Идеи Ньютона і Линея

ИДЕИ І. НЬЮТОНА І До. ЛИНЕЯ.

Жизненный шлях Ісаака Ньютона.

Было б правильно сказать, Что Ньютон як привел В порядок всю совокупность Известных тоді даних,.

Но і приписати його гению Изумительную здатність предвидеть Последующие відкриття й подальше.

Развитие науки Н. Бор Исаак Ньютон народився 4 січня 1643 року небагатого фермера. Його дитинство розвивався селі Вулсторп неподалік містечка Грантем, де він навчався у громадському школі. Виховувала його бабуся, бо батько незадовго до народження його помер, й мати, вдруге вийшовши заміж, роз'їхалася зі села. Здавалося, доля приготувала Ньютону життя фермера, але потяг до знань, захоплення математикою, несподівано проснувшееся у ньому в шкільні роки, звернули увагу шкільного вчителя і його родичів. На старості Ньютон згадував, що її улюбленою справою тоді було майструвати різні механічні іграшки, сонячний годинник, а 1658 року він свій «перший фізичний експеримент: вимірюючи дальність стрибка по напрямку вітру та «проти, зумів визначити силу вітру під час бурі. Родичі умовили мати Ісаака не припятствовать його подальшому освіті, й у 1661 року він було ухвалено Тринити-колледж на правах субсайзера-бедного студента до обов’язків якого входило також прислуговування членам коледжу і «» дійсним «» студентам. Знаменитий коледж, заснований 1546 року за 400 років існування зіграв величезну роль розвитку англійської культури та науки.

Видатні спроможності російських і старанність Ньютона дозволили йому швидко пройти всі сходинки ирархической драбини академічних знань. У 1669 року він отримав почесну Люкасовскую кафедру і читав у Кембриджському університеті лекцій з оптиці і математеке. Усі проміжку молодий вчитель присвячував наукових досліджень. Це найбільш плідний час у житті Ньютона, протягом якого було зроблено майже всі його основні відкриття. Особливо результативним були двох років його вимушеного прибування у рідній селі Вулсторп (1665−1667) під час страшної епідемії чуми, якою охоплено всю Англію. Саме створює свою первокласную оптичну лабораторію і проводить уже перші експерименти з розкладання світла призмах, розробляє основні теорії «» флюксий «» -диференціальний і інтегральне літочислення, розмірковує про всесвітньому тяжінні і він здобуває закон зменшення сили тяжкості з растоянием. Проте третій світ дізнається стосовно всіх цих відкриттях два десятки років через. Ньютон був людиною дуже обережним, не выносившим квапливості в работе.

У 1668 року у результаті великого і захопленого праці, у якому проявилося мистецтво Ньютона як хіміка і металурга, було виготовлено модель телескопа нових типів. Перший телескоп-рефлектор мав діаметр дзеркала всього 2,5 див і довжину 15 див, але цей крихітний інструмент міг давати зображення буде не гірший громіздких телескопів з лінзами. Завдяки цьому винаходу ім'я Ньютона стає водночас відомим й у січні 1672 року його обирають в Лондонське королівське товариство. Через гол на засіданні суспільства він зачитує свій мемуар «» Нова теорія світла і кольорів «», яка містить його геніальні экспериментальне дослідження з дисепсии світла. Мемуар підготували ученим з урахуванням лекцій з оптиці, що він читав в 1669—1671 роках студентам Кембриджа. Його на цілком нову, революційна теорія квіти, построеная з урахуванням переконливих експериментів, повністю відкинула старі погляди про світі і кольорі, що йдуть ще від Аристотеля. Відповідно до цих поглядам, різні кольору світла пояснювалися різними пропорціями між світлом і тінню, взаємодією світла з вещесвом. Ньютон першим показав, що реально існують монохромотические промені різною кольоровості та білий, звичайний світло є суміш цих лучей.

Наприкінці 1675 року Ньютон надсилає в королівське товариство іще одна оптичний мемуар, у якому описує знамениті досліди, що призвели на відкриття про кілець Ньютона. З цих дослідів учений робить висновок про «» періодичності «» у розповсюдженні свеета. У листуванні з Гуком-сторонником хвильової природи света-Ньютон аналізує всі переваги й недоліки хвильової концепції, й схиляється до деяких дуалізму природи світла, випереджаючи основну ідею квантової фізики. Але він не розвиває своїх гіпотез про природу світла. Йому ближча була имиссионная теорія, що дозволяло просто пояснити закон прямолінійного поширення світла. Це забезпечило підставу учням і послідовникам Ньютона слід його основоположником корпускулярної теорії світла, і авторитет великого вченого штучно стримував розвиток хвильової оптики до появи робіт Юнга і Френеля.

Болісно сприймаючи будь-яку критику своїх робіт, Ньютон вирішує не публікувати творів із оптики. І його «» Оптика «», де він зібрав всі свої дослідження світлових явищ, виходить лише 1704 року, за рік по смерті Р. Гука-основного критика і притендента на багато відкриття Ньютона. Ця книжка, і нині служить зразком описи тонкого і измуного фізичного експерименту, а досліди з призмою стали класичними і незмінно демонструються під час уроків физике.

Оптика Ньютона.

Тематика спостереження у Ньютона невідь що широка, обрані дуже прості об'єкти (волосся, полуплоскость, прямокутна і клиновидные щілини) щоб дію побічних чинників можна було з’ясовуванню основних причин явища. У у перших двох книгах «» Оптики «» «» пропозиції «» і «» спостереження «» скрізь поділяються або на початку слід чітко сформульований теза, та був він доводиться дослідами, або йому цю тезу з’являється з урахуванням аналізу попередніх наблюдений.

Втретьей книзі виклад побудовано інакше. Формально взагалі немає «» пропозицій «». Цим Ньютон, певне хотів підкреслити відсутність повної ясності у питанні, яке, на його думку, пояснюється недоліком експериментальних даних: «» Виробляючи попередні наблюдения, я намеривался повторити більшість їх з більшою ретельністю і влучністю і зробити нові спостереження визначення способу, яким промені світла вигинаються за її проходженні близько тіл, сосдавая кольорові облямівки з темними лініями з-поміж них. От і був перерваний, не можу тепер думати скоріш про тому, щоб взятися за розгляд цих предметів. Через те, що не завершив цієї маленької частини мого плану, я закінчу пропозицією лише кількох питань задля її подальшого дослідження, яке вироблять інші «» .

Під час читання третьої книжки «» Оптики «» дуже важко освободитьсяы від відчуттів, що це дифракційні досліди ставилися із заздалегідь продуманим планом по тому, якою була сформульована теорія цих дослідів. Дослідник творчості Ньютона лорд Кейне якось висловився про Ньютоні: «» Я підозрюю, що його експерименти завжди були засобом не длы відкриття, лише для перевірки те, що вона вже знав «» .

Механика Ньютона.

От оптичних досліджень учений постепннно переходить до проблем механіки. Перші ідеї про всесвітньому тяжінні з’являються у нього у час.

" «вулсторпского відпустки «». Саме цього періоду належить знаменита легенда про «» ньютоновском яблуці «», і падіння якого озарило вченого. До проблеми обгрунтування кеплеровских законів руху планет Ньютон надалі подхолит неодноразово: в 1679 року і його стимулює до цього лист Р. Гука, а 1684 року, коли отримано точніші даних про розмірах Землі, растояние від Землі до відвідин Місяця й обгрунтування эллиптичесих орбіт стало пекучої проблемою дня, друг вченого астроном Э. Галлей наполегливо жадає від Ньютона своє рішення. У 1687 року завдяки зусиллям Галлея виходить книга Ньютона під назвою «» «» Математичні початку натуральної філософії ««.

У історії естесвознания був події більшого, ніж появи «» Почав Ньютона… Ньютоново вчення про пространсве часу, масах і силах давало загальну схему на вирішення будь-яких конкретних завдань механіки, фізики та астрономії. Величний приклад системи світу, розібраний Ньютоном, увінчаний відкриттям всесвітнього тяжіння, захоплював науку цей новий шлях, застосування ньютоновой схеми всім розділах фізики. Виникла «» класична фізика «» за образом і подоби «» «» Почав «» .*.

Його «» метод принципів «», глибоко реалізований в відзначених фізичних роботах, ось у чому. На досвіді формулюється найбільш загальні закономерности-аксиомы чи пізно це звані принципи, і їх дедуктивним шляхом виводиться окремі зконы й положення, що їх перевірені на досвіді. Злагода з досвідом цих наслідків є гарантією справедливості засад теорії. Цей шлях побудови фізичного знання виявився надзвичайно плідним, всі наступні великі теорії (електродинаміка, термодинаміка, теорія відносності, квантова теория-Бура) построенны саме так.

Свій метод Ньютон протиставив яка панувала тоді природознавстві прагненню у що там що пояснити явища навіть спомощью не обгрунтованих досвідом гіпотез, здогадів та спекуляції. Ньютон думав, що у такій основі побудувати справжню фізичну теорію не можна. Коли цьому етапі немає можливості пояснити причини, слід обмежитися встановленням з експериментів реальної закономірності. Звідси його рішуча кредо: «» І все-таки, що не виводиться з явищ, має називатися гипотезою; гипотезом ж метофизическим, фізичним, механічним, прихованим властивостями нема місця в експериментальної философии,-пишет він у «» Загальному повчанні «» другого видання «» Почав «» .

*Вавилов щодо праць НьютонаГ.М.Голин «» Класики фізичної науки ««.

Теория тяжіння Ісаака Ньютона.

С ім'ям Ньютона пов’язано відкривання або використання остаточна формулювання основних законів динаміки: закону інерції, пропорційності між колличетсвом руху mv і головною рушійною сили .

Рівність за величиною і протилежності в напрямі сил при центральному характері взаємодії. Вершиною науки Ньютона стала його теорія тяжіння і проголошення першого справді універсального закону природы-закон всесвітнього тяготения.

У 1666 році в Ньютона виникає ідея всесвітнього тяжіння, його кревність із силою тяжкості Землі й ідея тому, як можна визначити силу тяжіння. Доказание тотожності сили тяжкості Землі і в ідеї у тому, як можна визначити силу тяготенияю. Доказание тотожності сили тяжкості землі Ньютон проводить з урахуванням обчислення центростремительного прискорення Місяця її зверненні навколо Землі, зменшивши це прискорення пропорційно квадрату відстані Місяця від Землі, він встановлює, що його одно прискоренню сили тяжкості у земної поверхностию. Узагальнюючи цих результатів, Ньютон дійшов висновку, що з всіх планет имееи місце тяжіння до Сонцю, що це планети тяжіють друг до другу з силою, обернено пропорційній квадрату відстані з-поміж них. Далі Ньютон висунув тейзис, відповідно до яким тяжкість пропорційна лише количесву матерії (масі) та залежною від форми матеріалу та інших властивостей тіла. Розвиваючи це положення, Ньютон формулює закон всесвітнього тяжіння .

Давня ідея взаємного прагнення тіл друг до друга («» любові «») завдяки Ньютону звільнилося від антропоморфности і таємничості. Теоретично Ньютона тяжіння стало як універсальна сила, з’являється між будь-якими матеріальними частинками незалежно від своїх конкретних якостей і складу, завжди пропорційний їхній масам і навпаки пропорційна квадрату відстані з-поміж них. Ньютон показав нерозривний зв’язок, взаємозумовленість законів Кеплера та прийняття закону зміни дії сила тяжіння назад пропорційно квадрату відстані. Закони руху планет представляли як слідства закону всесвітнього тяжіння. Причину і природу тяжіння Ньютон не бачив можливості обговорювати, які мають з цього приводу достатньої кількості фактів.

Космология Ньютона.

Несмотря на знаменитий девіз «» Гіпотез не вигадую ! «», Ньютон як мислитель найбільшого масштабу було не вже замислюється й над загальними проблемами світобудови. Так було в частковості, він поширив свою теорію тяжіння на проблеми космології.

Але й тут було не схильний давати волю фантазії і намагався аналізувати прямі логічні слідства з вже встановлених законів. Поширивши закон тяжіння, підтверджений тоді тільки до Сонячної системи, протягом усього Всесвіт, Ньютон розглянув головну космологічну проблему: кінцева чи нескінченна Всесвіт. Питання був такий: у випадку можливо гравитирующая Всесвіт, коли він кінцева чи коли він нескінченна? Він дійшов висновку, що у випадку нескінченності Всесвіту матерія може існувати як безлічі космічних объектов-центров гравітації. У кінцевої всесвіту матеріальні тіла рано чи пізно злилися в єдине тіло у центру світу. Це були перші суворе физико-теоритическое обгрунтування нескінченності мира.

Ньютон замислювався й над проблемою походження упорядкованим Всесвіту. Але тут він зіштовхнувся з завданням, на вирішення якої ще мав науковими фактами. Він перший чітко усвідомив, що механічних властивостей матерії при цьому не досить. Ньютон критикував концепції атомистов і картезианцев, справедливо стверджуючи, що тільки лише з неупорядкованих механічних рухів частинок не могла виникнути вся складна організація світу. Він вважає, що матерія як така пасивна і здатна до руху. І тому, наприклад, йому таємницею було початок орбітального руху планет. Для розкриття цієї таємниці залишалося вдатися лишю до певної більш могутній, ніж тяжіння силе-к Богу. Тому Ньютон змушений був допустити божественний «» перший поштовх «», завдяки якому вона планети придбали орбітальне рух, а чи не впали на Сонце. Знадобилося всього підлогу століття здобуття права в естесвознании сформулювалася ідея природною еволюції матерії, спростовує божестенный «» первотолчок «» .

Завершение діяльності Ньютона.

Творчесво Ньютона не обмежується фізикою, математикою та хімічної технологією. Проте його роботи з хранологии і богослов’я, написане у кінці життя, не несуи у собі друку ньютоновского генія. Ньютон багато зусиль і часу віддав вивченню історії християнства, розробці теологічних питань хронології. Зацікавлення таких проблем не чудовий, якщо і, у який бурхливе час жив Ньютон.

Через війну напруженої праці відбувається зрив психіки вченого й у перебігу кілька років (1690−1693) вона виявляється нетрудоспособным.

За переказами, психічний розлад відбулася після пожежі у домі Ньютона, у результаті якого загинули його рукописи з і механике.

Останні 30 років життя Ньютона випали на октивной адміністративної діяльності, у атмосфері забезпеченості, пошани і гучної слави. Он-депутат парламенту, головний директор Монетного двору, з 1703 року -президент Королівського суспільства, в 1705 року королева робить її «» сером Ісааком «». Майже аж до смерті (31 березня 1727 року) він був цілком здоровий і активний, як і раніше, що народилася передчасно й був настільки кволим і балезненным дитиною, що домашні вважали їх мешканцем у світі. Аскетичний спосіб життя, скромність і поміркованість в усьому дозволили йому прожити довге життя, повністю отданую науці. Сам Ньютон розумів, що це, створене їм, не є остаточна перемога розуму над силами природи, що пізнання світу бесконечо: «» Прикро, чому можу здаватися світу, але сама собі я видаюся лише хлопчиком, який відіграє на морському березі, развлекающимся тем, что до певного часу, відшукую камінчик більш барвистий, ніж зазвичай, чи красиву раковину, тоді як великий океан істини розстеляється передомной недослідженим «» .

Линей, його життя й ідеї.

Шведский естествознатель член Паризької АН (1762). Отримав світову известость завдяки сосданой їм системі рослинного й тваринного світу. Народився сім'ї сільського пастора. Вивчав природознавство і медичні науки в Лундском (1727)и Упсальском (з 1728) університетах. У 1732 зробив мандрівку Лапландії, результатом якого з’явився працю «» Флора Лапландії «». У 1735 переїхав до міста Хартекамг (Голландія), де завідував батоническим садом, захистив докторську дисертацію «» Нова гіпотеза перемежованих лихоманок «». У тому ж року опупликовал книжку «» система природи «». З 1731 навчався Стокгольмі лікарським фахом, в 1739 очолив морської госпіталь, домігся права розкривати трупи з метою визначення причини смерті. Брав участь у створенні шведської АН і став її першим президентом (1739). З 1741 керівник катедри у Упсальском університеті, у якому викладав медицину і естествознаниею. Ліней сприяв широкому запровадження природних наук до системи університетського боразования.

Створена Линеем система рослинного й тваринного світу завершила величезна праця ботаніку і зоологів у першій половині 18 століття. Один із головних заслуг Линея у цьому, що у «» Системі природи «» він застосував і запровадив у вжиток так звану бінарну номенклатуру, за якою, кожен вид позначається двома латинськими названиями-родовым і видовим. Ліней орпеделил поняття «» вид «», користуючись як морфологічними і подібність не більше потомства однієї сім'ї) і фізіологічними (наявність плодючого нащадка) критеріями, і встановив чітке супідрядність між систематичними категоріями: клас, загін, рід, вид, варіація.

У основу класифікації рослин Ліней поклав число, величину і місцезнаходження тичинок і пестиков квітки, і навіть ознака одно-, двучи многоданности рослини, бо вважав, що правоохоронні органи размножения-самые суттєві й постійні частини тіла у рослин. За підсумками цього принципу він ділив все рослини на 24 класу. Завдяки простоті застосованої їм номеинклатуры значно полегшилися описові роботи, види й отримали чіткі характеристики назви. Сам Ліней відкрив і описав близько 1500 видів растений.

Всех тварин Ліней ділив на 6 класів: ссавці, птахи, амфібії, риби, хробаки та комашня. До класу амфмбий входили земноводні і плазуни, до класу хробаків він відніс всі відомі у час форми безхребетних, крім комах. Один із достоїнств цієї класифікації у цьому, що чоловік був входить у систему тваринного світу і віднесено до класу млекопитающих, к загону приматів. Класифікації рослин та тварин, запропоновані Линеем з совраменной погляду искуственны, оскільки вони засновані у невеликому числі довільно узятих ознак і відбивають дійсності кревності між на різні форми. Так, на підставі самого загального ознакибудівлі клюва-Линей відносив страуса, павлина икурицу одного загону. Створюючи искственность своєї системи, Ліней намагався побудувати «» природну «» систему засновану на сукупності багатьох ознак, але з досяг мети.

Ліней противник перекрив ідеї історичного поступу світу, він вважав, що кількість видів постійний, від часу їх «» створення «» де вони змінилися, тому завдання систематики-раскрытие ладу у природі, встановленого «» творцем «». Проте колосальний досвід, накопичений Линеем, його ознайомлення з рослинами із різних місцевостей було неможливо не похитнути його метафізичних уявлень. Останніх працях Ліней на вельми обережною формі висловлював припущення, що це види одного роду. Складали на початку одна частка, яка припускалася можливість появи нових видів, які утворилися внаслідок схрещувань між вже що існували видами.

Ліней класифікував також грунтів та мінерали, людські рассы, хвороби (по симптомів), відкрив отруйні і цілющі властивості багатьох рослин. Линей-автор низки праць, переважно в ботаніки і зоології, соціальній та області теоритической і з практичної медицини («» Лекатстенные вещевства «», «» Пологи хвороб «», «» Ключ до медицини «»).

Бібліотеки, в рукописі і колекції Линея продано його вдовою англійської ботаніку Сміту, який заснував (1788) у Лондоні «» Линневское суспільство «», існуюче і сьогодні як із найбільших наукових центров.

Карл Ліней своєї искуственной класифікацією (в єдино можливою тоді формі) підсумував тривалий історичний період емпіричного накопичення біологічних знань. Разом про те Ліней освоював обмеженість искуственной системи та її можливості. «» Искуственная система-писал он-служит лише до того часу, доки знайдено природне. Перша вчить лише розпізнавати рослини. Друга навчить нас пізнати природу самого рослини «» .* Природна система є ідеал, до якого мають прагнути ботаніка і зоологія. «» Природний метод є остання мета ботаніки «» ,-відрізняв Ліней,** його спроможність у цьому, що вона вмикає всіх можливих ознаки. Він приходять допомогу будь-якої системі, закладає підстави нових систем. Незмінний сам собою, він стоїть несхитно, хоча відкриваються дедалі нові нескінченні пологи. Завдяки відкриттю нових видів, лише вдосконалюється через усунення зайвих прийме. «» *** Те, що Ліней називає «» природним методом «», є, в сутності, деяка фундаментальна теорія живого.

__________________________________________________________________.

*Цитата по: Амлинский И. Е. «» Филофофия ботаніки «» Линея: содержание і критичний анализИдея розвитку на біології. Москва, 1965.

**Там ж стор. 33.

***Цитата по: Амлинскому И.Е.

Вывод.

Карл Ліней і Ісаак Ньютон внесли величезний внесок у наук. Недарма їх назви ми чуємо у навчальних закладах. Про їх творчетсве можна говорити дуже багато, але це мені хотілося б вирізнити, що чудові математичні і астрономічні роботи Ньютона були лише на розкриття фізичних закономірностей. Він зумів закласти фундамент класичної физики-великого наукового знання, простоявшего майже до 20 століття, коли теорія относителоности і квантова механіка вказали межі її застосування.

Не можна ні сказати про його математичних досягненнях, без яких були ще й його геніальною теорії тяжіння. Свій метод рассчета механічних рухів з урахуванням нескінченно малих збільшень величин-характеристик досліджуваних рухів Ньютон назвав методом флюксий і описав їх у творі «» Метод флюксий і бесконочных рядів із фотографією його до геометрії кривих «» .

Велич Ньютона у тому, що він створив справжні шедеври класичної науки, такі як «» Математичні початку натуральної филофофии «», «» Оптика «» і мемуари про дифферинциальном і інтегральному обчисленні, а й у тому, що він розробив метод наукового дослідження фізичних явищ, те, що ми сьогодні називаємо «» фізичним мисленням ««.

Історична ж заслуга Линея у цьому, що за створення искуственной системи він підвів біологію до потреби розгляду колосального емпіричного матеріалу з позицій загальних теоритических принципів, поставив завдання його теоритической рационализации.

1 В. М. Найдыш «» Концепція Сучасного Естесвознания «». Москва 1999 г.

2 О. Н. Погребысская «» Оптика Ньютона «» Видавництво «» Наука «» Москва 1981 г.