Наука на арабском Востоке

В период своих завоеваний, арабская империя растянулась от Китая до Испании, но вместе с землями, мусульмане так же получили ценные знания всех известных держав того времени, и хотя научные знания все еще оставались слаборазвитыми в то время, но еще при пророке, мир ему и благословение, на всей территории Халифата, открывались бесплатные больницы, бани, а так же то что в наше время называют социальными льготами, а именно пенсионные фонды и обеспечение неимущим из государственной казны.

Началом же научного подъема считается правление Харуна Ар-Рашида (786-809), основавшего в Багдаде "Дом Мудрости", в котором трудились очень многие известные ученые того времени, а так же в нем переводились греческие и римские рукописи. Европейские знания античных ученых, таких как Архимеда, Платон, можно сказать оказались в надежных руках, где были защищены от уничтожения, ведь, как мы знаем, позже в Европе будет чуждое отношение к науке, боясь, что ученые придумают ересь. Дом мудрости просуществовал вплоть до разрушения города монголами в 1258 году, где 34 библиотеки того Багдада были разграблены. Уже в первые века существования "Дома Мудрости", появились большие достижения.

Персидский ученый Аль-Хорезми (783-850), переселившись в Багдад, стал возглавлять при халифе Мамуне "Дом мудрости", где он открыл очень важные знания в создании алгоритмов и способе их построения, а так же при нем алгебра (Аль-Джебра) стала развиваться, как самостоятельная наука, т.е. Мухаммед Аль-Хорезми отделил её от геометрии. В доме мудрости он работал с такими учеными, как Аль-Кинди, Ибн Турк и др.

Абу Райхан Аль-Бируни (973-1048) владел свободно 9 языками. Переводил греческие, индийские рукописи на арабский язык. Он владел почти всеми науками своего времени. Первый ученый, доказавший шарообразность нашей планеты.

Известно так же, что спирт первые получили арабы в VII или VIII веке н.э., который использовался исключительно в медицинских центрах для наружного примененеия. А так же известно, что в XI веке арабский естествоиспытатель Мухаммед Ар-Рази (865-925) впервые получил водку методом перегонки. Так же Ар-Рази прославился своими 2-мя трудами "Книга тайн" и "Книга Тайны тайн", в которых он доказывал, что металл это совокупность 3-х основных элементов - ртути, серы и соли. Его теория, хоть и была ошибочной, но смогла закрепиться в химии и продолжать активно развиваться и в Европе. Но самое известное из его трудов, что он был первым, кто разработал классификацию всех известных ему веществ. Он разделил их на 3 вида: минеральные, растительные и животные. Данная теория так же просуществовала несколько веков.

В XI-XII веках персидский математик, астроном, философ и поэт Омар Хайям (1048-1131), который известен миру, как поэт, на деле больше увлекался науками, чем искусством. Ему принадлежит создание самого точного календаря на сегодняшний день - календаря "Джалали", в честь сельджукского султана Малик-Шаха.

Еще один персидский ученый, живший немного ранее, Али Ибн Сина (Авиценна, 980-1037). Обладал феноменальной остротой мысли и памяти. Известен созданием оздоровительной физкультуры, которую используют уже 1000 лет во всем мире. Так же прославился и благодаря другим трудам в медицине, в которых он исследовал различные болезни и пытался найти для них необходимое лечение. Так же слово "Медицина" возникло от слов "Ибн Сина".

Арабский ученый Аль-Хайсам (965-1039) был человеком, который опережал время, т.к. большинство его трудов были воплощены в жизнь только после его смерти. Например, ему принадлежит объяснение принципа работы "камеры обскура" - необходимого элемента для создания изображений. Он отверг античную идею о том, что человек видит, благодаря тому, что "его глаз ощупывает предметы" и выдвинул собственную теорию, что это именно свет влияет на человеческий глаз, благодаря которым мы видим изображения. Ему принадлежит и книга оптики - самый известный из его трудов, в котором его открытия приближаются к достижениям современной науки.

Другой арабский ученый Аль-Джазари (1136-1206), известный под прозвищем "Арабский Да Винчи". Ему принадлежит открытие кодовых замков, металлических дверей, ламинирование древисины. Для своих изобретений он не использовал только опыт. Никаких теоретеческих сведений он не вкладывал в свои изобретения. Самым важны его изобретением является коленчатый вал, который преобразует вращающее движение в прямое и наоборот.

Абу Аль-Касим Аль-Захрави изобрел около 200 медицинских инструментов, которые используются в современных больницах. Так же, является первый ученым, выполнившим переливание крови через соломку.

Европейская средневековая наука

Средневековая наука развивалась в больших городах, где впервые в Европе появляются высшие учебные заведения - университеты (Парижский, Оксфордский, Кембриджский, Пражский). Университеты способствовали развитию и распространению знаний, а также созданию новых отраслей знания, которые чуть позднее оформляются в различные науки - медицину, астрономию, математику, философию и т.д. Наука начинала воспроизводить самое себя, что ускорило ее прогресс.

Постепенно формируется совершенно новый слой общества - студенчество, который и поныне является двигателем образования и науки в современном обществе.

В средневековых университетах создаются столь эффективные формы обучения, что ими пользуются и по сей день. Например, лекция (буквально - чтение) в средневековом университете по необходимости была основной формой сообщения знаний. Книг было мало, они были дороги, и поэтому чтение и комментирование богословских и научных трудов являлось важной формой информации. В университетах сформировались ученые звания и степени, факультеты как учебные подразделения. Отмерла такая форма обучения, как диспут, имевшая широкое распространение в средневековых университетах, но научные дискуссии и семинары имеют большое значение и в современной науке, и в высшей школе.

Преподавание велось на латинском языке, равно как и богослужение в католических храмах. До XVIII в. латинский язык был международным научным языком, на нем писали Коперник, Ньютон и Ломоносов. До сих пор в европейских университетах торжественные речи читаются, а дипломы пишутся на латинском языке. На торжественных актах профессора появляются в средневековых докторских мантиях и шапочках. Так современная наука сохраняет память о первых университетах, возникновение которых явилось одной из главных предпосылок научного прогресса.

В эпоху Средневековья было сделано немало технических открытий, способствовавших развитию науки позднее, многими из этих достижений мы пользуемся по сей день. Около XI в. появляются первые часы с боем и колесами, а через два века - карманные часы. В это же время была создана современная конструкция рулевого управления, позволившая в XV в. пересечь океан и открыть Америку. Был создан компас. Величайшее значение имело изобретение печатного станка, книгопечатание сделало книгу доступной. Таким образом, время, которое считают периодом "тьмы и мракобесия" создавало предпосылки для появления науки. Чтобы сформировалось научное знание, нужно было интересоваться не тем, что необычно, а тем, что повторяется и является естественным законом, т.е. от опоры на обыденный опыт, основывающийся на показаниях органов чувств, перейти к опыту научному, что и произошло постепенно в эпоху Средневековья.

Эпоху Средневековья относят к началу II в. н. э., а ее завершение к XIV—XV вв. Средневековье опирается на теологические ценности. Церковь вмешивается во все сферы человеческой жизнедеятельности. Философия, как и наука, выступают «служанками» богословия. Положения, расходящиеся с христианскими догматами, осуждаются.

Поэтому наука в Средние века часто оценивается как своеобразное интеллектуальное устремление, лишенное свободы поиска и скованное предрассудками и заблуждениями. Задачи научного исследования также направляются на достижение благодати и спасения.

Средневековые ученые, как правило, выходцы из арабских университетов, свое знание называли натуральной магией, понимая под ней надежное и глубокое познание тайн природы. Магия понималась как глубокое знание скрытых сил и законов Вселенной без их нарушения, и, следовательно, без насилия над Природой. Патристика (от лат. патер — отец) — учение отцов церкви — выступила первым этапом развития средневековой философии. С I по VI в. проблематику философии в рамках патристики представляли: Василий Великий, Августин Блаженный, Григорий Нисский, Тертуллиан, Ориген и др. Они обсуждали проблемы сущности Бога, движение истории к определенной конечной цели («град божий»), соотношение свободы воли и спасения души. Большое значение имело то, что разум мыслился как стремящийся к расширению своих границ, а умопостигаемая природа возлагала свои надежды на возможности человеческого разума.

Схоластика (от лат. — школьный), оформившаяся в IX—XII вв., стремится к обновлению религиозных догматов, приспосабливая их к удобствам преподавания в университетах и школах. Большое значение придается логике рассуждений, в которой они видят путь постижения Бога. С расцветом схоластической учености связано оттачивание логического аппарата, рассудочных способов обоснования знания, при которых сталкиваются тезис и антитезис, аргументы и контраргументы. Схоластом величает себя всякий, кто занимается преподавательской деятельностью: Эриугена, Альбер Великий, Фома Аквинский, Абеляр, Ансельм Кентерберийский.

Важными остаются вопросы о соотношении разума и веры, науки и религии. Соотношение философии и теологии истолковывается неоднозначно. Ансельм Кентерберийский (1033—1109) считает, что истины, добытые разумом, но противоречащие авторитету Священного писания, должны быть забыты или отвергнуты. Абеляр (1079-1142) стремится к четкому разграничению между верой и знанием и предлагает сначала с помощью разума исследовать религиозные истины, а затем судить, заслуживают ли они веры или нет. Ему принадлежит ставший знаменитым принцип: «Понимать, чтобы верить». В отличие от веры философия, как и знание, опирается на доказательства разума.

Для Средневековья была характерна борьба между номинализмом и реализмом, которая касалась существа общих понятий — «универсалий». Номиналисты отрицали онтологическое (бытийное) значение общих понятий. Универсалии существуют лишь в уме. В XIV в. Оккам выразит эту идею номинализма, заявив, что предметом познания могут быть только единичные вещи — индивидуальности. Реалисты утверждали, что универсалии существуют реально и независимо от сознания.

Номиналисты создали учение о двойственной истине, настаивавшее на разделении истин богословия и истин философии. Истинное в философии может быть ложным в теологии, и наоборот. Принцип двойственности истины указывал на две принципиально разные картины мира: теолога и натурфилософа. Первая связывала истину с божественным откровением, вторая — с естественным разумом.

Знаменитый ученый Альберт Великий (1193-1207) стремился согласовать богословие (как опыт сверхъестественного) и науку (как опыт естественного). Главным методом научного исследования, он считал наблюдение и был уверен, что при исследовании природы надо обращаться к наблюдению и опыту. В своей тайной мастерской он проводил бесчисленные эксперименты.

Для Роджера Бэкона (ок. 1214–1294) существовали три основных способа познания: авторитет, рассуждение и опыт. Опытную науку он считал владычицей умозрительных наук. Имея энциклопедическую образованность и широкий кругозор, он подчеркивал важность изучения произведений по оригиналам и необходимость знания математики. Р. Бэкон стремился создать своего рода энциклопедию наук, в которой помимо математики присутствовали физика, оптика, астрономия, алхимия, медицина, а также этика. Интересно, что Р. Бэкон различал три разновидности опыта: внешний, приобретаемый при помощи чувств, внутренний, интерпретируемый в духе мистического озарения и праопыт, которым Бог наделил «святых отцов церкви».

В учении Фомы Аквинского (1225–1274) есть указания на метод интеллектуального, т.е. постигающего созерцания, который схватывает не образ предмета, дальше которого не могут идти ни физика, ни математика, но прообраз этого образа, действительную форму предмета, «которая есть само бытие и от которой бытие происходит».

Интересны представления о процессе познания, развиваемые английским философом и логиком Оккамом (ок. 1285–1349). Он был уверен в независимости научных истин от богословия, их тесной связи с опытом и опорой на разум. Чувственное познание имеет дело с единичными предметами. Однако оно теряет характер их точного воспроизведения. «Представление как таковое есть состояние или акт души и образует знак для соответствующей ему внешней вещи». Следовательно, в душе мы находим знак для соответствующего ему явления во внешнем мире. Оккам различает интуитивное знание, связанное с восприятием и переживанием единичной вещи, и абстрактное знание, которое способно отвлекаться от единичного. Известный принцип Оккама («бритва Оккама»), гласящий, что «не следует множить сущности без надобности», вошел в сокровищницу человеческой интеллектуальной мысли, означает, что каждый термин обозначает лишь определенный предмет. Образование понятий у Оккама обусловлено потенцией – устремлением человеческой души на предмет познания. Его учение о понятиях называется терминизм. Естественные понятия, относящиеся к самим вещам, Оккам называет «терминами первой интенции», а искусственные, относящиеся ко многим вещам и отношениям между ними, называются «терминами второй интенции». Именно они становятся объектом анализа в логике. Оккам ограничивал применение понятия причинности сферой эмпирической констатации. Идеи Оккама были широко распространены в средневековых университетах.

К особенностям средневековой науки ученые причисляют ее ориентацию на совокупность правил в форме комментариев, тенденцию к систематизации и классификации знаний. Компиляция, столь чуждая и неприемлемая для науки Нового времени, составляет характерную черту средневековой науки, связанную с общей мировоззренческой и культурной атмосферой этой эпохи.

3. Наука эпохи Возрождения и Нового времени

Период с 14 в. до начала 17 в. известен как Эпоха Возрождения. В это время происходит разложение феодализма и становление
раннего буржуазного общества. Глубокие перемены охватывают все области общественной жизни. Возникает культура гуманизма, заново прочитывается античное наследие, появляются ученые-новаторы.
До середины 15 в. основным материальным носителем информации служили рукописи. Материалом для них служили глина, береста. Использовался и пергамент - особым образом обработанная кожа телят и овец. Египет во второй половине II тыс. до н.э. ввел в употребление самый удобный материал для письма - папирус (материал из тростника). Александрийская библиотека представляла собой собрание рукописей на папирусе. На нем писали и финикийцы, и эллины, и другие средиземноморские народы. Даже копии писем святого Августина, датируемые 6—7 вв. нашего времени, написаны на папирусе. Лишь в 8 в. бумага, проникшая в Средиземноморье из Китая, стала вытеснять папирус Способ полу- че ния бу ма ги из дре вес ной коры, ко но п ли, тря пья и по доб ных материалов открыл в 102 г. китайский ученый Цай Лунь (48—118). В Европе бумагу впервые стали делать в Испании около 1150 года, в Италии (1154 г.), Франции (1189 г.).
Артели переписчиков работали крайне медленно. Элементы книгопечатания появились в Китае в 8 в., где применяли клише - один кусок дерева размером в страницу. В 10 в. осуществляли набор страницы из отдельных знаков. Около 1390 г. в Корее изобретен подвижный металлический шрифт для книгопечатания.
К 1540 г. житель Майнца Иоганн Гуттенберг предлагает новый способ книгопечатания. Он изобрел формы металлических букв, причем каждое слово разбивалось на отдельные, независимые буквы.

Изобретение Гуттенберга сыграло огромную роль в развитии просвещения: к 1500 г. в Европе насчитывалось 250 типографий, которые отпечатали более 50 000 различных сочинений. С открытием книгопечатания начинается быстрый и неуклонный рост человеческого сознания. Книгопечатание всюду чрезвычайно быстро фиксировало и распространяло идеи, знания, применение их к жизни. Книгопечатание явилось тем могучим орудием, которое охранило мысль личности и позволило в конце концов сломить старое мировоззрение.
С 15 в. начинается эпоха Великих географических открытий. Организатором первых морских экспедиций к островам центральной части Атлантического океан и берегам Африки был португальский принц Генрих (1394—1460), получивший в 19 в. прозвище «Мореплаватель». Он основал в Португалии обсерваторию и мореходную школу,

Од ним из ведущих ученых эпохи Возрождения был Леонардо да Винчи (1452—1519). В его трудах использовались методы экспериментально-математического исследования природы. Деятельность да Винчи сочетала работы и изобретения по математике, механике, инженерному делу, анатомии и живописи. В качестве его технических разработок можно назвать принципиальные схемы парашюта и вертолета, а так же выдвижение идеи танка.

Другим крупным мыслителем этой эпохи был Джордано Бруно (1548—1600). В своем основном натурфилософском труде «О бесконечности Вселенной и мирах» он высказывает идею бесконечности Вселен ной и идею существования множества обитаемых миров, по доб ных Земле. Его сожгли по приговору инквизиции. Ему приписывают фразу «Сжечь - не значит опровергнуть».
Ро ж де ние со вре мен но го ес те ст во зна ния мож но свя зать с 1543 г., когда была опубликована книга Николая Коперника (1473—1543) «Об обращении небесных сфер». Данный труд исключен из перечня запрещенных католической церковью книг только в 1835 г. В этом труде содержалось изложение гелиоцентрической системы мира. Но вое ми ро по ни мание ис хо дило из от сут ст- вия принципиального отличия Земли от других планет. Это подрывало опиравшуюся на идеи Аристотеля религиозную картину мира. Со глас но пред став ле ни ям Ко пер ни ка за кру го вы ми ор би та- ми пяти известных в то время планет располагалась сфера неподвижных звезд. Звезды на этой сфере равно удалены от Солнца, их природа неясна.

Галилео Галилей (1564—1642) использовал для исследования природы экспериментальный метод. Подход Галилея к изучению при ро ды прин ци пи аль но от ли чал ся от ра нее су ще ст во вав ше го натурфилософского способа. При натурфилософском способе для объяснения придумывались чисто умозрительные схемы, не связанные с опытом и наблюдением. Иногда при этом высказывались гениальные догадки, которые на многие столетия опережали ре- зульта ты кон крет ных ис сле до ваний (древ не гре че ская ато мистика, гелиоцентрическая система Аристарха Самосского). Однако натурфилософские объяснения в конечном итоге являлись тормозом для развития науки. Согласно новому методу все гипотезы систематически проверялись опытом. Эксперимент можно рассматривать как вопрос, обращенный к природе. А чтобы получить опре- де лен ный от вет надо пра виль но (кор рект но) сфор му лиро вать вопрос. Для это го сле ду ет так по стро ить экс пери мент, что бы мак си- мально изолироваться от воздействий посторонних факторов, которые мешают наблюдению и изучению явления в «чистом виде». Ос нов ной прин цип клас си че ско го экс пе ри мен таль но го ме то да заключал ся в раз де ле нии объ ек та и ок ру же ния, в том чис ле и ис следователя. Для количественной оценки результатов эксперимента, начиная с Галилея, стали широко использовать математику. Галилей сформулировал закон инерции движущегося тела (известный как 1-й закон Ньютона). Под инерцией понимается свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока какая-либо сила не выведет его из этого состояния. Закон инерции выведен чисто теоретически, на основе мысленного эксперимента с идеализированными объектами, в частности с идеально гладкой поверхностью, движение по которой не сопровождается трением.

Галилей так же сформулировал механический принцип относительности движения (принцип независимости механических явлений, «принцип относительности Галилея»). Согласно этому принци пу все сис те мы от счета, дви жу щие ся равно мер но и пря моли нейно, рав но цен ны в от но ше нии за ко нов ме ха ни ки. Та кие сис- те мы от сче та на зы ва ют инер ци аль ны ми. Ины ми сло ва ми: пред положим, что есть две системы, одна из которых движется равномерно и пря мо ли нейно от но си тель но дру гой. То гда с по мо щью ме хани ческих опы тов не воз можно об на ру жить это дви же ние. То есть, при дви же нии в ва го не без окон рав но мер но и пря мо линей но невозможно определить, едет вагон или стоит на месте. В таком движущемся вагоне тела падают вертикально с ускорением g.
Галилея называли «Колумбом неба». С помощью зрительных труб, примитивных телескопов он увидел горы и впадины на Луне; открыл 4 спутника Юпитера; перемещение солнечных пятен; фазы Венеры. Открыл закон колебания маятника, экспериментально обнаружил весомость воздуха. Его основное сочинение - «Диалог о двух главнейших системах мира - птолемеевой и копер- никовой» (1632) написано в виде бесед трех патрициев. Один их них (Сальвиати) высказывает мысли Галилея, другой (Симпли- чио) - его про тив ник, тре тий (Сагре до) вы пол няет роль объ ек тив- ного судьи, но под действием убедительных доводов становится сторонником нового учения. В результате процесса, возбужденного по указанию римского папы, Галилея удалили в заточение в при го родную вил лу Ар четри и ли ши ли воз мож но сти ви деть ся и беседовать с друзьями и учениками. Лишь в последние годы жизни контроль над ним со стороны церкви немного ослаб. Инквизиция заставила Галилея отречься от представлений о вращении Земли. «А все-таки она вертится!» - его крылатая фраза после отречения.

Иоганн Кеплер (1571—1630) открыл законы движения планет, смысл ко то рых сво дит ся к сле дую ще му: (1) все пла не ты движут ся по эл лип сам, в од ном из фо ку сов ко то ро го на хо дит ся Солнце; (2) планеты по своей орбите движутся с неодинаковой скоростью - подходя ближе к Солнцу, планета движется быстрее, а отходя дальше от него - медленнее (иными словами, радиус вектор от Солнца к планете в равные времена описывает равные секториаль- ные пло ща ди); (3) квад ра ты вре мен об ра щения пла нет относятся между собой как кубы больших полуосей эллипсов, описываемых планетами.

Для формулировки своих законов Кеплер воспользовался результатами многочисленных наблюдений другого астронома - датчанина Тихо Браге (1546—1601). Браге известен так же как автор «компромиссной» системы мира: в центре Земля, вокруг нее вращается Солнце, а вокруг Солнца другие планеты. Эта система не получила распространения и интересна только в историческом аспекте.
За ко ны Ке п ле ра сви де тель ст во вали об от сут ст вии прин ци пи- альных различий между движениями земных и небесных тел. И те, и дру гие под чиня ют ся естественным законам.
В 1617—1622 гг. Кеплер пишет «Краткое изложение коперни- канской астрономии» - первый учебник, посвященный новой системе мира.
В 1600 г. лейб-медик английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт (1540—1603) опубликовал знаменитый трактат «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле». В нем впервые дано пра виль ное объ яс нение по ве де нию маг нит ной стрел ки в компасе. Ее концы притягиваются полюсами земного магнита.
В 1543 г. выходит книга Андреаса Везалия (1514—1564) «О строении человеческого тела», заложившая основы научной анатомии. Основываясь на собственном опыте анатомирования трупов, он обстоятельно описал форму и расположение органов человеческого тела. Книга была снабжена великолепными иллюстрациями. Уильям Гарвей (1578—1657) в книге «О движении сердца и крови» у животных (1628) на основании собственных опытов пришел к выводу, что сердце многократно перекачивает одно и то же количество крови по схеме: вены - сердце - артерии - вены... Так было открыто кровообращение, описаны его большой и малый круги.
В 16 в. большое практическое значение приобретают работы химиков-ремесленников. Большую известность имели работы Григория Агриколы (1494—1555). Его основной труд «О горном деле и металлургии» (1556) служил долгое время руководством по технике горного дела, металлургии и пробирному искусству. В 1597 году опубликован учебник «Алхимия» Андрея Либавия (1560—1616). В нем описаны такие хорошо отработанные к концу 16 в. опе ра ции, как рас тво ре ние, пе ре гон ка, вы па ри ва ние, суб ли- мация, осаждение, кристаллизация, кальцинация (обжиг), настаивание, применение водяной и песчаной бань. В 16 в. так же
происходит соединение химии и медицины, возникает ятрохимия. Цель ятрохимии заключалась в приготовлении лекарств. Основатель ятрохимии - швейцарец Парацельс (1493—1541). В ятрохимии кроме растительных препаратов применялись лекарства из минералов. От Парацельса идет первое, затем многократно повторявшееся наблюдение, что для горения необходим воздух, а металлы при обращении в окалины увеличивают свой вес.

Наука в Новое время
В 1620 г. Фрэнсис Бэкон (1561—1626) в трактате «Новый органон» изложил индуктивный метод в науке, основанный на эксперименте (от частных случаев к общему выводу). «Наш путь и наш метод... состоит в следующем: мы извлекаем не практику из прак- ти ки и опы тов (как эм пи ри ки), а при чи ны и ак сио мы из прак ти ки и опытов и из причин и аксиом - снова практику и опыты, как верные истолкователи природы». Научные истины проверяются, таким образом, опытом и практикой и, в свою очередь, выводятся из них. Рене Декарт (1596—1650) в книге «Рассуждения о методе» (1637) обосновал метод дедукции. Следует подчеркнуть, что и метод де дук ции, и ме тод ин дук ции за ро ди лись еще в Древ ней Греции, а Бэ кон и Де карт раз ви ли их при ме ни тель но к ес те ство знанию.

Декарт ввел в математику переменные величины, установил со от вет ст вие ме ж ду гео мет ри че ски ми об раз ами и ал геб раи че ски- ми уравнениями, положив этим начало аналитической геометрии. В своем сочинении «Начала философии» (1644) Декарт изложил программу создания теории природы. Всю безмерную ширину, длину и глубину Вселенной заполняет материальное пространство. Части материи находятся в непрерывном движении, взаимодействуя друг с другом при контакте. Взаимодействия материальных частиц подчиняется основным законам, аналогичным закону инер ции и за ко ну со хране ния ко ли че ст ва дви же ния. По Де кар ту в мире нет пус то ты, и вся кое дви жение яв ля ет ся цик ли ческим, основанном на замещении одной части материи другой. В результате вся Вселенная пронизана вихревым движением материи. Движение во Вселенной вечно, так же как и сама материя. В физике Декарта нет места силам, тем более силам, действующим на расстоянии через пустоту. Все явления мира сводятся к движениям и взаимодействию соприкасающихся частиц. Такие взгляды получили название «картезианство», от латинского произношения имени Декарта - Картезий.
Таким образом, в современном её понимании наука начала складываться в новое время (с 16—17 вв.) под влиянием потребностей раз вивав ше го ся ка пи тали сти ческо го про извод ст ва. По мимо накопленных в прошлом традиций, этому содействовали два обстоятельства. Во-первых, в эпоху Возрождения было подорвано господство религиозного мышления, а противостоящая ему картина мира опиралась как раз на данные науки. Наука начала превращать ся в са мо стоя тельный фак тор ду хов ной жиз ни, в ре альную базу мировоззрения (Леонардо да Винчи, Н. Коперник). Во-вторых, наряду с наблюдением наука нового времени берёт на воору- же ние экс пери мент. Он ста но вит ся в ней ве ду щим ме то дом ис следования и радикально расширяет сферу познаваемой реальности, тесно соединяя теоретические рассуждения с практическим «испытанием» природы. В результате резко усилилась познавательная мощь науки. Это глубокое преобразование науки в 16-17 вв. можно рассматривать как научную революцию (Г. Галилей, И. Кеплер, У. Гарвей, Р. Декарт, и несколько позднее Х. Гюйгенс и И. Ньютон).

Исаак Ньютон. (1642–1727)
Английский физик и математик, один из величайших ученых за всю историю науки. Его наиболее значимыми достижениями являются ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ, которые заложили основы МЕХАНИКИ как научной дисциплины. Он открыл ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ и разработал исчисления (дифференциальное и интегральное), которые с тех пор являются важными инструментами физиков и математиков.
Ньютон построил первый телескоп-рефлектор и первым разложил свет на спектральные цвета с помощью призмы. Он так же исследовал явления теплоты, акустику и поведения жидкостей. В его честь названа единица СИЛЫ – ньютон. Ньютонова физика описывает модель Вселенной, в которой кажется, что все предопределено известными физическими законами. Однако в 20 веке Альберт Энштейн показал, что законы Ньютона не применимы при скоростях, близких к скорости света. Тем не менее, законы Ньютона все еще применяются для многих целей.
Исаак Ньютон Родился в Вулсторпе. С 12 лет учился в Грантеме. Мальчиком он любил мастерить механические игрушки, модели водяных мельниц, воздушные змеи. Позднее он был отличным шлифовальщиком зеркал, призм и линз и превосходил в этом искусстве лучших мастеров Англии.
С 1661 по 1665 год учился в Кембриджском университете. Научные интересы Ньютона сформировались еще в 1661–1669 годах Наиболее плодотворный период в его научной работе – с 1666 по 1667 г. – сам ученый назвал «дивным годом», когда были заложены основы его будущих открытий в математике, оптике, динамике и астрономии. Вкладом в математику стала теория дифференциального и интегрального исчислений (1671 г.). Немецкий философ Готфрид Лейбниц самостоятельно разработал ту же теорию, и по поводу первенства на это открытие велся ожесточенный спор. В 1666 г. Ньютон начал опыты по исследованию природы света, в результате который обнаружил, что видимый белый свет состоит из сочетаний лучей разного цвета. В 1668 году Ньютон получил степень магистра, а в следующем году его учитель И. Барроу уступил ему свою кафедру в Кембриджском университете. На этой кафедре Ньютон работал до 1701 года. Годы работы в университете были для Ньютона самыми плодотворными. Именно в это время он написал свои важнейшие труды. Наибольшую известность принесли Ньютону идеи, изложенные в его главном труде «Математические начала натуральной философии», опубликованном в 1686–1687 гг. В нем дается математическое описание законов механики и гравитации и их применение для объяснения движения планет и Луны. С 1669 по 1701 год работал в этом университете. Интересы Ньютона не ограничивались научными изысканиями. В 1695 году был назван смотрителем, а с 1699 года – главным директором монетного двора в Лондоне и наладил там монетное дело, проведя необходимую реформу. Работая смотрителем Монетного двора, Ньютон занимался по большей части упорядочением английского монетного дела и подготовкой к публикации своих работ за предыдущие годы. Значительная часть этих работ погибла во время пожара. Избранный членом, а затем президентом лондонского Королевского общества, он в значительной степени способствовал повышению его авторитета. Кроме всего прочего, Ньютон проявлял интерес к алхимии, астрологии и теологии и даже пытался установить библейскую хронологию.
Широко известен рассказ о том, что на открытие всемирного тяготения Ньютона навело неожиданное падение яблока с дерева. Но ведь падение предметов видели, и другие ученые и пытались его объяснить. Однако никто не сумел этого сделать до Ньютона. Почему яблоко всегда падает не в сторону, подумал он, а прямо вниз, к земле? Впервые он задумался над этой задачей еще в молодости, но ее решение опубликовал лишь через двадцать лет. Открытия Ньютона не были случайностью. Он подолгу обдумывал свои выводы и опубликовал их только тогда, когда был абсолютно уверен в их безошибочности и точности. Ньютон установил, что движение падающего яблока, брошенного камня, луны и планет подчиняется общему закону притяжения, действующему между всеми телами. Этот закон до сих пор остается основой всех астрономических расчетов. С его помощью ученые точно предсказывают затмение солнца и рассчитывают траектории космических кораблей.
Искусство шлифовки зеркал особенно пригодилось Ньютону во время изготовления зеркального телескопа для наблюдения звездного неба. Каждая его деталь требовала большого труда и терпения, но зато телескоп получился замечательным. Он стал гордостью всей Англии.
Ньютон собрал большую коллекцию различных оптических приборов и проводил с ними опыты в своей лаборатории. Благодаря этим опытам Ньютон первым из ученых понял происхождение различных цветов в спектре и правильно объяснил все богатство красок в природе. Это объяснение было на столько новым и неожиданным, что даже крупнейшие ученые того времени не сразу его поняли и в течение многих лет вели ожесточенные споры с Ньютоном.
Физика и математика всегда помогают друг другу. Ньютон прекрасно понимал, что без математики физику не обойтись, он создал новые математические методы, из которых родилась современная высшая математика, знакомая сейчас каждому физику и инженеру. Занимался он и химией, изучением свойств металлов. Великий ученый был очень скромным человеком. Он постоянно был занят работой, увлекался ею настолько, что забывал обедать. Спал он всего четыре или пять часов в сутки. Похоронен Ньютон в английском национальном пантеоне – Вестминстерском аббатстве.
Исаак Ньютон и гравитация
Сэр Исаак Ньютон был гениальным ученым, сумевшим объяснить движение тел в космическом пространстве с помощью закона всемирного тяготения. Существует популярный рассказ о том, что мысль об этом внезапно осенила Ньютона, когда он сидел под яблоней и вдруг увидел, как под действием силы тяжести яблоко упало на землю. На самом же деле он пришел к своей теории в результате серьезнейших исследований в течение многих лет. Он изучал движущиеся объекты, пытаясь объяснить их поведение.
Ньютон понимал, что некая сила постоянно притягивает планеты, не давая им устремиться в космос. Это привело его к разработке закона всемирного тяготения. Закон этот гласит, что все материальные объекты притягиваются друг к другу. Чем больше масса объектов, тем сильнее притяжение между ними, но по мере удаления объектов друг от друга сила притяжения уменьшается.
Ньютон начал работать над теорией всемирного тяготения (гравитации), когда он осознал, что сила, под действием которой яблоко падает на землю, та же самая, что удерживает луну на орбите вокруг Земли. Три сотни лет назад эта мысль казалась безумной. Большинство образованных людей полагало, что физические законы, действующие на земле, не могут быть применимы к небесным объектам. Ньютонова теория гравитации была первым научным законом, который можно было использовать для объяснения явлений, наблюдаемых как на земле, так и на небе. Этот закон верен в отношении всего, что имеет массу: яблок, людей, лун и планет.
В течение 20 лет Ньютон пытался вычислить орбиту Луны. Его теория сделала это с легкостью. До этого казалось, что описание движения Луны невероятно сложно, однако Ньютон доказал, что может предугадать ее местоположение с поразительной точностью.
Гравитация и орбиты
Теория Ньютона объяснила математически, почему планеты и луны движется по эллиптическим орбитам. Друг Ньютона, Эдмунд Галлей (1656–1742), воспользовался этой теорией, чтобы предсказать возвращение кометы, которая теперь называется кометой Галлея.
Ньютон и Галлей
Исаак Ньютон доказал математически, что все кометы движутся по орбитам вокруг Солнца и управляются силой солнечного тяготения. Кроме того, он показал, что орбиты комет всегда сильно вытянуты. В нашем небе они видны только тогда, когда, пройдя через Солнечную систему, оказываются вблизи Солнца.
Эдмунд Галлей был другом Ньютона. Используя методы Ньютона, Галлей провел вычисления, позволявшие определить орбиты комет. При этом он обнаружил, что комета, которую он наблюдал в 1682 г., имела ту же самую орбиту, что и комета которую видели в 1607 г. В захватывающем научно-детективном исследовании он пошел по следу еще дальше назад, до 1531 г.: оказалось, что комета того года находилась на той же самой орбите! Стало совершенно ясно, что это были три появления одного и того же небесного тела, эта комета возвращается каждые 76 лет, и Галлей предсказал, что она вновь появится в 1758 г., – но, к сожалению, не дожил до этого срока.
Законы движения Ньютона
Три основных закона, описывающих отношения между силами и движением. Они гласят: 1. каждое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не действуют внешняя сила, такая, как трение или тяготение. 2. Ускорение, возникшее при действии силы на тело, прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально массе тела. 3. Каждому действию оказывается равное и противоположное по направлению противодействие; например, ядро вынуждает откатываться пушку с такой же силой, с какой пушка выбрасывает ядро. Вся классическая МЕХАНИКА основана на этих законах.

Дата добавления: 2017-01-14