Учебная работа. Реферат: Физика и познание мира
Научный способ имеет строго определенные «правила» построения хоть какой науки. Любая наука имеет предмет исследования и справедлива лишь в определенных границах. Создание облегченной модели хоть какого явления – необходимость. Без упрощений, сотворения некой модели явления нереально выполнить его количественную оценку. Здание внутренне непротиворечивой теории можно возвести лишь на фундаменте верно обсужденных постулатов, допущений. Современные приборы, наиболее совершенные, чем те, которыми воспользовались Галилей и Ньютон, разрешают повысить точность измерений и расширяют границы исследуемого. Но законглобального тяготения, установленный Ньютоном, как обобщение узнаваемых экспериментальных фактов, не перетерпел конфигураций, также как и законпадения тел, открытый Галилеем. Законы движения планет не поменялись, планетки Нептун и Плутон были открыты конкретно вследствие справедливости теории, в базе которой лежит законглобального тяготения. Конкретно в этом принципное их отличие от, к примеру, диаграммы Герцшпрунга- Рессела, иллюстрирующей «эволюцию» звезд. Не говоря уже о том, что далековато не все звезды «укладываются» в эту диаграмму, она базируется на знании массы звезд, которую нереально измерить прямыми способами, и на никогда не наблюдавшихся экспериментально превращениях звезд 1-го типа в остальные. Т.е. представляет собой наукообразный вымысел, либо наиболее мягко говоря непроверенную и непроверяемую догадку. Тем не наименее, она (диаграмма) украшает форзацы учебников астрономии, вкладывая в головы школьников все те же эволюционные идеи.
В чем тут дело? В желании уверить! К науке такие способы дела не имеют!
Современная наука, развивающаяся по своим беспристрастным законам, достигнула большущих результатов, о чем свидетельствуют заслуги техники. Прикладная наука базируется на базовой, которая в свою очередь расширяет свои способности за счет сотворения и внедрения новейших наиболее совершенных устройств и даже способов исследования. Это беспристрастная действительность. Но недозволено не осознавать, что способности науки в зании мира ограничены, о чем говорилось ранее. И хоть какой выход за границы ведет к ошибке. К огорчению, желание уверить в неких вариантах оказывается посильнее, чем научная достоверность. Учебник по астрономии – броский пример пестрой консистенции из научных фактов и «смелых гипотез».
Галилео Галилей
Галилео Галилей родился 15 февраля 1564 г. в Пизе в обедневшей дворянской семье, а погиб 3 января 1642 г. в Арчетри. Погребен он во Флоренции с Микеланджело Буанаротти и Данте Алигьери. Ученым нужно родиться, занятия наукой для величавых людей это не профессия, а стиль жизни. Потому слова Винченцо Вивиани (1622 – 1703), ученика Галилея о том, что Галилей открыл законвсепостоянства периода качания маятника, следя раскачивание лампады в Пизанском соборе и измеряя время по биению собственного пульса, непременно справедливы ( хотя скептики считают это легендой).
отец грядущего ученого был видным теоретиком музыки и математиком. Ребенком, в монастырской школе во Флоренции, Галилей в первый раз познакомился с трудами греческих и латинских создателей. В 1581 г. Галилей начал учиться медицине в Пизанском институте. Там он без помощи других изучает физику Аристотеля, сочинения Евклида и Архимеда. В 1589 г. он был уже назначен доктором в Пизанский институт, и сходу же проявляет независимость собственного мышления. В трактате « О движении», написанном по-латыни, он опровергает господствовавшее в науке Мировоззрение Аристотеля о пустоте и о теории движения, поддерживаемого воздухом. Если средой, пишет Галилей, в какой движутся тела, является не воздух, а вода, то некие тела, к примеру дерево, стают легкими и изменяют направление собственного движения. Как следует, движутся они ввысь либо вниз зависит от их удельного веса по отношению к окружающей среде. Не считая того, в присутствии учеников Аристотеля (перипатетиков) Галилей обосновал с большенный торжественностью в опытах на Пизанской башне, что скорость падающих тел не зависит от их веса. Эти опыты стали «традиционными» и были повторены почти всеми естествоиспытателями: Д.Б. Бальяни, В. Раньери, и т. д. К пизанскому периоду относятся и изобретение «биланчетты» – гидравлических весов для измерения плотности жестких тел, и исследование центров тяжести, которое принесло Галилею славу опытнейшего геометра. Но, как это нередко бывает в жизни, все это вызвало недоброе отношение к ученому, потому он стал находить для себя наиболее комфортное пространство.
В 1592 г. Галилей получил пространство доктора арифметики в Падуанском институте, где он пробыл 18 лет; эти годы были более размеренные и продуктивные в его бурной жизни. Галилей читал лекции по геометрии, астрономии, механике для теологов, философов и докторов. В этот период был составлен трактат « О механической науке и о полезности, которую можно извлечь из механических инструментов». Не считая того, к этому периоду относится и опыт с термоскопом – прототипом указателя температуры. До Галилея сама возможность измерения степени тепла и холода казалась неописуемой, потому что холод и тепло представлялись разными качествами, перемешанными в материи.
Разделение параметров на первичные и вторичные – соответствующая изюминка научной позиции Галилея, за что он и подвергался критике, обвиняющей его в философском дуализме. Аналогичной позиции придерживался и время в области оптики имел слабенькую подготовку, тем не наименее, он взялся за изготовка этого инструмента. талант ученого и наблюдательность (посещение стекольных мастерских собственного друга Маганьяти в Мурано) дозволили Галилею и в данной нам области достигнуть фуррора, и о этом он поведал в «Звездном вестнике». Непременно, изобретение Галилеем телескопа (хотя первоначальное его повышение составляло 3 , а потом 32) колоссально расширило способности исследования мира вокруг нас. Галилей нашел в облаках Млечного пути скопище звезд, которые ранее казались малеханькими млечными пятнами. Потом он исследовал поверхности Луны и Солнца (нашел солнечные пятна, обосновал, что солнце вращается вокруг собственной оси), открыл спутники у Юпитера и фазы у Венеры, растолковал «пепельный свет» Луны, показал, что Луна, Земля и все планетки светят отраженным светом. Не считая того, Галилей удостоверился в истинности гелиоцентрической системы мира Коперника.
Звучная слава, которую принес Галилею его «Звездный вестник», дозволила ему занять пространство первого математика Пизанского института без обязательства жить там и читать лекции. Потому Галилей поселился в Арчетри, близ Флоренции. Там он продолжил свои астрономические наблюдения и физические исследования. Было показано разными методами, что воздух имеет вес (это утверждал и воды 1:400. Современные ему критики отыскали экспериментальное Искусство ученого весьма незначимым, а нам, беря во внимание экспериментальные способности тех пор, эта точность кажется восхитительной. Наиболее четкое времени пневматический насос.
В 1632 г. во Флоренции вышел известный труд Галилея «Диалог о 2-ух главнейших системах мира – птоломеевой и коперниковой». Это произведение состоит из 4 диалогов, любой из которых считается происходившим в течение 1-го денька. В диалоге участвуют три человека, один из которых представляет самого Галилея, иной (перипатетик) защищает философию последователей Аристотеля, 3-ий – просвещенный человек со здравым смыслом, который вроде бы является объективным арбитром. «Денек 1-ый» посвящен основным образом дискуссии учения о неизменности и нетленности небесного мира, а именно, солнечным пятнам, гористой поверхности Луны. При всем этом 2-ой собеседник опровергает все научные заслуги и открытия. «Денек 2-ой» посвящен, в главном, дискуссии вопросца о движении Земли. тут закладываются базы современной динамики: принцип инерции и традиционный принцип относительности. Принцип инерции доказывается при помощи рассуждения, напоминающего подтверждение «от неприятного» в арифметике. Принцип относительности Галилея (либо преобразования Галилея) не растерял собственного большого значения и в наше время, заняв крепкое и почтенное пространство в традиционной физике. «Нерасторопно и серьезно обрисовывает величавый ученый собственный принцип: уединитесь с кем-либо из друзей в просторное помещение под палубой корабля, запаситесь мухами, бабочками и иными летающими насекомыми, пусть у вас будет сосуд с плавающими рыбками; подвесьте наверху ведерко, из которого вода будет капать капля за каплей в иной сосуд с узеньким горлышком, поставленный понизу. Пока корабль стоит бездвижно, наблюдайте прилежно! …хотя у вас не возникает сомнения, что корабль стоит бездвижно. Заставьте сейчас корабль двигаться с хоть какой скоростью (лишь без толчков и качки) так же рыбы будут плавать индифферентно в всех направления, насекомые летать с одной и той скоростью в различные стороны, капли падать в узенькое отверстие, по-прежнему ! Во всех нареченных явлениях вы не обнаружите ни мельчайшего конфигурации! И причина согласованности всех этих явлений в том, что движение корабля обще всем находящимся в нем предметам…». лучше не скажешь! Современный язык лаконичнее и «переведен» на язык арифметики: принцип относительности значит инвариантность законов механики по отношению к преобразованиям Галилея, но неторопливая «музыка» подлинника восхищает и сейчас.
«Денек 3-ий» начинается длительной дискуссией о новейшей звезде 1604 г. Потом разговор перебегает на главную тему – о годовом движении Земли. Наблюдения движения планет, фаз Венеры, спутников Юпитера, солнечных пятен – все эти аргументы разрешают Галилею показать несоответствие учения Аристотеля данным астрономических наблюдений и доказать возможность гелиоцентрической системы мира и с геометрической и с динамической точек зрения.
«Денек 4-ый» посвящен морским приливам и отливам, которые Галилей неверно связывает с движением Земли, хотя в то время уже была догадка о появлении приливов и отливов под действием Луны и Солнца. действие Луны и Солнца в этом случае ученый считал «оккультным свойством притяжения небесных тел» и не делил его.
Опубликование «Диалога» – источника несчастий всей его следующей жизни – знаменательное событие в истории всей людской мысли. Борьба миропониманий – борьба не на жизнь, а на погибель!
Последующий величавый труд «Беседы и математические подтверждения, касающиеся 2-ух новейших отраслей науки, относящихся к механике и местному движению», который сам Галилей справедливо называл шедевром, был размещен в Лейдене в 1638 г. В нем было приведено систематическое изложение всех открытий Галилея в области механики. Работа так же написана в форме диалога тех же участников. Но общий тон работы наиболее размеренный, как как будто уже не существует врагов – сторонников мыслях Аристотеля, и восторжествовало новое Миропонимание.
«Денек 1-ый» начинается с дискуссии о скорости света. Практически опыт, описанный в данной нам работе, повторил Физо через 250 лет. Галилей в то время не смог провести этот непростой задачки безусловна. Далее рассматриваются трудности движения, изучаются колебания маятников, дискуссируются акустические явления: получение звука при помощи колебаний, частота которых описывает высоту тона звука, волновое распространение в воздухе, явление резонанса, акустические интервалы. Таковым образом, Галилей заложил базы современной акустики.
«Денек 2-ой» посвящен сопротивлению материалов при разных методах действия на их. И хотя эти рассуждения не имеют в истинное время практического внедрения, их научная ценность, как прообраза науки о сопротивлении материалов безусловна. Последующий шаг, переходящий в 3-ий и 4-ый деньки, – динамика. Торжественно звучит фраза – «о предмете древнем создаем науку новейшую». Коротко рассматривается равномерное движение, тщательно и любопытно рассматривается ускоренное движение. Рассматриваются законы пропорциональности скорости падения и времени падения, и формулируется принцип (нареченный потом принципом Торричелли) о движении центра масс механической системы. Не считая того, выполнены уникальные работы по движению тел по наклонной плоскости и о движении «брошенных» тел. В первый раз показывается, что в этом случае линия движения движения – парабола, доказывается целый ряд теорем.
Хронологический способ изложения, применявшийся до сего времени, дозволил показать глубину и широту научных интересов и базовых открытий Галилея . Но, быть может, еще важнее новейший образ мышления, который ввел Галилей при исследовании природы.
Когда молвят, что Галилей был основоположником экспериментального способа, то это следует осознавать не попросту как применение опыта для зания природы (в грубой форме опыты ставились еще со времен античности), но как некоторой философской концепции, заключающейся в беспристрастности оценок и неотклонимой проверки истинности результата. Другими словами то, что мы на данный момент называем научной достоверностью и научной добросовестностью (от слова совесть).
Таковым образом, задачка физика – придумать причин, поймать в неточных (потому что точность хоть какого опыта зависит от его методики, и «полностью» четких результатов не быть может) экспериментальных данных математические законы, связывающие величины, характеризующие явление, предугадать новейшие опыты для доказательства – в границах экспериментальных способностей – сформулированных законов, и обнаружив доказательства, идти далее при помощи дедуктивного способа и отыскать новейшие следствия из этих законов, в свою очередь подлежащие проверке. (Некие философы, чисто на теоретическом уровне разрабатывали экспериментальные способы, которым ни один физик никогда не следовал.)
Галилей нигде не дает абстрактного изложения собственного экспериментального способа. Весь этот подход дан в определенном приложении к исследованию личных явлений природы. Во всех его изысканиях можно выделить четыре момента. 1-ый – это чувственный опыт, привлекающий наше внимание к исследованию природы, но не устанавливающий ее законы. 2-ой – теорема либо рабочая догадка. В этом центральный момент – момент творческого осмысления увиденного, схожий с интуицией художника, не поддающийся теоретическому обоснованию. 3-ий – математическое развитие – нахождение логических закономерностей и следствий. 4-ый – опытнейшая проверка как высший аспект всего пути развития.
Таковая личность, как Галилей, движимый настолько различными побуждениями, настолько вольный от груза традиций, не быть может втиснута в какую-то твердую схему. вопросец о философских мнениях Галилея дискуссировался и дискуссируется и на данный момент. Его называли и последователем Платона, и Демокрита, и Канта, и позитивистом и т.д. Сам он на обложке собрания собственных сочинений желал созидать слова «Отсюда станет понятным на бессчетных примерах, сколь полезна математика в заключениях, касающихся того, что дает нам природа и как невозможна реальная Философия без помощи геометрии, в согласовании с правдой, провозглашенной Платоном».
Перечень литературы
1. Марио Льоцци. История физики. Москва, мир, 1970. -464 с.
2. М. Лауэ. История физики. Москва., Гос. изд-во технико-теоретической лит-ры,1956. -230 с.
3. А.И. Еремеева., Ф.А. Цицин. История астрономии. Москва, Изд-во МГУ .1989. -349с.
]]>