Лекция (1183880)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Курс истории и методологии физики.

Литература:

История физики - Б.И. Спасский, 1977, ч. 1 и 2. 2-е издание.

П.С. Кудрявцев - "Курс истории физики". 1982.

Лектор: Павел Николаевич Николаев

Лекция 1.

Введение, или эволюция физики как науки.

Во второй половине 17 века - возникла. Исчезнет - неизвестно, но звоночки уже есть, ибо накопилось слишком много информации. К 60м годам исчезли физики-универсалы. Чистая физика как таковая исчезает, остаётся специализированная. Древнюю физику изучим всю, классическую - почти всю (её классификация ещё возможна), а первую половину 20 века - выборочно, тенденциозно (квантовая и релятивистская). Завершим на 85м году (квантовая хромодинамика, компьютеры).

Методы периодизации истории физики.

1. Хронологический - на века, тысячелетия и т.п. Такой подход несколько нерационален и возможен только до начала 20 века.

2. "По лицам". От Аристотеля до Птолемея и т.д. До Ньютона работает хорошо, но не дальше.

3. По общественно-экономическим формациям. Популярна была с 19 до середины 20 века. С первобытнообщинного до коммунистического строя - формации.

4. Исходя из внутренней логики развития науки. Физика рассматривается как организм с учётом внешних связей.

Предыстория - хронологически. Классическую - исходя из внутренней логики, современную - с учётом внешних связей.

Физика как фундаментальная наука.

Известно, что физика - наука фундаментальная. Другие науки - прикладные. Аристотель делил науки на теоретические - фундаментальные и практические - прикладные. Фундаментальная - значит, о пользе заранее сказать нельзя. Например, Резерфорда часто мучили этим вопросом - чего может выйти из его исследований? А тот сравнивал своё исследование с ребёнком и говорил - "не знаю".

Науковедение смотрело за соотношением количества учёных, потребляемыми ими ресурсами и отдачей от них. Графики показали, что скоро всё население будет учёными и потреблять все ресурсы.

Пришлось финансирование урезать.

Сейчас физика в прикладном смысле не играет той роли, которая была до 80х. Т.е. средства на исследования надо добывать самим.

Предмет, задачи и метод истории физики.

Что такое физика, мы знаем. История физики изучает физику как единое целое общественное явление, возникшее на определённой стадии развития общества и играющей в нём определённую роль.

Задачи (этапы):

1. Надо собрать материал - фактологический этап.

2. Аналитический этап. Классификация, хронологизация собранного материала.

3. Синтетический. Ищем закономерности методом пристального вглядывания. Максвелл мог написать уравнение, но не способ его получения. То же про Ньютона и яблоко. Любой закон, вообще говоря, есть постулат.

Метод истории физики.

"Физика - наука экспериментальная" (с) Вавилов. А её история - явно неэкспериментальная. Так что метод (как и любой гуманитарной науки) - метод исторического исследования. Плюс интерполяции. Жаль только история - неаналитическая функция. Приходится использовать регуляризаторы - свои общефилософские воззрения.

Закономерности развития физики.

Поделим их на 4 группы.

1. Внешние - влияние извне - устройство общества в общем и в частности. Так, Ломоносов создал московский университет, но не смог создать санкт-петербургский, ибо сменилась императрица, не любившая Шувалова, который был с Ломоносовым на короткой ноге.

2. Внутренние - определяются физикой самой по себе. Пример - перестала работать классическая механика - меняется физика.

3. Закономерности индивидуального творчества учёного. У реальных людей есть свои свойства. Это не только психология.

4. Закономерности организации, планирования, финансирования и т.д.

Обзор периодов в развитии физики.

I. Предыстория физики (от древности до Галилея) - 7й век до н.э. - 1я половина 17 века. Или до Ньютона - кому как нравится. Пусть будет Галилей. В 7м в. до н.э. возникла древняя натурфилософия - в Древней Греции и в окрестностях. До неё все явления объяснялись мифологически. Натурфилософия - это такая квазинаука, которая была началом всего. Философское начало было долгое время главным.

В других цивилизациях развитие фактически шло параллельным образом, но древнегреческая -> европейская цивилизация всё подавила и переписала историю под себя.

Первые науки - математика и астрономия. В 16 веке возникла химия.

II. Период классической физики. "От Ньютона до радиоволн". Ньютон создал механику, опубликовав книгу с тремя своими законами, хоть сам использовал более хитрый аппарат. 2я половина 17 века - 1683 год. 18 век - развитие механики, молекулярной физики, электродинамики и т.п. К концу 19 века классическая физика была завершена.

III. Период релятивистской и квантовой физики. "От Х-лучей до кварков и далее...". Начало 20 века - ...

Лекция 2.

Предыстория развития физики. От древности до Галилея.

Возникновение науки.

До появления первых научных знаний прошло много тысяч лет. Сначала человек одушевил мир, потом появились мифы. В 4м тыс. до н.э. Возникли рабовладельческие государства - появились "собиратели" знаний. В 6м веке до н.э. Появилась натурфилософия - предполагающая рациональное описание мира, в отличие от мифа.

Развитие науки на древнем востоке. Это - Вавилон, Ассирия, Египет, Индия, Китай. Возникают элементы науки - знаем из памятников. Бывают материальные и письменные. Первый - папирус Ринда 1860 г до н.э. Хранится в Британском Музее. Содержит элементы математического знания. Московский папирус - в Пушкинском музее. Тоже содержит элементы математического знания. Ниппурские тексты - 20 в. до н.э. Клинописные таблички. Индийские Веды - их переписывают, улучшая, что затрудняет толкование древних событий. Зато читается хорошо.

Пирамиды, храмы и т.п. - материальные источники. Развитие науки везде шло примерно одинаковыми темпами и привело к созданию натурфилософии. Но мы изучаем древнегреческую, ибо знаем о ней больше. А та развивалась в том числе и под влиянием Индии и Китая.

Древняя натурфилософия (учение об окружающем мире).

(одновременно в Греции, Индии и Китае).

7-6 вв до н.э. - конец 4 в. До н.э. (до Аристотеля). Фалес (624 - 547 гг до н.э.) - самый известный натурфилософ, основатель ионийской (милетской) натурфилософской школы. До него объяснение окружающего мира было мифологическим.

Фалес предложил положить в основу всего сущего воду.

Система мира - в центре Земля в виде блина, плавающая на воде. Ближе всего к ней звёзды, потом - луна, дальше всего - Солнце. В 585 г. до н.э. предсказал солнечное затмение. Информация о Фалесе у нас от Аристотеля.

Анаксимандр - ещё один представитель этой школы. Объяснять всё сущее предложил из абстрактного понятия первовещества, первоначально заполнявшим всё (апейрон). Было учение о происхождении жизни на земле (человек развивался внутри рыб). Система мира - почти как у Фалеса, ввёл понятие горизонта; всё в цилиндре.

Анаксимен - воздух в основе, ибо из него создаётся всё - зависит от степени сжатия (вода - земля - камень) или расширения (огонь). Система мира - луна - солнце - звёзды. Земля парит в потоках воздуха.

Развитие натурфилософии продолжается в Эфесе. Гераклит. В основе всего сущего - огонь, ибо в мире всё изменяется. Ввёл в обиход понятие о закономерности в мире. Есть такие вещи, которые не могут переступить ни люди, ни боги. "Всё течёт, всё изменяется".

Пифагорейство (не материализм). О Пифагоре много легенд. В основе всего сущего - идеальное начало в виде числа. Земля, вода, воздух, огонь, эфир - но за ними правильные многогранники. Была своя система мира - в центе вселенной центральный огонь, вокруг него земля, луна, солнце и 5 планет - всего 9. 10я - противоземля, освещаемая отражённым от земли светом, её закрывает центральный огонь. Движимая земля мало у кого была. Но это ещё не совсем идеализм.

Резкое противопоставление ионийцам - Платон. В основе сущего лежит идеальное начало (разделение от Платона пошло). Всю идею пифагорейцев свёл к равностороннему и равнобедренному треугольникам.

Аристотель, ученик Платона, всё обобщил и показал древнюю натурфилософию как единое учение. Как он сказал, так мы и считаем. Годы жизни - 384 - 322 гг до н.э.

1. Аристотель "ругал" Платона за введение ненаблюдаемых сущностей - идей. Был недоволен атомистами, которые занимались примерно тем же. Пытался создать своё учение, ему это вроде как не удалось до конца. Вещь - сочетание материи и формы.

2. Аристотель развил учение о движении. 6 форм движения. На интересует только локальное (механическое) движение - движение небесных тел (идеальное, ибо по замкнутой кривой и не требует сил) и движение всех остальных тел (естественное - к своему естественному месту; вниз если тяжёлое тело, вверх если лёгкое, насильственное - для них есть "уравнение движения" v = F/k v - скорость, F - сила, k - сопротивление среды => вакуум невозможен). До Аристотеля представлений было на уровень средней школы. Аристотель знал как складывать скорости. Была теория движения тела, брошенного под углом к горизонту. Две прямых (под углом и вертикальная), соединённых дугой. Она точнее привычной, ибо учитывает сопротивление среды.

Ученикам Аристотель дал задачу описать движение планет. Эвдокс объяснял это так:

Эти сферы вращаются по указанным осям. У Аристотеля их было 52 (у Эвдокса 26).

Древний атомизм. Левкипп (Милет) - всё состоит из атомов и пустоты. Более известен его ученик Демокрит. О нём мы знаем тоже только со слов. Учение о причинности - всё в мире известно и причинно из-за атомов. Существуют некие законы сохранения. Любые ощущения материальны - копии материального мира проникают в органы чувств. Возник атомизм как решение созданной элеатами проблемы, связанной с делимостью среды до бесконечности, попросту запретив его (проблема движения, Ахиллес и черепаха).

Период эллинизма. Начинается после краха империи Македонского, заканчивается со взятием Еги. 3 в. до н.э. - середина первого века до н.э.

Афины. Эпикур - развивал идеи Левкипа и Демокрита. Материалистический сенсуализм. Развивал этику - учение о поведении, приводящем к счастью. Но сначала надо знать место человека в природе, т.е. физику. Атомистическое учение Эпикура отличается от предыдущего двумя пунктами:

1. Движение атомов определяется не внешней необходимостью, а внутренними свойствами - поток частиц. Но если движение атомов определено - откуда воля человека? 2. Для этого атом может самопроизвольно отклоняться от прямолинейного движения.

Об Эпикуре знаем из поэмы Лукреция Кара (1я половина 1 в. до н.э.) "О природе вещей", полностью дошедшей до нас. Сам Лукреций первым предложил теорию хаотического движения молекул (пылинки в полуосвещённой комнате). Земля - плоский диск, плавающий на воде.

Христианство жестоко сражалось с эпикурейцами (ему приписали "невоздержанность во всём").

Александрийский музей. Северная Африка. НИИ при полном пансионе. У учёных было всё. Эти люди внесли огромный вклад в развитие науки.

Евклид (3 век до н.э.) создал геометрию на 2000 лет. Эратосфен измерил радиус земли. Аполлоний и Гипарх - создали каталог на 1000 звёзд и представление об описании движения планет с помощью эпициклов.

Была идея об эксцентриситете, но об её авторах известно мало. Так появилась астрономия (время, навигация).

Архимед. Жил в Сиракузах. Занимался гидростатикой, оптикой, "катоптрикой" (отражение). Занимался проблемой рычага - пытался вывести его правило. Геометрическая аксиоматика в механике не прижилась.

Герон Александрийский. Создал эолопил. Правда, никому оно интересно не было.

Греко-римский период. до 2 века нашей эры.

Натурфилософии приходилось туго. Математика и астрономия ещё ничего. Птолемей (70-147 гг. н.э.) создал геоцентрическую систему. "Общий обзор" - "Альмагест", всего 13 книг. В основе - механика Аристотеля. Если земля движется - то с неё всё соскользнёт, а сама она улетит. Поэтому она покоится. Мат. Аппарат - теория эпициклов и эксцентриков. Теория Коперника поначалу не могла с ней тягаться в точности. Почти открыл закон преломления.

Упадок древней науки. 3й - 6й века нашей эры. Крах римской цивилизации. Возникновение большого числа мелких государств, в которых вроде бы не до науки... Источники знаний - энциклопедии. В этот же период появляется учение об импетусе Иоанна Грамматика ("трудолюб"). Предтеча представления и об импульсе, и об энергии. По Аристотелю стрела летит потому, что её толкает воздух. У Грамматика стрела летит из-за импетуса, мощи, заключённой в луке.

Лекция 3.

Средние века. 7-14 века.

1. Средневековый восток. Восточная Римская Империя, большое число арабских государств. Но сначала объединение на основе ислама. Арабы завоёвывали с целью взимания дани, никакого религиозного давления. Первый университет в Кордове, Испания. Второй - в Багдаде, потом в Каире. Влияние духовенства слабее, чем в Европе (там университеты с 10 века). Возникает алгебра, учение об очень точном взвешивании - теория весов, прецизионные измерения, а это плотность, объём. Астрономия - Самарканд; Улугбек воспользовался своими обширными чиновничьими правами и построил обсерваторию, чем многие были недовольны. Арабский язык стал языком науки. Учение о двойственности истины - например, религиозная и научная, что позволяло им сосуществовать без инквизиции.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций