Kudryavtsev P.S. Fizikos istorijos kursas. Pirmosios eksperimentinės fizikos P sėkmės su Kudryavtsev fizikos istorija

Pamoka. - 2 leidimas, pataisytas. ir papildomas - M .: Išsilavinimas, 1982 - 448 p.: iliustr. Fizikos istorijos kursas skirtas studentams pedagoginiai institutai. Jame aprašoma pasaulio fizikos istorija nuo antikos iki šių dienų. Knyga susideda iš trijų dalių. Pirmoji apima fizikos mokslo formavimosi istoriją, baigiant Niutonu. Paskutinė, trečioji dalis skirta kvantinės, reliatyvistinės ir branduolinės fizikos formavimosi istorijai.Pagrindinis P.S. Kudrjavcevas - trijų tomų „Fizikos istorija“; pirmasis jo tomas pasirodė 1948 m., trečiasis – 1971 m. Jame apėmė visą fiziką nuo seniausių laikų iki šių dienų. Autorius pirmą kartą pabandė nušviesti medžiagą iš marksistinių pozicijų; tuo pat metu knyga pagerbė rusų fizikus, kurių darbus užsienio istorikai dažnai nutylėjo.Turint daug teigiamų fizikos istorijos savybių ir į ją įtrauktos medžiagos turtingumą, žinoma, ji negalėjo būti studijų vadovas fizikos istorijos eigoje (bent jau dėl milžiniškos apimties). Todėl vėlesniais metais P.S. Kudrjavcevas rašo „Fizikos ir technologijos istoriją“ (kartu su I.Ya. Konfederateovu), o paskui 1974 m. – „Fizikos istorijos kursą“ pedagoginių institutų studentams. Šiame kurse P.S. Kudrjavcevas atsižvelgė į savo ankstesnio darbo trūkumus ir teigiamus aspektus ir maždaug trečdaliu sumažino į fizikos istoriją įtrauktą medžiagą. Turinys (po spoileriu).

N.N. Malovas. Pavelas Stepanovičius Kudrjavcevas (1904-1975)
Fizikos atsiradimas (nuo antikos iki Niutono)
Antikos fizika
Mokslo žinių gimimas
Pradinis senovės mokslo etapas
Atomizmo atsiradimas
Aristotelis
Atomistika poaristotelio eroje
Archimedas
Viduramžių fizika
Istorinės pastabos
Viduramžių Rytų mokslo pasiekimai
Europos viduramžių mokslas
Kovok už heliocentrinę sistemą
Istorinės pastabos
Koperniko mokslinė revoliucija
Kova už heliocentrinę pasaulio sistemą. Džordanas Bruno. Kepleris
Galilėjus
Eksperimentinių ir matematinių metodų atsiradimas
Nauja metodika ir nauja mokslo organizacija. Bekonas ir Dekartas
Ankstyvieji eksperimentinės fizikos pasiekimai
Kovos už heliocentrinę sistemą užbaigimas
Tolesnė eksperimentinės fizikos pažanga
niutonas
Klasikinės fizikos pagrindinių krypčių raida (XVIII-XIX a.)
Mokslo revoliucijos pabaiga XVIII a.
Istorinės pastabos
Mokslas Rusijoje. M.V. Lomonosovas
XVIII amžiaus mechanika
Molekulinė fizika ir šiluma XVIII a
Optika
elektra ir magnetizmas
Pagrindinių fizikos sričių raida XIX a.
Mechanikos raida XIX amžiaus pirmoje pusėje
Banginės optikos raida XIX amžiaus pirmoje pusėje
Elektrodinamikos atsiradimas ir jos raida prieš Maksvelą
Elektromagnetizmas
Termodinamikos atsiradimas ir raida. Carnot
Energijos tvermės ir transformacijos dėsnio atradimas
Laboratorijų kūrimas
Antrasis termodinamikos dėsnis
Mechaninė šilumos teorija ir atomistika
Tolimesnis vystymas termofizika ir atomistika
Teorijos atsiradimas ir raida elektromagnetinis laukas
Elektromagnetinių bangų atradimas
radijo išradimas
Pagrindinės XX amžiaus fizikos mokslo revoliucijos kryptys.

Judančių terpių elektrodinamika ir elektroninė teorija
Einšteino reliatyvumo teorija
Niutono mechanikos ir Euklido geometrijos kritika
Tolesnė reliatyvumo teorijos plėtra
Atominės ir branduolinės fizikos atsiradimas
Rentgeno atradimas
Radioaktyvumo atradimas
P. ir M. Curie atradimai
Kvantų atradimas
Pirmasis fizikos revoliucijos etapas
Radioaktyviųjų virsmų atradimas. Atominės energijos idėja
Einšteino kvantinės teorijos kūrimas
Lenino „Naujausios gamtos mokslų revoliucijos“ analizė
Rutherfordo-Bora atomas
Atomo modeliai prieš Borą
Atidarymas atomo branduolys
Boro atomas
Sovietinės fizikos formavimasis
Istorinės pastabos
Radiotechnika ir radiofizika
Vystymas teorinė fizika Sovietų mokslininkai
Kitų sovietinės fizikos sričių raida
Kvantinės mechanikos atsiradimas
Bohro teorijos sunkumai
De Broglie idėjos
Kvantinės statistikos atsiradimas
sukimosi anga
Heisenbergo ir Šriodingerio mechanikai
Branduolinės fizikos raida 1918-1938 m.
Branduolinės energetikos pradžia. Izotopų atradimas
Branduolio dalijimasis
Neutronų atradimo istorija
Neutronų atradimo istorija
Branduolio protonų-neutronų modelis
Kosminiai spinduliai. Pozitrono atradimas
Greitintuvai
dirbtinis radioaktyvumas
Fermi eksperimentai
Fermio β skilimo teorija
Branduolinės izomerijos atradimas
urano skilimas
Branduolio dalijimosi grandininės reakcijos įgyvendinimas
Literatūra
Marksizmo-leninizmo klasika
Bendrieji raštai apie fizikos istoriją ir metodiką
Fizikos mokslininkų darbai
Biografijos ir monografijos, skirtos atskiriems mokslininkams

Vadovėlis – tai paskaitų kursas apie fizikos istoriją nuo seniausių laikų iki šių dienų. Vadovo tikslas – parengti būsimus mokytojus istorinio požiūrio įgyvendinimui mokant fizikos mokykloje. Todėl nemažas dėmesys skiriamas laidoje pristatomai fizikinių dėsnių ir reiškinių atradimo istorijai.
vidurinė mokykla. Išsamiai aprašoma ir šiuolaikinės fizikos istorija, leidžianti praplėsti būsimų mokytojų akiratį.
Aukštųjų pedagoginių mokyklų studentams.

FIZIKOS ISTORIJOS DALYKAS IR METODAI.
Pradedant bet kokio naujo mokslo studijas, visų pirma būtina aiškiai suvokti, kas yra šis mokslas, kokią vietą jis užima visuotiniame intelektualiniame bagaže ir kokiais metodais jis veikia. Šiuo atveju tyrimas tampa visapusiškai sąmoningas, o įgytų žinių pritaikymas tampa optimaliausias. Didžiausiu mastu tai taikoma būsimiems mokytojams, kuriems skirtas šis vadovėlis.

Fizikos istorijos dalykas – fizikos mokslo kaip visumos, kaip socialinio reiškinio, užimančio tam tikrą vietą žmonių gyvenime ir atliekančio jame specifinį vaidmenį, atsiradimo ir raidos procesas.

Fizikos istorija turėtų būti suvokiama kaip gamtos mokslų ir humanitarinių požiūrių į gamtą ir visuomenę sintezė. Pirmoji iš jų pasižymi tikslumu, pagrįstumu, loginiais dalių ryšiais. Humanitarinis požiūris į šią discipliną suteikia stiprų emocinį poveikį, priklausomybės jausmą vykstantiems įvykiams, būdingą visoms istorijos mokslo sritims. Būtent todėl fizikos istorijos studijas galima laikyti viena pagrindinių gamtamokslinio ugdymo humanizavimo krypčių. Daugumai tiksliųjų mokslų jų istorijos studijavimas yra geriausias būdas suvokti jų humanizavimą.

TURINYS
Pratarmė
Įvadas
Paskaita 1. Fizikos istorijos dalykas ir metodai
1 dalis. FIZIKA KELIONĖS PRADŽIOJE
2 paskaita. Fizikos priešistorė. senovės mokslas
Žymių senovės mokslininkų biografijos
3 paskaita fizinių žinių Viduramžiai ir Renesansas.
Žymių viduramžių ir renesanso mokslininkų biografijos
4 paskaita. XVI-XVII a. mokslo revoliucija
Didžiausių XVI-XVII amžių mokslininkų biografijos
5 paskaita. Galileo Galilei ir jo amžininkai.
Mokslo žinių pagrindų formavimas
Didžiausių mokslininkų - Galilėjaus amžininkų biografijos
6 paskaita. Niutonas ir jo mokslinis metodas
2 dalis. KLASIKINĖ FIZIKA
7 paskaita. Klasikinės mechanikos raida
Žymių mechanikos mokslininkų biografijos
8 paskaita
Elektromagnetizmo dėsnių atradėjų biografijos
9 paskaita. J.K.Maxwell ir jo elektromagnetinė teorija
Didžiausių mokslininkų, dirbančių elektromagnetizmo srityje, biografijos
10 paskaita. Optikos raida XVII-XIX a
Svarbiausių optikos mokslininkų biografijos
11 paskaita
Žymių mokslininkų – šilumos tyrinėtojų biografijos
12 paskaita
Didžiausių mokslininkų, termodinamikos ir statistinės fizikos kūrėjų biografijos
3 dalis. ŠIUOLAIKINĖ FIZIKA
13 paskaita pabaigos XIX- XX amžiaus pradžia
Kvantinės teorijos pradininkų biografijos
14 paskaita. Judančių terpių elektrodinamika ir elektronikos teorija. A. Einšteinas
Elektronų teorijos ir reliatyvumo teorijos kūrėjų biografijos
15 paskaita
Didžiausių mokslininkų – branduolinės fizikos ir kvantinės mechanikos pradininkų biografijos
Paskaita 16. Mokslas ir visuomenė. Nobelio fizikos premijos
Laureatai Nobelio premija fizikoje
17 paskaita. Šiuolaikinė fizika. XX amžiaus pabaigos fizinių atradimų istorija
18 paskaita sovietinė fizika
Išvada.

Nemokamas atsisiuntimas e-knyga patogiu formatu, žiūrėkite ir skaitykite:
Atsisiųskite knygą „Fizikos istorija, Iljinas V.A.“, 2003 - fileskachat.com, greitai ir nemokamai.

Fizikos istorijos kursas skirtas pedagoginių institutų studentams. Jame aprašoma pasaulio fizikos istorija nuo antikos iki šių dienų. Knyga susideda iš trijų dalių. Pirmoji apima fizikos mokslo formavimosi istoriją, baigiant Niutonu. Paskutinė, trečioji dalis skirta kvantinės, reliatyvistinės ir branduolinės fizikos formavimosi istorijai.

Kudrjavcevas Pavelas Stepanovičius

Proc. pašalpa studentams ped. in-t ant fizinio. specialistas. - 2 leidimas, pataisytas. ir papildomas - M.: Švietimas, 1982. - 448 p., iliust

Pavelas Stepanovičius Kudryavcevas - vienas garsiausių sovietų fizikos istorijos specialistų - užaugo kaimo mokytojų šeimoje; tėvai padėjo jam įgyti vidurinį išsilavinimą ir nuo vaikystės skiepijo pomėgį mokslui ir menui.

Kaip Maskvos Fizikos ir matematikos fakulteto studentas Valstijos universitetas, P. S. Kudrjavcevas iš savo bendražygių išsiskyrė išskirtine atmintimi, gebėjimu lengvai suvokti naujas idėjas, noru jas aptarti komandoje, padedant kitiems įsisavinti nežinomą, kartais labai sudėtingą medžiagą. Gyvas, priklausomas P. S. Kudrjavcevas skirstė savo laiką fizikai, istorijai, teatrui ir poezijai. Jis pats rašė gerą poeziją.

Baigęs Maskvos valstybinį universitetą (1929 m.), P. S. Kudrjavcevas dirbo Gorkio ir Orelio pedagoginiuose institutuose; nuo 1946 m. ​​iki mirties dėstė Tambovo pedagoginiame institute, kur vadovavo Teorinės fizikos katedrai. Ten surengė fizikos istorijos kursą, atidarė vienintelį šalyje fizikos istorijos muziejų, įkūrė jaunųjų mokslo istorikų mokyklą, pasiekė šios disciplinos aspirantūrą.

1944 m. už knygą apie Niutoną jis buvo apdovanotas akademinis laipsnis kandidatas, o 1951 metais – už pirmąjį „Fizikos istorijos“ tomą – fizinių ir matematikos mokslų daktaro laipsnį.

Pagrindinis viso P. S. Kudryavcevo gyvenimo kūrinys yra trijų tomų „Fizikos istorija“; pirmasis jo tomas pasirodė 1948 m., trečiasis - 1971 m. Apėmė visą fiziką – nuo ​​seniausių laikų iki šių dienų. Autorius pirmą kartą pabandė nušviesti medžiagą iš marksistinių pozicijų; tuo pat metu knyga pagerbė rusų fizikus, kurių darbus dažnai nutylėdavo užsienio istorikai.

Turėdamas daug teigiamų „Fizikos istorijos“ savybių ir į ją įtrauktos medžiagos, ji, žinoma, negalėtų būti fizikos istorijos kurso vadovėliu (jei tik dėl didžiulės apimties).

Todėl vėlesniais metais P. S. Kudrjavcevas parašė „Fizikos ir technologijos istoriją“ (kartu su I Ya Konfederateovu), o 1974 m. „Fizikos istorijos kursą“ pedagoginių institutų studentams. Šiame kurse P. S. Kudrjavcevas parašė atsižvelgė į savo ankstesnių darbų trūkumus ir teigiamus aspektus ir apytiksliai apkarpė medžiagą, įtrauktą į „Fizikos istoriją“

Pedagoginių institutų, mokyklų darbuotojai, taip pat studentai ir studentai yra susipažinę ir su kitais P. S. Kudryavcevo darbais – knygomis apie Torricelli, Faradėjų ir Maksvelą, straipsniais ir kalbomis apie fizikos istoriją P. S. Kudrjavcevo darbai žinomi užsienyje. nuopelnus, jis buvo išrinktas Tarptautinės mokslų istorijos akademijos nariu korespondentu.

Visą savo gyvenimą P. S. Kudryavtsevas pasisakė už fizikos istorijos įvedimą ugdymo planai pedagoginių institutų fizikos fakultetai Tikėkimės, kad pakartotinis „Fizikos istorijos kurso“ leidimas taps postūmiu įgyvendinti Pavelo Stepanovičiaus puoselėtą svajonę.

Profesorius, fizinių ir matematikos mokslų daktaras N. N. Malovas

Šiuo metu yra pakankamai daug sovietinių ir užsienio autorių knygų, kuriose pristatoma fizikos istorija nuo antikos iki šių dienų, tačiau leidykla „Prosveščenie“ pasiūlė autoriui parašyti vienos tomo kursą, kuris galėtų būti istorijos vadovėlis. fizikos pedagoginių institutų studentams.

Pagrindinis sunkumas mokant fizikos istorijos yra neproporcingumas tarp didžiulės medžiagos ir šio dalyko studijoms skirtų valandų skaičiaus.Jei dažnai siūloma sutelkti dėmesį į vieną kurso dalį, pvz. apie šiuolaikinės fizikos istoriją, tada gaunamas iškreiptas, vienpusis fizikos mokslo raidos vaizdas.Tuo tarpu būsimam mokytojui reikia turėti gana išsamų mokslo raidos vaizdą nuo jo atsiradimo iki dabartinės būklės. studentai apie Archimedą ir Einšteiną, apie Niutoną ir Rutherfordą, apie Lomonosovą ir Kurchatovą. Šią informaciją, bent jau pagrindinius bruožus, jis turėtų gauti iš „Fizikos istorijos kurso“, todėl siūlomoje knygoje pateikiamas vaizdas fizikos raida per visą jos istoriją.

Knyga susideda iš trijų dalių.Pirmojoje iš jų aprašoma fizikos mokslo formavimosi istorija, pradedant pagrindinės fizinės informacijos kaupimu kasdieninės patirties procese ir baigiant Niutono fizika.

Antroje dalyje nagrinėjama pagrindinių klasikinės fizikos krypčių raidos istorija XVIII-XIX a.

Paskutinė, trečioji dalis skirta pagrindinių XX fizikos krypčių pristatymui reliatyvumo teorijoje, kvantinėje teorijoje, atominėje ir branduolinėje fizikoje.

Knygoje gana išsamiai atskleidžiama pagrindinių fizinių idėjų formavimosi istorija, pateikiamos fizikos mokslo klasikų veikalų ištraukos, biografinė informacija.

Pagrindinis bet kurio mokslo uždavinys – atrasti dėsnius, kurie veikia toje srityje, kuria užsiima šis mokslas. Todėl pagrindinis mokslo istorijos uždavinys yra surasti dėsnius, valdančius mokslo raidą. Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tokių įstatymų nėra. Neįmanoma numatyti Archimedo pasirodymo. Niutono. Lobačevskio, negalima kontroliuoti mokslininko mąstymo ir kūrybiškumo. Mokslo istorija išoriškai pateikiama kaip atskirų genialių mąstytojų nekontroliuojamos veiklos rezultatas, kurių elgesys negali būti lyginamas su kokio nors akmens, krentančio gravitaciniame lauke, elgesiu. Neabejotina, kad mokslas yra žmogaus veiklos produktas, be to, pati sudėtingiausia ir subtiliausia veikla: pažintinė, kūrybinė. Tačiau mokslo raida vyksta tam tikromis istorinėmis sąlygomis, kurios atlieka svarbų, lemiamą vaidmenį, ir šios sąlygos yra prieinamos mokslinei analizei.

Istorinis materializmas pirmiausia tapo įmanomas mokslo žinių istorinė žmonijos raida, atvėrė tikrąjį žmogaus veiklos pagrindą, įskaitant ir dvasinės veiklos pagrindą. Toks realus pagrindas yra kiekvieno žmogaus ir visos žmonių visuomenės egzistavimui būtinų materialinių gėrybių gamybos būdas. Būtent produktyvios darbo veiklos procesas suvaidino lemiamą vaidmenį atskiriant žmogų nuo gyvulių bandos, plėtojant jo žinias ir socialines būties sąlygas. Engelsas savo veikale „Darbo vaidmuo beždžionių virsmo žmogumi procese“ rašė: „Pats darbas iš kartos į kartą tapo įvairesnis, tobulesnis, įvairiapusiškesnis. Žemės ūkis buvo įtrauktas į medžioklę ir galvijų auginimą, vėliau verpimą ir audimą, metalo apdirbimą, keramiką ir laivininkystę. Kartu su prekyba ir amatais pagaliau atsirado menas ir mokslas; tautos ir valstybės išsivystė iš genčių. 1 Engelsas F. Gamtos dialektika. - Marksas K., Engelsas f. Op. 2 leidimas, 20 t., p. 493.)

Taigi pats mokslo atsiradimas tampa įmanomas tik tam tikrame etape. ekonominis vystymasis, šalyse su išvystytu žemės ūkiu, su miesto kultūra, o ateityje mokslo raida atitinka ekonomikos raidą.

Engelsas gana aiškiai apie tai rašo: „... nuo pat pradžių mokslų atsiradimą ir vystymąsi sąlygoja gamyba. 1 Engels f. gamtos dialektika. - Marksas K., Engelsas F. op. 2 leidimas, 20 t., p. 493.)

Ankstyvieji eksperimentinės fizikos pasiekimai

Taigi maždaug nuo 16 amžiaus 40-ųjų iki 17-ojo amžiaus 40-ųjų (nuo Koperniko iki Galilėjaus) vyko sudėtingas revoliucinis procesas, kurio metu viduramžių pasaulėžiūra ir mokslas buvo pakeistas nauja pasaulėžiūra ir nauju mokslu, pagrįstu patirtimi ir praktika. . Daug nuveikta siekiant pagrįsti ir sustiprinti pasaulio heliocentrinę sistemą (Kopernikas, Brunonas, Kepleris, Galilėjus), kritikuoti peripatetinę metodiką ir mokslą, plėtoti. metodiniai pagrindai naujasis mokslas (Bekonas, Galilėjus, Dekartas). Šio didelio darbo, nepaprastai svarbaus visos žmogaus kultūros ir visuomenės sąmonės raidai, sėkmę daugiausia lėmė pasiekti konkretūs moksliniai ir praktiniai rezultatai.

Eksperimento sėkmė ir matematinis metodas identifikuotas pirmiausia mechanikoje. Jau Leonardo da Vinci statines ir dinamines mechanikos problemas priartino nauju būdu. XVI amžius buvo senovės paveldo raidos amžius. Commandino (1509-1575) išvertė Euklido, Archimedo, Herono, Aleksandrijos Papo kūrinius. Komandino mokinys, Galilėjaus globėjas ir draugas Guido Ubaldo del Monte (1545–1607) 1577 m. paskelbė esė apie statiką, kurioje išdėstė senovės autorių kūrinius ir juos plėtojo, spręsdamas įstrižainės pusiausvyros problemą. svirtis, nežinodamas, kad šią problemą jau išsprendė Leonardo. Guido Ubaldo į mokslą įvedė terminą „akimirka“. Šis terminas buvo plačiai naudojamas XVI ir XVII amžiaus pradžioje, ypač Galilėjo, tačiau Ubaldo kalba jis labiausiai tinka šiuolaikinei „statinio jėgos momento“ sąvokai. Guido Ubaldo rodo, kad svirties balansui svarbios jėgų vertės ir statmenų, nuleistų nuo atramos taško jėgų (svorių) veikimo linijoje, vertės. Jis vadina abiejų veiksnių derinį. kurie nustato jėgos veikimą svirtyje akimirksniu ir formuluoja svirties pusiausvyros sąlygą momentų lygybės pavidalu.

Ryžiai. 9. Stevino knygos pavadinimas

Naują požiūrį į statines problemas randame klasikiniame olandų inžinieriaus ir matematiko Simono Stevino (1548-1620), kuriam matematika yra skolinga už įvadą, veikale „Statikos principai“. dešimtainės trupmenos. Stevino matematinis požiūris derinamas su patirtimi ir technine praktika. Antraštiniame Stevino traktato puslapyje nupiešta pasvirusi plokštuma, supinta grandinėle, sudaryta iš sujungtų rutuliukų. Virš paveikslo esantis užrašas: „Stebuklas ir jokio stebuklo“. Nuožulni plokštuma paveiksle parodyta kaip taisyklingas trikampis su horizontalia hipotenuze. Grandinės dalis, kuri apgaubia hipotenuzą, yra ilgesnė ir joje yra daugiau rutuliukų nei tose jos dalyse, kurios yra greta kojų. Dauguma turi daugiau svorio, todėl atrodytų, kad grandinės svoris, esantis šalia didesnės kojos, trauks ir grandinė pradės judėti. Tačiau kadangi kamuoliukų pasiskirstymo modelis nesikeičia, judėjimas turi tęstis amžinai. Stevinas mano, kad amžinas judėjimas yra neįmanomas, todėl mano, kad kamuoliukų svorio poveikis abiem kojoms yra vienodas (apatinė dalis nevaidina vaidmens, ji yra visiškai simetriška). Iš to jis daro išvadą, kad jėga, riedanti krovinį žemyn pasvirusia plokštuma, yra tiek kartų mažesnė už krovinio svorį, kiek plokštumos aukštis yra mažesnis už jos ilgį. Taigi problema buvo išspręsta, prieš kurią sustojo Archimedas, arabų ir Europos mechanikai.

Tačiau Stevinas nuėjo dar toliau. Jis suprato vektorinę jėgos prigimtį ir pirmą kartą rado geometrinio jėgų pridėjimo taisyklę. Atsižvelgdamas į grandinės pusiausvyrą trikampyje, Stevinas padarė išvadą, kad jei trys jėgos yra lygiagrečios trikampio kraštinėms ir jų moduliai yra proporcingi šių kraštinių ilgiams, tada jos yra subalansuotos. Stevino darbe taip pat yra galimų poslinkių principas, taikomas grandininiam keltuvui: kiek kartų grandininis keltuvas padidina stiprumą, tiek kartų prarandamas kelyje, mažesnis krovinys nukeliauja ilgesnį atstumą.

Ypač svarbi yra Stevino traktato dalis, skirta hidrostatikai. Sunkaus skysčio pusiausvyros sąlygoms tirti Stevinas naudoja kietėjimo principą – pusiausvyra nebus sutrikdyta, jei subalansuoto kūno dalys gaus papildomų ryšių ir sukietės. Todėl mintyse išskyrę savavališką tūrį pusiausvyroje esančio sunkaus skysčio masėje, šios pusiausvyros nepažeisime, laikydami, kad skystis šiame tūryje yra sukietėjęs. Tada tai bus kūnas, kurio svoris yra lygus vandens svoriui šio kūno tūryje. Kadangi kūnas yra pusiausvyroje, jį supančio skysčio jėga veikia aukštyn, lygi jo svoriui.

Kadangi kūną supantis skystis išlieka nepakitęs, jei šis kūnas pakeičiamas bet kokiu kitu tokios pat formos ir tūrio kūnu, tai jis visada veikia kūną jėga, lygia skysčio svoriui kūno tūryje.

Šis elegantiškas Archimedo įstatymo įrodymas pateko į vadovėlius.

Stevinas toliau loginiais samprotavimais įrodo ir eksperimentu patvirtina, kad skysčio svorio slėgis ant indo dugno priklauso nuo dugno ploto ir skysčio lygio aukščio ir nepriklauso nuo indo formos. . Daug vėliau šį hidrostatinį paradoksą atrado Paskalis, kuris nežinojo Stevino kūrinio, parašyto mažai paplitusia olandų kalba.

Būdamas praktiškas laivų statytojas, Stevinas atsižvelgia į kėbulų plūduriavimo sąlygas, apskaičiuoja skysčio slėgį ant šoninių sienelių, sprendžia laivų statybai svarbius klausimus.

Taigi Stevinas ne tik atkūrė Archimedo rezultatus, bet ir juos išplėtojo. Tai pradeda naują statikos ir hidrostatikos istorijos etapą.

Beveik kartu su Stevinu ir nepriklausomai nuo jo Galilėjus sprendė statikos ir hidrostatikos problemas. Jis taip pat rado kūnų pusiausvyros pasvirusioje plokštumoje dėsnį, kurį paprastai labai išsamiai studijavo. Žaidė pasvirusi plokštuma svarbus vaidmuo mechaninėse Galilėjaus studijose. Prie to grįšime aptardami Galilėjos dinamiką.

Galilėjus paprastesne ir modifikuota forma atkūrė Archimedo sverto dėsnio įrodymą. Ją pagrindė iš naujo, iš esmės remdamasis galimų poslinkių principu (šio, jo dar aiškiai nesuformuluoto, principo pagalba Galilėjus pagrindė ir pasvirusios plokštumos dėsnį).

Archimedo dėsnio ir kūnų plūduriavimo sąlygų aptarimas skirtas Galilėjaus darbui, išleistam 1612 m., „Diskursai apie kūnus vandenyje“. Ir šis Galilėjaus darbas neatsiejamai susijęs su jo kova už naują pasaulėžiūrą ir naują fiziką. Jis rašė: „Nusprendžiau parašyti tikrą diskursą, kuriame tikiuosi parodyti, kad dažnai nesutinku su Aristoteliu savo pažiūromis ne dėl užgaidos ir ne todėl, kad neskaičiau ar nesupratau, o dėl įtikinimo. įrodymai." Šioje esė jis rašo apie savo naujus Jupiterio palydovų tyrimus ir apie atrastas saulės dėmes, kurias stebėdamas padarė išvadą, kad Saulė lėtai sukasi aplink savo ašį.

Kreipdamasis į pagrindinę kūrinio temą, Galilėjus ginčijasi su peripatetikais, kurie mano, kad kūnų plaukimą pirmiausia lemia kūno forma. Originalus yra Galilėjaus požiūris į Archimedo dėsnio ir plūduriuojančių kūnų teorijos pagrindimą. Jis svarsto kūno elgesį riboto tūrio skystyje ir kelia klausimą apie skysčio, galinčio išlaikyti tam tikro svorio kūną, svorį. Galilėjaus klausimas buvo aptariamas sovietinių mokslo populiarinimo žurnalų puslapiuose, jam buvo skirti fundamentinių monografijų apie hidrostatiką ir mechaniką puslapiai.)

Pagrindinis „Galileo“ nuopelnas pagrindžiant dinamiką. Mums belieka mažai ką pridėti prie to, kas jau buvo pasakyta šiuo klausimu, tačiau tai yra būtina. „Galileo“ priskiriamas esminiam pagreičio nepriklausomybės atradimui laisvas kritimas nuo kūno masės, kurią jis rado, paneigdamas Aristotelio nuomonę, kad kūnų kritimo greitis yra proporcingas jų masei. Galilėjus parodė, kad šis greitis yra vienodas visiems kūnams, jei nekreipiame dėmesio į oro pasipriešinimą, ir yra proporcingas kritimo laikui, o laisvojo kritimo kelias yra proporcingas laiko kvadratui.

Atradęs tolygiai pagreitinto judėjimo dėsnius, Galilėjus kartu atrado ir jėgos veikimo nepriklausomumo dėsnį. Iš tiesų, jei gravitacijos jėga, veikdama kūną ramybės būsenoje, pirmąją sekundę suteikia jam tam tikrą greitį, ty pakeičia greitį nuo nulio iki kažkokios baigtinės reikšmės (9,8 m/s), tai kitą sekundę, veikdama jau judėdamas kūnas pakeis savo greitį tiek pat ir pan. Tai atspindi kritimo greičio proporcingumo kritimo laikui dėsnis. Tačiau Galilėjus tuo neapsiribojo ir, atsižvelgdamas į horizontaliai mesto kūno judėjimą, atkakliai pabrėžė kritimo greičio nepriklausomumą nuo horizontalaus greičio, perduodamo kūnui metant: reikalingas vertikaliam kritimui ant žemės iš aukščio. iš kelių šimtų uolekčių, parako jėga iš pabūklo išmestas rutulys nukeliaus keturis šimtus, vieną tūkstantį, keturis tūkstančius, dešimt tūkstančių uolekčių, kad su visais horizontaliai nukreiptais šūviais ore išliktų toks pat laikas.

Galileo taip pat nustato horizontaliai mesto kūno trajektoriją. „Dialoge" jis klaidingai mano, kad tai yra apskritimo lankas. „Pokalbiuose" ištaiso savo klaidą ir nustato, kad kūno judėjimo trajektorija yra parabolinė.

Galilėjus išbando laisvojo kritimo dėsnius pasvirusioje plokštumoje, nustato svarbų faktą, kad kritimo greitis nepriklauso nuo ilgio, o priklauso tik nuo pasvirusios plokštumos aukščio. Be to, jis išsiaiškina, kad nuo tam tikro aukščio nuožulnia plokštuma nuriedėjo kūnas, nesant trinties, pakils į tokį patį aukštį. Todėl svyruoklė, padėta į šalį, perėjusi pusiausvyros padėtį, pakils į tą patį aukštį, nepriklausomai nuo tako formos. Taigi „Galileo“ iš esmės atrado konservatyvų gravitacinio lauko pobūdį. Kalbant apie kritimo laiką, jis pagal tolygiai pagreitinto judėjimo dėsnius yra proporcingas plokštumos ilgio kvadratinei šakniai. Lygindamas kūno riedėjimo išilgai apskritimo lanko ir jį sutraukiančios stygos laikus, Galilėjus nustato, kad kūnas skrituliu rieda greičiau, taip pat daro prielaidą, kad riedėjimo laikas nepriklauso nuo lanko ilgio, t. , apskritimo lankas yra izochroninis. Šis Galilėjaus teiginys galioja tik mažiems lankams, tačiau buvo labai svarbus. Apvalios švytuoklės svyravimų izochronizmo atradimas Galilėjus naudojo laiko intervalams matuoti ir suprojektavo laikrodį su švytuokle. Jis neturėjo laiko paskelbti savo laikrodžio dizaino. Jis buvo paskelbtas po jo mirties, kai švytuoklinį laikrodį jau užpatentavo Huygensas.

Švytuoklinio laikrodžio išradimas turėjo didelę mokslinę ir praktinę reikšmę, o Galilėjus puikiai suvokė savo atradimo reikšmę. Huygensas ištaisė Galilėjaus klaidą parodydamas, kad cikloidas yra izochroninis, ir savo laikrodyje panaudojo cikloidinę švytuoklę. Tačiau teoriškai teisinga cikloidinė švytuoklė pasirodė praktiškai nepatogi, ir praktikai perėjo prie Galilėjos apskritos švytuoklės, kuri vis dar naudojama laikrodžiuose.

Dar Galilėjaus gyvavimo metu Evangelista Torricelli (1608-1647) patraukė jo dėmesį savo esė, kurioje išsprendė kūno, metamo pradiniu greičiu kampu į horizontą, judėjimo problemą. Torricelli nustatė skrydžio trajektoriją (paaiškėjo, kad tai parabolė), apskaičiavo skrydžio aukštį ir diapazoną, parodydamas, kad esant tam tikram pradiniam greičiui, didžiausias diapazonas pasiekiamas, kai greičio kryptis yra 45 ° kampu horizonto atžvilgiu. Torricelli sukūrė metodą, kaip sudaryti parabolės liestinę. Kreivių liestinių radimo problema paskatino diferencialinio skaičiavimo atsiradimą. Galilėjus pakvietė Torricelli į savo vietą ir padarė jį savo mokiniu bei įpėdiniu.

Vardas Torricelli amžiams įėjo į fizikos istoriją kaip žmogaus, kuris pirmasis įrodė atmosferos slėgio egzistavimą ir gavo „Torricelli tuštumą“, vardas. Net „Galileo“ pranešė apie Florencijos šulinių stebėjimą, kad vanduo siurbliu neištraukiamas į aukštį, viršijantį tam tikrą vertę, kuri yra šiek tiek daugiau nei Hume. Galilėjus iš to padarė išvadą, kad Aristotelio „tuštumos baimė“ neviršijo tam tikros išmatuojamos vertės.

Torricelli nuėjo toliau ir parodė, kad gamtoje gali egzistuoti tuštuma. Remdamasis mintimi, kad gyvename mus spaudžiančio oro vandenyno dugne, jis pasiūlė Viviani (1622–3703) išmatuoti šį slėgį sandariu vamzdžiu. pripildytas gyvsidabrio.gyvsidabris ne iki galo supylė į indą su gyvsidabriu,o sustojo tam tikrame aukštyje,todėl vamzdyje virš gyvsidabrio susidarė tuščia erdvė.Gyvsidabrio stulpelio svoris matuoja atmosferos slėgį.Taigi. buvo sukonstruotas pirmasis pasaulyje barometras.

Torricelli atradimas sukėlė didžiulį rezonansą.Žlugo dar viena peripatinės fizikos dogma. Dekartas iš karto pasiūlė idėją matuoti atmosferos slėgį įvairiuose aukščiuose. Šią idėją įgyvendino prancūzų matematikas, fizikas ir filosofas Pascalis Blaise'as Pascalis (1623-1662) – puikus matematikas, žinomas dėl savo geometrijos, skaičių teorijos, tikimybių rezultatų. teorija ir kt., pateko į fizikos istoriją kaip Paskalio dėsnio dėl visapusiško vienodo skysčio slėgio perdavimo, indų susisiekimo dėsnio ir hidraulinio preso teorijos autorius. 1648 m. Paskalio prašymu Torricelli eksperimentas buvo atliktas. atliko jo giminaitis Puy de Dome kalno papėdėje ir viršūnėje, o oro slėgio kritimo faktas buvo nustatytas atsižvelgiant į aukštį. Visiškai aišku, kad „tuštumos baimė“, kurią Paskalis pripažino dar 1644 m., prieštaravo šiam rezultatui, taip pat Torricelli nustatytam faktui, kad gyvsidabrio stulpelio aukštis kinta priklausomai nuo oro sąlygų Mokslinė meteorologija gimė iš Torricelli patirties.Toliau Torricelli atradimo plėtra paskatino oro siurblių išradimą, dujų elastingumo dėsnio atradimą ir garo-atmosferinių mašinų išradimą, kurie padėjo pagrindą šilumos inžinerijos raidai. Taigi, mokslo laimėjimai pradėjo tarnauti technologijai Kartu su mechanika pradėjo vystytis ir optika. Čia praktika pranoksta teoriją. Olandų akinių gamintojai pirmąjį optinį vamzdelį pastatė nežinodami šviesos lūžio dėsnio. Galilėjus ir Kepleris šio dėsnio nežinojo, nors Kepleris teisingai nubrėžė spindulių kelią lęšiuose ir lęšių sistemose. Lūžio dėsnį atrado olandų matematikas Willebrord Snellius (1580-1626). Tačiau jis to nepaskelbė. Pirmą kartą Dekartas paskelbė ir pagrindė šį dėsnį naudodamas dalelių, kurios keičia judėjimo greitį pereinant iš vienos terpės į kitą, modelį savo Dioptrija 1637 metais. Ši knyga, kuri yra vienas iš Metodo diskurso priedų, pasižymi ryšiu su praktika. Dekartas pradeda nuo optinių stiklų ir veidrodžių gamybos praktikos ir pasiekia šią praktiką. Jis ieško būdų, kaip išvengti akinių ir veidrodžių netobulumų, būdų pašalinti sferinę aberaciją. Šiuo tikslu jis tyrinėja įvairias atspindinčių ir laužiančių paviršių formas: elipsinius, parabolinius ir kt.

Ryšys su praktika, su optine gamyba apskritai būdingas optikai XVII a. Didžiausi šios eros mokslininkai, pradedant Galileo, patys gamino optinius instrumentus, apdirbo akinių paviršių, studijavo ir tobulino praktikų patirtį. Torricelli pagamintų lęšių paviršiaus apdorojimo laipsnis buvo toks tobulas, kad šiuolaikiniai tyrinėtojai teigia, kad Torricelli turėjo trukdžių metodą paviršių kokybei patikrinti. Olandų filosofas Spinoza užsidirbo pragyvenimui gamindamas optinius akinius. Kitas olandas – Leeuwenhoekas – pagamino puikius mikroskopus ir tapo mikrobiologijos įkūrėju. Niutonas, Snell ir Leeuwenhoek amžininkas, buvo teleskopo išradėjas ir pagamino juos savo rankomis, nepaprastai kantriai šlifuodamas ir apdirbdamas paviršius. Optikoje fizika ėjo koja kojon su technika, ir šis ryšys nenutrūko iki šiol.

Kitas svarbus Dekarto pasiekimas optikos srityje buvo vaivorykštės teorija. Jis teisingai pastatė spindulių eigą lietaus laše, nurodė, kad pirmasis ryškus lankas gaunamas po dvigubo lūžio ir vieno atspindžio laše, antrasis lankas po dvigubo lūžio ir dvigubo atspindžio. Taigi Keplerio atrastas visiško vidinio atspindžio reiškinys naudojamas Dekarto vaivorykštės teorijoje. Tačiau Dekartas netyrė vaivorykštinių spalvų priežasčių. Dekarto pirmtakas vaivorykštės tyrime Dominis, miręs inkvizicijos kalėjime, vaivorykštės spalvas atkartojo stikliniuose rutuliuose, pripiltuose vandens (1611).

Elektros ir magnetizmo srities tyrimų pradžią padėjo Anglijos karalienės Elžbietos Viljamo Gilberto (1540–1603) gydytojo knyga „Apie magnetą, magnetinius kūnus ir didelį magnetą – Žemę, nauja fiziologija“ , išleistas 1600. Gilbertas pirmasis teisingai paaiškino magnetinio kompaso strėlių veikimą. Jo galas „pritraukiamas“ ne prie dangaus ašigalio (kaip manyta prieš Gilbertą), o traukia žemės magneto poliai. Adata yra veikiama antžeminio magnetizmo, žemės magnetinio lauko, kaip dabar paaiškiname.

Gilbertas patvirtino savo idėją su žemės magneto modeliu, paverčiančiu rutulį iš magnetinės geležies rūdos, kurią pavadino „terella“, tai yra „žeme“. Padaręs nedidelę strėlę, jis pademonstravo jos polinkį ir polinkio kampo pasikeitimą su platuma. Gilbertas negalėjo parodyti magnetinės deklinacijos ant savo terrelio, nes jo terrelio poliai jam taip pat buvo geografiniai poliai.

Be to, Gilbertas atrado magnetinio poveikio stiprinimą geležine armatūra, kurią jis teisingai paaiškino geležies įmagnetinimu. Jis nustatė, kad geležies ir plieno įmagnetinimas vyksta atstumu nuo magneto (magnetinė indukcija).

Jam pavyko įmagnetinti geležinius laidus žemės magnetiniu lauku. Gilbertas pažymėjo, kad plienas, skirtingai nei geležis, išsaugo savo magnetines savybes po magneto pašalinimo. Jis patikslino Peregrine pastebėjimą parodydamas, kad nutrūkus magnetui visada gaunami magnetai su dviem poliais, todėl dviejų magnetinių polių atskirti neįmanoma.

Hilbertas taip pat padarė didelį žingsnį į priekį tirdamas elektrinius reiškinius. Eksperimentuodamas su įvairiais akmenimis ir medžiagomis, jis išsiaiškino, kad, be gintaro, savybė pritraukti lengvus daiktus po trynimo įgyja daugybę kitų kūnų (deimantų, safyro, ametisto, kalnų krištolų, sieros, dervos ir kt.), kuriuos jis. vadinamas elektriniu, t.y. panašus į gintarą. Visus kitus kūnus, pirmiausia metalus, kurie nepasižymėjo tokiomis savybėmis, Hilbertas pavadino „neelektriniais“. Taigi terminas „elektra“ atėjo į mokslą, todėl buvo pradėtas sistemingas elektros reiškinių tyrimas. Hilbertas ištyrė magnetinių ir elektrinių reiškinių panašumo klausimą ir padarė išvadą, kad šie reiškiniai yra labai skirtingi ir nesusiję. Ši išvada buvo laikoma moksle daugiau nei du šimtus metų, kol Oerstedas atrado elektros srovės magnetinį lauką.

„Labiausiai giriu ir pavydžiu šiam autoriui“, – rašė Galilėjus savo Dialoge apie Hilberto knygą. „Man atrodo, kad jis vertas didžiausių pagyrų ir už daugybę naujų ir patikimų pastebėjimų, kuriuos padarė,... ir aš neabejoju, kad laikui bėgant šis naujas mokslas bus tobulinamas naujais pastebėjimais, o ypač teisingais ir reikalingais. įrodymai. Tačiau tai neturėtų sumenkinti pirmojo stebėtojo šlovės.

Mums belieka pridėti keletą žodžių apie šilumos reiškinių tyrimą. Šiluma ir šaltis Aristotelio fizikoje buvo vienos iš pagrindinių savybių, todėl nebuvo toliau analizuojamos. Žinoma, idėjos apie „šilumos laipsnį“ ar šaltį egzistavo ir anksčiau, žmonės pažymėjo ir didelį šaltį, ir didžiulį karštį. Tačiau tik XVII a. temperatūrą imta nustatyti objektyvesniais rodikliais nei žmogaus pojūčiais. Vieną pirmųjų termometrų, tiksliau, termoskopus, pagamino „Galileo“. Šiluminių reiškinių tyrimus po Galilėjaus mirties tęsė Florencijos akademikai. Atsirado naujų formų termometrai. Niutonas pagamino termometrą su sėmenų aliejumi.

Tačiau termometrija tvirtai įsitvirtino tik XVIII amžiuje, kai išmoko gaminti termometrus su fiksuotais taškais. Bet kuriuo atveju Galilėjaus eroje buvo nubrėžtas mokslinis požiūris į šiluminių reiškinių tyrimą. Taip pat buvo atlikti pirmieji bandymai sukurti šilumos teoriją. Įdomu tai, kad Baconas nusprendė pritaikyti savo metodą specialiai karščiui tirti.

Surinkęs daug informacijos, įskaitant ir nepatikrintus faktus, patalpinęs juos į savo sugalvotą „Teigiamų atvejų“ ir „Neigiamų atvejų“ lentelę, jis vis dėlto padarė teisingą išvadą, kad šiluma yra mažiausių dalelių judėjimo forma.