Физика античного мира

| Категория реферата: Рефераты по науке и технике
| Теги реферата: курсовые работы бесплатно, реферат мировой
| Добавил(а) на сайт: Trofima.

Автор первого дошедшего до нас трактата по математике ("Начала"), создатель геометрии, которая носит его имя и на ней основывается вся классическая физика. В трактатах "Оптика" и "Катоптрика" изложены основы геометрической оптики на базе законов отражения и прямолинейного распространения света.

Но оптика Евклида скорее успехи геометрии, а не физики. В частности, в исходных постулатах о прямолинейном распространении света он следует теории зрения Платона о том, что лучи света испускаются глазами. Как математик Евклид систематизировал математические знания своих предшественников и изложил это в своих "Началах", которые составили основу так называемой евклидовой геометрии.

В духе евклидовой традиции написан и другой античный трактат - "Оптика" Птолемея.

Птолемей Клавдий (2 век н.э.) - древнегреческий астроном, географ, оптик.

Автор трактата "Великое математическое построение астрономии в XIII книгах", бывшей более тысячелетия энциклопедией астрономии. Завершил построение геоцентрической системы мира. Исследовал астрономическую рефракцию, преломление света.

Великий астроном не ограничился рассмотрением лишь геометрической оптики, он обсуждал и физические процессы, особенно в исследованиях по преломлению света. К сожалению, полученный им закон преломления оказался неверным, но при этом были проведены специально и тщательно поставленные эксперименты. Другой важный вклад Птолемея в оптику - исследование астрономической рефракции. В "Катоптрике" Герона впервые сформулирован по существу принцип Ферма о минимальности оптического пути. Однако это сделано на основе чисто геометрических соображений.

В основном же имя Птолемея связано с его астрономическими исследованиями, известной птолемеевой геоцентрической системой строения мира. Следует сказать, что уже в древнегреческой астрономии были две разные точки зрения на строение мира: геоцентрическая и гелиоцентрическая. Еще пифагорейцы высказали гипотезу о движении Земли, а Архимедом сопоставлялись эти две системы. Однако большинство античных астрономов придерживалось геоцентрических взглядов, и из-за авторитета Аристотеля эта идея превалировала в древнем мире.

Развитие астрономии и попытки объяснить движение небесных тел вызвало развитие механики как науки о движении. В птолемеевой системе движение небесных тел описывается в виде сложной комбинации простых круговых движений. При этом возникал принципиальный вопрос, что же реально: видимое движение тел или простые круговые движения? И натурфилософия сходилась к выводу, что не дело астрономии решать, каково движение в действительности, а ее задача состоит лишь в умении вычислять положение и движение небесных тел.

В связи с развитием астрономии вставал вопрос об относительности механического движения. И хотя этот вопрос не получил окончательного разрешения, но первые модели и представления, которые использовались при обсуждении таких задач, возникли именно в эти времена и широко использовались в дальнейшем (Коперником, Галилеем и др.), например, классическая модель о впечатлении человека, находящегося внутри плывущего корабля.

В заключение следует сказать, что в античности произошли два этапа становления науки: 1 - развитие натурфилософии (науке о природе вещей с отказом от мифических и религиозных представлений); 2 - формирование конкретных наук. Последнее, прежде всего, относится к математике и астрономии, а также частично к физике: появляются зачатки механики (учение о равновесии тел и жидкостей) и оптики. Физика античного периода оперировала рядом различных и порой неясных экспериментальных фактов, но на базе которых рациональное мышление и математическая культура греков все же сумели создать основы физики. Однако, становления физики, как науки в современном понимании, в античном мире еще не произошло, т.е. экспериментальной физики как таковой в древней Греции не было. В силу господствующего положения "чистых" наук - философии и математики существовало пренебрежение к эмпирическому исследованию. Поэтому примеров постановки специальных экспериментов для изучения тех или иных явлений природы, подтверждения или опровержения физических идей практически не было.

Необходимо отметить ряд обстоятельств, способствовавших зарождению физики. Хотя основные достижения античной физики связаны с именами выдающихся ученых (Аристотель, Архимед, Евклид, Птолемей), но эти успехи определяются и тем, что в античном мире были созданы первые научные и образовательные центры: Ликей и Александрийский музей. Еще один важный, несмотря на кажущуюся его второстепенность, фактор, обусловивший развитие физики в древнем мире, - это благосклонное отношение к науке властьпридержащих. И Ликей, и Александрийский музей созданы были и существовали при всесторонней поддержке тогдашних правителей. И эта поддержка носила не только альтруистический характер. Далее мы увидим, что так было почти всегда на протяжении истории развития государств и науки. Это связано в значительной мере с тем, что физика обеспечивает наиболее эффективное развитие производительных сил, а в особенности обороноспособности и военной мощи государства.