Реферат: Механика от Аристотеля до Ньютона

                                              Министерство образования

                                                     Реферат       

                                                   ПоФизике

       Механика отАристотеля до

                   Ньютона

 

                          ученика    9-1  класса

                      

                   Украино-Американского  Лицея

                

      Ручаевского   Дмитрия  Александровича.

   

                    Руководитель:    Карасик Л.В

             

                                        1997-98 уч. год.

                   

                               

                                Основная часть

                 

                               1. Античная  механика

                                  

По мере накопления знаний о мире задача их систематизации становиласьвсё более насущной. Эта задача была выполнена одним из величайших мыслителейдревности<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

Аристотелем(384-322гг. дон. э.)

                     

   <img src="/cache/referats/1286/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025"> 

«Аристотель<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

«самая универсальнаяголова» среди древнегреческих философов»,

сказал Ф. Энгельс про этоговеликого учёного Древней Греции.

Аристотель  родился  в Греции, в г. Стагире, расположенном рядом  с Македонией.

В 366 г. до н. э. он приехал в Афины в академию Платона и пробыл тамвместе с Платоном  около 20-ти лет.

В  339 г. до н. э. Аристотельорганизовал в Афинах свой Лицей и успешно руководил им 13 лет.

Умер Аристотель в 322 году до н. э. на острове Эвбея.

В аристотелевской натурфилософии фундаментальное место занимает учениео движении. Движение он понимает в широком смысле, как изменение вообще,различая изменения качественные, количественные и изменения в пространстве.

Кроме того в понятие движения он включает психологические и социальныеизменения — там, где речь идёт об усвоении человеком знаний или об обработкематериалов. Понятие движение включает в себя также переход из одного состоянияв другое, например из бытия в небытие.

            Все механические движенияАристотель делит на три вида: круговые, естественные и насильственные. Круговоедвижение — это самое совершенное движение, присущее только небесному миру. Этодвижение вечно и неизменно, и причиной его является перводвигатель — бог,живущий за сферой неподвижных звёзд, где кончается материальная Вселенная.

            Земные же движения, где всё несовершенно и имеет начало иконец, бывают естественные и насильственные. Естественное движение- этодвижение тяжёлого тела вниз к центру Мира, к центру Земли, и лёгкого вверх. Этодвижение тел происходит само собой, в результате стремления тела занять своёестественное место. Оно не нуждается в силах. Все остальные движения на Земленасильственные и могут происходить только под действием внешних сил ( в томчисле равномерное и прямолинейное движение). Свой основной принцип динамикиАристотель формулирует так: « Всё, что находится в движении, движется благодарявоздействию другого».

У Аристотеля мы находим также и соображения, дающие основание для,количественного определения силы. Для того чтобы лучше разобраться в сути дела

4

введём некоторые современныетермины и обозначения: f — сила, действующая на тело,                                      

р<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

вес тела.Рассуждения Аристотеля сводятся к следующему: сила пропорциональна произведениюскорости тела, к которому она приложена, на его вес, т.е.                                                                               f= pv =ps/t ,

где s- пройденный путь, t-соответствующее время, аv — скорость.

Но вместе с тем Аристотель верил вбога, противопоставлялземное и небесное, в центре ограниченной Вселенной он поместил неподвижнуюЗемлю, как тело, обладающее наибольшей тяжестью. За эти и подобные им моменты вучении Аристотеля ухватилась церковь, превратив их в догмы.

            Аристотеля называют крёстным отцом физики: ведь названиеего книги «Физика» стало названием всей физической науки.

                            2. Механика эпохи Возрождения

 

          В середине <span Times New Roman""><span Times New Roman"">X

<span Times New Roman""><span Times New Roman"">V века в Европе начинается быстрый ростгородов, отделение ремесленного (промышленного) производства от натуральногохозяйства. Этот период является началом широкого протестантского движения против духовной диктатуры католическойцеркви.

В этой обстановке рождалось новое естествознание. Ф. Энгельс такохарактеризовал начавшиеся со второй половины <span Times New Roman""><span Times New Roman"">X

<span Times New Roman""><span Times New Roman"">Vвека период в истории науки: «Это был величайший прогрессивный переворот извсех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась втитанах и породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, помногосторонности и учёности...». И среди этих титанов эпохи Возрождения Ф.Энгельс одним из первых называет Леонардо да Винчи ( 1452-1519 гг.),«которому обязаны важнейшимиоткрытиями самые разнообразные области физики».

«Опыт<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

отец всякой достоверности. Мудрость<span Times New Roman""><span Times New Roman"">— дочь опыта.»утверждал  этот великий учёный.

Леонардо да Винчи родился 15 апреля 1452 года в небольшом городкеВинчи, недалеко от Флоренции.

С 1472 по 1482 год он живёт и работает во Флоренции, с 1482 по 1499 год<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

в Милане, затем снова во Флоренции ( 1499<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—1506 ) и в Милане (1506<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—1513).В 1516 году Леонардо да Винчи уезжает во Флоренцию по приглашению французскогокороля и там проводит свои последние годы.

«Механика<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

рай математических наук»,<span Times New Roman""><span Times New Roman"">— говорил Леонардо, много времени и энергииотдавая её изучению. Работы Леонардо в области механики могут бытьсгруппированы по следующим разделам: законы падения тел; законы движения тела,брошенного под углом к горизонту; законы движения тела по наклонной плоскости;влияние трения на движение тел; теория простейших машин( рычаг, наклоннаяплоскость, блок ); вопросы сложения сил; определение центра тяжести тел; вопросы,связанные с сопротивлением материалов. Перечень этих вопросов делается ёщёболее значительным, если учесть, что многие из них разбирались вообще впервые.Остальные же, если и рассматривались до него, то базировались в основном наумозаключениях Аристотеля, весьма далёких в большинстве случаев от истинногоположения вещей. По Аристотелю, например, тело, брошенное под углом кгоризонту, должно лететь по прямой, а в конце подъёма, описав дугу круга,падать вертикально вниз. Леонардо да Винчи рассеял это заблуждение и нашёл, чтотраекторией движения в этом случае будет парабола.

Онвысказывал много ценных мыслей, касающихсясохранения движения, подходя

5

вплотную к закону инерции.«Импульс» (impeto ) есть отпечаток движения,который

движущее переносит на движимое.  Импульс<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

сила, запечатлённаядвижущим в движимом. Каждый отпечаток тяготеет к постоянству или желаетпостоянства… Всякий отпечаток хочет вечности, как показывает нам образдвижения, запечатлеваемый в движущимся предмете».

Леонардо знал и использовал в своих работах метод разложения сил. Длядвижения тел по наклонной плоскости он ввёл понятие о силе трения, связав её ссилой

давления тела на плоскость иправильно указав направление этих сил.

 Ещё до Леонардо да Винчи учёныезанимались теорией рычага и блока. Однако выигрыш в силе происходит за счётпотери во времени. Леонардо критиковал тех, кто  

стремился создать вечныйдвигатель: «О, искатели вечного движения, сколько пустых проектов создали вы вподобных поисках! Прочь идите с алхимиками<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

искатели золота».«Невозможно, чтобы груз, который опускается, мог поднять в течении какого нибыло времени другой, ему равный, на ту же высоту, с которой ушёл».

Очень характерно для механики Леонардо да Винчи стремление вникнуть всущность колебательного движения. Он приблизился к современной трактовкепонятия

резонанса, говоря о ростеколебаний при совпадении собственной частоты системы с частотой извне. « Удар вколокол получает отклик и приводит в движение другой подобный колокол, итронутая струна лютни находит ответ и приводит в слабое движение другую подобнуюструну той же высоты на другой лютне».

Леонардо да Винчи впервые и много занимался вопросами полёта. Первые исследования, рисунки ичертежи, посвящённые летательным аппаратам, относятся примерно к 1487 году(первый Миланский период). В первом летательном аппарате применялисьметаллические части; человек располагался горизонтально, приводя механизм вдвижение руками и нагами.

В дальнейшем Леонардо заменил металл деревом и тростником, верёвки<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

жёсткими передачами, а человека расположил вертикально. Он стремился освободитьруки человека: «Человек в своём летательном аппарате должен сохранять полнуюсвободу движений от пояса и выше<span Times New Roman""><span Times New Roman"">… У человека запас силы в ногах больше, чемнужно по его весу». Однако отсутствие уверенности в том, что этой силыдостаточно для успешного полёта в любых условиях, привело его к мысли обиспользовании пружины как двигателя и о планере, с которым можно осуществитьесли не полный полёт, то хотя бы парение в воздухе. Он построил модель планераи готовил его испытание. Стремление обезопасить человека в процессе этихиспытаний побудило его к изобретению парашюта.

Трудно перечислить все инженерные проблемы, над которыми работалпытливый ум Леонардо.

Умер он в 1519 году во Франции.

Любуясь сегодня великолепными картинами Леонардо да Винчи, рассматриваяего остроумные проекты его различных сооружений, перечитывая глубокие мыслиучёного, благодарное человечество воздаёт и будет воздавать дань этому гигантуиз гигантов эпохи Возрождения.

Однако кроме статики исследовались вопросы астрономии.

«Революционным актом, которым исследование природы заявило о своейнезависимости, было издание бессмертного творения в котором Коперник бросил <span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

хотя и робко и, так сказать, лишь на смертном одре <span Times New Roman""><span Times New Roman"">— вызовцерковному авторитету в вопросах природы. Отсюда начинает летоисчислениеосвобождения естествознания от теологии» <span Times New Roman""><span Times New Roman"">— так Ф. Энгельсхарактеризовал значение великого труда Н. Коперника.

И. Ньютон на склоне летписал: «Если я видел дальше других, то только потому, что

6

стоял на плечах гигантов».Одним из этих гигантов былНиколай Коперник (1473<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

1543 гг.), сын своей эпохи, первыйастроном нашего времени.

  <img src="/cache/referats/1286/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">                                                                                        

Н. Коперник родился в городе Торуне 19 февраля 1473 года.

            В 1491 году Н. Коперник поступил в Краковскийуниверситет, где увлекался астрономией, сохранив своё увлечение до конца своихдней.

В 1494 году, не закончив Краковский университет, Коперник возвратилсядомой.

В начале 1506 года Н. Коперник возвратился на родину, принеся с собой вдалёкую Вармию новые знания и дух Ренесанса, неудовлетворённостькосмологическими построениями великого астронома древности Клавдия Птоломея.

Несмотря но свою занятость, он продолжал усиленно заниматьсяастрономией. Что же сделал Коперник в этой области? Сейчас это знают все люди,начиная со школьного возраста, и, возможно, поэтому грандиозность содеянногоКоперником в прозе обыденных и привычных знаний. А ведь Коперник создал научнуюкартину мира и, заложив тем самым, по словам академика Амбарцумяна, «первыйкамень в фундамент современного естествознания».         После возвращения на родину Коперник в течении 10 летоформил свои идеи, рождённые в годы учёбы и странствий, в виде научной теории<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

гелиоцентрической системы мира. Около 1515 года он решил познакомить с основамисвоей теории узкий круг людей и написал для этой цели короткое сочинение«Николая Коперника о гипотезах небесных движений, им выдвинутых, МалыйКомментарий». В нём пока без соответствующих математических доказательств вформе шести аксиом были сформулированы основные положения гелиоцентрическойсистемы мира. В своей системе Коперник низвёл Землю до рядовой планеты, Солнцеон поместил в центре системы, а все планеты вместе с Землёй двигались вокругСолнца по круговым орбитам.

Это вело к перевороту вмировоззрении людей.

Но «Малый Комментарий» был лишь «пристрелочным» трудом. Нужны былиочень веские доказательства выдвинутыхположений. В 1532 году,накануне своего шестидесятилетия, Коперник закончил труд всей своей жизни «Овращениях небесных тел». Но нужно ли и можно ли его печатать? Коперникколебался, видя неустойчивую политическую обстановку и религиозные войны.

Но вот в 1539 году к Н. Копернику приезжает 25-летний профессорВиттенбергского университета Ретик.Он проводит во Фромбоке 2года, детально изучает учение Коперника и в 1540 году с помощью епископа Гизе (большого друга Коперника) издаётнебольшое сочинение «О книгах обращения Николая Коперника первоеповествование». Талантливое изложение «Первого повествования» было доступномногим; сочинение сразу нашло своего читателя и на много десятилетий оказалосьпрекрасным пропагандистом учения Коперника. (Из-за этого Ретик потерял кафедрув Виттенбергском университете).

Успех «Повествования», энтузиазм Ретика и его горячие убежденияопубликовать трактат полностью постепенно рассеивали сомнения семидесятилетнегоКоперника.

 И он дал согласие наопубликование таблиц. Коперник написал предисловие посвящённое ПавлуIII, Предвосхищая возможные упрёки в отсутствие почтения к

7

библейской и аристотелевскойкосмологии, отстаивая свои убеждения с большой смелостью и убедительностью.

В феврале 1543 года бессмертное творение Н. Коперника «О вращенияхнебесных сфер» было напечатано. Оно состояло из 6 книг. Кстати, в качествеэпиграфа к этому произведению были взяты слова, по преданию, начертанные надверях академии Платона: «Пусть не входит никто, не знающий математики».

            Учение Коперника вершило своё революционное дело. Ведьнедаром в 1616 году его произведение Было внесено церковью в «Индексзапрещённых книг». И этот позорный запрет продолжался более 200 лет.

            Величие созданной Коперником гелиоцентрической системымира обнаружилось после того, как Кеплер открыл истинные законы эллиптическогодвижения планет, а И. Ньютон на их основе<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

закон всемирноготяготения. Это ли не триумф учения Коперника, это ли не доказательство егоистинности?

            И в настоящее время учение Коперника не утратило своегозначения. Мы, потомки учёного, склоняем свои головы перед памятью того, ктораскрыл истинную картину мира, кто совершил революционный переворот «в развитиисистемы научного мировоззрения», кто открыл перед нами дверь во Вселенную.

Ещё одним величайшим исследователем астрономии и пропагандистом ученияКоперника был великий итальянский учёныйДЖОРДАНО БРУНО (1548-1600).

             С 14 он лет обучался в доминиканском монастыреи стал монахом, сменив подлинное имя Филиппо на Джордано. Глубокие знанияполучил путем самообразования  в  богатой монастырской библиотеке. За смелыевыступления против догматов церкви и поддержку  учения Коперника Бруновынужден был покинуть монастырь. Преследуемый церковью он долгие годы скитался по многим городам  и странам Европы. Везде  он  читал лекции, выступал на публичныхбогословских диспутах. Так, в Оксфорде в 1583 г. на знаменитом диспуте овращении Земли, бесконечности Вселенной и бесчисленности обитаемых миров в нейон,  по отзывам  современников, «раз пятнадцать заткнулрот бедняге доктору» — своему оппоненту.

             В 1584 г. вЛондоне вышли его основные философские и естественнонаучные сочинения,  написанные на итальянском языке. Наиболеезначительным был труд «О бесконечности вселенной  и мирах» (миром  называли тогдаЗемлю с ее обитателями). Вдохновленный учением Коперника и глубокими  общефилософскими идеями немецкого философа  XV в.  Николая  Кузанского, Бруно создал свое, еще более смелое и прогрессивное о мироздании, вомногом предугадав грядущие научные открытия.

            ИдеиДжордано Бруно на целые столетия обогнали его время. Он писал«Небо...  единое  безмерное пространство,  лоно которого содержит все, эфирная область,в которой все пробегает и движется. В нем — бесчисленные звезды,  созвездия, шары, солнца и земли… разумом мызаключаем о бесконечном  количестве  других»; «Все они имеют своисобственные движения… одни кружатся вокруг других». Он утверждал, что нитолько Земля, но и никакое другое тело не может быть центром мира,  так как Вселенная бесконечна и«центров» в ней бесконечное число. Он утверждал, что изменчивость тели поверхности нашей Земли,  считая, что втечение огромных промежутков времени «моря превращаются в континенты, а континенты — в моря».Учение Бруно опровергалосвященное писание,  опирающееся  на примитивные представления  о существовании плоской неподвижной Земли.Смелые идеи и выступления Бруно вызывали  ненависть  к ученому со стороны  церкви.  И когда в тоске по родине Бруно вернулся вИталию, он был выдан своим учеником инквизиции. Его объявили в  богоотступничестве.  После семилетнего заточения в тюрьме его

8

сожгли на костре в Риме наплощади  Цветов.  Теперь здесь стоит памятник с надписью«Джордано Бруно.От столетия, которое он предвидел, на том месте, где былзажжен костер».

Для торжества теории Коперника и идей, высказанных Джордано Бруно,  аследовательно, и для прогресса материалистического мировоззрения вообщеогромное значение имели астрономические  открытия,  сделанные Галилео Галилеем(1564<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

1642).

<img src="/cache/referats/1286/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

            Этот великийитальянский был основоположником экспериментально<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

математическогометода исследования природы. Леонардо да Винчи дал лишь наброски такого методаизучения природы, Галилей же оставил развернутое изложение этого метода исформулировал важнейшие принципы механического мира.

 Галилей родился  в семье обедневшего дворянина в городе Пизе (недалеко от Флоренции). Ставв дальнейшем профессором математики Падуанского университета,  ученый развернул  активную научно-исследовательскуюдеятельность,  особенно в областимеханики и астрономии. С помощью сконструированного им телескопа Галилейобнаружил кратеры и  хребты на Луне (вего представлении — «горы» и «моря»),  разглядел бесчисленные,  скопления звезд,  образующих Млечный  Путь,  увидел спутники,  Юпитера, разглядел пятна на Солнце и т. д. Благодаря этим открытиям Галилейстяжал всеевропейскую славу «Колумба неба».  Астрономическиеоткрытия Галилея, в первую очередь спутников Юпитера,  стали наглядным доказательствомистинности  гелиоцентрической теорииКоперника,  а явления,  наблюдаемые на Луне, представлявшейсяпланетой,  вполне аналогичной Земле, ипятна на Солнце подтверждали идею Бруно о физической однородности Земли инеба.  Открытие же звездного составаМлечного Пути явилось  косвеннымдоказательством бесчисленности миров во Вселенной.

            Указанные открытия Галилея положили начало  его ожесточенной полемике со схоластиками и церковниками, отстаивавшимиаристотелевско<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

птолемеевскуюкартину мира.  Если до сих поркатолическая церковь по изложенным выше причинам была вынуждена терпетьвоззрения тех ученых, которые признавали теорию Коперника в качестве одной изгипотез,  а ее идеологи считали, чтодоказать эту гипотезу невозможно,  тотеперь, когда эти доказательства появились, римская  церковь принимает решение запретитьпропаганду взглядов Коперника даже в качестве гипотезы,  а сама книга Коперника вносится  в «Список запрещенных книг» (1616г.).  Все это поставило деятельностьГалилея под удар,  но он продолжалработать над  совершенствованием  доказательств истинности теории Коперника. В этом отношении огромную роль сыгралиработы Галилея и в  областимеханики.  Господствовавшая  в  этуэпоху схоластическая физика, основавшаяся на поверхностных наблюдениях и  умозрительных выкладках,  была  засорена представлениями о движении вещей всоответствии с их «природой» и целью, о естественной тяжести

и легкости тел, о«боязни пустоты», о совершенстве кругового движения и другиминенаучными домыслами,  которыесплелись  в  запутанный узел с религиозными

9

догматами и библейскимимифами.  Галилей путем ряда блестящих   экспериментовпостепенно распутал его исоздал важнейшую отрасль механики<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

динамику, т. е. учение о движении тел.                                           

            Занимаясьвопросами механики, Галилей открыл ряд ее фундаментальных законов:  пропорциональность пути, проходимогопадающими телами,  квадратам времениих падения; равенствоскоростей падения тел различного веса в безвоздушной  среде(вопреки  мнению Аристотеля  и схоластиков о пропорциональности скорости падения тел их весу);  сохранение прямолинейного равномерногодвижения, сообщенного какому-либо телу, до тех пор, пока какое-либо внешнее воздействие не прекратит его (чтовпоследствии получило название закона инерции), и др.

Философское значение законов механики, открытых Галилеем было громадным. Открытие же законов механики Галилееми законов движения планет Кеплером, давшими строго математическую трактовку понятия этих законов, ставило это  понимание нафизическую почву.  Тем самым впервые вистории развитие человеческого познания понятие закона природы приобреталострого научное содержание.

    Законы механики былиприменены Галилеем и для  доказательстватеории Коперника,  которая была непонятнабольшинству людей,  не знавших этихзаконов. Например, с точки зрения «здравого рассудка»  кажется совершенно естественным,  что придвижении Земли в мировом пространстве должен возникнуть сильнейший вихрь,сметающий все с ее поверхности.  В этом исостоял один из самых «сильных» аргументов против теорииКоперника.  Галилей же  установил, что равномерное движение теланисколько не отражается на процессах, совершающихся на его поверхности. Например, на движущемся корабле падение тел происходит так же, как и нанеподвижном. По<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

этомуобнаружить равномерное и прямолинейное движение Земли  на самой Земле невозможно.

Опровергая аргументы Птоломея против вращения Земли путём разборамножества механических явлений, Галилей приходит к открытию закона инерции имеханического принципа относительности. Открытием закона инерции былоликвидировано многовековое заблуждение, выдвинутое Аристотелем, о необходимостипостоянной силы для поддержания равномерного движения. Это имело огромное нетолько чисто научное, но и мировоззренческое значение. Как известно кинерциальным системам отсчёта относятся покоящиеся системы и системы, которыедвижутся относительно неподвижных равномерно и прямолинейно. Равноправностьтаких систем Галилей доказывает различными опытами и логическими рассуждениями.В результате он приходит к очень важному выводу: «Никакими механическимиопытами, проведёнными внутри системы, невозможно установить, покоится системаили движется равномерно и прямолинейно». Это и есть механический принцыпотносительности.

Однако именно Иоганну Кеплеру (1571-1630) принадлежит попыткадинамического подхода к объяснению движения небесных тел, которая стала вместес тем огромным шагом к созданию действительно небесной механики.

И. Кеплер говорил:«Мысль моя принадлежала небу».

Родился этот великий немецкий астроном и математик 27 декабря 1571 годав городе Вейль-дер-Штадт на юге Германии в бедной  протестантской  семье. Но несмотря на это Кеплер поставил ирешил силою своего гения задачу о законах движения планет; он постиг егопорядок и уразумел его красоту, он стал творцом небесной механики.

Он открыл три основных закона движения планет,  изобрел оптическую систему, применяемую вчастности,  в современных рефракторах,подготовил создание

10

дифференциального,интегрального и вариационного исчисления в математике.

 Кеплер написал много научныхтрудов и статей. Важнейшее его сочинение -«Новая астрономия» (1609), посвященаизучению движения Марса по наблюдениям Т. Браге и содержащая первые два закона движения планет. В сочинении«Гармония Мира» (1619) Кеплер  сформулировал  третий закон, объединяющий  теорию движения  всех  планет в стройное целое. Солнце, занимая одиниз фокусов эллиптической орбиты планеты, является, по Кеплеру,  источникомсилы,  движущей планеты. Он высказалсправедливые догадки о существовании между небесными  телами тяготения  и объяснил приливы иотливы земных океанов воздействием Луны. Составленные Кеплером на основенаблюдений Браге  «Рудольфовы  таблицы» (1627) давали возможностьвычислять для любого моментавремени положение планеты с высокой для той эпохи точностью.  В работе «Сокращение коперниковойастрономии» (1618-

1622) Кеплер изложил теориюи способы предсказания солнечных и лунных затмений Его исследования по оптикеизложены в сочинении «Дополнение к Вителло» (1604) и«Диоптрики» (1611). 

Замечательные математические способности Кеплера проявились,  в частности, в выводе формул для определенияобъемов многихтел.

Рукописи Кеплера были приобретены Петербургской академией наук ихранятся  сейчас в России вСанкт-Петербурге.

            Но всё же учёным, который заложил основы современногоестествознания и который является создателем классической физики, был великийанглийский физик,  механик, астроном иматематикИсаак Ньютон (1643-1727)

<img src="/cache/referats/1286/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">              

Высокое признание получили работы Ньютона, в которых он заложил основынаучного понимания законов мироздания взамен фантастических домыслов религии.

            Исаак Ньютон родился в местечке Вулсторп близгорода  Грантема  в семье небогатого фермера. Учился вКембриджском университете. В 1669 -1701 гг. Ньютон — профессор физики и математики в Кембриджском университете;  с 1703 г.  почти четверть века — бессменный президент Лондонского королевского общества — английской

академии наук.                                                                          

Ньютон сформулировал основные законы классической механики,  открыл закон всемирного тяготения,  разработал основы дифференциального иинтегрального исчислений. В книге «Оптика» он объяснил большинствосветовых явлений с помощью развитой им корпускулярной теории света.

Физические открытия Ньютонабыли тесно связаны с решением астрономических задач.  ОптикаНьютона выросла из попыток усовершенствовать объективы для астрономическихтелескопов — рефракторов, избавить их от искажений — аберраций. В 1668 г. онразработал конструкцию зеркального телескопа — рефлектора и за это в 1672 г.был избран членом Лондонского королевского общества.  Ньютон  на основе установленного им закона всемирноготяготения сделал заключение,  что всепланеты и      кометы притягиваются кСолнцу,  а спутники — к планетам с силой,обратно пропорциональной  квадратурасстояния,  и разработал теорию движениянебесных тел.

11

Ньютон показал, что из закона всемирного тяготения вытекают законыКеплера,  пришел к выводу о неизбежностиотклонений от этих законов вследствие возмущающего действия на каждую планетуили спутник остальных тел Солнечной системы. Теория тяготения позволилаему  объяснить многие астрономическиеявления — особенности движения Луны прецессию, приливы и отливы сжатие Юпитера,разработать теорию фигуры Земли.

Но главный труд Ньютона «Математические начала натуральной философии»был отправным пунктом всех работ по механике в течение последующих двух веков. Гелиоцентрическая системамира Коперника получила теперь динамическое обоснование и стала прочной научнойтеорией. Три закона  Ньютона завершилитруды Галилея, Декарта, Гюйгенса и других учёных по созданию механики и сталипрочной основой для дальнейшего её развития.

К первому изданию «Начал» Ньютон написал своё собственное предисловие,где он говорил о тенденции современного ему естествознания «подчинить явленияприроды законам математики». Далее Ньютон набрасывал программу механическойфизики: «Сочинение это нами предлагается как математическое обоснование физики.Вся трудность физики, как будет видно, состоит в том, чтобы по явлениямдвижения распознать силы природы, а затем по этим силам объяснить все остальныеявления». Так Ньютон сформулировал задачи физики.

«Начала» <span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

вершина Научного творчества Ньютона <span Times New Roman""><span Times New Roman"">— состоят из трёхчастей: в первых двух речь идёт о движении тел, последняя часть посвященасистеме мира.

Приведём формулировку законов Ньютона в русском переводе, сделанномакадемиком А.Н. Крыловым.

1.Всякое тело продолжаетудерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока ипоскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

2.Изменение количествадвижения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлениютой прямой, по которой эта сила действует.

3.Действию всегда есть равноеи противоположное противодействие, иначе, <span Times New Roman""><span Times New Roman"">—

взаимодействия двухтел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

            «Начала» Ньютона знаменовали новую эру в развитии науки.Они явились прочным фундаментом, на котором успешно строилась физика <span Times New Roman""><span Times New Roman"">X

<span Times New Roman""><span Times New Roman"">V<span Times New Roman""><span Times New Roman"">I<span Times New Roman"">I<span Times New Roman"">I<span Times New Roman""><span Times New Roman"">—<span Times New Roman""><span Times New Roman"">X<span Times New Roman""><span Times New Roman"">I<span Times New Roman""><span Times New Roman"">Xвеков, получившая название классической. Книга подводила итог всему сделанномуза предшествующие тысячелетия в учении о простейших формах движения материи.

            Здоровье Ньютона было хорошим, и только на 80-м годужизни он начал страдать каменной болезнью, от которой и умер в ночь на 21 марта1727 года восьмидесяти четырёх лет от роду. По указу короля его торжественнопохоронили в Вестминстерском аббатстве. На надгробной плите могилы Ньютонавысечены слова: «Здесь покоится то, что было смертного в Исааке  Ньютоне». Надпись на памятнике Ньютонугласит: «Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, прилежный, мудрый и верныйистолкователь природы, который почти божественным разумом первым доказал сфакелом математики движение планет, пути комет и приливов океанов. Пустьсмертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого».

            12

еще рефераты
Еще работы по физике