Кудрявцев П.С. Физика тарихы курсы. Тәжірибелік физиканың алғашқы жетістіктері П. Кудрявцевпен физика тарихы

Оқу құралы. - 2-ші басылым, түзетілген. және қосымша - М .: Білім, 1982 - 448 б.: ауру Физика тарихы курсы студенттерге арналған. педагогикалық институттар. Онда ежелгі заманнан бүгінгі күнге дейінгі дүниежүзілік физиканың тарихы баяндалған. Кітап үш бөлімнен тұрады. Біріншісі Ньютонмен аяқталатын физика ғылымының қалыптасу тарихын қамтиды. Соңғы, үшінші бөлім кванттық, релятивистік және ядролық физиканың қалыптасу тарихына арналған.Негізгі еңбегі П.С. Кудрявцев – үш томдық «Физика тарихы»; оның бірінші томы 1948 жылы, үшінші томы 1971 жылы шықты. Ол ежелгі заманнан бүгінгі күнге дейінгі барлық физиканы қамтыды. Автор алғаш рет материалды марксистік позициялардан көрсетуге тырысты; Сонымен бірге кітапта шетелдік тарихшылар жұмысын жиі тоқтатқан орыс физиктеріне құрмет көрсетілді. оң қасиеттер«Физика тарихы» және оған енгізілген материалдың байлығы, ол, әрине, мүмкін емес еді. оқу құралыфизика тарихында (кем дегенде үлкен көлемге байланысты). Сондықтан, кейінгі жылдары П.С. Кудрявцев «Физика және техника тарихын» (И.Я. Конфедератеовпен бірге), содан кейін 1974 жылы педагогикалық институт студенттеріне арналған «Физика тарихы курсын» жазды. Бұл курста P.S. Кудрявцев бұрынғы жұмысының кемшіліктері мен оң жақтарын ескеріп, «Физика тарихына» енгізілген материалды шамамен үштен біріне қысқартты. Мазмұны (спойлер астында).

Н.Н. Малов. Павел Степанович Кудрявцев (1904-1975)
Физиканың пайда болуы (антикалық дәуірден Ньютонға дейін)
Антикалық физика
Ғылыми білімнің тууы
Ежелгі ғылымның бастапқы кезеңі
Атомизмнің пайда болуы
Аристотель
Аристотельден кейінгі дәуірдегі атомистика
Архимед
Орта ғасырлар физикасы
Тарихи ескертулер
Ортағасырлық Шығыс ғылымының жетістіктері
Еуропаның ортағасырлық ғылымы
Гелиоцентрлік жүйе үшін күрес
Тарихи ескертулер
Коперниктің ғылыми революциясы
Әлемнің гелиоцентрлік жүйесі үшін күрес. Джордано Бруно. Кеплер
Галилео
Эксперименттік және математикалық әдістердің пайда болуы
Ғылымның жаңа әдістемесі және жаңа ұйымы. Бэкон және Декарт
Эксперименттік физикадағы алғашқы жетістіктер
Гелиоцентрлік жүйе үшін күрестің аяқталуы
Эксперименттік физикадағы одан әрі жетістіктер
Ньютон
Классикалық физиканың негізгі бағыттарының дамуы (XVIII-XIX ғғ.)
XVIII ғасырдағы ғылыми революцияның аяқталуы.
Тарихи ескертулер
Ресейдегі ғылым. М.В. Ломоносов
18 ғасыр механикасы
Молекулалық физикажәне 18 ғасырдағы жылу
Оптика
электр және магнетизм
Физиканың негізгі бағыттарының дамуы ХІХ ғ.
19 ғасырдың бірінші жартысындағы механиканың дамуы
19 ғасырдың бірінші жартысындағы толқындық оптиканың дамуы
Электродинамиканың пайда болуы және оның Максвеллге дейінгі дамуы
Электромагнитизм
Термодинамиканың пайда болуы және дамуы. Карно
Энергияның сақталу және түрлену заңын ашу
Зертханаларды құру
Термодинамиканың екінші заңы
Жылудың механикалық теориясы және атомистика
Әрі қарай дамытутермофизика және атомистика
Теорияның пайда болуы және дамуы электромагниттік өріс
Электромагниттік толқындардың ашылуы
радионың өнертабысы
ХХ ғасырдағы физикадағы ғылыми революцияның негізгі бағыттары.

Қозғалыс ортасының электродинамикасы және электрондық теория
Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы
Ньютон механикасы мен Евклид геометриясының сыны
Салыстырмалылық теориясының одан әрі дамуы
Атомдық және ядролық физиканың пайда болуы
Рентгеннің ашылуы
Радиоактивтіліктің ашылуы
П. және М.Кюридің ашқан жаңалықтары
Кванттардың ашылуы
Физикадағы революцияның бірінші кезеңі
Радиоактивті түрленулердің ашылуы. Атом энергиясы туралы түсінік
Эйнштейннің кванттық теориясының дамуы
Лениннің «Жаратылыстанудағы ең жаңа революция» талдауы.
Резерфорд-Бора атомы
Борға дейінгі атомның модельдері
Ашылу атом ядросы
Бор атомы
Кеңестік физиканың қалыптасуы
Тарихи ескертулер
Радиотехника және радиофизика
Кеңес ғалымдарының теориялық физиканың дамуы
Кеңестік физиканың басқа салаларының дамуы
Кванттық механиканың пайда болуы
Бор теориясындағы қиындықтар
Де Бройльдің идеялары
Кванттық статистиканың пайда болуы
айналмалы ашу
Гейзенберг және Шредингер механикасы
1918-1938 жж. ядролық физиканың дамуы.
Ядролық энергияның басталуы. Изотоптардың ашылуы
Ядролық бөліну
Нейтронның ашылу тарихы
Нейтронның ашылу тарихы
Ядроның протон-нейтрондық моделі
ғарыштық сәулелер. Позитронның ашылуы
Үдеткіштер
жасанды радиоактивтілік
Ферми тәжірибелері
Фермидің β-ыдырау теориясы
Ядролық изомерияның ашылуы
уранның бөлінуі
Ядролық бөлінудің тізбекті реакциясын жүзеге асыру
Әдебиет
Марксизм-ленинизм классиктері
Физика тарихы мен әдістемесі бойынша жалпы еңбектер
Физика ғалымдарының еңбектері
Жеке ғалымдарға арналған өмірбаяндары мен монографиялары

Оқу құралы физика тарихының көне заманнан бүгінгі күнге дейінгі дәрістер курсы болып табылады. Әдістемелік құралдың мақсаты – болашақ мұғалімдерді мектепте физиканы оқытуда тарихи тәсілді жүзеге асыруға дайындау. Сондықтан бағдарламада берілген физикалық заңдар мен құбылыстардың ашылу тарихына көп көңіл бөлінеді.
орта мектеп. Қазіргі физиканың тарихы да жан-жақты сипатталған, бұл болашақ мұғалімдердің ой-өрісін кеңейтуге мүмкіндік береді.
Жоғары педагогикалық оқу орындарының студенттеріне арналған.

ФИЗИКА ТАРИХЫНЫҢ ПӘНІ МЕН ӘДІСТЕРІ.
Кез келген жаңа ғылымды зерттеуге кіріскен кезде, ең алдымен, бұл ғылымның не туралы екендігі, оның әмбебап интеллектуалдық жүкте қандай орын алатыны және қандай әдістермен жұмыс істейтіні туралы нақты түсінік болуы керек. Бұл жағдайда оқу толық саналы болады, ал алынған білімді қолдану ең оңтайлы болады. Бұл ең жоғары дәрежеде осы оқулық бағытталған болашақ мұғалімдерге қатысты.

Физика тарихының пәні – адамдар өмірінде белгілі бір орын алатын және онда белгілі бір рөл атқаратын қоғамдық құбылыс ретінде жалпы физика ғылымының пайда болу және даму процесі.

Физика тарихын жаратылыстану және табиғат пен қоғамды зерттеудегі гуманитарлық көзқарастардың синтезі ретінде қабылдау керек. Олардың біріншісі бөлшектердің дәлдігімен, негізділігімен, логикалық байланыстарымен сипатталады. Гуманитарлық көзқарас бұл пәнге тарих ғылымының барлық саласына тән күшті эмоционалдық әсерді, болып жатқан оқиғаларға қатыстылық сезімін әкеледі. Сондықтан да физика тарихын зерттеуді жаратылыстану білімін ізгілендірудің негізгі бағыттарының бірі ретінде қарастыруға болады. Нақты ғылымдардың көпшілігі үшін олардың тарихын зерттеу болып табылады ең жақсы жолменолардың ізгілендіруін жүзеге асырады.

МАЗМҰНЫ
Алғы сөз
Кіріспе
Дәріс 1. Физика тарихының пәні мен әдістері
1-бөлім. САЯХАТ БАСЫНДАҒЫ ФИЗИКА
Дәріс 2. Физиканың тарихқа дейінгі кезеңі. ежелгі ғылым
Ежелгі кезеңдегі көрнекті ғалымдардың өмірбаяндары
Дәріс 3 физикалық білімОрта ғасырлар және Қайта өрлеу дәуірі.
Орта ғасырлар мен Қайта өрлеу дәуірінің көрнекті ғалымдарының өмірбаяндары
Дәріс 4. XVI-XVII ғасырлардағы ғылыми революция
XVI-XVII ғасырлардағы ұлы ғалымдардың өмірбаяндары
Дәріс 5. Галилео Галилей және оның замандастары.
Ғылыми білім негіздерін қалыптастыру
Ең ірі ғалымдардың өмірбаяндары - Галилейдің замандастары
Дәріс 6. Ньютон және оның ғылыми әдісі
2-бөлім. КЛАССИКАЛЫҚ ФИЗИКА
Дәріс 7. Классикалық механиканың дамуы
Көрнекті механикалық ғалымдардың өмірбаяндары
Дәріс 8
Электрмагнетизм заңдарын ашушылардың өмірбаяндары
Дәріс 9. Дж.К.Максвелл және оның электромагниттік теориясы
Электромагнитизм саласында жұмыс істейтін ірі ғалымдардың өмірбаяндары
Дәріс 10. XVII-XIX ғасырлардағы оптиканың дамуы
Ірі оптика ғалымдарының өмірбаяндары
Дәріс 11
Көрнекті ғалымдар – жылу зерттеушілерінің өмірбаяндары
Дәріс 12
Термодинамика мен статистикалық физиканы жасаушылардың, ірі ғалымдардың өмірбаяндары
3-бөлім. ҚАЗІРГІ ФИЗИКА
Дәріс 13 аяғы XIX- Ерте 20ші ғасыр
Кванттық теорияның негізін салушылардың өмірбаяндары
Дәріс 14. Қозғалыс ортасының электродинамикасы және электрондық теория. А.Эйнштейн
Электрондық теория мен салыстырмалылық теориясын жасаушылардың өмірбаяндары
Дәріс 15
Ядролық физика мен кванттық механиканың негізін салушы ең ірі ғалымдардың өмірбаяндары
Дәріс 16. Ғылым және қоғам. Физика бойынша Нобель сыйлығы
Лауреаттар Нобель сыйлығыфизикада
Дәріс 17. Қазіргі физика. 20 ғасырдың соңындағы физикалық ашылулар тарихы
Дәріс 18 Кеңестік физика
Қорытынды.

Тегін жүктеу электрондық кітапыңғайлы форматта қараңыз және оқыңыз:
Кітапты жүктеп алыңыз Физика тарихы, Ильин В.А., 2003 - fileskachat.com, жылдам және тегін жүктеп алыңыз.

Физика тарихы курсы педагогикалық институттардың студенттеріне арналған. Онда ежелгі заманнан бүгінгі күнге дейінгі дүниежүзілік физиканың тарихы баяндалған. Кітап үш бөлімнен тұрады. Біріншісі Ньютонмен аяқталатын физика ғылымының қалыптасу тарихын қамтиды. Соңғы, үшінші бөлім кванттық, релятивистік және ядролық физиканың қалыптасу тарихына арналған.

Кудрявцев Павел Степанович

Прок. студенттерге арналған жәрдемақы пед. физикалық бойынша in-t. маман. - 2-ші басылым, түзетілген. және қосымша – М.: Ағарту, 1982. – 448 б., сурет

Павел Степанович Кудрявцев – физика тарихындағы белгілі кеңестік мамандардың бірі – ауыл мұғалімдерінің отбасында өскен; ата-анасы оның орта білім алуына көмектесіп, бала кезінен ғылымға, өнерге бейімділік танытты.

Мәскеудің физика-математика факультетінің студенті ретінде мемлекеттік университеті, П.С.Кудрявцев жолдастарының арасында ерекше есте сақтау қабілетімен, жаңа идеяларды оңай қабылдау қабілетімен, оларды ұжымда талқылауға дайындығымен, басқаларға белгісіз, кейде өте күрделі материалды игеруге көмектесуімен ерекшеленді. Жанды, құмар П.С.Кудрявцев өз уақытын физика, тарих, театр және поэзия деп бөлді. Өзі де жақсы өлең жазған.

Мәскеу мемлекеттік университетін бітіргеннен кейін (1929 жылы) П.С.Кудрявцев Горький және Орел педагогикалық институттарында жұмыс істеді; 1946 жылдан қайтыс болғанға дейін Тамбов педагогикалық институтында сабақ берді, онда теориялық физика кафедрасын басқарды. Онда физика тарихы курсын ұйымдастырып, физика тарихының еліміздегі жалғыз мұражайын ашып, жас ғылым тарихшылары мектебін құрып, осы пән бойынша аспирантураның ашылуына қол жеткізді.

1944 жылы Ньютон туралы кітабы үшін ол марапатталды ғылыми дәрежекандидаты, ал 1951 жылы – «Физика тарихының» бірінші томы үшін – физика-математика ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алды.

П.С.Кудрявцевтің бүкіл өмірінің негізгі жұмысы үш томдық «Физика тарихы»; оның бірінші томы 1948 жылы, үшінші томы 1971 жылы шықты. Ол бүкіл физиканы - ежелгі дәуірден бүгінгі күнге дейін қамтыды. Автор алғаш рет материалды марксистік позициялардан көрсетуге тырысты; сонымен бірге кітапта шетелдік тарихшылар жұмысы жиі жабылып қалған орыс физиктеріне құрмет көрсетілді.

«Физика тарихының» көптеген жағымды қасиеттерімен және оған енетін материалдың байлығымен, әрине, физика тарихы курсына оқулық бола алмас еді (көлемі үлкен болғандықтан).

Сондықтан кейінгі жылдары П.С.Кудрявцев «Физика және техника тарихын» (И Я Конфедератеовпен бірге), одан кейін 1974 жылы педагогикалық институт студенттеріне арналған «Физика тарихы курсын» жазды.Бұл курста П.С.Кудрявцев бұрынғы еңбектерінің кемшіліктері мен оң жақтарын ескеріп, «Физика тарихына» енгізілген материалды дөрекі түрде қысқартты.

П.С.Кудрявцевтің басқа да еңбектері – Торричелли, Фарадей және Максвелл туралы кітаптар, физика тарихы бойынша мақалалар мен баяндамалар П.С.Кудрявцевтің еңбектері оның ғылыми еңбегін мойындағандықтан, педагогикалық институттардың, мектептердің қызметкерлері, сондай-ақ студенттер мен студенттер де таныс. сіңірген еңбегі үшін ол Халықаралық ғылым тарихы академиясының корреспондент-мүшесі болып сайланды.

П.С.Кудрявцев өмір бойы физика тарихын енгізуді жақтады. тәрбие жоспарларыпедагогикалық институттардың физика факультеттері «Физика тарихы курсын» қайта шығару Павел Степановичтің асқақ арманын жүзеге асыруға түрткі болады деп сенейік.

Профессор, физика-математика ғылымдарының докторы Н.Н. Малов

Қазіргі уақытта физиканың көне заманнан бүгінгі күнге дейінгі тарихын көрсететін кеңестік және шетелдік авторлардың кітаптары жеткілікті, соған қарамастан «Просвещение» баспасы авторға тарих бойынша оқулық бола алатын бір томдық курс жазуды ұсынды. педагогикалық институт студенттеріне арналған физика пәнінен.

Физика тарихын оқытудағы негізгі қиындық оның орасан зор материалы мен осы пәнді оқуға бөлінген сағаттар саны арасындағы сәйкессіздікте.Егер, көбінесе курстың бір бөлігіне тоқталу ұсынылса, мысалы, қазіргі физика тарихы бойынша, содан кейін физика ғылымының дамуының бұрмаланған, бір жақты бейнесі алынады.Бұл арада болашақ мұғалім ғылымның пайда болғаннан бастап қазіргі жағдайына дейінгі дамуының жеткілікті толық бейнесін алуы қажет. студенттер Архимед пен Эйнштейн туралы, Ньютон мен Резерфорд туралы, Ломоносов пен Курчатов туралы.Бұл ақпаратты, ең болмағанда, өзінің негізгі белгілері бойынша ол «Физика тарихы курсынан» алуы керек.Сондықтан ұсынылып отырған кітапта өзінің тарихында физиканың дамуы.

Кітап үш бөлімнен тұрады.Олардың біріншісінде күнделікті тәжірибе процесінде негізгі физикалық ақпараттың жинақталуынан басталып, Ньютон физикасымен аяқталатын физика ғылымының қалыптасу тарихы сипатталған.

Екінші бөлімде 18-19 ғасырлардағы классикалық физиканың негізгі бағыттарының даму тарихы қарастырылады.

Соңғы, үшінші бөлім салыстырмалылық теориясындағы, кванттық теориядағы, атомдық және ядролық физикадағы ХХ физиканың жетекші бағыттарын көрсетуге арналған.

Кітапта негізгі физикалық идеялардың қалыптасу тарихы толық ашылған, физика ғылымының классиктерінің еңбектерінен үзінділер мен өмірбаяндық мәліметтер берілген.

Кез келген ғылымның негізгі міндеті – осы ғылым айналысатын салада әрекет ететін заңдылықтарды ашу. Ғылым тарихының негізгі міндеті, демек, ғылымның даму заңдылықтарын табу. Бір қарағанда мұндай заңдар жоқ сияқты көрінуі мүмкін. Архимедтің пайда болуын болжау мүмкін емес. Ньютондық. Лобачевский, ғалымның ойлауы мен шығармашылығын басқаруға болмайды. Ғылым тарихы сырттай, мінез-құлқын гравитациялық өріске құлаған тастың мінез-құлқымен салыстыруға келмейтін жеке тамаша ойшылдардың бақылаусыз қызметінің нәтижесі ретінде беріледі. Ғылым адамның іс-әрекетінің өнімі, оның үстіне ең күрделі де нәзік әрекет: танымдық, шығармашылық екені даусыз. Дегенмен, ғылымның дамуы маңызды, шешуші рөл атқаратын белгілі бір тарихи жағдайларда жүреді және бұл шарттар ғылыми талдауға қолжетімді.

Тарихи материализм алғаш рет мүмкін болды ғылыми білім тарихи дамуыадамзат, адам қызметінің нақты негізін, оның ішінде олардың рухани қызметінің негізін ашты. Мұндай нақты негіз әрбір адамның және бүкіл адамзат қоғамының өмір сүруіне қажетті материалдық игіліктерді өндіру әдісі болып табылады. Адамды мал табынынан ажыратуда, оның білімі мен өмір сүруінің әлеуметтік жағдайларын дамытуда шешуші рөл атқарған өнімді еңбек әрекеті процесі болды. Энгельс «Маймылдардың адамға айналу процесіндегі еңбектің рөлі» атты еңбегінде: «Еңбектің өзі ұрпақтан-ұрпаққа әр түрлі, жетілген, жан-жақты бола түсті. Аңшылық пен мал шаруашылығына егіншілік қосылды, содан кейін иіру және тоқымашылық, металл өңдеу, қыш және кеме қатынасы. Сауда мен қолөнермен қатар, ақырында өнер мен ғылым пайда болды; тайпалардан ұлттар мен мемлекеттер дамыды. 1 Энгельс Ф.Табиғат диалектикасы. - Маркс К., Энгельс ф. Оп. 2-басылым, 20-том, б. 493.)

Сонымен, ғылымның пайда болуының өзі белгілі бір кезеңде ғана мүмкін болады. экономикалық даму, ауыл шаруашылығы дамыған, қала мәдениеті бар елдерде және болашақта ғылымның дамуы экономиканың дамуына сәйкес келеді.

Бұл туралы Энгельс өте анық жазады: «... ғылымдардың пайда болуы мен дамуы әуел бастан өндіріспен шартталған». 1 Энгельс ф. табиғат диалектикасы. - Маркс К., Энгельс Ф. Оп. 2-басылым, 20-том, б. 493.)

Эксперименттік физикадағы алғашқы жетістіктер

Сонымен, шамамен 16 ғасырдың қырқыншы жылдарынан 17 ғасырдың қырқыншы жылдарына дейін (Коперниктен Галилейге дейін) ортағасырлық дүниетаным мен ғылымды жаңа дүниетаныммен және тәжірибе мен тәжірибеге негізделген жаңа ғылыммен ауыстырудың күрделі революциялық процесі болды. . Дүниенің гелиоцентрлік жүйесін (Коперник, Бруно, Кеплер, Галилео) негіздеу және нығайту, перипатетикалық әдістеме мен ғылымды сынау, дамыту үшін көп жұмыстар атқарылды. әдістемелік негіздеріжаңа ғылым (Бэкон, Галилео, Декарт). Бүкіл адамзат мәдениеті мен қоғамдық сананың дамуы үшін ерекше маңызды бұл ұлы істің табысы айтарлықтай дәрежеде қол жеткізілген нақты ғылыми және практикалық нәтижелермен айқындалды.

Эксперименттік және математикалық әдісең алдымен механикада анықталған Леонардо да Винчи механиканың статикалық және динамикалық мәселелеріне жаңа жолмен жақындады. 16 ғасыр көне мұраның даму ғасыры болды. Коммандино (1509-1575) Евклид, Архимед, Герон, Александриялық Папп шығармаларын аударды. Командиноның шәкірті, Галилейдің меценаты және досы Гвидо Убалдо дель Монте (1545-1607) 1577 жылы статика туралы эссе жариялады, онда ол антикалық авторлардың еңбектерін сипаттап, оларды дамытып, қиғаш тұтқаның тепе-теңдігі мәселесін шешеді. бұл мәселені Леонардо шешкенін біле отырып. Гвидо Убалдо ғылымға «момент» терминін енгізді. Бұл термин әдетте 16-шы және 17-ші ғасырдың басында, атап айтқанда Галилейде кеңінен қолданылған, бірақ Убалдода бұл «күштің статикалық моменті» заманауи тұжырымдамасы үшін ең қолайлы. Гвидо Убалдо рычагтың тепе-теңдігі үшін күштердің (салмақтардың) әсер ету сызығындағы тірек нүктесінен түсірілген күштердің мәндері мен перпендикулярлардың ұзындығының маңызды екенін көрсетеді.Ол екі фактордың қосындысын атайды. рычагтағы күштің әрекетін моментте анықтайтын және рычагтың тепе-теңдік жағдайын моменттердің теңдігі түрінде тұжырымдайтын.

Күріш. 9. Стивин кітабының атауы

Статикалық есептерге жаңа көзқарасты біз математика кіріспе үшін қарыздар болып табылатын голландиялық инженер және математик Саймон Стевиннің (1548-1620) «Статика принциптері» атты классикалық еңбегінен табамыз. ондық бөлшектер. Стевиннің математикалық тәсілі тәжірибемен және техникалық тәжірибемен үйлеседі. Стевин трактатының титулдық бетінде бір-бірімен байланыстырылған шарлардан тұратын тізбекпен оралған көлбеу жазықтық сызылған. Суреттің үстіндегі жазу: «Ғажайып және ғажайып емес». Суреттегі көлбеу жазықтық төмендегідей көрсетілген тікбұрышты үшбұрышгоризонталь гипотенузасы бар. Гипотенузаны айналдыратын тізбектің бөлігі ұзынырақ және құрамында Көбірекшарлар оның аяқтарына іргелес жатқан бөліктеріне қарағанда. Көп бөлігісалмағы көбірек, сондықтан үлкенірек аяққа іргелес тізбектің салмағы тартылып, тізбек қозғала бастайтын сияқты. Бірақ шарлардың таралу үлгісі өзгермейтіндіктен, қозғалыс мәңгілікке жалғасуы керек. Стивин мәңгілік қозғалысты мүмкін емес деп санайды, сондықтан екі аяққа шарлардың салмағының әсері бірдей деп есептейді (төменгі бөлік рөл атқармайды, ол толығымен симметриялы). Бұдан ол жүкті көлбеу жазықтықпен төмен түсіретін күш жүк салмағынан қанша есе аз болса, жазықтықтың биіктігі оның ұзындығынан сонша есе аз деген қорытындыға келеді. Сонымен мәселе шешілді, оған дейін Архимед, араб және еуропалық механиктер тоқтады.

Бірақ Стивин одан да әрі қарай жүрді. Ол күштің векторлық табиғатын түсінді және алғаш рет күштерді геометриялық қосу ережесін тапты. Стевин үшбұрыштағы тізбектің тепе-теңдігін қарастыра отырып, егер үш күш үшбұрыштың қабырғаларына параллель болса және олардың модульдері осы қабырғалардың ұзындықтарына пропорционал болса, онда олар теңдестіріледі деген қорытындыға келді. Стевиннің жұмысында сонымен қатар шынжырлы көтергішке қолданылатын ықтимал орын ауыстырулар принципі бар: шынжырлы көтергіш қанша рет беріктік артады, жолда сонша рет жоғалтады, азырақ жүк ұзақ қашықтықты жүреді.

Стевиннің гидростатикаға арналған трактатының бөлігі ерекше маңызды. Ауыр сұйықтықтың тепе-теңдігінің шарттарын зерттеу үшін Стевин қатаю принципін қолданады - тепе-теңдік дене бөліктері қосымша байланыстар алып, қатып қалса, тепе-теңдік бұзылмайды. Сондықтан, тепе-теңдіктегі ауыр сұйықтықтың массасындағы ерікті көлемді ойша бөліп алып, біз бұл көлемдегі сұйықтықты қатып қалған деп есептей отырып, бұл тепе-теңдікті бұзбаймыз. Сонда ол салмағы осы дененің көлеміндегі судың салмағына тең дене болады. Дене тепе-теңдікте болғандықтан, оған қоршаған сұйықтықтан оның салмағына тең жоғары күш әсер етеді.

Денені қоршап тұрған сұйықтық өзгеріссіз қалатындықтан, бұл дененің орнына пішіні мен көлемі бірдей кез келген басқа дене келсе, онда ол әрқашан денеге дене көлеміндегі сұйықтықтың салмағына тең күшпен әсер етеді.

Архимед заңының бұл талғампаз дәлелі оқулықтарға енді.

Стивин әрі қарай логикалық пайымдаулар арқылы дәлелдейді және тәжірибе арқылы ыдыстың түбіндегі сұйықтықтың салмақ қысымы түбінің ауданымен және сұйықтық деңгейінің биіктігімен анықталатынын және ыдыстың пішініне байланысты емес екенін дәлелдейді. . Кейінірек бұл гидростатикалық парадоксты Паскаль ашты, ол Стевиннің аз тараған голланд тілінде жазылған еңбегін білмейді.

Практикалық кеме жасаушы ретінде Стевин денелердің жүзу жағдайларын қарастырады, бүйір қабырғалардағы сұйықтық қысымын есептейді, кеме жасау үшін маңызды мәселелерді шешеді.

Осылайша, Стевин Архимедтің нәтижелерін қалпына келтіріп қана қоймай, оны дамытты. Онымен басталады жаңа кезеңстатика және гидростатика тарихында.

Стевинмен бір мезгілде дерлік және одан тәуелсіз Галилео статика мен гидростатика мәселелерін шешті. Ол сондай-ақ денелердің көлбеу жазықтықтағы тепе-теңдік заңын тапты, ол оны жалпы егжей-тегжейлі зерттеді. Көлбеу ұшақ ойнады маңызды рөлГалилейдің механикалық зерттеулерінде. Біз Галилея динамикасын талқылағанда бұған қайта ораламыз.

Галилео рычаг заңының архимедтік дәлелдеуін қарапайым және өзгертілген түрде қалпына келтірді. Ол негізінен мүмкін болатын орын ауыстырулар принципіне сүйене отырып, оны жаңадан негіздеді (ол әлі нақты тұжырымдамаған бұл принциптің көмегімен Галилео көлбеу жазықтық заңын да негіздеді).

Архимед заңы мен денелердің жүзу шарттарын талқылау Галилейдің 1612 жылы жарияланған «Судағы денелер туралы әңгіме» еңбегіне арналған. Ал Галилейдің бұл еңбегі оның жаңа дүниетаным мен жаңа физика үшін күресімен ажырамас байланысты. Ол былай деп жазды: «Мен нақты дискурс жазуды шештім, онда мен өз көзқарастарым бойынша Аристотельмен жиі келіспейтінімді көрсетемін деп үміттенемін, оны оқымағаным немесе түсінбегендігім үшін емес, сендіргендіктен емес. дәлелдер». Бұл эсседе ол Юпитердің серіктері туралы жаңа зерттеулері туралы және Күннің өз осін баяу айналатынын байқап, ашқан күн дақтары туралы жазады.

Жұмыстың негізгі тақырыбына тоқталған Галилео денелердің жүзуі ең алдымен дене пішінімен анықталады деп есептейтін перипатетиктермен пікір таластырады. Галилейдің Архимед заңын және қалқымалы денелер теориясын негіздеуге деген көзқарасы ерекше. Ол шектеулі көлемдегі сұйықтықтағы дененің әрекетін қарастырады және берілген салмақтағы денені ұстауға қабілетті сұйықтықтың салмағы туралы мәселені көтереді. Галилейдің сұрағы кеңестік ғылыми-көпшілік журналдарының беттерінде талқыланды.Оған гидростатика мен механика бойынша іргелі монографиялардың беттері арналды.)

Динамиканы негіздеудегі Галилейдің басты еңбегі. Бізге осы тақырып бойынша бұрыннан айтылған нәрселерді қосуға аз қалды, бірақ бұл өте маңызды. Галилео үдеу тәуелсіздігінің іргелі ашылуына себепкер болды еркін құлауАристотельдің денелердің құлау жылдамдығы олардың массасына пропорционал деген пікірін жоққа шығара отырып, ол тапқан дененің массасынан. Галилео бұл жылдамдық барлық денелер үшін бірдей болатынын көрсетті, егер ауа кедергісін ескермесек және құлау уақытына пропорционал, ал еркін құлау кезінде жүріп өткен жол уақыт квадратына пропорционал.

Бірқалыпты үдетілген қозғалыс заңдарын аша отырып, Галилей бір мезгілде күш әрекетінің тәуелсіздік заңын ашты. Шынында да, егер тыныштықтағы денеге әсер ететін ауырлық күші бірінші секундта оған белгілі бір жылдамдық берсе, яғни жылдамдықты нөлден белгілі бір шекті мәнге (9,8 м/с) өзгертсе, келесі секундта қазірдің өзінде әрекет етеді. қозғалатын денеде ол жылдамдығын бірдей мөлшерде өзгертеді және т.б. Бұл құлау жылдамдығының құлау уақытына пропорционалдылық заңымен көрсетіледі. Бірақ Галилео мұнымен шектелмеді және көлденең лақтырылған дененің қозғалысын ескере отырып, құлау жылдамдығының денеге лақтырылған кездегі көлденең жылдамдықтан тәуелсіздігін табанды түрде атап өтті: «Бұл керемет нәрсе емес пе», - дейді Сагредо. Диалогта, шамамен жүз шынтақ биіктіктен жерге тік құлау үшін қажет, зеңбіректен мылтықтың күшімен лақтырылған ядро ​​төрт жүз, бір мың, төрт мың, он мың шынтақ, сондықтан барлық көлденең бағытталған кадрлармен бірдей уақыт ауада қалады.

Галилео көлденең лақтырылған дененің траекториясын да анықтайды. «Диалогта» оны шеңбердің доғасы деп қателеседі.«Әңгімелесуде» өз қатесін түзеп, дененің қозғалыс траекториясы параболалық екенін анықтайды.

Галилео көлбеу жазықтықта еркін құлау заңдарын тексереді.Ол құлау жылдамдығының ұзындығына байланысты емес, тек көлбеу жазықтықтың биіктігіне байланысты болатынын маңызды фактіні бекітеді. Әрі қарай, ол белгілі бір биіктіктен көлбеу жазықтықты төмен түсірген дененің үйкеліс күші болмаған кезде сол биіктікке көтерілетінін анықтайды. Сондықтан шетке қойылған маятник тепе-теңдік күйден өткеннен кейін жолдың пішініне қарамастан бірдей биіктікке көтеріледі. Осылайша, Галилео гравитациялық өрістің консервативті сипатын ашты. Ал құлау уақытына келетін болсақ, ол біркелкі үдетілген қозғалыс заңдарына сәйкес, жазықтық ұзындығының квадрат түбірімен пропорционал. Денені шеңбер доғасының бойымен және оны жиырылатын хорданың бойымен домалату уақыттарын салыстыра отырып, Галилей дененің шеңбер бойымен жылдамырақ дөңгелететінін анықтады.Сонымен қатар ол доғаның ұзындығына домалату уақыты тәуелді емес деп есептейді. яғни шеңбер доғасы изохронды. Галилейдің бұл мәлімдемесі кішкентай доғалар үшін ғана жарамды, бірақ оның маңызы зор болды. Дөңгелек маятниктің тербеліс изохронизмін ашу Галилей уақыт аралығын өлшеу үшін пайдаланды және маятникті сағатты құрастырды. Ол сағатының дизайнын жариялауға үлгермеді. Ол қайтыс болғаннан кейін, маятник сағатын Гюйгенс патенттеген кезде жарияланды.

Маятникті сағатты ойлап табудың ғылыми және практикалық маңызы зор болды және Галилео өзінің ашқан жаңалығының маңыздылығын жақсы түсінді. Гюйгенс Циклоид изохронды екенін көрсетіп, Галилейдің қатесін түзетіп, сағатында циклоидты маятникті пайдаланды. Бірақ теориялық тұрғыдан дұрыс циклоидты маятник іс жүзінде ыңғайсыз болып шықты және практиктер әлі күнге дейін сағаттарда қолданылатын галилейлік, дөңгелек маятникке көшті.

Галилео өмір сүрген кездің өзінде Эвангелиста Торричелли (1608-1647) көкжиекке бұрыш жасай бастапқы жылдамдықпен лақтырылған дененің қозғалысы туралы мәселені шешкен эссесі арқылы оның назарын аударды. Торричелли ұшу жолын анықтады (ол парабола болып шықты), биіктік пен ұшу қашықтығын есептеп, берілген бастапқы жылдамдық үшін жылдамдық бағыты көкжиекке 45 ° бұрышта болғанда ең үлкен диапазонға қол жеткізілетінін көрсетті. . Торричелли параболаға жанама салу әдісін жасады. Қисықтарға жанамаларды табу мәселесі дифференциалдық есептеулердің пайда болуына әкелді. Галилео Торричеллиді өз орнына шақырып, оны шәкірті және мұрагері етті.

Торричелли есімі атмосфералық қысымның бар екенін алғаш рет дәлелдеп, «Торричелли бостығын» алған адамның есімі ретінде физика тарихында мәңгілікке қалды. Тіпті Галилео Флоренция ұңғымаларын бақылау туралы хабарлағандай, су сорғымен белгілі бір мәннен жоғары биіктікке тартылмайды, бұл Юмнан сәл артық. Бұдан Галилео Аристотельдің «бостықтан қорқуы» қандай да бір өлшенетін мәннен аспайды деген қорытындыға келді.

Торричелли ары қарай жүріп, табиғатта бос орын болуы мүмкін екенін көрсетті.Біз бізге қысым жасайтын ауа мұхитының түбінде өмір сүреміз деген пікірге сүйене отырып, Вивианиге (1622-3703) бұл қысымды толтырылған тығыздалған түтікпен өлшеуді ұсынды. сынаппен.сынап одан сынап бар ыдысқа толығымен төгілмеді, бірақ белгілі бір биіктікте тоқтап, сынап үстіндегі түтікте бос кеңістік пайда болды.Сынап бағанының салмағы атмосфералық қысымды өлшейді.Сонымен, дүние жүзіндегі алғашқы барометр жасалды.

Торричеллидің ашылуы үлкен резонанс тудырды.Перипатетикалық физиканың тағы бір догмасы күйреді. Декарт әр түрлі биіктіктегі атмосфералық қысымды өлшеу идеясын бірден ұсынды.Бұл идеяны француз математигі, физигі және философы Паскаль Блез Паскаль (1623-1662) жүзеге асырды - геометрия, сандар теориясы, ықтималдық саласындағы нәтижелерімен танымал тамаша математик. теориясы және т.б. физика тарихына сұйық қысымының жан-жақты біркелкі берілуі туралы Паскаль заңының, байланысқан ыдыстар заңының және гидравликалық прес теориясының авторы ретінде енді 1648 жылы Паскальдің өтініші бойынша Торричелли тәжірибесі болды. оның туысы Пуи-де-Кумбез тауының етегінде және шыңында жүзеге асырды және ауа қысымының төмендеуі фактісі биіктікте анықталды. Паскаль 1644 жылы мойындаған «бостықтан қорқу» бұл нәтижеге, сондай-ақ сынап бағанының биіктігі ауа райы жағдайына байланысты өзгеретінін Торричелли анықтаған фактіге қайшы келетіні анық. Ғылыми метеорология Торричелли тәжірибесінен туған.Торричелли ашқан жаңалығының одан әрі дамуы ауа сорғыштарын ойлап табуға, газдардың серпімділік заңының ашылуына және бу-атмосфералық машиналарды ойлап табуына әкелді, бұл жылу техникасының дамуына негіз болды. Сонымен ғылым жетістіктері техникаға қызмет ете бастады Механикамен бірге оптика да дами бастады. Мұнда тәжірибе теориядан асып түсті. Голландиялық көзілдірік жасаушылар жарықтың сыну заңын білмей-ақ алғашқы оптикалық түтікшені жасады. Галилео мен Кеплер бұл заңды білмеген, бірақ Кеплер линзалар мен линзалар жүйесіндегі сәулелердің жолын дұрыс сызған. Сыну заңын голланд математигі Виллеброд Снеллиус (1580-1626) ашқан. Алайда ол оны жарияламады. Декарт бұл заңды алғаш рет 1637 жылы өзінің «Диоптрий» атты еңбегінде бір ортадан екінші ортаға ауысқанда қозғалыс жылдамдығын өзгертетін бөлшектер моделінің көмегімен жариялап, негіздеді. «Әдіс туралы дискурстың» қосымшаларының бірі болып табылатын бұл кітап, практикамен байланысымен сипатталады. Декарт оптикалық көзілдірік пен айна жасау тәжірибесінен басталып, осы тәжірибеге келеді. Ол көзілдіріктер мен айналардың кемшіліктерін болдырмау жолдарын, сфералық аберрацияны жою жолдарын іздейді. Осы мақсатта ол шағылысатын және сыну беттерінің әртүрлі формаларын зерттейді: эллиптикалық, параболалық және т.б.

Практикамен, жалпы оптикалық өндіріспен байланыс 17 ғасырдағы оптикаға тән. Галилейден бастап осы дәуірдің ірі ғалымдары оптикалық аспаптарды өздері жасап, көзілдіріктің бетін өңдеп, практиктердің тәжірибесін зерттеп, жетілдірді. Торричелли жасаған линзалардың бетін өңдеу дәрежесі соншалық, заманауи зерттеушілер Торричелли беттердің сапасын тексеруге арналған кедергі әдісіне ие болды деп болжайды. Голландиялық философ Спиноза оптикалық көзілдірік жасау арқылы күн көретін. Тағы бір голландиялық – Левенгук тамаша микроскоптар жасап, микробиологияның негізін салушы болды. Снелл мен Левенгуктың замандасы Ньютон телескоптың өнертапқышы болды және оларды өз қолдарымен, тегістеу және жұмыс беттерін ерекше шыдамдылықпен жасады. Оптикада физика техникамен қатар жүрді және бұл байланыс күні бүгінге дейін үзілген жоқ.

Декарттың оптикадағы тағы бір маңызды жетістігі кемпірқосақ теориясы болды. Ол жаңбыр тамшысындағы сәулелердің жүруін дұрыс құрастырып, бірінші, жарқын доғаның қос сынудан және тамшыда бір шағылудан кейін, екінші доғаның қос сынудан және қос шағылудан кейін алынатынын көрсетті. Кеплер ашқан толық ішкі шағылысу құбылысы осылайша кемпірқосақтың декарттық теориясында қолданылады. Дегенмен, Декарт иридесцентті түстердің себептерін зерттеген жоқ. Декарттың кемпірқосақты зерттеудегі ізашары, инквизиция түрмесінде қайтыс болған Доминис су толтырылған шыны шарларда кемпірқосақтың түстерін қайта шығарды (1611).

Электр және магнетизм саласындағы зерттеулердің басы ағылшын патшайымы Элизабет Уильям Гилберттің дәрігері (1540-1603) «Магнит, магниттік денелер және үлкен магнит туралы – Жер, жаңа физиология» кітабымен қаланды. , 1600 жылы жарияланған. Гилберт бірінші болып магниттік компас көрсеткілерінің мінез-құлқын дұрыс түсіндірді. Оның соңы аспан полюсіне «тартылмайды» (Гильбертке дейін ойлағандай), жер магнитінің полюстерімен тартылады. Ине жердегі магнетизмнің, жердің магнит өрісінің әсерінен, біз қазір түсіндіреміз.

Гилберт өз идеясын магниттік темір рудасынан шар айналдырып, жер магнитінің үлгісімен растады, ол оны «террелла», яғни «жер» деп атады. Кішкентай жебе жасап, ол оның көлбеуін және ендікке қарай көлбеу бұрышының өзгеруін көрсетті. Гилберт өзінің терреласында магниттік ауытқуды көрсете алмады, өйткені оның террелінің полюстері де ол үшін географиялық полюстер болды.

Әрі қарай Гилберт темір арматура арқылы магниттік әсердің күшеюін ашты, оны темірдің магниттелуімен дұрыс түсіндірді. Ол шойын мен болаттың магниттелуі магниттен қашықтықта (магниттік индукция) болатынын анықтады.

Ол жердің магнит өрісімен темір сымдарды магниттеуде табысқа жетті. Гилберт болаттың темірден айырмашылығы магнитті алып тастағаннан кейін өзінің магниттік қасиеттерін сақтайтынын атап өтті. Ол Магнит сынған кезде әрқашан екі полюсі бар магниттер алынатынын, сөйтіп екі магниттік полюсті ажырату мүмкін еместігін көрсету арқылы Перегриннің бақылауын нақтылады.

Гильберт электрлік құбылыстарды зерттеуде де алға басты қадам жасады. Әртүрлі тастар мен заттармен тәжірибе жасай отырып, ол янтарьдан басқа, үйкелістен кейін жеңіл заттарды тарту қасиетіне бірқатар басқа денелер (алмас, сапфир, аметист, рок-кристал, күкірт, шайыр және т.б.) ие болатынын анықтады. электр деп аталады, яғни кәріптасқа ұқсас. Барлық басқа денелерді, ең алдымен, мұндай қасиеттерді көрсетпеген металдарды Гильберт «электрлік емес» деп атады. Осылайша, «электр» термині ғылымға енді, сондықтан электр құбылыстарын жүйелі түрде зерттеу басталды. Гильберт магниттік және электрлік құбылыстардың ұқсастығы туралы мәселені зерттеп, бұл құбылыстардың түбегейлі әртүрлі және бір-бірімен байланысы жоқ деген қорытындыға келді. Бұл тұжырым ғылымда екі жүз жылдан астам уақыт бойы, Эрстед электр тогының магнит өрісін ашқанға дейін сақталды.

Галилео Гильберттің кітабы туралы «Диалог» кітабында: «Мен бұл авторды ең үлкен мадақтаймын және қызғанамын», - деп жазды. «Ол маған жасаған көптеген жаңа және сенімді бақылаулары үшін ең үлкен мақтауға лайық болып көрінеді, ... және уақыт өте келе бұл жаңа ғылым жаңа бақылаулармен, әсіресе дұрыс және дұрыс зерттеулермен жетілдірілетініне күмәнім жоқ. қажетті дәлелдер. Бірақ бұл бірінші бақылаушының даңқын төмендетпеуі керек.

Бізге жылу құбылыстарын зерттеу туралы бірнеше сөз қосу қалды. Аристотельдік физикадағы жылу мен суық негізгі қасиеттердің қатарында болды, сондықтан одан әрі талдауға жатпайды. Әрине, «жылу дәрежесі» немесе суық туралы идеялар бұрын болған, адамдар қатты суықты да, қатты ыстықты да атап өтті. Бірақ тек 17 ғасырда. температураны адамның сезімдерінен гөрі объективті көрсеткіштермен анықтау әрекеттері басталды. Алғашқы термометрлердің бірін, дәлірек айтсақ, термоскоптарды Галилео жасаған. Галилей қайтыс болғаннан кейін жылу құбылыстарын зерттеуді Флоренция академиктері жалғастырды. Термометрлердің жаңа түрлері пайда болды. Ньютон зығыр майымен термометр жасады.

Дегенмен, термометрия 18 ғасырда, олар бекітілген нүктелері бар термометрлерді жасауды үйренген кезде ғана берік негіз алды. Қалай болғанда да, Галилео дәуірінде жылу құбылыстарын зерттеуге ғылыми көзқарас белгіленді. Жылу теориясын құрудың алғашқы әрекеттері де жасалды. Бір қызығы, Бэкон өз әдісін жылуды зерттеуге арнайы қолдануды ұйғарды.

Ақпараттың үлкен көлемін, соның ішінде тексерілмеген фактілерді жинап, оларды өзі ойлап тапқан «Оң инстанциялар» және «Теріс инстанциялар» кестесіне орналастыра отырып, ол жылу ең кішкентай бөлшектердің қозғалысының бір түрі деген дұрыс қорытындыға келді.