Смирнов Г.В. - Рожденные вихрем (1107599), страница 5
Текст из файла (страница 5)
И только после этого вступает в силу эксперимент — опытная проверка следствий, выведенных с помощью математики из рабочей гипотезы. Опытная проверка — высший и окончательный критерий истинности — венчает открытие. Здесь от ученого требуется максимальная изобретательность, внимание, тщательнобть, терпение и присутствие духа. Он должен придумать эксперимент, повторить его несколько раз, уловить в неточных экспериментальных данных математические закономерности, предусмотреть новые эксперименты для подтверждения сформулированных законов. И все-таки, уделяя такое внимание и придавая такое значение эксперименту, Галилей никогда не упускал из виду, что от опыта нельзя ожидать математической точности, ибо свойства испытываемых в эксперименте тел могут сильно отступать от принятых допущений. Поэтому над самыми строгими математическими выводами и над самыми тщательными экспериментами у Галилея всегда царит отчетливое понимание физического смысла.
И ясность понимания, логичность разбора явления и последовательность рассуждений в трудах Галилея были таковы, что, казалось, делали ненужной, излишней самое экспериментальную проверку. Как современники, так н более поздние исследователи порай сомневались в том, что сам Галилей действительно ставил эксперименты для проверки результатов, полученных изумительно. простым и убедительным рассуждением. И в это можно поверить, читая бессмертные «Беседы». Когда простец— Симплично — спросил, видел ли кто-нибудь своими глазами опыт, опровергающий соображение Аристотеля о более быстром падении тяжелого камня, Сагредо с пылкостью ответил ему: — Но я, синьор Симпличио, не производивший никаких опытов, уверяю вас, что пушечное ядро весом в сто, двести и более фунтов не опередит и иа одну пядь мушкетной пули весом меньше полуфунта при падении на землю с высоты двухсот локтей.
После этого следовало приведенное ранее логическое объяснение причины, по которой тела разного веса должны падать с одинаковой скоростью. По всей вероятности, восклицание Сагредо натолкнуло иезуитов на мысль, что изложенные в «Беседах» основы динамики — чисто математическая гипотеза, не имеющая под собой солидного экспериментального обоснования.
Поэтому динамике Галилея они вознамерились нанести смертельный удар именно с этой стороны, показав ее несоответствие очевидным опытным фактам. Так возникла парадоксальнейшая ситуация: церковники решили уличить основателя современной динамики в том, что его утверждения не подтверждаются опытными данными! Конечно, трудно предположить, чтобы Галилей упустил простую и заманчивую возможность проверить свои теоретические выводы на опыте. Современные историки науки установили, что эксперименты с шарами разного веса, бросаемыми с башен, проводил не только сам Галилей, но и его ученики Дж. Бальяни в 16!Е году и В. Райьери в 1641-м. Но, вне всякого сомнения, наиболее подробные и скрупулезные эксперименты с падением шаров раньше всех провел иезуит Дж.
Риччоли (1598 — 1671) и его помощники —, будущий открыватель дифракцни света Фр. Гримальди и Н. Кабео — в 1640, 1645 и 1648 годах. Уроженец Феррары Риччоли затеял опыты с бросанием глиняных шаров с 80-метровой башни Азинеллн в Волонье. Но, увы, вопреки упованиям экспериментатора эти опыты не опровергли галилеевских законов свободного падения. К удивлению иезуита, как расстояния, прой- денныЕ за известные отрезки времени, так и время их прохождения неизменно подчинялись закономерности, предначертанной великим флориентийцем.
Будучи опубликованными, эти измерения, вместо опровержения законов свободного падения, стали первым в истории полным и убедительным их экспериментальным обоснованием. Тогда обескураженный Риччоли провел серию опытов с шарами, сильно различающимися по весу, и тут действительно обнаружил некоторые расхождения. Сброшенные с одной высоты тяжелые шары достигали земли несколько раньше, чем легкие. Радостно ухватившись за это расхождение как за подтверждение аристотелевского принципа — тяжелые тела падают быстрее легких,— Риччоли в надежде поставить под сомнение всеобщность галилеевых законов опубликовал данные и этях своих измерений.
Увы, он даже не подозревал, что и тут он попадет впросак... Удивительно, но факт: описав в «Беседах» как раз такие опыты, какие были поставлены Риччоли, Галилей заявлял, что действительно, падая с высоты ста локтей, больший шар опередит меньший на два пальца. «И этими двумя пальцами, — восклицал он устами Съльвиэти, — вы хотите закрыть девяносто девять локтей Аристотеля и, говоря о моей небольшой ошибке, умалчиваете о громадной ошибке другого». Но Галилей не был бы Галилеем, если бы своей ясной анализирующей мыслью не проник в тайну даже этого незначительного расхождения. В «Дне четвертом» его «Бесед» Сальвнатн дает исчерпывающее объяснение, почему легкое тело при падении в воздухе отстает от тяжелого.
Чем больше скорость движения, говорит он, тем больше и сопротивление движению, оказываемое воздухом. Поэтому, непрерывно убыстряясь в начале падения, тело испытывает со стороны воздуха все более сильное противодействие своему движению, и когда сопротивление сравнится с весом, движение станет однообразным и равномерным. <Подобный результат обнаружится тем скорее и при тем меньшей высоте, чем меньше будет вес тела»... В этом исчерпывающе ясном, кратком объяснении таилась целая программа для экспериментаторов, которых издавна побуждали к подобным исследованиям артиллеристы... Глава 11. ИСКУССТВО БРОСАТЬ ЯДРА поминания об артиллерии появляются в середине Х1Ч века.
Одни утверждают, что первые «гремящие самопалы» применили арабы против испанцев при осаде последними города Альхесирас в 1342 году. Другие считают, что огнестрельное оружие впервые было применено в 1365 году, когда защитники крепости Эйнбек в Германии отстреливались от осаждавших из «громовых ружей». В ХЧ веке турки уже широко применяли бомбарды при осаде Константинополя, а французский король Карл ЧН1 в войне за наследственные права на Неаполь собрал при своей тридцати- тысячной армии более сотни орудий различных типов. К началу ХЧ1 века артиллерия прочно вошла в систему вооружения средневековой Европы, и хотя в 'зто время было уже немало профессиональных канониров, она достигла уровня, при котором не могла уже обходиться навыками, полученными только из практического боевого опыта.
В отличие от других ремесел, где ошибочность теоретических представлений не вела к. катастрофическим последствиям, в артиллерии дело обстояло иначе. Абстрактные рассуждения, прежде интересовавшяе только схоластов, приобрели здесь поистине «убийственную» важность. Артиллерист, ие желавший привести свои теоретические представления в соответствие с опытом, рисковал в любой момент оказаться в положения того пушкинского майора, который «летел навстречу славы, а встретился с ядром».
Ядра и пули не только разрушали рыцарскяе замки и проламывали рыцарские панцири. Артиллерия, образно говоря, подвергла жестокому «огневому воздействию» пренебрежительное отношение древнегреческих философов к практическим потребностям общества. В ХЧ1 веке под напором суровых требований именно артиллерии умо- зрительная наука впервые начала обращаться к задачам эмпирической техники. И в истории сохранилось прямое указание на то, как это произошло. вЛетел навстречу славы, а встретился с ядром» еКогда я жнл в Вероне в 1531 году, один из моих близких друзей, канонир из старого замка... спросил однажды моего мнения, каким способом следовало бы направить артиллерийское орудие, ггобы оно дало наибольшую дальность? Я принялся изучать предмет...
и дал мои заключения, выведенные из рассуждений как основанных на природе явлений, так и на геометрии (курсив мой. — Г.. С.). Они привели меня к тому результату, что стволу орудия должно придать возвышение над горизонтом, отвечающее 45 градусам». Трудно найти документ, который более ярко, чем этв слова итальянца Никколо Тартальи, свидетельствовал бы о переменах в западноевропейской науке, вызванных двухсотлетним развитием артиллерии.
Занявшись задачей, предложенной веронским канониром. Тарталья предположил, что дальность полета ядра будет равна нулю как при максимальном угле возвышения — 90', так и при минимальном — 0'. Следовательно, решил он, наибольшая дальность будет достигнута при каком-то промежуточном значении угла возвышения. Но при каком? И вот тут математик Тарталья делает не строгое, а лишь правдоподобное предположение: наибольшая дальность достигается тогда, когда ствол займет среднее положение между двумя крайними, то есть будет направлен под углом 45' к горизонту.
Ученый спешит проверить свой вывод на практике. Будучи чистым математиком, Тарталья не мог сам проводить эксперименты, поэтому вынужден был опираться на сведения, которые ему сообщали артиллеристы-профессионалы. А они заверили его, что практическая стрельба подтверждает его теорию: ядро 20-фунтовой кулеврины при угле возвышения 45' залетело дальше, чем прн угле 30'. Это совершенно случайное совпадение чисто умозрительных математических предсказаний с результатами всего двух выстрелов, сделанных при разных углах возвышения, сослужило науке плохую службу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
