впервые формулируется закон распространения света, являющийся основой
геометрической оптики. Архимед в концепцию "лучей зрения" ввел поправки,
основанные на влиянии величины зрачка на результат измерения. Герон
Александрийский четко различает оптику (учение о видении, о природе света),
диоптрику (учение о визировании, визирных инструментах) и катоптрику
(учение об отражении). Рассматривая отражение света от зеркала он доказал,
что при равенстве угла падения и угла отражения сумма длин путей, которые
проходит падающий луч от глаза до зеркала и отраженный луч от зеркала до
объекта, является наименьшим расстоянием из всех возможных.
Наиболее полное исследование преломления света осуществлено Птолемеем в
его "Оптике", где описаны результаты экспериментирования по преломлению
света в стекле и воде, сведенные в таблицы, которые были весьма точны для
своего времени. Он стремился выявить причину того, что при отражении углы
падения и отражения равны, а при преломлении углы падения неравны углам
преломления. Он посчитал угол преломления пропорциональным углу падения.
Закон преломления должен был еще ждать своего открытия Снеллиусом в XVII
веке.
7. Роль физических концепций античности
в развитии физики
Оценивая значение физических концепций античности, важно иметь в виду,
что не все из них дошло до нас. Но и дошедшее позволяет сделать вывод о
том, что корни современной физики уходят в античную физику. Античные
физические концепции содержали постановку многих фундаментальных физических
проблем. определивших содержание физических исследований на протяжении
многих последующих столетий. Многие физические концепции античности
обнаружили свою "живучесть". Так, аристотельская физика сохраняла свое
влияние до середины XVII века, физическое учение Платона - до середины XIX
века, атомистическая концепция Демокрита и Эпикура - до XX века. Принято
считать, что физика Нового времени в качестве своей значительной части
содержит фундаментально переработанные физические концепции античности. По
поводу оценки уровня развития физического эксперимента во времена
античности существуют разные точки зрения. Одна исходит из того, что этот
уровень в целом был всегда невысок, другая, напротив, признает этот уровень
весьма высоким, (соответствующим образцам эксперимента Нового времени и
ограниченного лишь возможностями античной техники), по утраченным с
крушением античной цивилизации. В последнем случае европейской науке
уровень развития эксперимента пришлось восстанавливать заново. Отсюда
следует, что роль теоретических. физических концепций и физического
эксперимента античности в развитии европейской науки различны. Во всяком
случае, совершенно очевидно, что в результате ударов варваров пострадали
прежде всего те достижения античной культуры и науки, которые зависели от
"широкой материальной организации ".[3]
При оценке науки периода античности все же невозможно отвлечься от того
социокультурного контекста, в рамках которого она развивалась. Наука все-
таки действительна развивалась преимущественно весьма состоятельными
людьми, причем не для целей непосредственного практического применения -
рабовладельческий способ производства не мог не оказывать своего
воздействия на характер науки. Но главное значение античной культуры в том,
что она несла саму идею естественных наук, которая пережила время
политического могущества античной цивилизации и которая оказала мощнейшее
влияние на характер развития европейской культуры.
ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ
СРЕДНЕВЕКОВЬЯ
1. Социокультурные особенности развития науки в эпоху средневековья
Внутренние (непроизводительный рабский труд, презрение свободных граждан
к труду, восстание рабов и т.д.) и внешние (нашествие варваров) причины
привели к распаду Римское государство. Античная цивилизация погибла, многие
культурные и научные достижения были утрачены. Организованной силой
сохранилось христианская церковь, сумевшая быстро приспособиться к
происшедшим изменениям. Становление нового, феодального уклада во многом
осуществлялось с опорой на христианство. Римская эпоха мало что дала
теоретической науке, но она оставила богатый опыт в военном, техническом и
административном деле, который, на ряду с латинской грамотой, осваивался
завоевателями. Постепенно создавались школы, колледжи, университеты,
попавшие под влияние церкви. В монастырях оказались сосредоточенными труды
древних авторов. Колледжи, монастыри и университеты превращались в центры
новой западноевропейской культуры. В это время на Ближнем Востоке на основе
ислама было создано на Аравийском полуострове сильное арабское государство,
быстро завоевавшее Иран, Египет, страны Среднего Востока, юг Пиринейского
полуострова. Поскольку основной задачей арабов было совершенствование
военного дела, сбор даней и разнообразных податей, то производством,
торговлей занимались представители коренных народов. И хотя арабский язык
стал государственным языком, завоеватели сохраняли культуру завоеванных
народов. На арабский язык были переведены труды античных авторов. Стали
создаваться университеты в Кордове (755 г.), Багдаде (795 г.), Каире (972
г.). Для сравнения образование университетов в Европе: в Монпелье (1180 г.)
Винченце (1205 г.), Ареццо (1215 г.), Падуе (1222 г.), Тулузе (1229 г.),
Гренобле (1339 г.), Праге (1348 г.), Флоренции (1349 г.), Кракове (1368
г.). Важно подчеркнуть, что влияние ислама в арабских университетах было
слабее, чем христианства в западно-европейских университетах. Таким
образом, арабы в VII- XI вв. были звеном, связывающим восточную и западную
культуру. Многие труды античных авторов на латинский язык переводились с
арабского языка. Тот факт, что в качестве языка культурного общения на
Арабском Востоке использовался живой разговорный язык, а не мертвый
латинский (как в Европе), был важным культурным фактором. Кроме того,
распространение среди арабов суфизма, обязывавшего мусульман исповедовать
три обязательных догмата - веру в Аллаха, в его пророков и загробный суд, -
давало больше свободы для решения проблем естествознания, благодаря чему на
Арабском Востоке могли развиваться научные представления, в основе которых
лежало научное наследие античности. Начавшись с комментариев трудов
античных авторов (прежде всего в области механики и оптики), физические
учения приобретали самостоятельный вид. Наиболее значительными фигурами
среди арабских ученых были Ибн Сина, аль-Бируни и Ибн Рушд.
2. Основные физические цели
средневековья
Аль-Бируни изобрел "конический прибор", позволявший определять плотность
металлов и других веществ, причем с весьма высокой точностью.[4] (Вклад аль-
Бируни в развитие астрономии описан в разделе "Концепции астрономии".)
Ибн Рушд, известный в Европе под именем Аверроэс, дан комментарий к
"Физике" Аристотеля. В античной механике проблемы различия между
кинематикой и динамикой не существовало. В античной механике математической
формулировки скорости движения не было, ибо само представление о
возможности количественной оценки качественной определенности отсутствовало
(Аристотель эти категории считал принципиально различными). Одни
интерпретаторы Аристотеля полагали, что движение надо рассматривать лишь
как чистое перемещение . Ибн Рушд настаивал на необходимости описывать
движение с учетом вызвавших его причин.
В области физических учений Ибн Сины (980-1037), которого в Европе
называли Авиценной, связано с проблемой движения брошенного тела. По данной
проблеме он разработал собственную концепцию, суть которой заключается в
признании того, что движимое получает склонность от движителя. По Ибн Сине,
существуют три вида склонностей: психическая (связанная с жизнью),
естественная и противоестественная (насильственная). Естественная
склонность присуща свободно падающим телам. Противоестественная склонность
(или приложенная сила) присуща противоестественно движущимся телам, причем
ее действие зависит о величины веса тела, которому она сообщена. Ибн Сина
утверждал, что противоестественная склонность ощущается как сопротивление
насильственной попытке остановить естественное движение или перевести один
вид противоестественного движения в другой. Если насильственное движение
снаряда вызвано действующей в пустоте силе, то оно должно силой, то оно
должно сохраняться, не уничтожаясь и не прерываясь. Если же сила существует
в теле, то она должна либо оставаться в нем, либо исчезнуть. Но если она
остается, то движение будет продолжаться непрерывно. Признание действия
зависимости противоестественной склонности от величины веса тела, которому
она сообщена, было шагом к количественной оценке склонности.[5]
Аристотелевские представления о роли воздуха в передаче движения Ибн Синой
были отвергнуты. Таким образом, Ибн Сина полагал, что в теле может быть
только одна "склонность". Веком позже аль- Баркат утверждал возможность
одновременного существования в одном теле разных "склонностей" - при
свободном падении тяжелого тела источник естественной склонности находится
в самом теле и поэтому может непрерывно действовать, пока тело не достигнет
своего естественного места.
В XIII веке к анализу данной проблемы обратился Фома Аквинский, который
отрицал возможность передачи телу самостоятельной способности движения. У.
Окхэм проблему брошенного тела свел к чисто кинематической задаче, снимая
вопрос об источнике движения, а Ж.Буридан, выявив противоречия
аристотельской трактовки проблемы, формирует физическое представление о
зависимости напора от скорости перемещения и "количества материи",
заключенного в движущемся теле, солидаризировавшись с концепцией аль-
Барката.
Достижения в области оптики эпохи средневековья связаны прежде всего с
именами аль-Хайсама, известного в Европе как Альхазен. Он создал
капитальный труд "Сокровище оптики", оказавший большое влияние на развитие
этой области физики. Он впервые дал анатомическое описание глаза и
разработал концепцию, в соответствии с которой зрение вызывается лучами,
приходящими в глаз от объектов, а изображение формируется внутри хрусталика
прежде, чем достигнет оптического нерва. Рассматривая свет как поток
частиц, Альхазен отражение света трактует как механическое явление.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27
