Реферати українською » Наука и техника » Фізичні концепції епохи античності


Реферат Фізичні концепції епохи античності

Страница 1 из 2 | Следующая страница

1. Специфіка перших систем теоретичного фізичного знання

У цьому світлі сучасних историко-научных досліджень вважається, що основи теоретичного фізичного знання закладалися за доби античності у Стародавній Греції та інших країнах Середземномор'я. Державне устрій на кшталт рабовласницької демократії, відносна толерантність у виборі релігійних вірувань дозволяли обговорювати проблеми природознавства і здійснювати розмежування науку й релігії під час вирішення них. Це спричинило появу спочатку різних натурфілософських концепцій з урахуванням спостережень і експериментів, потім розробці теоретичних фізичних концепцій. З огляду на низького рівня розвитку техніки, що існувала недооцінки кількісних розрахунків й відстороненості потреб рабовласницького виробництва від досягнень науки, експеримент уже епоху античності стане ні методом сисетематической перевірки одержуваних знань, ні є основним джерелом емпіричних знань. Та поступово змінюють міфологічним поясненням явищ дійсності почали надходити спроби їх на наукове обґрунтування.

Основне питання, котрий обіймав мислителів тим часом було питання співвідношенні єдиного і багато ( інакше кажучи, з якого початку утворилося навколишнє нас безліч речей).

Фалес, котрий висловив думка, що це речі сталися із води, власне справив революційний переворот у світогляді, який означав відмови від міфологічного пояснення явищ неминучого у користь поглядів на них як перетворення речовин. Значення цього перевороту культурі суспільства важко переоцінити, бо в суті своїй сучасні уявлення про дійсність укладаються у цю парадигму (зрозуміло в конкретизированном вигляді). Після Фалесом цим шляхом пішли Геракліт, котрий висловив ідею про вогні, як першооснову всього існуючого, Анаксимандр - апейроне, Анаксагор - гомеомериях, Анаксимен - повітрі. Эмпедокл - чотирьох стихіях (вогні, повітрі, води та землі). Отже, ионийские натурфилософские концепції стверджували ідею дійсності як безупинному процесі перетворення матеріальних елементів (газоподібних, рідких, твердих).

Картина світу, побудована з урахуванням даних концепцій, не потребувала божественному втручанні, та її слабкістю було винятково описовий характер, не допускавший кількісних змін. Ця саме можна було доповнена Пифагором, внесла ідею пояснення явищ реальності з урахуванням математичної закономірності. Однак у області фізичних явищ дослідне пізнання подменялось містикою чисел. Ідеалом пізнання пифагорийцев було пасивне споглядання, а чи не активний експеримент. Разом про те у розвиток фізичних концепцій була важлива встановлена піфагорійцями можливість операцій із фізичними величинами зведенням їх до мері і числу, що розширювало можливості людини у перетворення природи. Отже, безсумнівно укріплювалася ідея про природному характері розвитку дійсності, яка набувала дедалі більше конкретних обрисів і перетворювалася на атомістичну концепцію, зіграла величезну роль розвитку науки.

2. Концепція атомістики

Попередні концепції не допускали існування порожнечі. Оскільки у світі все заповнене, то рух неможливо - даний принцип затверджувався Парменидом і пояснювався Законом Элейским (5 в. е.). Атомистическая концепція, започаткована ще було покладено Левкиппом і Демокритом, струменіла з визнання нізвідки і рухомих у ній атомів - незліченних неподільних частинок (які різняться один від друга величиною і формою), різні поєднання яких утворюють безліч оточуючих речей. Крім визнання порожнечі для атомістичної концепції характерно також зізнання принципів збереження матерії (ніщо неспроможна виникнути з нічого) і збереження форм матерії (природа все розкладає на тіла, і на ніщо щось переводить, тобто. у природі повторюються постійно одні й самі форми матерії). Наявність порожнечі (вакууму) довелося б в існуванні руху, бо у заповненому світі речам рухатися нікуди. Епікур, на відміну Демокрита, який долинав з панування потреби у світі атомів, привніс у атомистику ідею випадкового відхилення атомів від закономірних траєкторій, завдяки чого вони можуть мати і утворювати тіла. Бо у поясненнях Демокрита і Эпикура відсутні ставлення до взаємній притяганні атомів, то з'єднання в цілісність при освіті речей зумовлювалося наявністю у атомів крючочков. Лукреций Кар (1 в е.) вибірковість атомів при об'єднанні в тіла пояснювалося з урахуванням принципу "такий прагне такому". У поемі "Про природу речей" Лукреций у поетичному формі виклав основні тези атомістичної концепції. Важливою є думка про обмін тіл своїми "витіканнями" - своєрідному прообразі дальнодействующих силах тяжіння. Ідея атомістики виявилася настільки плідної, що проіснувала до нашого часу.

Концепція атомістики під час античності не могла спиратися на експериментальне доказ існування атомів. Вона спиралася на факти спостереження типу "щаблі палаців поступово стираються", "запахи переносяться", "поблизу моря одяг воложиться" тощо., що дозволило припустити існування невидимих частинок, із яких складається усе різноманіття речей.

3. Фізичне вчення Платона

Своєрідне фізичне вчення викладено Платоном у діалозі "Тімей". Заимствовав своїх попередників уявлення про чотирьох видах матерії (землі, воді, повітрі й садити вогні), він зображує їх взаимопревращаемыми. Ці види матерії є проявом первинної матерії. Частинки (свого роду молекули) різних видів матерії різняться геометричній постаттю і розмірами. Платон, спираючись на розроблену Теэтетом геометрію правильних багатогранників, пояснював властивість видів матерії - твердість, плавкость, воздухообразность, огнеобразность - геометрією багатогранників. З п'яти видів правильних багатогранників тільки в тетраедра, октаэдра і икосаэдра всі грані однакові - вони є равносторонние трикутники, кожен із яких то, можливо розбитий на шість прямокутних равнобедренных трикутників. У додекаэдра пятиугольные межі на однакові трикутники не поділяються. Куб і додекаэдр що неспроможні перетворюватися на такі постаті, зокрема і один в друга. Бо з існуючих видів матерії самим стійким і наименьше рухомим є Земля, їй відповідає чотирикутна площину куба як найбільш забезпечує цю стійкість. Властивість інших напрямів матерії забезпечуються відповідними многогранниками.

4. Аристотельская фізика

Фізичне вчення Аристотеля відрізнялася від відповідних Демокрита і Платона своєї "антиатомистичностью" . Вважаючи досвід джерелом знань, Аристотель виступав у своєї "Физике" проти тлумачення почуттєво які сприймаються тіл з урахуванням недоступних спостереженню атомів. Отвергает і існування порожнечі. Досвід свідчить у тому, що замість щільніше середовище, тим вона чинить опір руху. У нескінченно розрідженому просторі опору руху немає, тому рух тіл було в ньому нескінченним, що організувати неможливо. Фізичний світ Аристотеля виходить з принципі природності: кожне тіло знає свою місце. Природний рух виникає тоді, коли тіло прагне зайняти своє природне місце (падаючий камінь прагне вниз, до землі, іскри летять вгору, до небесним вогням тощо.). Тобто. все тіла з тяжкості чи легкості прагнуть центру світу або від цього. Так було в повітрі дерево прагне центру, а воді - від цього. У інших випадках, коли немає природних причин руху, він може здійснюватися лише насильно, тобто. під впливом зовнішніх сил. Отже, природне рух можливо під впливом тяжкості, в інших випадках - під впливом сили. Живі істоти у своїй русі реалізують своє природне призначення (птахи літають, риби плавають тощо.).

Для пояснення всього наявного Аристотель використовував чотири типи почав (причин): матеріальну причину (матерію - те щось виникає); формальну причину (форму - те що пасивної матерії існує як, перетворює на реальність), рушійну причину (дію - те, що рухає), цільову причину (мета - то, навіщо щось здійснюється). Матеріальна причина було виділено представниками милетской школи (Фалесом, Гераклитом та інших.), Формальна причина - Платоном, рушійною причиною займалися Анаксагор і Эмпедокл (в першого дію створювалося Нусом, в другого - ворожнечею і дружбою). Родоначальником цільової причини Аристотель вважав себе. За словами Д.Бернала, "ця теорія була бичем науці через те, що вона забезпечувала легкий спосіб пояснення будь-якого явища з допомогою постулирования відповідної мети йому, не намагаючись виявити те, як вона діє". [1]

Джерелом будь-якого руху Аристотель вважав нерухомий перводвигатель (бога) чи первоформу (що є, власне, планом світу). Рух розумілося Арістотелем як чогось із можливості на реальність, цьому він розрізняв такі пологи руху, як якісне (зміна), кількісне (збільшення і зменшення), переміщення (спрямування просторі), виникнення і знищення. Для Аристотеля світ довкола себе складалася з почуттєво які сприймаються взаимопревращающихся елементарних якостей - тепле, холодне, вологе і сухе, що утворюють основні елементи світу: землю (холодну й суху), воду (холодну й вологу), повітря (теплий і вологий), вогонь (теплий і сухий). Таке пояснення не б свідчило про сутнісному розумінні законів руху неживої матерії, тобто. не вносило в пізнання світу власне фізичного змісту. Тому фізичну концепцію Аристотеля часто називають феноменологічної. Відмовившись від атомістичної концепції, Аристотель було об'єктивно сприяти прогресу у розвитку цієї плідної фізичної ідеї. Але його безсумнівною заслугою було визнано створення раціональної, всеосяжної, цілісної, упорядкованим з урахуванням його логіки системи знань, оказавшей значний вплив в розвитку арабської й європейської середньовічної думки.

Статика і гидростатика Архімеда (III- ІІ. е.)

Епоха еллінізму характеризувалася найбільшим внеском у розвиток фізики із боку механіки. Потреби у створенні різноманітних технічних пристроїв (будівельних, військових тощо.) висували першому плані питання статики. Архімед, створивши теорію важеля, заклав підвалини статики. Будівельна та військова техніка виходила з важелі, позволявшем переміщати у просторі тіла великого ваги при відносно невеликих зусиллях. Проблема важеля стала узагальненням емпірично освоєних прийомів його у різних галузях діяльності. У межах своїх працях "Про рівновазі пласких тіл і центрах тяжкості пласких постатей" і що дійшли до нас "Про терезах" Архімед виклав основні постулати теорії важеля:

-Рівні тяжкості однакові довжинах врівноважуються, на нерівних ж довжинах не врівноважуються, але переважує тяжкість на більшої довжині.

-Якщо за рівновазі тягарів на якихось довжинах до однієї з тягарів буде щось додано, то не будуть врівноважуватися, але переважить та тяжкість, до котрої я було додано.

-Так само, якщо від одній з тягарів буде відібрано щось, то не будуть врівноважуватися, але переважить та тяжкість, від якої було забране.

-Якщо дві величини врівноважуються на якихось довжинах, то, на тих самих довжинах будуть врівноважуватися й однакові їм.

За таких, багаторазово випробуваних практиці, постулатів, Архімед формулює закон важеля як наступних теорем:

- Соизмеримые величини врівноважуються на довжинах, назад пропорційних вагам.

- Якщо величини несумірні, всі вони точно як і уравновесятся на важелі, які назад пропорційні цим величинам.

Давши визначення центру тяжкості тіла як розташованої всередині його точки, при підвішуванні яку вона залишиться у спокої й збереже початкове становище, Архімед визначив центри тяжкості трикутника, паралелограма, трапеції та інших постатей.

Архімед з'явився також основоположником і гідростатики, законів плаваючих тіл. Цьому був присвячений його працю "Про плаваючих тілах". Гидростатика використовувалася щодо щільності тіл шляхом зважування в води та щодо вантажопідйомності корабля. Логічний схема обгрунтування законів гідростатики відрізнялася від схеми обгрунтування закону важеля. Спочатку Архімед формулює припущення щодо внутрішньої структурі рідини, та був формулює ряд теоретичних наслідків, що випливають із такого припущення. Архімед розмірковує так, що поверхню будь-якої нерухомо усталеним рідини матиме форму кулі, центр якого збігаються з центром Землі, І що рідина за своєю природою така, що з його частинок, розташованих на однаковому рівні, і що прилягають друг до друга, менш здушені виштовхуються більш здавленими І що кожна гілка її частинок стискається рідиною, яка перебуває з неї по схилу, за умови що рідина не криється у якомусь посудині і стискається ще чимось іншим. Наслідки з цього гіпотези, виведені математично, такі:

- Тіло, равнотяжелое з рідиною, будучи опущений у цю рідина, занурюється отже ніяка частина їх не виступає від поверхні рідини, не залишиться рухатися вниз.

- Тіло, більш легке, ніж рідина, будучи опущений у цю рідина, не занурюється які і деяка його частину залишається від поверхні рідини.

- Тіло, більш легке, ніж рідина, будучи опущений у цю рідина, занурюється настільки, щоб обсяг рідини, відповідний зануреної частини тіла, мав вагу, рівний вазі всього тіла.

- Тіло, більш легке, ніж рідина, опущене у цю рідина силою, буде выталкиваться вгору з силою, рівної тому вазі, який рідина, має рівний обсяг з тілом, буде важче цього тіла.

- Тіло, тяжче, ніж рідина, опущене у цю рідина, буде занурюватися, доки сягне самого низу, й у рідини стане набагато легше на величину ваги рідини обсягом, рівному обсягу зануреного тіла.

У стислому вигляді закон Архімеда формулюється наступного вигляді: на всяке тіло, занурена в рідина, діє выталкивающая сила, спрямована вгору й за рівна вазі витисненою їм рідини. Цей закон виявився справедливим й у газу. Серед перших випадків практичного застосування зазначеного закону була перевірка складу корони, виготовленої для сиракузского царя Гиерона. За підсумками те, що короною витіснялося більше води, ніж золотим зливком Архімед встановив, що корона не з чистої золота, та якщо з сплаву.

6. Оптика Евкліда і Птолемея

У період античності у сфері оптики насамперед потрібно вказати роботу по геометричній оптиці і перспективу. До до їх числа ставляться "Оптика" і "Катоптрика" Евкліда (III в. е.). Евклид у сфері оптики спирався на розроблену атомістами концепцію зорових променів, за якою від речей відокремлюються образи, викликають на оці зорові відчуття. Він геометрично вивів закони перспективи з чотирнадцяти вихідних положень, хто був результатом оптичних спостережень. Найважливіші їх:

- Промені, які виходять із очі, поширюються прямолінійно й розійшлися у нескінченність.

- Постать, охоплювана сукупністю зорових променів, є конус, вершина якого лежить у оку, а підставу - лежить на

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація