Механика.

Именно в механике Ньютон достиг вершин своего творчества. Он обобщил все исследования предшественников и основные положения механики изложил в своей книге "Математические начала натуральной философии". В своих "Началах" Ньютон сформулировал три закона движения, обобщив при этом принцип инерции и понятие силы, ввел понятие массы и распространил действие законов механики на всю Вселенную. Если в оптике для Ньютона, как мы увидим ниже, присущи гениальность постановки и разносторонность опытов, то в механике его талант проявился, прежде всего, в упорядочении и обобщении частных результатов предшественников. Так, закон всемирного тяготения был сформулирован на основе существовавших в то время экспериментальных данных о движении планет, которые содержали только кинематическое описание, а Ньютон вскрыл причину такого движения, введя количественную характеристику гравитационного взаимодействия. И все же гениальные обобщения в механике были бы вряд ли возможны, если бы Ньютон не имел опыта экспериментатора, общей физической культуры, полученных им в оптике.

В этом же трактате Ньютон сформулировал правила рассуждения, которые должны составлять основу всякого физического исследования. Он не ставит задачи отыскания причины явления и противопоставляет "физике гипотез" Декарта "физику принципов", базирующихся на обобщении опытов. В соответствии с этим при провозглашении закона тяготения Ньютон не собирается определять причину тяготения: "Причину этих свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю. Все же, что не выводится из явлений, должно называться гипотезой, гипотезам же метафизическим, физическим, механистическим, скрытым свойствам не место в экспериментальной философии. В такой философии предложения выводятся из явлений и обобщаются с помощью индукции. Так были изучены непроницаемость, подвижность и напор тел, законы движения и тяготение. Довольно того, что тяготение на самом деле существует и действует согласно изложенным нами законам и вполне достаточно для объяснения всех движений небесных тел и морей".

Согласно ньютоновскому правилу индукции можно перенести действие законов на все тела, хотя эксперимент можно поставить лишь на некоторых. И в соответствии с правилами рассуждения следует считать правильным всякое утверждение, полученное из опыта с помощью индукции, до тех пор, пока не будут обнаружены другие явления, которые ограничивают это утверждение или противоречат ему.

Если Галилея мы называем основоположником экспериментального метода в физике, то величие Ньютона определяется не только тем, что он открыл фундаментальные законы физики, но и тем, что он создал основы физического мышления. Его путь построения физического знания, "метод принципов" оказался необычайно плодотворным и все последующие фундаментальные теории (электродинамика, термодинамика, теория относительности и квантовая теория) созданы по этим правилам.

Следует сказать еще об одной заслуге Ньютона - его мемуарах о дифференциальном и интегральном исчислении, которые были для него и остаются поныне важным средством для раскрытия физических закономерностей. Однако, в своих "Началах" Ньютон принял геометрическую форму изложения по всей вероятности для того, чтобы их могли понять возможно большее число читателей.

По существу принципов Ньютона достаточно для решения любой задачи механики. Этот успех, с одной стороны, обусловил огромный авторитет Ньютона в глазах следующих поколений ученых, а с другой, предопределил развитие механистических представлений, которые долго превалировали во всех областях физики.

На всем пути развития физики, начиная с Аристотеля, в науке просматривается стремление объяснения всех явлений природы с единых позиций. В 18 веке такую попытку физического синтеза предпринял один из крупнейших итальянских ученых (хорват по происхождению) Рожер Иосип Боскович (1711-1787). Основные свои идеи он наиболее полно изложил в работе "Теория натуральной философии, сведенная к единственному закону сил, существующих в природе", которая была опубликована в 1759 г. По Босковичу материя состоит из малых материальных точек, подчиняющихся законам динамики Ньютона. Для взаимодействия между ними характерно притяжение или отталкивание в зависимости от расстояния: по мере сближения частиц притяжение возрастает, достигает максимума, а затем уменьшается и переходит во все возрастающее отталкивание. С помощью этой теории можно объяснить все механические и физические явления: непроницаемость, протяженность, соударения, тяжесть, твердость, капиллярность, оптические явления, химические действия и все что угодно. Несмотря на всеобщее восхищение, эта скорее общефилософская работа в 18 веке последователей не имела, но уже в 19 веке оказала большое влияние на формирование современной атомистики.

Перейти на страницу: 1 2

Дополнительные материалы

Коперник и восприятие его идей в ХХ в.
Среди ученых, родившихся более пятисот лет назад, много ли найдется таких, кого мы знаем не только по имени и чью тень мы призываем на помощь в трудные минуты, когда безмолвствуют живые? Николай Коперник, 525-летие со дня рождения которого ...

Эффект автодинного детектирования
В связи с развитием современных технологий, требующих непрерывного контроля за многими параметрами технологического процесса, состоянием оборудования и параметрами материалов и сред становится всё более актуальной задача создания неразруша ...

В. И. Вернадский — ученый и организатор науки
Если бросить взгляд на историю человеческой мысли, мы увидим, как мучительно трудно давался людям отход от традиционного образа мышления. Стремление придерживаться испытанных временем и предписанных авторитетами взглядов, привычка следоват ...

Разделы

Электромагнитный импульс как оружие

История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

Лабораторные стенды в учебном процессе

Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

Аспекты технического знания

Технический объект и предмет технических наук.

Сварка металлов плавлением

Классификация электрической дуговой сварки.

Распределение примесей в кремнии

Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru