В механике Аристотеля этот вывод получил теоретическое обоснование, не связанное с обращением к эксперименту.
Им сформулирован принцип «природа боится пустоты», т. е. пространство заполнено материей, которая оказывает сопротивление любому движению тел. Поэтому для движения тел с постоянной скоростью необходимо постоянно прикладывать силу. Отсюда следует вывод, что в отсутствие сил движение невозможно.
Авторитет Аристотеля в древнем мире и в средние века был настолько велик, что потребовалось почти два тысячелетия, чтобы преодолеть сложившиеся взгляды на проблему движения тел и создать новую, непоколебимую теорию.
В ряду многочисленных учений Аристотель сформулировал теорию цветов. Он полагал, что основным является солнечный, т. е. белый свет, а все остальные цвета получаются из него добавлением различного количества тёмного цвета. Таким образом, по его теории выходило, что цвета радуги сложные, а солнечный свет простой. Это учение о свете продолжало господствовать в науке вплоть до семнадцатого века.
Чтобы не сложилось мнения, что вся теория Аристотеля была ошибочной, заметим, что в физике он абсолютно верно объяснил природу звука. Исходя из наблюдений, он сделал вывод о том, что звучащее тело создаёт попеременное сжатие и разрежение воздуха, а благодаря упругости воздуха эти чередующиеся воздействия передаются дальше в пространство - от слоя к слою.
Однако, заблуждался философ и мыслитель и в том, что утверждал, будто при падении тяжёлые тела движутся со скоростью, пропорциональной их весу. Скорее всего, он пришёл к этому выводу на основе наблюдений: действительно, ведь лист бумаги опускается на землю медленнее, а камень летит прямо вниз значительно быстрее. Аристотель ошибся, не учтя сопротивления воздуха.
То есть ошибки в его теории были, но это было зарождение науки. Многие вопросы были поставлены впервые, отдельных наук ещё не существовало, мыслители древности искали ответы, полагаясь в основном на свои наблюдения, не имея фактически никаких приборов.
Аристарх Самосский
Аристарх жил около 310 - 250 гг. до н. э. Родился на острове Самос.
Он был учеником физика Стратона из Лампсака. Его учитель принадлежал к школе Аристотеля и в конце жизни даже руководил Ликеем, созданным Аристотелем.
Аристарх был одним из основателей знаменитой Александрийской библиотеки и Мусейона - главного научного центра поздней античности.
По-видимому, здесь среди первого поколения учёных Александрии, учился и работал Аристарх.
Имя Аристарха как - будто выпадает из своей эпохи. Но, являясь учеником школы Аристотеля, он был философом
со своим мировоззрением, внесший определённый вклад в развитие науки античного времени.
В частности, известны его выводы в области астрономии.
ДО него теории неба строились чисто умозрительно, на основе философских аргументов. Иначе и быть не могло, поскольку небо рассматривалось как мир идеального, вечного, божественного. Аристарх попытался определить расстояния до небесных тел с помощью наблюдений. Когда у него это получилось, он сделал второй шаг, к которому не были готовы ни его современники, ни учёные много веков позднее. Как Аристарх решил первую задачу, известно точно. Единственная сохранившаяся его книга «О размерах Солнца и Луны и расстояниях до них» как раз посвящена этой проблеме.
Сначала Аристарх определил, во сколько раз Солнце дальше Луны. Для этого он измерил угол между Луной, находившейся в фазе четверти, и Солнцем (это можно сделать при заходе или восходе Солнца, когда Луна иногда видна одновременно с ним). Если, по словам Аристарха, «Луна кажется нам рассечённой пополам, угол, имеющий луну своей вершиной, прямой». Аристарх измерил угол между Луной и Солнцем, в вершине которого находилась Земля. Из полученных им углов Аристарх определил, что расстояние от Земли до Солнца в 19 раз длиннее расстояния до Луны. На этом выводе - Солнце в 19 раз дальше Луны - Аристарх остановился. На самом деле Солнце в 400 раз дальше Луны, но с инструментами того времени найти точное значение этого расстояния было невозможно.
Аристарх знал, что видимые диски Солнца и Луны примерно одинаковы. Он сам наблюдал солнечное затмение, когда диск Луны полностью закрывал диск Солнца. Но если видимые диски равны? а расстояние до Солнца в 19 раз больше, то диаметр Солнца в 19 раз больше диаметра Луны.
Оставалось главное: сравнить Солнце и Луну с Землёй. Вершиной научной смелости тогда была идея, что Солнце очень велико, возможно, даже почти также велико, как вся Греция.
Наблюдая лунные затмения, когда Луна проходит через тень Земли, Аристарх установил, что диаметр Луны в два раза меньше земной тени.
С помощью хитроумных рассуждений он доказал, что Луна меньше Земли в 3 раза. Но Солнце больше Луны в 19 раз, а значит её диаметр в 6 с лишним раз больше земного (в действительности в 109 раз).
Главным в работе Аристарха был не результат, а сам факт выполнения, доказавший, что недостижимый мир небесных тел может быть познан с помощью измерений и расчетов.
Все эти выводы, по-видимому, подтолкнули Аристарха к его великому открытию. Его идея дошла до нас в пересказе Архимеда. Аристарх догадался, что большое Солнце не может обращаться вокруг маленькой Земли. Вокруг Земли вращается только Луна. Солнце есть центр Вселенной. Вокруг него обращаются и планеты. Эта теория получила название гелиоцентрической. Смену дня и ночи Аристарх объяснял тем, что Земля вращается вокруг своей оси. Его гелиоцентрическая модель объясняла заметное изменение блеска Марса, петлеобразное движение планет, вызванное обращением Земли вокруг Солнца.
В своей теории учёный учёл тот факт, что наблюдатель на движущейся Земле должен заметить изменение положение звёзд - параллактическое смещение. Аристарх объяснял кажущуюся неподвижность звёзд тем, что они очень далеки от Земли, и её орбита бесконечно мала по сравнением с этим расстоянием.
Теория Аристарха не могла быть принята его современниками. Невозможно было поверить, что наша опора не покоится, а вращается и движется и осознать все последствия того факта, что Земля тоже небесное тело, подобное Венере или Марса. В этом случае рухнула бы тысячелетняя идея Неба, величественно взирающего на земной мир.
Современники Аристарха отвергли гелиоцентризм. Его обвинили в богохульстве и изгнали из Александрии. Через несколько веков Клавдий Птолемей найдёт и убедительные теоретические доводы, опровергающие движение Земли. Потребуется смена эпох, чтобы гелиоцентризм смог войти в сознание людей.
Архимед
Архимед из Сиракуз жил в 287-212 г. до н. э.
Выдающийся математик, основоположник статики и гидростатики, оптик, инженер и изобретатель, он уже в своё время завоевал огромную славу.
В молодости Архимед учился в Александрии у математика Конона. Вероятно, что там он познакомился с немолодым уже Аристархом.
Вернувшись в Сиракузы, учёный стал «главным военным инженером города».
Созданная им система обороны и военные машины, включая «жгущие зеркала» и «железные лапы» (манипуляторы, топившие десантные суда римлян), сделали город неприступным.
Под старость Архимеду пришлось участвовать в обороне Сиракуз, которые, которые во время второй Пунической войны были осаждены римским полководцем Марком Марцелом. Город держался больше года и был захвачен лишь в результате предательства. Во время разграбления Сиракуз Архимед был убит римским солдатом.
Впервые в истории науки Архимед применил математику к решению прикладных задач. Им открыт основной закон аэростатики и создана теория равновесия жидкостей и газов. Его труды послужили основой для создания гидравлических аппаратов, например, поршневых насосов.
Сейчас каждый ученик, изучающий физику, знает, как определить равнодействующую поверхностных сил, действующих на брусок - параллелепипед площадью основания Ѕ, погруженный в жидкость плотностью ? на глубину h. Равнодействующая этих сил, называемая выталкивающей, направлена вертикально вверх и определяется по закону, который сейчас носит имя Архимеда.
Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх и равна весу вытесненной им жидкости (газа).
Архимед рассматривал проблему равновесия механической системы, в частности, им был найден закон равновесия рычага, т. е. твёрдого тела с закреплённой осью вращения. Его знаменитое восклицание - «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю!» - говорит о том, что теорию всегда можно и нужно уметь применять на практике. Определить, сколько золота в «золотой » короне, или, например, в золотой медали олимпийца можно благодаря закону Архимеда.
Архимед разработал методы определения центра тяжести, изобрёл множество механизмов для поднятия тяжести и подъёма воды, военные метательные машины.
Важный вклад Архимед внёс в развитие математики. Он создал теорию вычисления площадей плоских фигур и объёмов, впервые вычислил длину окружности, пользуясь вписанными и описанными многоугольниками. Дойдя до 96- стороннего многоугольника, нашёл приближённое значение числа ? в пределах 223/71 < ? < 22/7. Значение ?=22/7 называется архимедовым числом, это значение до сих пор используют на Ближнем Востоке.
Об общих взглядах учёного на мир можно судить по его сочинению «О плавающих телах». Архимед, с одной стороны, признавал существование атомов, с другой - следовал идее тяготения Аристотеля.
В одной из своих работ он описал измерение углового поперечника Солнца. Для этого учёный использовал горизонтальную линейку с поставленным на неё цилиндром. Линейка наводилась на светило при его восходе, «когда на Солнце можно смотреть». Глядя вдоль линейки, Архимед двигал по ней цилиндр и отмечал те его положения, когда он почти закрывал солнечный диск и когда закрывал его полностью. Так получалась «вилка», в пределах которой лежала измеряемая величина.
Римский историк Тит Ливий, рассказывая об осаде Сиракуз, называет Архимеда «единственным в своём роде наблюдателем неба и звёзд». Эта характеристика связана, скорее всего, со знаменитым техническим творением учёного - механическим небесным глобусом. В отличие от обычного Архимедов глобус показывал не только вращение неба, но и движения других светил.
Архимед написал книгу «Об устройстве небесного глобуса», которая, к сожалению, до нас не дошла. С этой книгой связывают перечень вычисленных учёным космических расстояний между Землёй, Солнцем, планетами. Учёный верно определил относительное расстояние до Луны и размеры орбит Меркурия, Венеры и Марса, если считать их гелиоцентрическими. О смешанной системе мира (геоцентрической, но с обращением Меркурия и Венеры вокруг Солнца) римский архитектор Витрувий, например, упоминает, как об общеизвестной. Вероятно, Архимед был её автором. Сделанное учёным первое правильное определение расстояний до планет оказалось в античности и последним. Геоцентрическая система не давала таких возможностей.
Литература
1. А. Домбровский «Великие учёные». Аристотель. «Армада», Москва, 1998г
2. Ю. Г. Павленко «Начала физики» «Экзамен», Москва, 2005г.
3. Энциклопедический словарь юного физика. Москва, 1984 г.
4. Энциклопедия для детей. Астрономия. Москва, 2003 г.
5. Т. Н. Дроздова, Э. Т. Тюркина « В поисках образа Атлантиды», Москва, 1992 г.
Страницы: 1, 2
