تعمل على الجسم في حالة الراحة ، تمنحه سرعة معينة في الثانية الأولى ، أي تغير السرعة من صفر إلى قيمة محدودة (9.8 م / ث) ، ثم في الثانية التالية ، تعمل بالفعل على الجسم المتحرك ، سوف يغير سرعته بنفس المقدار ، وما إلى ذلك. وينعكس هذا في قانون التناسب بين معدل السقوط في وقت السقوط. لكن جاليليو لم يقصر نفسه على هذا ، وأخذ في الاعتبار حركة الجسم الذي يتم إلقاؤه أفقيًا ، فقد أكد باستمرار على استقلالية السرعة المتساقطة عن السرعة الأفقية التي يتم توصيلها بالجسم عند الرمي: "أليس هذا شيئًا رائعًا" ، كما يقول ساجريدو في الحوار ، المطلوب لسقوط عمودي على الأرض من ارتفاع حوالي مائة ذراع ، فإن اللب ، الذي يُلقى من المدفع بقوة البارود ، سوف يسافر أربعمائة ، ألف ، أربعة آلاف ، عشرة آلاف ذراع ، بحيث تظل في الهواء مع كل اللقطات الموجهة أفقيًا.

يحدد غاليليو أيضًا مسار جسم مُلقى أفقيًا. في "الحوار" اعتبره خطأً أنه قوس من دائرة ، وفي "المحادثات" يصحح خطأه ويجد أن مسار حركة الجسم هو قطع مكافئ.

يتحقق جاليليو من قوانين السقوط الحر على مستوى مائل ، ويثبت حقيقة مهمة أن سرعة السقوط لا تعتمد على الطول ، ولكنها تعتمد فقط على ارتفاع المستوى المائل. علاوة على ذلك ، اكتشف أن الجسم الذي يتدحرج على مستوى مائل من ارتفاع معين سيرتفع إلى نفس الارتفاع في حالة عدم وجود احتكاك. لذلك ، فإن البندول ، الذي يتم وضعه جانباً ، بعد المرور عبر وضع التوازن ، سيرتفع إلى نفس الارتفاع ، بغض النظر عن شكل المسار. وهكذا ، اكتشف جاليليو بشكل أساسي الطبيعة المحافظة لحقل الجاذبية. أما بالنسبة لوقت السقوط ، فهو ، وفقًا لقوانين الحركة المتسارعة بشكل منتظم ، متناسب مع الجذر التربيعي لطول المستوى. بمقارنة أوقات دحرجة الجسم على طول قوس دائري وعلى طول وتر يتقلصه ، وجد جاليليو أن الجسم يتدحرج بشكل أسرع على طول دائرة. ويفترض أيضًا أن وقت التدحرج لا يعتمد على طول القوس ، أي أن قوس الدائرة متساوي التوقيت. بيان جاليليو هذا صالح فقط للأقواس الصغيرة ، لكنه كان ذا أهمية كبيرة. اكتشاف التماثل الزمني لتذبذبات بندول دائري غاليليو يستخدم لقياس الفترات الزمنية وتصميم ساعة مع بندول. لم يكن لديه الوقت لنشر تصميم ساعته. تم نشره بعد وفاته ، عندما تم تسجيل براءة اختراع ساعة البندول من قبل Huygens.

كان لاختراع ساعة البندول أهمية علمية وعملية كبيرة ، وكان غاليليو مدركًا تمامًا لأهمية اكتشافه. صحح Huygens خطأ جاليليو من خلال إظهار أن الدائرة الحلقية متزامنة التوقيت وتستخدم بندول دائري في ساعته. ولكن تبين أن البندول الدائري الصحيح نظريًا غير مريح عمليًا ، وتحول الممارسون إلى البندول الجاليلي الدائري ، والذي لا يزال يستخدم في الساعات.

حتى خلال حياة جاليليو ، لفت إيفانجليستا توريتشيلي (1608-1647) انتباهه بمقاله ، حيث حل مشكلة حركة جسم مُلقى بسرعة ابتدائية بزاوية مع الأفق. حدد Torricelli مسار الرحلة (اتضح أنه قطع مكافئ) ، وحسب الارتفاع ونطاق الطيران ، موضحًا أنه بالنسبة لسرعة أولية معينة ، يتم تحقيق أقصى مدى عندما يكون اتجاه السرعة بزاوية 45 درجة إلى الأفق . طور Torricelli طريقة لبناء ظل للقطع المكافئ. أدت مشكلة إيجاد مماسات المنحنيات إلى ظهور حساب التفاضل. دعا جاليليو توريشيلي إلى مكانه وجعله تلميذاً وخليفاً له.

ذهب اسم Torricelli إلى الأبد في تاريخ الفيزياء كاسم للرجل الذي أثبت لأول مرة وجود الضغط الجوي وحصل على "Torricelli void". حتى جاليليو أبلغ عن ملاحظة آبار فلورنسا أن المياه لا تسحب بواسطة مضخة إلى ارتفاع يزيد عن قيمة معينة ، وهو ما يزيد قليلاً عن هيوم. استنتج جاليليو من هذا أن "خوف أرسطو من الفراغ" لم يتجاوز بعض القيمة القابلة للقياس.

ذهب Torricelli إلى أبعد من ذلك وأوضح أن الفراغ يمكن أن يوجد في الطبيعة. واستنادًا إلى فكرة أننا نعيش في قاع المحيط الجوي الذي يضغط علينا ، اقترح أن يقيس Viviani (1622-3703) هذا الضغط بأنبوب مغلق مملوء مع الزئبق. لم يتدفق الزئبق منه بالكامل في وعاء به زئبق ، ولكنه توقف عند ارتفاع معين ، بحيث تشكل فراغ فارغ في الأنبوب فوق الزئبق. ويقيس وزن عمود الزئبق الضغط الجوي. وهكذا ، تم بناء أول بارومتر في العالم.

تسبب اكتشاف توريسيللي في صدى هائل ، وانهارت عقيدة أخرى لفيزياء التجوال. اقترح ديكارت على الفور فكرة قياس الضغط الجوي على ارتفاعات مختلفة. وقد أدركت هذه الفكرة عالم الرياضيات والفيزيائي والفيلسوف الفرنسي باسكال بليز باسكال (1623-1662) - عالم رياضيات رائع معروف بنتائجه في الهندسة ونظرية الأعداد والاحتمالات. دخلت النظرية ، وما إلى ذلك ، تاريخ الفيزياء كمؤلف لقانون باسكال بشأن النقل الموحد الشامل لضغط السوائل ، وقانون الأوعية المتصلة ونظرية الضغط الهيدروليكي في عام 1648 ، بناءً على طلب باسكال ، كانت تجربة توريتشيلي قام بها قريبه عند سفح وفوق جبل بوي دو دوم وتم إثبات حقيقة حدوث انخفاض في ضغط الهواء مع الارتفاع. من الواضح تمامًا أن "الخوف من الفراغ" ، الذي أدركه باسكال في وقت مبكر من عام 1644 ، يتناقض مع هذه النتيجة ، وكذلك الحقيقة التي أكدها توريسيلي أن ارتفاع عمود الزئبق يتغير اعتمادًا على حالة الطقس. ولدت من تجربة Torricelli. أدى التطوير الإضافي لاكتشاف Torricelli إلى اختراع مضخات الهواء ، واكتشاف قانون مرونة الغازات واختراع آلات الغلاف الجوي البخاري ، والتي وضعت الأساس لتطوير هندسة الحرارة. لذلك ، بدأت إنجازات العلم في خدمة التكنولوجيا إلى جانب الميكانيكا ، بدأت البصريات في التطور. هنا ، فاق الممارسة النظرية. صنع صانعو النظارات الهولنديون أول أنبوب بصري دون معرفة قانون انكسار الضوء. لم يعرف جاليليو وكبلر هذا القانون ، على الرغم من أن كبلر رسم مسار الأشعة بشكل صحيح في العدسات وأنظمة العدسات. اكتشف عالم الرياضيات الهولندي ويليبرورد سنيليوس (1580-1626) قانون الانكسار. ومع ذلك ، لم ينشرها. نشر ديكارت هذا القانون وأثبت لأول مرة بمساعدة نموذج من الجسيمات التي تغير سرعة الحركة عند الانتقال من وسط إلى آخر في كتابه Dioptric عام 1637. هذا الكتاب ، وهو أحد ملاحق الخطاب حول الطريقة ، يتميز بارتباطه بالممارسة. يبدأ ديكارت من ممارسة صناعة النظارات والمرايا ويصل إلى هذه الممارسة. إنه يبحث عن طرق لتجنب عيوب الزجاج والمرايا ، وطرق القضاء على الزيغ الكروي. تحقيقًا لهذه الغاية ، يستكشف أشكالًا مختلفة من الأسطح العاكسة والانكسارية: البيضاوي ، والقطع المكافئ ، وما إلى ذلك.

يعتبر الارتباط بالممارسة ، مع الإنتاج البصري بشكل عام ، من سمات علم البصريات في القرن السابع عشر. أكبر العلماء في هذا العصر ، بدءًا من Galileo ، صنعوا أدوات بصرية بأنفسهم ، وعالجوا سطح النظارات ، ودرسوا وحسّنوا تجربة الممارسين. كانت درجة المعالجة السطحية للعدسات التي صنعتها Torricelli مثالية لدرجة أن الباحثين المعاصرين يقترحون أن Torricelli تمتلك طريقة تداخل للتحقق من جودة الأسطح. كسب الفيلسوف الهولندي سبينوزا رزقه من خلال صنع نظارات بصرية. قام هولندي آخر - Leeuwenhoek - بصنع مجاهر ممتازة وأصبح مؤسس علم الأحياء الدقيقة. كان نيوتن ، الذي عاصر سنيل وليوينهوك ، مخترع التلسكوب وصنعه بيديه ، وطحن الأسطح وعملها بصبر غير عادي. في علم البصريات ، سارت الفيزياء جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا ، ولم يتم قطع هذا الاتصال حتى يومنا هذا.

من الإنجازات المهمة الأخرى التي حققها ديكارت في علم البصريات نظرية قوس قزح. قام ببناء مسار الأشعة بشكل صحيح في قطرة مطر ، وأشار إلى أن القوس الساطع الأول يتم الحصول عليه بعد الانكسار المزدوج وانعكاس واحد في القطرة ، والقوس الثاني بعد الانكسار المزدوج والانعكاس المزدوج. وهكذا تُستخدم ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي التي اكتشفها كبلر في النظرية الديكارتية لقوس قزح. ومع ذلك ، لم يحقق ديكارت في أسباب الألوان القزحية. قام سلف ديكارت في دراسة قوس قزح ، دومينيس ، الذي توفي في سجن محاكم التفتيش ، بإعادة إنتاج ألوان قوس قزح في كرات زجاجية مملوءة بالماء (1611).

وضعت بداية البحث في مجال الكهرباء والمغناطيسية كتاب طبيبة الملكة الإنجليزية إليزابيث ويليام جيلبرت (1540-1603) "حول المغناطيس والأجسام المغناطيسية والمغناطيس الكبير - الأرض ، فسيولوجيا جديدة" ، نُشر عام 1600. كان جيلبرت أول من قدم تفسيرًا صحيحًا لسلوك أسهم البوصلة المغناطيسية. نهايتها لا "تنجذب" إلى القطب السماوي (كما كان يعتقد قبل جيلبرت) ، لكنها تنجذب بواسطة أقطاب مغناطيس الأرض. الإبرة تحت تأثير المغناطيسية الأرضية ، المجال المغناطيسي للأرض ، كما نشرح الآن.

أكد جيلبرت فكرته بنموذج مغناطيس أرضي ، يحول كرة من خام الحديد المغناطيسي ، والذي أسماه "تيريلا" ، أي "الأرض". بعد أن صنع سهمًا صغيرًا ، أظهر ميله والتغير في زاوية الميل مع خط العرض. لم يستطع جيلبرت إثبات الانحراف المغناطيسي على أرضه ، لأن أقطابها كانت أيضًا أقطابًا جغرافية بالنسبة له.

علاوة على ذلك ، اكتشف جيلبرت تقوية الحركة المغناطيسية بواسطة حديد التسليح ، والذي شرحه بشكل صحيح عن طريق مغنطة الحديد. وجد أن مغنطة الحديد والصلب تحدث على مسافة من المغناطيس (الحث المغناطيسي).

نجح في جذب أسلاك حديدية بالمجال المغناطيسي للأرض. وأشار جيلبرت إلى أن الفولاذ ، على عكس الحديد ، يحتفظ بخصائصه المغناطيسية بعد إزالة المغناطيس. أوضح ملاحظة Peregrine من خلال إظهار أنه عند كسر المغناطيس ، يتم دائمًا الحصول على مغناطيس ذي قطبين ، وبالتالي يكون فصل القطبين المغناطيسيين مستحيلًا.

خطى هيلبرت أيضًا خطوة كبيرة إلى الأمام في دراسة الظواهر الكهربائية. قام بتجربة العديد من الأحجار والمواد ، وجد أنه بالإضافة إلى الكهرمان ، فإن خاصية جذب الأجسام الخفيفة بعد فركها تكتسب عددًا من الأجسام الأخرى (الماس ، الياقوت ، الجمشت ، البلور الصخري ، الكبريت ، الراتينج ، إلخ) ، وهو يسمى كهربائي ، أي يشبه العنبر. جميع الأجسام الأخرى ، وخاصة المعادن ، والتي لم تظهر مثل هذه الخصائص ، أطلق هيلبرت على "غير كهربائية". فدخل مصطلح "الكهرباء" إلى العلم ، وهكذا بدأت الدراسة المنهجية للظواهر الكهربائية. قام هيلبرت بالتحقيق في مسألة التشابه بين الظواهر المغناطيسية والكهربائية وتوصل إلى استنتاج مفاده أن هذه الظواهر مختلفة تمامًا وغير مرتبطة. ظل هذا الاستنتاج في العلم لأكثر من مائتي عام ، حتى اكتشف أورستد المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي.

كتب جاليليو في حواره حول كتاب هيلبرت: "إنني أمنح هذا المؤلف أعظم الثناء والحسد". "يبدو لي أنه يستحق الثناء الأكبر أيضًا على الملاحظات العديدة الجديدة والموثوقة التي قدمها ، ... وليس لدي أدنى شك في أنه بمرور الوقت سيتم تحسين هذا العلم الجديد من خلال الملاحظات الجديدة وخاصة عن طريق تصحيح و البراهين اللازمة. لكن هذا لا ينبغي أن يقلل من مجد الراصد الأول.

يبقى لنا أن نضيف بضع كلمات حول دراسة الظواهر الحرارية. كانت الحرارة والبرودة في الفيزياء الأرسطية من بين الصفات الأساسية وبالتالي لم تخضع لمزيد من التحليل. بالطبع ، كانت الأفكار حول "درجة الحرارة" أو البرودة موجودة من قبل ، فقد لاحظ الناس البرودة الشديدة والحرارة الشديدة. لكن فقط في القرن السابع عشر. بدأت محاولات تحديد درجة الحرارة بمؤشرات موضوعية أكثر من الأحاسيس البشرية. تم صنع أحد موازين الحرارة الأولى ، وبشكل أكثر دقة ، أجهزة قياس الحرارة بواسطة جاليليو. واصل الأكاديميون في فلورنسا دراسات الظواهر الحرارية بعد وفاة جاليليو. ظهرت أشكال جديدة من موازين الحرارة. صنع نيوتن مقياس حرارة بزيت بذر الكتان.

ومع ذلك ، فقد اتخذ قياس الحرارة مكانة ثابتة فقط في القرن الثامن عشر ، عندما تعلموا كيفية صنع موازين الحرارة بنقاط ثابتة. على أي حال ، في عصر غاليليو ، تم تحديد نهج علمي لدراسة الظواهر الحرارية. كما تم إجراء المحاولات الأولى لبناء نظرية الحرارة. ومن المثير للاهتمام أن بيكون قرر تطبيق طريقته على وجه التحديد في دراسة الحرارة.

بعد أن جمع قدرًا كبيرًا من المعلومات ، بما في ذلك الحقائق غير المؤكدة ، ووضعها في جدول "المثيلات الإيجابية" و "الحالات السلبية" التي اخترعها ، توصل مع ذلك إلى الاستنتاج الصحيح بأن الحرارة هي شكل من أشكال حركة أصغر الجسيمات.