Реферат


по физике




Выполнил: Стрижевский Владимир 9^к
г. Томск

1999г.

   Научная революция восемнадцатого века привела к возникновению естествознания как специфического феномена духовной культуры. Начавшись с работ Коперника, Галилея и Декарта, она получила свое относительное завершение в творчестве Исаака Ньютона и, конечно, прежде всего в его знаменитых «Математических началах натуральной философии».

   О гении Ньютона написано столько, что одно лишь перечисление всех эпитетов, метафор, гипербол и т.д. могло бы  занять весь объем этой работы. Тут и знаменитый стих Александра Попа «сказал Господь: «Явись, Ньютон!» и всюду свет разлился», и известное сожаление Лагранжа (Систему мира можно создать лишь единожды, и это уже сделал Ньютон), и восхищенное удивление Лопиталя (Неужели Ньютон ел, как простые смертные?), и многое другое. Говоря о роли Ньютона в создании науки, на мой взгляд, следует четко выделять два аспекта. Во-первых, это вклад Ньютона, выразившийся в создании фундаментальных теорий физико-математического естествознания: ньютоновской механики, ньютоновской теории тяготения и ньютоновской оптики. Ньютоном разработаны фундаментальные понятия, в течение столетия сохранявшиеся в основе понятия чрезвычайно общего характера – абсолютное пространство, абсолютное время, абсолютная (однозначная) причинность, так и фундаментальные физические понятия – сила, масса, количество движения. Система понятий ньютоновской физики почти 200 лет была, по существу, единственной и лишь во второй половине девятнадцатого века была дополнена системами фарадее-максвеловской электродинамики и статистической физики (именно дополнена, а не пересмотрена). Пересмотр ньютоновской системы – дело двадцатого века. Физика двадцатого века сокрушает ньютоновские абсолюты пространства, времени и причинности, совершенно необходимые во времена Ньютона, но обнаружившие свой приблизительный и относительный характер в новой, неклассической физике.

   Во избежание недоразумений стоит повторить, что конкретные результаты ньютоновской физики были не отброшены, а вошли по принципу соответствия в качестве предельных случаев в новые концептуальные системы релятивистской и квантовой физики. Уже одного этого было бы достаточно, чтобы любая оценка вклада Ньютона в науку не казалась завышенной.

Из бесед Ньютона с Кондуиттом (на склоне лет).

Кондуитт: Не можете ли Вы вспомнить, как изготавливали Ваш телескоп?

Ньютон: Я сделал его сам.

Кондуитт: Где же вы взяли инструменты для этого?

Ньютон: Я сделал их сам....(смеясь)
…

;-)
...если бы я ждал, что кто-то сделает за меня инструменты или еще что-нибудь, я бы никогда ничего не создал....

Об отце Ньютона  известно  немного. По словам отчима будущего ученого, Барнабы Смита, он был «слабый, странный, диковатый человек». Ни одной  своей чертой, ни одним своим талантом и умением не намекнул он потомкам о возможной великой судьбе своего сына.

Мать  Ньютона, Анна Эйскоу, происходила из рода Блитов из Трансона в Линколшьншире, сейчас угасшего, а тогда весьма богатого и уважаемого. Но что имело гораздо большие  последствия для ее сына, она была женщиной настолько необычной  и понимающей, живой и доброй, что для тех, кто готов признать, что для  формирования  сэра  Исаака  Ньютона  можно было использовать что-то кроме божественной десницы, он мог бы приписать это лишь ее влиянию.  Анна по теперешним стандартам была не слишком ученой женщиной - писала она с  немалым  трудом,  долго  и  тяжело.  И все же по сравнению с мужем она была заправским грамотеем. Исаак Ньютон-отец не смог бы даже написать своего имени.  А  вот  брат  Анны,  Вильям,  получивший  степень магистра в Кембриджском университете,  не  мог представить себе, что его племянник, подобно «этим Ньютонам», остался бы без образования. Оставаясь в судьбе Ньютона как бы за кулисами, в тени, он, несомненно, сыграл решающую роль в ньютоновском начальном образовании. Не будь  его влияния, Ньютон, скорее всего, остался бы неграмотным, как большинство его кузенов и кузин. Даже задним числом ни в наследственности, ни в окружении юного Ньютона мы не находим ничего, что могло бы подсказать его великое предназначение. Ньютоны пребывали  сугубо  на  середине  социальной  лестницы:  и по образованию, и по достатку.  Не  были  они  ни простонародьем, ни аристократами, ни селянами, ни жителями  городскими. И все же, как камешек к камешку, как их усадебный дом, именно здесь, именно из этих обстоятельств, из этого окружения, из этих людей выковывался его характер, его удивительная личность.

Детство Ньютона

….С самого рождения Ньютону не повезло. Он оказался не только посмертным ребенком, хотя и спешил – родился преждевременно. Он был так мал, что его можно было бы искупать в большой пивной кружке. Было ясно: только что появившийся человечек – не жилец на белом свете…

В  раннем возрасте Ньютон рос слабым, пугливым, сторонился шумных детских игр. С тоской оглядывал слабый мальчик живописнейшие окрестности Вулсторпа, и каждый  раз  его  взгляд упирался в шпиль колокольни церкви Северного Уитэма - церкви, недалеко от которой жила теперь его мать и в которой служил его отчим. Вид этой   колокольни отравлял ему радость жития на кусочке земли, предназначенном лишь для одного - наслаждения жизнью. Его ничто не радовало, с двух лет он ощущал себя полным сиротой, от которого отказалась мать. Страдания обуревали  его  нежную  душу.  Они  переходили в глухую злобу, ненависть, даже желание  и  прямые  угрозы  сжечь  дом Барнабы Смита, его отчима, вместе с его обитателями.  А  иногда  он  думал о том, что лишь смерть может прекратить его тоску и страдания. И жаждал смерти.

Маленький  Исаак  постоянно  чувствовал  себя  одиноким,  он  не играл со сверстниками  не  только  потому,  что  не хотел, но и потому, что они были не слишком  хорошо к нему настроены. С ним было неинтересно - он всегда выигрывал в шашки и другие игры, требующие  сообразительности.  Он  их  раздражал, придумывая  новые  игры  или  новые правила к старым играм, компенсирующие его телесную  немощь. А они рано поняли его умственное превосходство и не простили его. Молодому  Ньютону  не суждено было подружиться ни с кем из этой ребятни, никогда  не  бегал  он в веселой ватаге, не был участником шумных детских игр. Так началось его одиночество - от рождения и до смерти....
Несмотря  на явные способности Исаака, успехами в учении он не блистал. В списке  успеваемости он находился на предпоследнем месте, опережая лишь одного явного  идиота. Следующим  вверх  в  списке успевающих был Артур Сторер – сын мисс Сторер, у которой жил Исаак. Ньютон страшно ненавидел Артура и однажды, со слов  самого  Ньютона,  избил  его.  Эта  история  не  представляла бы  никакого существенного   интереса,   если   бы   не   имела   свое продолжение  -  не удовлетворившись физическим триумфом над Артуром Сторером, Ньютон решил обойти его  и  в  списке  успеваемости, благо он стоял прямо перед ним. Увлекшись, он легко,  просто  легчайшим  способом,  совершенно  без  натуги обошел не только Артура, но и всех остальных учеников класса.
В  то  время  как  юному Исааку уже исполнилось 17 лет, мать Анна решила сделать  его  подлинным  хозяином  своего  достояния,  а  для  этого  от Исаака требовалось  бросить  Королевскую  школу. Впрочем, он не высказал ни малейшего сожаления при расставании с этим почтенным заведением и с Грэнтэмом.  В  базарные  дни  мать посылала его с верным слугой для продажи продукции имения  и покупки необходимых городских товаров. Она втайне надеялась, что его увлечет интересное дело торговли и расчетов, извлечение выгоды. Исаак же обычно просил слугу, чтобы тот оставил его где-нибудь, обычно у подножия Спиттлгэйского холма в тени чужого забора, где он мог бы без помех позаниматься своими игрушками или почитать книгу.

Ньютон  яростно  сопротивляется  судьбе,  подталкивающей его к хозяйскому ремеслу.  Его  не  прельщает  ни власть, ни богатство, ни романтика. Теперь он тоскует  о  столь  легко  дававшейся ему школьной науке, ясно начинает ощущать свое предназначение.

Расцвет творчества Ньютона

В возрасте 24 лет Ньютон познал самоуважение, увидел свое отличие от других и свое превосходство. Так Ньютон в 1666 году в письме к астроному Галлею сообщил о найденном им законе, управляющем падением тел и движением планет. Однако применив свою формулу к движению Луны, Ньютон вынужден был признать поражение: астрономы фиксировали местонахождение Луны вовсе не там, где следовало ей быть по формуле Ньютона. Он не захотел публиковать свой результат.

Прошло шестнадцать лет. Ньютон узнал, что значение радиуса Земли, которым он пользовался при расчетах, было неверным. Повторив вычисления с более точным значением этого радиуса, Ньютон получил прекрасное совпадение результата. Прошло еще четыре года, и лишь тогда, многократно убедившись, что ошибки нет, Ньютон публикует свое великое открытие – постижение тайны всемирного тяготения.

Ньютон предпочитал заявлять о своем открытии лишь тогда, когда его уже невозможно будет смести потоком неизбежной критики. Еще Галилей отмети, что книга природы написана на языке математики. Он дал и первые образцы прочтения текстов природы. Но у Галилея это были «отрывочные тексты». Только в «Математических началах» мы встречаем первую систематическую реализацию галилеевского постулата. В этом смысле ньютоновские «Начала» задают образец естественнонаучной теории.

Он даже придумал свой, вариант календаря, разделив год на шесть зимних месяцев по тридцать дней, пять летних месяцев по тридцати одному дню и один летний месяц в тридцать дней, который в високосный год мог иметь и тридцать один день.
Последние годы Ньютона

В свои последние годы он много времени проводил с Китти, своей внучатой племянницей, играл с ней в своем кабинете. Китти через полвека вспоминала о Ньютоне как о приветливом старичке, читавшем без очков маленькими буковками и любившем детскую компанию.

В поисках родного тепла он вновь и вновь возвращался в Грэнтэм, к местам своего рождения и детства. Говорят, попадая на деревенские пиры, он незаметно садился сбоку, и сидел в одиночестве до тех пор, пока его не узнавали. Он не упускал случая посетить свадьбу любого, даже самого дальнего своего родственника. Там он освобождался от дум, был свободен, приятен, ничем не скован. Обожатель и родственник Джон Кондуитт так описывает Ньютона в последние его годы:

“Он был награжден от рождения очень здоровой и сильной конституцией, был среднего роста и полноват в его последние годы. У него был очень живой проницательный взгляд, любезное выражение лица, прекрасные волосы, белые, как серебро, голова без признаков лысины; когда он снимал парик, он приобретал необычайно почтенный вид. До последней болезни у него был здоровый румянец, хороший цвет лица. Он никогда не пользовался очками и ко дню своей смерти потерял всего один зуб”.
Ньютон был одним из тех немногих людей, кто раз и навсегда разграничил понятия личного счастья и цели в жизни. Последнее для него значило служить высшему разуму, идее фундаментальной науки и в какой то степени обществу, забывая, таким образом, о себе. Человек, который на многие века утвердил в физике царство точного эксперимента и бескомпромиссность формул, конец жизни отдал самой голословной, самой ненаучной науке – теологии.

Так угас великий разум...
Заключение.
Ньютон как никто другой оставил след в науке. Можно сказать, что последующее развитие естествознания во многом шло, либо опираясь на Ньютона, либо в споре с Ньютоном: до двадцатого века – больше опираюсь, в двадцатом веке – больше споря. В двадцатом были сокрушены три линии возведенных Ньютоном укреплении: абсолютное пространство и время (теория относительности), абсолютная (однозначная) причинность (квантовая механика) и абсолютная обратимость (термодинамика вообще, неравновесная - в особенности). В наши дни идет наступление на четвертый рубеж – общеметодологический идеал безличностного, объективного знания. Эта позиция четко сформулирована, например, И. Пригожиным и И. Стенгерс: «старое априорное различие между научными и этическими ценностями более неприемлемо»

Я держусь того убеждения что четвертый рубеж устоит, а наука навсегда останется системой объективного, безличностного знания. В этом смысле она всегда останется Ньютоновской наукой.
Список используемой литературы:

1) Владимир Карцев “Ньютон”, 1987, серия «Жизнь  замечательных людей».

2)  Баженов Л.Б. «Современная научная гипотеза» М., 1968 С.294-298

3)  Ирина Радунская “Предчувствия и свершения”, 1985.