Ртутний барометр ( Торрічеллі )
У 1644 італійський фізик Е. Торрічеллі винайшов ртутний барометр, що відрізняється високою точністю. Торрічеллі був учнем Галілея і в своєму винаході використовував його розробки.
Вимірювання швидкості світла. Оле Ремер
Загальновідомо, наскільки важлива для фізики і астрономії швидкість світла. У всіх наукових хронологіях вказується, що першим швидкість світла в 1676 році виміряв датський астроном Оле Ромер (видатний учений, якого свого часу називали «північним Архімедом»). Це і так і не зовсім так. Насправді події розгорталися наступним чином. У 1610 році Галілео Галілей, почувши про щойно винайденою в Голландії зоровій трубі, негайно змайстрував собі цей нескладний інструмент і тут же зробив кілька важливих відкриттів. Одним з них було виявлення чотирьох «Лун», тобто супутників, що обертаються навколоЮпітера (на сьогоднішній день їх відомо 16). Пізніше особливу увагу вчених привернув один з них, названий Галілеєм «Іо», з періодом обертання навколо Юпітера близько 42,5 години. Виникла ідея використовувати Іо як свого роду годинник для абсолютно необхідних в далеких плаваннях визначень географічних довгот. Справа в тому, що для визначення довготи необхідно знати точний час, а хронометрів, здатних тижнями і місяцями зберігати точність ходу, тоді, звичайно, не існувало - перші, так би мовити, справжній годинник (маятникові) з'явилися лише в другій половині 17 століття. Виявилося, однак, що «годинник-Іо» неточні: період обертання супутника непостійний, він то більше то менше. Було абсолютно незрозуміло, чому це відбувається: супутник Землі - Місяць - робить свої обороти з завидною постійністю, а супутник Юпітера, фігурально кажучи, як бог на душу покладе.
|
|
|
У вересні 1676 року Оле Ромер, що працював тоді в Парижі, виступив на засіданні Паризької Академії наук з доповіддю, в якому передбачила, що затемнення Іо, тобто входження її в конус тіні Юпітера, що затуляє від неї сонячні промені, буде спостерігатися не в 5 годин 25 хвилин 9 листопада того ж року, як це випливало з розрахунків, в яких період обертання супутника приймався постійним, а на 10 хвилин пізніше. Цей висновок датський вчений обгрунтував припущенням про кінцівки швидкості світла: Земля, здійснюючи свій рух по орбіті навколо Сонця, в листопаді виявиться істотно далі від Юпітера, ніж у вересні, так що шлях відбиваного Іо сонячного світла до земного спостерігача подовжиться. Свою оцінку в 10 хвилин Ремер отримав, виходячи з уже накопичених даних по «варіаціям» періоду Іо і наближено відомого тоді діаметра земної орбіти.
У ті часи всі були впевнені, що світло поширюється миттєво, тобто що його швидкість нескінченно велика, так що міркування Ремер ніхто всерйоз не прийняв. Однак настав листопад, і пророцтво датського астронома блискуче підтвердилося. Таким чином, великим науковим досягненням Ремер стало незаперечнийдоказ кінцівки швидкості світла. А що стосується її величини, то зазвичай приписувана йому оцінка 214 000 км / с (справжнє значення 300 000 км / с) є не що інше, як результат пізніших розрахунків, виконаних на основі збережених спостережних даних Ремер.
|
|
|
Паровий насос. Томас Севери
Англійська механік Томас Севери першим став використовувати силу пари в техніці. У 1698 році він отримав англійський патент на паровий камерний нагнітальної-всмоктуючий насос, який мав невелику подачу і не міг піднімати воду на велику висоту. У 1707 році насос Севери був виписаний Петром I і встановлено в Літньому саду в Петербурзі для подачі води у фонтан.
ІІІ. Наукова діяльність І. Ньютона
Природознавство другої половини XVII — першої третини XVIII ст. створило картину будови світу і ця картина була історично більш високою, ніж погляди попереднього періоду. Це стосується насамперед системи І. Ньютона. Завдяки механіці І. Ньютона картина світу стала вірогіднішою. Вона, однозначно узагальнюючи перевірені експериментом емпіричні знання, втратила наочну форму і базувалася на точних кількісних співвідношеннях. Це була механічна картина світу. Нерухомість природи в ній була пов'язана з методом і стилем ньютоніанства.
|
|
|
Найяскравішою постаттю, що уособлює природознавство XVII ст., цілком справедливо вважається англійський фізик і математик Ісаак Ньютон (1643—1727), який заклав теоретичні основи механіки і астрономії, зробив неабиякий внесок у оптику, започаткував новий напрямок математичних досліджень. У 1687 р. Ньютон опублікував свою видатну працю "Математичні начала натуральної філософії".
І. Ньютон дав природознавству теоретичні конкретно-наукові знання у вигляді трьох фундаментальних законів руху (механіки): закону інерції, закону пропорційності сили прискорення та закону рівності дії протидії. Теоретичне збагачення механіки (фізики) відбулося також за рахунок аналізу та визначенню основних понять: маси, сили, простору, часу, кількості руху тощо. Поняття "маса" та "сила" стають основою механіки І. Ньютона. Він першим розглядав масу як міру інертності й водночас як об'єкт притягання. У другому законі динаміки І. Ньютон упроваджує поняття про кількість руху як векторну величину, що дорівнює добутку маси тіла на його швидкість. У цьому законі було вперше встановлено зв'язок між масою тіла, його прискоренням та силою, що діє на тіло, і дано спосіб визначення маси тіла. Окрім того, це співвідношення було виражено в математичній формі. Це головне рівняння динаміки дало змогу як самому І. Ньютону, так і його послідовникам успішно розв'язати цілий ряд нових важливих задач, у тому числі й тих, що стосувалися руху небесних тіл.
|
|
|
Сформулювавши закон всесвітнього тяжіння, І. Ньютон зробив непереоціненний внесок у науку, хоча від пояснення причин та походження цього явища він відмовився.
Сутність теорії тяжіння І. Ньютона випливала із знайдених Г. Галілеєм законів падіння, визначалась їх розвитком і застосуванням до всієї світової системи. Спираючись на теорію тяжіння, І. Ньютон довів обов'язковість відхилення форми Землі від кулеподібної, з'ясував траєкторію руху планет, розробив теорію морських припливів, визначив густину планет, дав повне пояснення не лише законам Й. Кеплера, а й деяким відхиленням від них, що відбуваються внаслідок взаємного тяжіння планет тощо.
Головною думкою І. Ньютона було наочно показати, яким чином всесвітнє тяжіння може підтримувати систему світу. І зробив він це не старим, філософським, шляхом, а за допомогою нової, кількісної фізики. І. Ньютон намагався встановити такі начала природознавства, з яких строго і однозначно випливали величини, одержані в астрономічних спостереженнях. Єдино правильне, абсолютно точне пояснення природи, що не має суперечностей, — таке завдання І. Ньютона. Тому він і закликає "очистити науку" від кінетичних гіпотез і вивчити природу за допомогою законів, точність яких доведено експериментальне. Методологічний принцип, який обстоював І. Ньютон: вважати за правильне лише те твердження науки, яке одержано з досвіду за допомогою індукції.
Наука за часів І. Ньютона ще не мала змоги створити однозначну та строгу кінетичну картину, що пояснювала б макроскопічні сили. Тому для XVII ст. індуктивізм І. Ньютона був перебільшеною вимогою відмови від гіпотез на тій підставі, що вони не давали потрібного чіткого пояснення явищ природи. Фактично будівля ньютонової механіки не могла бути створеною без гіпотетичних уявлень. Аналогічно і експериментальний метод у І. Ньютона зовсім не був "чисто" емпіричним. Експеримент не може існувати в науці без якоїсь попередньої ідеї, без певного уявлення про причинний зв'язок фактів. Основою експериментів і спостережень, з яких І. Ньютон виводив свої закони, була ідея, запозичена з кінетичної фізики. Механіка І. Ньютона спиралась на абстрактні категорії простору, часу, маси, сили тощо, їх не можна було отримати суто індуктивним шляхом з якихось певних експериментів.
Насправді 1. Ньютон, котрий мав перед собою нерозчленовану, а тому хаотичну картину руху, виділив з неї прості абстракції ізольованого тіла, потім двох тіл, що діють одне на одне, і т.д., переходячи далі від більш абстрактних до менш абстрактних понять. Генезис класичної фізики розкрив неоднозначний зв‘язок експерименту з вибором фізичної теорії.
Ньютонова космологія стала основою нового механістичного світогляду. Напочатку XVIII ст. кожна освітчена людина знала, що Бог створив Всесвіт як складну механічну систему, яка складається з матеріальних часток, що рухаються у нескінченному нейтральному просторі у відповідності до кількох основних принципів, які піддаються математичному аналізу - таких, як інерція та гравітація. У цьому Всесвіті Земля оберталася навколо Сонця і була однією з багатьох існуючих планет, а Сонце було лише однією із множини зірок. Ані Сонце, ані Земля не були центром Всесвіту. Світ земний і світ небесний підвладні одним і тим самим фізичним законам, зникає їх розділення: небо визнається таким, що складається з матеріальної субстанції, а небесні рухи вважаються викликаними природними механічними причинами. Така картина світу будувалася, виходячи з такого положення: після того, як Бог створив складний і впорядкований Всесвіт, він відійшов від подальшого активного втручання у природу з тим, щоби вона продовжувала існувати на підставі тих досконалих і незмінних законів, які були закладені в неї від часу створення світу. Людина у такій картині світу був вершиною творення, вона за допомогою свого розуму змогла проникнути у божественний задум і зрозуміти всесвітний порядок. З цього часу вона почала використовувати своє знання для власної користі та досягнення могутності.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!