Установив, что нормаль к поверхности зеркала, падающий и отраженный лучи
находятся в одной плоскости, он усовершенствовал формулировку закона
отражения. В Западной Европе оптические исследования начинаются в XIII
веке. Р.Гросетет разрабатывает геометрическую теорию происхождения радуги
как эффекта преломления света в каплях воды и концепцию прямолинейного
распространения света и звука на основе представления их как волн -
отражение света рассматривалось по аналогии с эхом. Несомненным достижением
было и изобретение в XIII веке очков, но оно не основывалось на каких-либо
теоретических разработках . К достижениям следует отнести и исследования
магнетизма П. де Марикура (Перегрина), который высказал мысль о том, что
стрелка компаса поворачивается не к Полярной звезде (как думали древние
китайцы), а к полюсу.
При оценке результатов развития физических представлений в эпоху
средневековья большинство историков науки исходит из того, что за это время
ни в одной из областей физики не было разработано ни одной последовательной
физической теории, ни эффективных экспериментных методов. Теоретические
построения отличались абстрактностью. Технические достижения не
основывались на теоретических разработках, теория и практика разобщены.
Новая физика существовала лишь в потенции - в отдельных, не всегда
отчетливых догадках, идеях. Но религиозные предрассудки (как христианства,
так и ислама) не дает возможности им раскрыться. Умственная деятельность
остается еще подчиненной религиозным догматам. В физике отсутствовали
развитые количественные оценки. Однако развитие деловой жизни требовало
качественных расчетов все больше и больше. Феодальная система хозяйства
обнаруживала признаки разложения. Зарождавшиеся новые экономические
отношения способствовали техническому прогрессу главным образом за счет
рационализации труда. Медленное, но постепенно ускоряющееся развитие
техники и научных запросов готовил почву для возникновения новой
общественно-экономической формации. Можно сказать. что наука развивалась
вслед за развитием зарождающегося капитализма, усиливая свое влияние на
этот процесс.
ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭПОХИ
ВОЗРОЖДЕНИЯ
1. Влияние потребностей практики и инженерии на развитие физики
Развитие новых общественных отношений в XV-XVI вв. сопровождалось
усилением интереса к экспериментальному и математическому естествознанию.
Изменения в технических приемах опережало их теоретическое осмысление. В
XVI веке изобретаются гидравлические насосы, плотины, пресс для чеканки
монет, вязальная машина и т.д. Эти технические изобретения демонстрировали,
с одной стороны, роль инженерии, а с другой - ставили перед естествознанием
новые проблемы, требовавшие физического эксперимента (проблема трения в
машинах, проблема надежности инженерных сооружений и т.д.). Таким образом,
материальные потребности капиталистического экономического развития вели к
совершенствованию технических приемов (в горном и военном деле,
мореплавании и т.д.). Это обусловливало использование новых материалов и
процессов, что, в свою очередь ставило проблемы, которые существовавшая
ранее наука разрешить не могла. Развивавшееся мореплавание раздвигало
горизонт прежнего опыта и усиливало потребность в его расширении и
обогащении. Сочетание социально-экономических и технических факторов
вызывало сдвиг в сознании, усиливало потребность в выработке новой
философии, отрицавшей роль авторитета (как религиозных доктрин, так и
античных учений) и утверждавшей приоритет научного доказательства. Под
воздействием происходящих изменений схоластика постепенно сдает свои
позиции, идет процесс накопления знаний о свойствах реальных объектов. В
рамках физического знания наибольшее развитие получают механика и оптика.
2. Экспериментальные физические исследования Леонардо да Винчи
Экспериментальные исследования данного времени в значительной мере
связываются с именем Леонардо да Винчи. Исследователи его творчества
полагают, что ничего существенно нового в развитие теоретической механики
он не внес. Его сила заключалась в разнообразной экспериментальной
деятельности. При этом важны оказывались не столько результаты
экспериментов, сколько сама нацеленность на эксперимент как главный
источник знания и технику постановки эксперимента. Важные эксперименты были
поставлены им по проблемам падения тел, влиянию движения тела на силу
удара, испытанию на разрыв, трению тел. В области исследования трения между
твердыми поверхностями ему принадлежит заслуга выведения из поставленных им
экспериментов закона трения, гласившего: "Каждым тяжелым телом побеждается
сопротивление трения весу, равное четвертой части этого веса". Открытие
этого закона было важным вкладом в развитие экспериментальной механики.
Историки науки совершенно справедливо склонны важность открытия этого
закона усматривать прежде всего в том, что впервые закон был открыт в
результате физического эксперимента - и в этом смысле Леонардо значительно
опережал свое время не столько результатами исследования, сколько
пониманием задач, возникавших под влиянием бурного развития техники. Сама
постановка подобных экспериментов, демонстрировавшая их огромные
возможности, стимулировала интерес к экспериментальной физике.
Противопоставив схоластике опытное знание, Леонардо, таким образом,
заложил основы экспериментального метода естествознания, открывающего
широкие перспективы для использования математики. "Мудрость есть дело
опыта" и “Нет достоверности в науках, не использующих математики" - эти
провозглашенные им принципы являются двумя сторонами его метода. И в этом
смысле Леонардо справедливо рассматривается как предшественник современного
естествознания.
Использование своего метода позволило Леонардо сформулировать важные
положения. Аристотельская физика исходила из того, что движение для своего
сохранения требует силы. Леонардо в противоположность этому
свидетельствует, что всякое движение стремится к своему сохранению, т.е.
движущееся тело движется до тех пор, пока в нем сохраняется сила его
движения. Это утверждение уже означало существенное продвижение в понимании
природы движения от аристотельских положений к открытию закона инерции -
Леонардо устанавливает факт существования инерции, инерционного движения.
Причиной движения является сила, причиной силы выступает движение. Сила
рождается при внезапном увеличении тела (так при выстреле из пушки
выталкивается ядро), а также путем скручивания и сгибания тел вопреки их
естественному состоянию (на этом основано движение баллисты, лука). По
мнению академика С.И. Вавилова, Леонардо является зачинателем фотометрии
как точкой измерительной науки. Многочисленные опытные наблюдения Леонардо
имели принципиально важное значение для последующих теоретических
разработок (принцип суперпозиции, телескопический эффект и т.д.), но они не
были использованы в полной мере его современниками. Тот факт, что его
записи велись зашифрованным способом, а также то, что в рамках потребностей
практики того времени многие его замыслы не могли быть реализованы,
определили невостребованность его идей. Дж.Бернал охарактеризовал судьбу
идей Леонардо: "Изучение бесчисленного множества механических аппаратов,
предложенных и обрисованных Леонардо, начиная от прокатных станов до
подвижных землеройных машин, раскрывает другой аспект трагедии его гения.
Он мог изобретать машины чуть ли не для любой цели и рисовать их
несравненно хорошо, однако почти ни одна из них и ни одна из наиболее
важных не смогла бы работать, даже если бы он сумел найти достаточно денег,
чтобы их сделать. Без количественного знания статики и динамики, без
использования первичного двигателя вроде паровой машины инженер эпохи
Возрождения фактически не мог даже выйти за пределы, установленные
традиционной практикой. Заслуга его заключается не столько в том, что он
сделал для развития машин, сколько во внушении образованному миру идеи о
том, что действия природы могут быть объяснены с помощью механики."[6]
3. Влияние гелиоцентрической концепции Н.Коперника на развитие физики
Исследования в области механики в эпоху Возрождения были связаны прежде
всего с астрономией. Дело в том, что невозможно развивать механику без
учета закономерностей движения небесных светил, постоянно повторявшихся
веками в астрономических наблюдениях, и в том, что развивать астрономию вне
механики движения этих небесных светил было нельзя. Именно астрономии было
суждено осуществить переворот в античном стиле мышления. И этот переворот
был осуществлен Н.Коперником , поставившим проблему соответствия между
сущностью движения и его восприятием. В основу решения проблемы он проложил
тезис, который в настоящее время называют "принципом относительности
восприятия". Суть его заключается в том, что всякое видимое изменение
положения происходит вследствие движения либо наблюдаемого предмета, либо
наблюдателя, или вследствие неодинакового перемещения их обоих (поскольку
при равном перемещении наблюдаемого и наблюдателя в одну сторону движение
будет незаметно). Описательная астрономия к этому времени накопила
достаточно наблюдений и располагала достаточно точными математическими
методами, позволяющими проверять гипотезы с помощью вычислений.
Основной замысел Коперника заключался в том, чтобы построить
механическую модель Солнечной системы, согласующуюся с наблюдениями и
дающую целостное представление о Вселенной. Поскольку движение Земли на
видимой картине сферы неподвижных звезд никак не отражалось, Коперник
представил, что данная сфера по сравнению с размерами орбиты Земли
бесконечно велика - Земля относится к Вселенной как атом к телу. Ситуацию с
кажимостью вращения Вселенной вокруг Земли для наблюдателя, находящегося на
Земле, он сравнивает с аналогичной ситуацией, когда наблюдателю,
находящемуся на корабле, кажется, что он находится в состоянии покоя, а все
находящиеся вне корабля движется.
Таким образом, критический дух, внесенный Коперником в астрономию,
позволил ему отвергнуть точку зрения здравого смысла но то, что казалось
само собой разумеющимся, а именно тот факт, что Земля неподвижна, а вокруг
нее движутся небесные светила. В его труде "Об обращении небесных сфер"
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
