Првите успеси на експерименталната физика. Книги за историјата на физиката за студенти и ученици Кудријавцев стр историја на физиката

Тековна страница: 1 (книгата има вкупно 48 страници)

Курс по историја на физиката

Курсот „Историја на физиката“ е наменет за студенти педагошки институти. Ја прикажува историјата на светската физика од антиката до денес. Книгата се состои од три дела. Првиот ја опфаќа историјата на формирањето физика, завршувајќи со Њутн. Последниот, трет дел е посветен на историјата на формирањето на квантните, релативистичките и нуклеарна физика.

Кудрјавцев Павел Степанович

Тетратка прирачник за студенти по педагошки. Институт за физика специјалист. – 2. ed., rev. и дополнителни – М.: Образование, 1982. – 448 стр., илус.

Павел Степанович Кудрјавцев (1904-1975)

Павел Степанович Кудрјавцев, еден од познатите советски специјалисти во историјата на физиката, израснал во семејство на рурални учители; Неговите родители му помогнале да добие средно образование и уште од детството му всадиле вкус за наука и уметност.

Како студент на Факултетот за физика и математика во Москва државен универзитет, П.С. Кудријавцев се издвојуваше меѓу своите другари за неговата исклучителна меморија, способност лесно да ги сфати новите идеи, подготвеноста да разговара за нив во тим, помагајќи им на оние околу него да го асимилираат непознатото, понекогаш многу комплексен материјал. Жив и ентузијаст, П.С. Кудрјавцев го подели своето време помеѓу физиката, историјата, театарот и поезијата. Тој самиот напиша добра поезија.

По дипломирањето на Московскиот државен универзитет (во 1929 година), П. С. Кудрјавцев работел во педагошките институти Горки и Орел; од 1946 година до неговата смрт предавал на Педагошкиот институт Тамбов, каде што раководел на катедрата за теоретска физика. Таму организира курс по историја на физиката, го отвори единствениот музеј во земјата за историја на физиката, создаде училиште за млади историчари на науката и постигна отварање на постдипломско училиште во оваа дисциплина.

Во 1944 година за неговата книга за Њутн му беше доделен научен степен кандидат, а во 1951 година за првиот том „Историја на физиката“ му беше доделен научен степен доктор по физичко-математички науки.

Главното дело на целиот живот на П.С. Кудријавцев е тритомната „Историја на физиката“; неговиот прв том се појави во 1948 година, третиот во 1971 година. Ја опфати целата физика - од античко време до денес. Авторот прво се обидел да го покрие материјалот од марксистичка позиција; Во исто време, книгата им оддаде почит на руските физичари, чија работа честопати беше потиснувана од странски историчари.

Со многумина позитивни квалитети„Историјата на физиката“ и богатството на материјал вклучени во неа, тоа, се разбира, не можеше да биде наставно помагалово курсот за историја на физиката (ако само поради огромниот волумен).

Затоа, во следните години П. овој курс, П. С. Кудријавцев ги зеде предвид недостатоците и позитивни страниод неговите претходни дела и грубо го намали материјалот вклучен во „Историјата на физиката“

Работниците на педагошките институти, училиштата, како и студентите и учениците се запознаени и со други дела на П. С. Кудрјавцев - книги за Торичели, Фарадеј и Максвел, статии и говори за историјата на физиката. Делата на П. неговите научни заслуги, тој беше избран за дописен член на Меѓународната академија за историја на науките.

Целиот свој живот, П. С. Кудријавцев се залагаше за воведување на историјата на физиката во наставните програми на катедрите по физика на педагошките институти. Да се ​​надеваме дека повторното издавање на „Курсот за историја на физиката“ ќе послужи како поттик за негово спроведување негуван сонПавел Степанович.

Професор, доктор по физичко-математички науки Н.Н. Малов

Предговор на првото издание

Во моментов, има доволно книги од советски и странски автори кои ја прикажуваат историјата на физиката од антиката до денес.Сепак, издавачката куќа Просвешчение го покани авторот да напише курс во еден том кој може да послужи како учебник за историјата на физиката за студентите на педагошките институти.

Главната тешкотија во наставата по историја на физиката лежи во непропорционалноста помеѓу нејзиниот огромен материјал и бројот на часови посветени на изучување на оваа тема. , во најдобар случај, може да послужи како референтна книга за историјата на физиката. слика за развојот на физичката наука Во меѓувреме, идниот учител треба да има прилично целосно разбирање за развојот на науката, од неговото потекло до моментална состојбаТој мора да им каже на студентите за Архимед и Ајнштајн, за Њутн и Радерфорд, за Ломоносов и Курчатов.Тој мора да ги добие овие информации, барем во нејзините главни карактеристики, од „Курсот за историја на физиката.“ Затоа, предложената книга дава слика за развојот на физиката низ нејзината историја.

Книгата се состои од три дела, а првиот од нив ја прикажува историјата на формирањето на физичката наука, почнувајќи од акумулацијата на основните физички информацииво процесот на секојдневното искуство и завршувајќи со Њутновата физика.

Вториот дел ја испитува историјата на развојот на главните насоки на класичната физика во 18-19 век.

Последниот, трет дел е посветен на презентацијата на водечките трендови во физиката на 20 век во теоријата на релативноста, квантната теорија, атомската и нуклеарната физика.

Книгата сосема целосно ја открива историјата на формирањето на основните физички идеи, дава извадоци од делата на класиците на физичката наука и биографски информации.

Вовед

Главната задача на секоја наука е да ги открие законите кои функционираат во областа во која се занимава оваа наука. Според тоа, главната задача на историјата на науката е да ги пронајде законите што го регулираат развојот на науката. Можеби на прв поглед изгледа дека такви закони не постојат. Појавата на Архимед не може да се предвиди. Њутн. Лобачевски, не може да се контролира размислувањето и креативноста на научникот. Историјата на науката однадвор е претставена како резултат на неконтролираната активност на поединечни брилијантни мислители, чие однесување не може да се спореди со однесувањето на камен што паѓа во гравитациско поле. Несомнено е дека науката е производ на човековата активност, згора на тоа, најсложената и најсуптилната активност: когнитивна, креативна. Сепак, развојот на науката се случува во одредени историски услови, играјќи важна, одлучувачка улога и овие услови се достапни за научна анализа.

Историскиот материјализам за прв пат го овозможи научното знаење историски развојчовештвото, ја откри вистинската основа на човековата активност, вклучително и основата на нивната духовна активност. Оваа вистинска основа е методот на производство на материјални добра неопходни за постоењето на секој човек и на целото човечко општество. Тоа е процес на продуктивност трудова дејностодигра одлучувачка улога во разликувањето на човекот од стадото животни, во развојот на неговото знаење и општествените услови на неговото постоење. Енгелс во своето дело „Улогата на трудот во процесот на трансформација на мајмунот во човек“ напишал: „Трудот сам по себе станувал од генерација на генерација поразновиден, посовршен, поразновиден. Покрај ловот и сточарството, додадено е и земјоделството, потоа предење и ткаење, обработка на метал, грнчарство и бродарство. Заедно со трговијата и занаетчиството, конечно се појавија уметноста и науката; нациите и државите се развија од племиња.“ 1 Енгелс Ф. Дијалектика на природата. – Маркс К., Енгелс Ф. Оп. 2. издание, том 20, стр. 493.)

Така, самото појавување на науката станува возможно само во одредена фаза економски развој, во земјите со развиено земјоделство, со урбана култура, а во иднина развојот на науката кореспондира со развојот на стопанството.

Енгелс пишува сосема јасно за ова прашање: „...од самиот почеток, појавата и развојот на науките беа определени со производството“. 1 Енгелс ѓ. Дијалектика на природата. – Маркс К., Енгелс Ф. Оп. 2. издание, том 20, стр. 493.)

Улогата на општественото производство во развојот на науката е особено изразена во современиот историски стадиум. Модерна наукабара огромни јавни средства за нејзиниот развој. Развој атомска физикаа нуклеарната енергија бараше создавање на специјални претпријатија за одвојување на изотопи, изградба на реактори и акцелератори и создавање на скапи инструменти. Современата вселенска наука бара и огромни средства. Само такви моќни економскиземјите како СССР и САД можеа да создадат вселенски бродовии моќни вселенски ракети. Отворено е лансирање на првиот вештачки сателит на Земјата во Советскиот Сојуз вселенска ера. Во овие земји беа создадени и првите нуклеарни реактори, а СССР стана родно место на првата нуклеарна централа во светот. Современата наука бара и голем број висококвалификувани кадри, односно моќен, развиен систем на јавно образование. Апсолутно е јасно дека само моќна економија е во состојба да ги обезбеди сите овие услови за развој на модерната наука. Овој најважен факт ја нагласува длабочината и значењето на изјавата на Енгелс: „Појавата и развојот на науките се одредуваат со производството“.

Во исто време, оваа изјава не може да се разбере на поедноставен начин и не може да се бара економска причина за секое научно откритие.

Законите на научниот развој се многу посложени. Економските услови и начинот на општествено производство ја создаваат потребната основа за целиот живот на општеството, вклучително и науката. Но, со оглед на оваа основа, други фактори исто така играат значајна улога. Така, за секоја студија, одлучувачки фактори се внатрешните фактори: состојбата на научното знаење, итноста на проблемот, сопствените интереси и способности итн. Науката не само што стекнува независност (во одредени граници утврдени со општествените услови), туку и , пак, влијае на општественото производство го стимулира и го забрзува развојот на производните сили, станувајќи самата производна сила. Треба да се нагласи дека односот меѓу науката и производството е исто така историски и се развива како што се развиваат производството и науката.

Од горенаведеното произлегува дека задачата за проучување на законите на развојот на науката, вклучително и физиката, има многу дефинитивно значење и големо научно значење. Во модерната ера, кога самата наука е фактор социјален развој, оваа задача станува особено итна. Потребата да се инвестираат големи суми пари во развојот на науката бара да се предвидат најефективните начини на овој развој и да се подреди на одреден план. Ова не ја исклучува можноста за неочекувано научни откритија, од кои имало многу во историјата на науката, но планирањето на науката денес стана општествена потреба. Затоа, сега проучувањето на законите за развој на науката стана итна задача, што доведе до нова наука - наука за науката. Историјата на науката е основа на науката за науката.

Историјата на науката исто така игра важна улога во теоријата на знаењето. В.И. Ленин постојано ја нагласуваше важната улога на историјата на науката во материјалистичката теорија на знаењето. Во „Материјализмот и емпирио-критиката“ тој напиша:

„Во теоријата на знаењето, како и во сите други области на науката, треба да се размислува дијалектички, односно да не се претпоставува дека нашето знаење е подготвено и непроменливо, туку да се анализира како знаењето произлегува од незнаењето, како нецелосното, неточното знаење станува поцелосно и повеќе. точен."( Ленин В.И. Материјализам и емпирио-критика. - Поли. собирање оп., том 18, стр. 102.)

В.И. Ленин ја вклучи историјата на науката во списокот на оние области на знаење „од кои треба да произлезе теоријата на знаење и дијалектиката“. 2 Ленин V.I.филозофски тетратки.-Поли. собирање цит., том 29, стр. 314.) Зборувајќи за најважната идеја на науката - каузалноста и меѓусебната поврзаност, Ленин напиша: „Поминаа милениуми откако се роди идејата за „поврзување на сè“, „синџирот на причини“. Споредбата за тоа како овие причини биле разбрани во историјата на човечката мисла би обезбедила неоспорно демонстративна теорија на знаењето“. )

Во модерната физика, прашањата за теоријата на знаење добија огромно значење, а инструкциите на В. И. Ленин за важноста на историјата на науката за материјалистичката теорија на знаење звучат особено релевантни. Самиот В.И. Ленин и придава такво значење на историјата на науката големо значење, дека тој сметал дека дијалектичкиот третман на „историјата на човековата мисла, науката и технологијата“ е продолжение на работата на Маркс. 1 Филозофски тетратки Ленин V.I. - Поли. собирање цит., том 29, стр. 311.)

Така, проучувањето на историјата на науката и развојот на научните концепти ја збогатува теоријата на знаење и, следствено, самата наука. Ова е главното научно значење на историјата на науката.

Историјата на науката има и важно методолошко и образовно значење. Често историскиот начин на комуникација на знаењето е најефикасен. Затоа, за наставникот по физика, на пример, неопходно е познавање на историјата на физиката, тоа го опремува методично и научно. Историјата на науката негува љубов и почит кон науката, придонесува за развој на правилен светоглед и морални човечки квалитети. Исклучително е важно знаењето за историјата на науката да помогне во борбата против догматизмот и формализмот во училишната настава и да ги прошири научните и културните хоризонти на учениците.

Така, познавањето на историјата на физиката придонесува за подобрување на научните и професионално нивообука на идни наставници по физика. Важноста на историјата на науката за наставата е несомнена, и треба да жалиме што таа сè уште не е доволно искористена за оваа намена. Меѓутоа, во иднина, како што се развива историјата на науката, нејзината улога во школувањенесомнено ќе се зголеми.

Дел Еден. Појавата на физиката (од антиката до Њутн)

Прво поглавје. Физика на антиката

Човекот стекнал знаење за светот околу него во сурова борба за егзистенција. Во оваа борба, неговите далечни предци се одвоиле од животинскиот свет, а нивните раце и интелект се развиле. Од случајната и несвесна употреба на стапови и камења за заштита и добивање храна, тој преминал на изработка на алат, прво во вид на грубо и примитивно обработени парчиња камен, потоа на сè пософистицирани камени алатки, на лакови и стрели. риболовни средства, ловечки стапици - овие први програмски уреди. Најголемото освојување на човекот било стекнувањето и употребата на оган. Во оваа еволуција која траеше илјадници и илјадници години, се формираше човечката свест, се развиваше говорот, се акумулираа знаења и идеи за светот, се појавија првите антропоморфни објаснувања на околните феномени, чии остатоци се зачувани на нашиот јазик. Допаѓа примитивен човек, кај нас сонцето „шета“, месецот „изгледа“ итн.

Примитивниот човек немаше друг начин да ја разбере природата, како да ја спореди со себе, живо суштество, да ја обдари со чувства и свест. Од овој извор се развиле и научните сознанија и религиозните верувања.

Во библискиот мит за создавањето на светот, забележан веќе во ерата на развиеното робовладетелско општество, овие антропоморфни идеи за Бога, кој делува како човечки земјоделец, се многу јасно изразени; врши мелиорација (одвојува вода од земјата), пали оган („нека биде светлина“), ги создава сите околни работи и почива после работа.

Заедно со овие фантастични идеи за природата, човекот се збогати со вистинско знаење за небесните тела, растенијата и животните, движењето и силите, метеоролошките појави итн. Собраното знаење и практични вештини, пренесени од генерација на генерација, ја формираа почетната позадина. идната наука. Како што се развиваше општеството и општествениот труд, се акумулираа предусловите за создавање стабилна цивилизација. Појавата на земјоделството одигра одлучувачка улога овде. Онаму каде што постоеја услови за добивање одржливи жетви на истото место и од година во година, се создаваа населби, градови, а потоа и држави.

Вакви услови настанале во Северна Африка во долината на Нил, чии годишни поплави оставале плодна тиња на полињата, во двете реки меѓу реките Тигар и Еуфрат, каде што веќе во 4 милениум п.н.е. д. Најстарите робовладетели држави почнаа да се оформуваат, станувајќи лулка на модерната наука. Системот на наводнуваното земјоделство, вадењето на метал (бакар) и неговата обработка, развојот на технологијата и производството на алати создадоа предуслови за појава на сложен општествен организам со развиена економија. Социјалните потреби доведоа до појава на пишување: хиероглифи во Египет, клинесто писмо во Вавилонија и до појава на астрономско и математичко знаење.

Големите пирамиди на Египет кои преживеале до денес укажуваат на тоа дека веќе во III милениум п.н.е. д. државата би можела да организира големи масилуѓе, води евиденција за материјалите, трудот, потрошениот труд. За таа цел беше неопходно посебни луѓе, работници со знаење. Економските записи во Египет биле водени од книжници, кои се заслужни за евидентирање на научните сознанија од нивното време. Познати споменици од II милениум: папирусот Rhinda, складиран во Британскиот музеј и московскиот папирус, содржат решение различни задачисе среќава во пракса, математички пресметки, пресметки на површини и волумени. Московскиот папирус дава формула за пресметување на волуменот на скратена пирамида. Египќаните ја пресметале плоштината на кругот со квадратура на осум деветини од дијаметарот, што дава прилично добра приближност за k - 3,16.

Утврдувањето на времето кога започна поплавата на Нил бараше внимателни астрономски набљудувања. Египќаните развиле календар составен од дванаесет месеци од 30 дена и пет дополнителни денови годишно. Месецот беше поделен на три периоди од десет дена, еден ден на дваесет и четири часа, дванаесет дневни периоди, дванаесет ноќни периоди. Бидејќи должината на денот и ноќта се менувале со годишните времиња, вредноста на часот не била константна, туку варирала во зависност од годишните времиња.

Вавилонската математика и астрономија достигнаа високо ниво. Вавилонците ја знаеле Питагоровата теорема, пресметале квадрати и квадратни корени, коцки и коцки корени, можеа да решаваат системи на равенки и квадратни равенки. Тие исто така припаѓаат на поделбата на еклиптиката на дванаесетте соѕвездија на зодијакот.

Треба да се нагласи дека математиката на Египќаните и Вавилонците била од практична природа и израснала од потребите на економската и градежната практика. Според историчарите на математиката, вавилонската математика била на повисоко научно ниво од египетската математика. Но, на полето на геометријата, Египќаните отидоа подалеку од Вавилонците.

Астрономијата беше прва природните науки, со што започна развојот на природните науки, ѓ. Енгелс во „Дијалектиката на природата“ изнесе шема за развој на природните науки, според која астрономијата најпрво произлезе од набљудувањето на промената на денот и ноќта, годишните времиња, и затоа е апсолутно неопходна за пастирските и земјоделските народи. Математиката била потребна за развој на астрономијата, а градежната практика го стимулирала развојот на механиката.

Несомнено, грандиозните структури на античките држави (храмови, тврдини, пирамиди, обелиски) бараа барем емпириско знаење за структурната механика и статика. На градежни работиСе користеа едноставни машини: лостови, ролки, наклонети рамнини. Така, практичните потреби ги оживеаја почетоците на научните знаења за аритметиката, геометријата, алгебрата, астрономијата, механиката и другите природни науки.

Ќе се ограничиме на овие кратки забелешки. Како заклучок да забележиме дека вредноста почетниот периодво историјата на науката и културата е исклучително голем.Не случајно историчарите на математиката посветуваат големо внимание на египетската и вавилонската математика. Тука се родиле почетоците на математичкото знаење и пред сè се формирала основната идеја за бројот и основните операции со броевите. Тука беа поставени основите на геометријата. Овде човекот прво го опишал ѕвезденото небо, движењата на Сонцето, Месечината и планетите, научил да ги набљудува небесните тела и ги создал основите за мерење на времето и ги поставил основите за азбучно пишување.

Особено голема била важноста на пишувањето, основата на науката и културата. Не за џабе Галилео во својот „Дијалог“ му даде ентузијастички пофалби на творецот на пишувањето.

И покрај огромните достигнувања на науката Антички исток, вистинското родно место на модерната наука беше Античка Грција. Тука се појави теоретската наука, развивајќи научни идеи за светот кои не беа сведени на збир на практични рецепти; токму тука научен метод. Ако некој египетски или вавилонски писар, формулирајќи го правилото за пресметка, напишал: „направи го ова“, без да објасни зошто е неопходно да се „направи ова“, тогаш грчкиот научник побарал. доказ. Основачот на атомизмот, Демокрит, изразил прекрасни зборови за ова: „Најди еден научен доказза мене значи повеќе отколку да го запоседнам целото Персиско Кралство“. Современата наука добро се сеќава на кого му го должи своето раѓање. За тоа сведочат имињата на науките: математика, механика, физика, биологија, географија и сл., преземени од грчки јазикнаучни термини од грчко потекло (маса, атом, електрон, изотоп итн.), употреба грчки буквиво формули и, конечно, имињата на грчките научници: Талес, Питагора, Демокрит, Аристотел, Архимед, Евклид, Птоломеј и други, зачувани во научната литература.

Вавилонската и египетската наука, како што беше речено, произлегла од потребите на практиката. Што се однесува до теоретското размислување на Египќаните и Вавилонците, тоа не излезе од рамките на анимизмот и митологијата; монополот за објаснување на тајните им припаѓал на свештениците. Старите Грци успеале да се издигнат над ова ниво и да си поставиле задача да ја разберат природата без привлекување мистериозни, божествени сили, какви што е.

Во Античка Грција, човечкиот ум најпрво ја сфатил својата моќ и луѓето почнале да се занимаваат со наука не само затоа што тоа било неопходно, туку и затоа што било интересно, тие ја чувствувале „радоста на знаењето“, како што рекол Аристотел. Првите научници започнале да се нарекуваат филозофи, т.е. „љубители на мудроста“, а во грчкото општество се појави потреба од учители на мудроста, кои ќе ги задоволат се појави професијата научник и учител.

Платоновата академија и Аристотеловиот ликеј беа првите образовни и научни институции во светот, претходници на модерната средно школо. Постепено, во Античка Грција се појавија специјалисти со потесен профил: инженери, лекари, астрономи, математичари, географи и историчари, како и научни институции како што е музејот Александрија, претходникот на современите истражувачки институти. Во исто време, тука се роди научни информацииво форма на научни есеи, предавања, дебати и кореспонденција на научници.

Значи, во Античка Грција систематски Научно истражување, се појави научна настава, специјалисти научници и научни информации.

Античка Грција стана родно место на историјата на науката. Информации за многумина научни достигнувањаАнтичките грчки научници често го научиле ова од текстовите на други научници и грчки историчари на науката.

Појавата на грчката наука обично се припишува на ерата на најславниот период на градовите во Мала Азија (VII-VI век п.н.е.). Јонските градови Милет и Ефес, островите на Медитеранот, грчките колонии во Јужна Италија - ова е арената на активност на првите грчки научници.

Грчката наука настана во атмосфера на интензивни политички и економскиот живот, бурни протести на демосот (народот) против доминацијата на аристократските семејства; се појави на трговските патишта кои доаѓаа од земјите на Истокот. Динамичната социјална ситуација и брзите општествени промени доведоа до идеи за промени во околниот свет. „Сè тече!“ - изјавил филозофот Хераклит од Ефес (околу 530-470 п.н.е.). „Не можете двапати да влезете во иста река“.

Основачот на грчката наука, Талес од Милет (околу 624-547 п.н.е.) и други претставници на јонската школа: Анаксимандар (околу 610-546 п.н.е.) и Анаксимен (околу 585-525 п.н.е.). - ја изнесоа идејата за материјалниот основен принцип на сите нешта, на нивниот развој од овој фундаментален принцип. Така, Талес верувал дека таква основа е водата, Анаксимандар е одреден бесконечен и неопределен принцип „алеурон“, Анаксимен е воздух. Развивајќи ги овие гледишта, Хераклит ја создаде идејата за светот како постојано пламен и постојано бледнее оган. „Светот“, тврдеше Хераклит, „е еден од сите, не е создаден од ниту еден бог и никој од луѓето, туку бил, е и ќе биде вечно жив оган, природно распалувачки и природно изумира...“

Така, за разлика од религиозни идеиЗа создавањето на светот со божествена сила од ништо, првите грчки мислители ја изнесоа идејата за вечноста и несоздавањето на светот, идејата за дијалектички развој. Не е ни чудо што К. Маркс и Ф. Енгелс ги сметаше Грците „родени дијалектичари“, а В.И. Ленин го нарече горниот извадок од изјавите на Хераклит „многу добра презентацијапочетоците на дијалектичкиот материјализам“.

Речиси истовремено со материјалистичките идеи на Јонците, се појави идеалистичка насока во филозофијата, развиена од Питагора (околу 580-500 п.н.е.) и неговите студенти. Личноста на Питагора е обвиткана во маглата на легендите, а многу историчари на науката и филозофијата го сметаа самиот Питагора за митска личност. Меѓутоа, за Питагора е зачуван доволно биографски податоци. Питагора потекнува од аристократско семејство, потекнува од митскиот Херакле. Роден на островот Самос, тој учествувал во политичката борба меѓу аристократите и демократијата на страната на аристократијата и бил принуден да побегне во Италија, каде што основал таен сојуз. Во политичката борба, сојузот бил поразен, а Питагора, според некои извори, бил убиен, според други, умрел во нов егзил. Меѓутоа, питагоровата школа продолжила да постои и по смртта на учителот. Со него се поврзуваат имињата на Филолај (крајот 5 - почетокот на 4 век п.н.е.), познатиот филозоф Сократ и астрономот Аристарх од Самос, кој живеел на крајот на IV и првата половина на III век. п.н.е.

Влијанието на Питагоровата школа беше многу значајно, а во ерата на Галилео, доктрината за движење на Земјата беше наречена „Питагорова доктрина“; филозофијата и идеологијата на Питагорејците беа реакционерни и идеалистички. Централната точка на оваа филозофија беше доктрината за божествената улога на броевите, кои наводно управуваат со светот. Питагорејците, припишувајќи им мистични својства на броевите, ги толкуваа поединечните броеви како совршени симболи: еден е универзален принцип, два е почеток на спротивното, три е симбол на природата итн. Тие веруваа дека секое нешто, секој феномен на светот може да се изрази со бројки. Но бидејќи само знаеја рационални броеви, тогаш, според легендата, откривањето на неспоредливоста на дијагоналата на квадрат со неговата страна им предизвикало збунетост.

Мистицизмот на бројките се покажа како многу жилав. Се појавува во религиозните погледи, во магијата, астрологијата и во идеалистичките системи. Во исто време, идејата на Питагорејците за важноста на нумеричките односи во природата содржи и рационално зрно: квантитативната анализа и математичките односи денес ја формираат основата. научен описприродата. Првиот пример за таков опис го дале самите Питагорејци, кои откриле дека должината на жиците чии звуци даваат хармонични интервали се поврзани како едноставни цели броеви (2:1, 3:2, 4:3). Најважната заслуга на Питагорејците е идејата за сферичноста на Земјата и нејзиното движење.

Питагорејците го поставија таканаречениот пироцентричен систем, во кој Земјата, Сонцето, Месечината и планетите се движат околу централниот оган. Сметајќи десет за свет број, Питагорејците вовеле десет подвижни сфери кои се вртеле околу централниот оган. Бидејќи древните знаеле само пет планети покрај Земјата, Питагорејците, за да го добијат светиот број десет, морале да воведат дополнително небесно тело „против земјата“ (догмата со предрасуди доведе до лажни хипотези).

Така, сферите на Земјата и контра-Земјата, Сонцето, Месечината, петте планети и фиксирани ѕвездисе вртеше околу централниот оган. Оддалеченоста на овие сфери од центарот, според учењето на Питагорејците, се предмет на едноставни нумерички врски. Ротирачките сфери произведуваат нечујни хармонични звуци (музика на сферите).

Последователно, Аристарх од Самос ги исфрлил централниот оган и противземјата и, ставајќи го Сонцето во центарот на Универзумот, го изградил првиот модел на хелиоцентричниот систем. Очигледно овој модел не му бил познат на Коперник. Во посветата на својата книга, тој се осврнува на доктрината за движење на сфери околу централниот оган, изнесена од Питагорејот Филолај.

Да забележиме дека науката за Античка Грција од самиот почеток се потпирала на знаењето добиено во земјите на античкиот исток. Но, и од самиот почеток се појавија нови карактеристики во оваа наука. Мислителот на Античка Грција се обиде да разговара за проблемот, логично да го поткрепи овој или оној став. Оваа карактеристика беше особено јасно изразена во ставовите на следните научници: Елеатиците, Атомистите и Аристотел, познати од историјата на филозофијата.

Така, веќе во првата фаза од појавата на науката, беа покренати длабоки прашања за структурата и потеклото на светот, за причината за движењето, за улогата на квантитативните односи во природата итн. Обидувајќи се да одговори на овие прашања, Јонците, Питагорејците и Елеатите ги поставија темелите за теоретска анализа на природата, развојот научна сликамир. Има многу наивни, фантастични, лажни во овие први обиди, сè уште нема верификација на хипотезите и идеите со искуство и математичка анализа. Но, веќе е изразена јасна идеја за вечноста на материјата, за развојот на светот од природни причини и се изградени првите модели на Универзумот. Науката ги замени религиозните и митските идеи за потеклото и структурата на светот.

Курсот по историја на физиката е наменет за студенти од педагошките институти. Ја прикажува историјата на светската физика од антиката до денес. Книгата се состои од три дела. Првиот ја опфаќа историјата на формирањето на физичката наука, завршувајќи со Њутн. Последниот, трет дел е посветен на историјата на формирањето на квантната, релативистичката и нуклеарната физика.

Кудрјавцев Павел Степанович

Тетратка прирачник за студенти по педагошки. Институт за физика специјалист. - 2. ed., rev. и дополнителни - М.: Образование, 1982. - 448 стр., илус.

Павел Степанович Кудрјавцев, еден од познатите советски специјалисти во историјата на физиката, израснал во семејство на рурални учители; Неговите родители му помогнале да добие средно образование и уште од детството му всадиле вкус за наука и уметност.

Како студент на Факултетот за физика и математика на Московскиот државен универзитет, П.С. Кудријавцев се издвојуваше меѓу своите другари за неговата исклучителна меморија, способноста лесно да ги сфати новите идеи и подготвеноста да разговара за нив во група, помагајќи им на оние околу него да асимилираат непознати , понекогаш многу сложен материјал. Жив и ентузијаст, П.С. Кудрјавцев го подели своето време помеѓу физиката, историјата, театарот и поезијата. Тој самиот напиша добра поезија.

По дипломирањето на Московскиот државен универзитет (во 1929 година), П. С. Кудрјавцев работел во педагошките институти Горки и Орел; од 1946 година до неговата смрт предавал на Педагошкиот институт Тамбов, каде што раководел на катедрата за теоретска физика. Таму организира курс по историја на физиката, го отвори единствениот музеј во земјата за историја на физиката, создаде училиште за млади историчари на науката и постигна отварање на постдипломско училиште во оваа дисциплина.

Во 1944 година за книга за Њутн му беше доделен научен степен кандидат, а во 1951 година за првиот том „Историја на физиката“ му беше доделен научен степен доктор по физичко-математички науки.

Главното дело на целиот живот на П.С. Кудријавцев е тритомната „Историја на физиката“; неговиот прв том се појави во 1948 година, третиот во 1971 година. Ја опфати целата физика - од античко време до денес. Авторот прво се обидел да го покрие материјалот од марксистичка позиција; Во исто време, книгата им оддаде почит на руските физичари, чија работа честопати беше потиснувана од странски историчари.

И покрај многуте позитивни квалитети на Историјата на физиката и богатството на материјал вклучени во неа, таа, се разбира, не може да биде учебник за курс во историјата на физиката (ако само поради неговиот огромен обем).

Затоа, во следните години П. Кудријавцев ги зеде предвид недостатоците и позитивните аспекти на неговите претходни дела и грубо го намали материјалот вклучен во „Историјата на физиката“

Работниците на педагошките институти, училиштата, како и студентите се запознаени со други дела на П. С. Кудрјавцев - книги за Торичели, Фарадеј и Максвел, статии и говори за историјата на физиката. Делата на П. , бил избран за дописен член на Меѓународната академија за историја на науките.

Целиот свој живот, П. С. Кудрјавцев се залагаше за воведување на историјата на физиката во наставните програми на катедрите по физика на педагошките институти. Да се ​​надеваме дека повторното издавање на „Курсот за историја на физиката“ ќе послужи како поттик за реализација на Негуваниот сон на Павел Степанович.

Професор, доктор по физичко-математички науки Н.Н. Малов

Во моментов, има доволно книги од советски и странски автори кои ја прикажуваат историјата на физиката од антиката до денес.Сепак, издавачката куќа Просвешчение го покани авторот да напише курс во еден том кој може да послужи како учебник за историјата на физиката за студентите на педагошките институти.

Главната тешкотија во наставата по историја на физиката лежи во непропорционалноста помеѓу нејзиниот огромен материјал и бројот на часови посветени на изучување на оваа тема. , во најдобар случај, може да послужи како референтна книга за историјата на физиката. слика за развојот на физичката наука. Во меѓувреме, идниот учител треба да има прилично целосно разбирање за развојот на науката, од неговото потекло до сегашната состојба. Тој треба да им каже на учениците за Архимед и Ајнштајн, за Њутн и Радерфорд, за Ломоносов и Курчатов.Тој треба да ги добие овие информации, барем во нејзините главни карактеристики, од „Курсот за историја на физиката.“ Затоа, предложената книга дава слика за развојот на физиката низ нејзината историја.

Книгата се состои од три дела, а првиот од нив ја прикажува историјата на формирањето на физичката наука, почнувајќи од акумулацијата на основните физички информации во процесот на секојдневното искуство и завршувајќи со Њутновата физика.

Вториот дел ја испитува историјата на развојот на главните насоки на класичната физика во 18-19 век.

Последниот, трет дел е посветен на презентацијата на водечките трендови во физиката на 20 век во теоријата на релативноста, квантната теорија, атомската и нуклеарната физика.

Книгата сосема целосно ја открива историјата на формирањето на основните физички идеи, дава извадоци од делата на класиците на физичката наука и биографски информации.

Главната задача на секоја наука е да ги открие законите кои функционираат во областа во која се занимава оваа наука. Според тоа, главната задача на историјата на науката е да ги пронајде законите што го регулираат развојот на науката. Можеби на прв поглед изгледа дека такви закони не постојат. Појавата на Архимед не може да се предвиди. Њутн. Лобачевски, не може да се контролира размислувањето и креативноста на научникот. Историјата на науката однадвор е претставена како резултат на неконтролираната активност на поединечни брилијантни мислители, чие однесување не може да се спореди со однесувањето на камен што паѓа во гравитациско поле. Неспорно е дека науката е производ на човековата активност, згора на тоа, најсложената и најсуптилната активност: когнитивна, креативна. Сепак, развојот на науката се случува во одредени историски услови кои играат важна, одлучувачка улога, а овие услови се достапни за научна анализа.

Историскиот материјализам за прв пат го овозможи научното знаење за историскиот развој на човештвото и ја откри вистинската основа на човековата активност, вклучително и основата на нивната духовна активност. Оваа вистинска основа е методот на производство на материјални добра неопходни за постоењето на секој човек и на целото човечко општество. Токму процесот на продуктивна трудова активност одигра одлучувачка улога во одвојувањето на човекот од стадото животни, во развојот на неговото знаење и општествените услови на неговото постоење. Енгелс во своето дело „Улогата на трудот во процесот на трансформација на мајмунот во човек“ напишал: „Трудот сам по себе станувал од генерација на генерација поразновиден, посовршен, поразновиден. Покрај ловот и сточарството, додадено е и земјоделството, потоа предење и ткаење, обработка на метал, грнчарство и бродарство. Заедно со трговијата и занаетчиството, конечно се појавија уметноста и науката; нациите и државите се развија од племиња.“ 1 Енгелс Ф. Дијалектика на природата. - Маркс К., Енгелс ф. Оп. 2. издание, том 20, стр. 493.)

Така, самото појавување на науката станува возможно само во одредена фаза од економскиот развој, во земји со развиено земјоделство и урбана култура, а во иднина развојот на науката одговара на развојот на економијата.

Енгелс пишува сосема јасно за ова прашање: „...од самиот почеток, појавата и развојот на науките беа определени со производството“. 1 Енгелс ѓ. Дијалектика на природата. - Маркс К., Енгелс Ф. Оп. 2. издание, том 20, стр. 493.)

Првите успеси на експерименталната физика

Така, приближно од четириесеттите години на 16 век до четириесеттите години на 17 век (од Коперник до Галилео), се случи сложен револуционерен процес за замена на средновековниот светоглед и наука со нов светоглед и нова наука заснована на искуство и практика. . Направена е многу работа за да се потврди и зајакне хелиоцентричниот систем на светот (Коперник, Бруно, Кеплер, Галилео), да се критикува перипатетичката методологија и наука, да се развијат методолошки основи. нова наука(Сланина, Галилео, Декарт). Успешноста на овој голем потфат, исклучително важен за развојот на севкупната човечка култура и општествена свест, во голема мера беше детерминиран од конкретните научни и практични резултати.Новата наука и новиот светоглед со дела ја докажаа својата исправност и сила. а не со бесплодни вербални расправи.17 век бил век на победата на научната револуција.

Успесите на експериментални и математички методсе појавил првенствено во механиката.Веќе Леонардо да Винчи на нов начин пристапил кон статичките и динамичките проблеми на механиката. 16 век беше век на совладување на античкото наследство. Командино (1509-1575) ги превел делата на Евклид, Архимед, Херон и Пап од Александрија. Ученикот на Командино, покровител и пријател на Галилео, Гвидо Убалдо дел Монте (1545-1607) објавил дело за статика во 1577 година, во кое тој ја опишал работата на античките автори и ги развил, решавајќи го проблемот на рамнотежа на кос лост, не знаејќи дека овој проблем веќе бил одлучен од Леонардо. Гвидо Убалдо го воведе терминот „момент“ во науката. Овој термин генерално бил широко користен во 16-тиот и почетокот на 17-тиот век, особено од Галилео, но кај Убалдо тој најмногу се совпаѓа со современиот концепт на „статички момент на сила“. Гвидо Убалдо покажува дека за рамнотежата на лостот важни се вредностите на силите и должината на нормалните точки спуштени од потпорната точка на линијата на дејство на силите (тежини). да го определи дејството на силата во рачката во момент и да го формулира условот за рамнотежа на рачката во форма на еднаквост на моментите.

Ориз. 9. Наслов на книгата на Стевин

Нов пристап кон статичките проблеми наоѓаме во класичното дело „Принципи на статиката“ на холандскиот инженер и математичар Симон Стевин (1548-1620), кому математиката му го должи воведот. децимали. Стевин комбинира математички пристап со искуство и техничка пракса. На Насловна страницаРасправата на Стевин прикажува наклонета рамнина испреплетена со синџир направен од топки поврзани заедно. Натписот над цртежот гласи: „Чудо, а не чудо“. Наклонетата рамнина на сликата е прикажана како правоаголен триаголниксо хоризонтална хипотенуза. Делот од синџирот што се обвиткува околу хипотенузата е подолг и содржи поголем бројтопки од оние делови од него што се во непосредна близина на нозете. Поголемиот дел има поголема тежина, па се чини дека тежината на ланецот во непосредна близина на поголемата нога ќе се повлече, предизвикувајќи ланецот да се движи. Но, бидејќи шемата на дистрибуција на топчињата не се менува, движењето мора да продолжи засекогаш. Вечно движењеСтевин смета дека тоа е невозможно, па затоа смета дека ефектот на тежината на топчињата на двете страни е ист (долниот дел не игра улога, тој е целосно симетричен). Од ова тој заклучува дека силата што го тркала товарот заедно наклонета рамнина, е ист број пати помал од тежината на товарот бидејќи висината на рамнината е помала од нејзината должина. Вака се реши проблемот со кој останаа Архимед и арапската и европската механика.

Но, Стевин отиде уште подалеку. Тој ја разбра векторската природа на силата и за прв пат го најде правилото за геометриско собирање на силите. Со оглед на рамнотежата на синџирот на триаголник, Стевин заклучил дека ако три сили се паралелни на страните на триаголникот и нивните величини се пропорционални на должините на овие страни, тогаш тие се избалансирани. Работата на Стевин го содржи и принципот на можни движења како што се применува на дигалката со макара: колку пати макара дигалка дава засилување на силата, ист број пати кога губи на патот, помал товар поминува на подолго растојание.

Особено важен е делот од трактатот на Стевин посветен на хидростатиката. За да ги проучува условите на рамнотежа на тешка течност, Стевин го користи принципот на зацврстување - рамнотежата нема да биде нарушена ако делови од урамнотежено тело добијат дополнителни врски и се зацврстат. Затоа, со ментално идентификување на произволен волумен во маса на тешка течност што е во рамнотежа, нема да ја нарушиме оваа рамнотежа, сметајќи дека течноста во овој волумен е зацврстена. Тогаш ќе претставува тело чија тежина е еднаква на тежината на водата во волуменот на ова тело. Бидејќи телото е во рамнотежа, на него од околната течност дејствува сила насочена нагоре еднаква на неговата тежина.

Бидејќи опкружувајќи го телототечноста останува непроменета, ако ова тело се замени со кое било друго тело со иста форма и волумен, тогаш тоа секогаш делува на телото со сила еднаква на тежината на течноста во волуменот на телото.

Овој елегантен доказ за законот на Архимед беше вклучен во учебниците.

Стевин понатаму докажува со логично расудување и со експеримент потврдува дека тежинскиот притисок на течноста на дното на садот се одредува според површината на дното и висината на нивото на течноста и не зависи од обликот на садот. . Многу подоцна, овој хидростатички парадокс бил откриен од Паскал, кој не го знаел делото на Стевин, напишано на малку употребуваниот холандски јазик.

Како практичен бродоградител, Стевин ги разгледува условите за лебдење на телата, го пресметува притисокот на течноста на страничните ѕидови, решавајќи прашања важни за бродоградба.

Така, Стевин не само што ги вратил резултатите на Архимед, туку и ги развил. Започнува со него нова фазаво историјата на статиката и хидростатиката.

Речиси истовремено со Стевин и независно од него, Галилео ги решавал проблемите на статиката и хидростатиката. Тој го пронашол и законот за рамнотежа на телата на наклонета рамнина, кој го проучувал многу детално. Наклонетата рамнина одигра важна улога во механичкото истражување на Галилео. Ќе се вратиме на ова подоцна кога ќе разговараме за динамиката на Галилеј.

Галилео го вратил Архимедовиот доказ за законот на лостот во поедноставна и изменета форма. Тој го потврди одново, во суштина потпирајќи се на принципот на можни поместувања (со помош на овој принцип, кој сè уште не го формулираше експлицитно, Галилео го потврди законот за наклонетата рамнина).

Делото на Галилео „Дискурси за телата во вода“, објавено во 1612 година, е посветено на дискусија за законот на Архимед и условите на пловечките тела. И ова дело на Галилео е неразделно поврзано со неговата борба за нов светоглед и нова физика. Тој напиша: „Решив да напишам сегашен аргумент во кој се надевам дека ќе покажам дека често не се согласувам со Аристотел во ставовите, не од каприц, и не затоа што не сум го прочитал или не го разбрав, туку поради убедување. доказ." Во овој есеј, тој пишува за своето ново истражување на сателитите на Јупитер и за сончевите дамки што ги открил, набљудувајќи ги што заклучил дека Сонцето полека ротира околу својата оска.

Преминувајќи на главната тема на есејот, Галилео се расправа со перипатетиците, кои веруваат дека лебдењето на телата се одредува првенствено од обликот на телото. Пристапот на Галилео кон поткрепувањето на законот на Архимед и теоријата за лебдечки тела беше оригинален. Тој го разгледува однесувањето на телото во течност во ограничен волумен и го поставува прашањето за тежината на течноста способна да држи тело со одредена тежина. Прашањето на Галилео беше дискутирано на страниците на советските популарни научни списанија, страници со фундаментални монографии за хидростатика и механика му беа посветени)

Главната заслуга на Галилео беше во поткрепувањето на динамиката. Имаме малку да додадеме на она што е веќе кажано на оваа тема, но ова малку е од значајна важност. Галилео бил одговорен за фундаменталното откритие на независноста на забрзувањето на слободниот пад од масата на телото, што го открил, побивајќи го мислењето на Аристотел дека брзината на телата што паѓаат е пропорционална на нивната маса. Галилео покажа дека оваа брзина е иста за сите тела, ако го игнорираме отпорот на воздухот, и е пропорционална со времето на паѓање, додека растојанието поминато во слободен пад е пропорционално на квадратот на времето.

Откривање на законите подеднакво забрзано движење, Галилео истовремено го открил законот за независност на силата. Всушност, ако силата на гравитацијата, која дејствува на тело во мирување, му дава одредена брзина во првата секунда, т.е. ја смени брзината од нула на одредена конечна вредност (9,8 m/s), тогаш во следната второ, дејствувајќи веќе на телото што се движи, тоа ќе ја промени својата брзина за иста количина, итн. Но, Галилео не се ограничи на ова и, земајќи го предвид движењето на телото фрлено хоризонтално, упорно ја нагласуваше независноста на брзината на паѓање од хоризонталната брзина што му се дава на телото при фрлањето: „Зарем тоа не е прекрасна работа“, вели Сагредо во „Дијалогот“, дека за тоа многу кратко време кое е потребно за вертикално паѓање на земја од висина од стотина лакти, топовско ѓуле исфрлено од топ со силата на барут ќе помине четиристотини, илјада, четири илјади, десет илјади лакти, така што со сите хоризонтално насочени кадри ќе остане истото време во воздухот“.

Галилео ја одредува и траекторијата на хоризонтално фрлено тело. Во „Дијалог“ погрешно го смета за лак од круг, а во „Разговори“ ја поправа својата грешка и открива дека траекторијата на телото е параболична.

Галилео ги тестира законите за слободен пад на наклонета рамнина.Тој го утврдува важниот факт дека брзината на падот не зависи од должината, туку зависи само од висината на наклонетата рамнина. Тој понатаму дознава дека тело кое се тркала по наклонета рамнина од одредена височина ќе се издигне до истата висина во отсуство на триење. Затоа, нишалото, поместено на страна, откако поминало низ положбата на рамнотежа, ќе се искачи на иста висина без оглед на обликот на патеката. Така, Галилео во суштина ја открил конзервативната природа на гравитационото поле. Што се однесува до времето на паѓање, во согласност со законите за рамномерно забрзано движење, тоа е пропорционално на квадратниот корен на должината на рамнината. Споредувајќи ги времињата на тркалање на телото по кружен лак и долж акордот што го собира, Галилео открива дека телото се тркала побрзо по круг. Тој исто така верува дека времето на тркалање не зависи од должината на лакот, т.е. кружниот лак е изохрон. Оваа изјава на Галилео е вистинита само за мали лакови, но беше многу важна. Галилео го искористил откривањето на изохронизмот на осцилациите на кружното нишало за да ги измери временските интервали и дизајнирал часовник со нишало. Тој немаше време да го објави дизајнот на својот часовник. Беше објавен по неговата смрт, кога часовникот со нишало веќе беше патентиран од Хајгенс.

Пронајдокот на часовникот со нишало имал огромно научно и практично значење, а Галилео бил чувствителен на значењето на неговото откритие. Хајгенс ја поправил грешката на Галилео покажувајќи дека циклоидот е изохрон и користел циклоидно нишало во неговиот часовник. Но, теоретски правилното циклоидално нишало се покажа како незгодно во пракса, и практичарите се префрлија на галилејското, кружно нишало, кое сè уште се користи во часовниците.

Уште за време на животот на Галилео Евангелиста, Торичели (1608-1647) го привлекувал неговото внимание со својот есеј, во кој го решил проблемот со движењето на телото фрлено со почетна брзина под агол во однос на хоризонтот. Торичели ја одреди патеката на летот (се испостави дека е парабола), ја пресмета висината и опсегот на летот, покажувајќи дека за дадена почетна брзина, најголемиот опсег се постигнува кога брзината е насочена под агол од 45° во однос на хоризонтот. Торичели развил метод за конструирање тангента на парабола. Проблемот со наоѓање тангенти на криви доведе до појава на диференцијални пресметки. Галилео го поканил Торичели на своето место и го направил свој ученик и наследник.

Името Торичели засекогаш ќе остане запишано во историјата на физиката како име на личноста која прв го докажала постоењето на атмосферски притисок и ја добила „празнината на Торичели“. Галилео исто така го пријавил набљудувањето на работниците од бунарот од Фиренца дека водата не ја влечела пумпата до висина поголема од одредена вредност, малку повеќе од Хјум. Галилео од ова заклучил дека Аристотеловиот „страв од празнина“ не надминува одредена мерлива вредност.

Торичели отиде подалеку и покажа дека празнината може да постои во природата.Врз основа на идејата дека живееме на дното на океанот од воздух кој врши притисок врз нас, тој предложи Вивиани (1622-3703) да го измери овој притисок користејќи запечатена цевка исполнета со жива.Со превртување на цевката Живата не се излеа целосно во сад со жива, туку застана на одредена висина, така што во цевката над живата се формира празен простор.Тежината на колона жива мери атмосферски притисок.Вака е конструиран првиот барометар во светот.

Откритието на Торичели предизвика огромна резонанца.Упадна уште една догма на перипатетичката физика. Декарт веднаш ја предложил идејата за мерење на атмосферскиот притисок на различни надморски височини. Оваа идеја била спроведена од францускиот математичар, физичар и филозоф Паскал Блез Паскал (1623-1662) - извонреден математичар, познат по своите резултати во геометријата, број теоријата, теоријата на веројатност итн., влегле во историјата на физиката како автор на законот на Паскал за сеопфатен униформен пренос на притисокот на течноста, законот за комуникација садови и теоријата на хидраулична преса.Во 1648 година, на барање на Паскал, неговиот роднина го извршил експериментот Торичели во подножјето и врвот на планината Пуј де Дом и го утврдил фактот за пад на воздушниот притисок со висината. Апсолутно е јасно дека „стравот од празнина“, кој Паскал го препозна уште во 1644 година, е во спротивност со овој резултат, како и фактот што го утврдил Торичели дека висината на живата колона се менува во зависност од временските услови. Од искуството на Торичели, научната метеорологија Понатамошниот развој на откритието на Торичели доведе до пронајдокот на воздушните пумпи, откривањето на законот за еластичност на гасовите и пронаоѓањето на пареа-атмосферски машини, кои ги поставија темелите за развојот на топлинското инженерство. Така, достигнувањата на науката почнаа да ѝ служат на технологијата.Заедно со механиката почна да се развива и оптика. Овде практиката е пред теоријата. Холандските производители на очила ја изградија првата оптичка цевка без да го знаат законот за прекршување на светлината. Галилео и Кеплер не го знаеле овој закон, иако Кеплер правилно го нацртал патот на зраците во леќите и системите за леќи. Законот за прекршување го открил холандскиот математичар Вилеброрд Снелиус (1580-1626). Сепак, тој не го објави. Овој закон првпат беше објавен и поткрепен со помош на модел на честички што ја менуваат брзината на движење при движење од еден медиум во друг од Декарт во неговата „Диоптрика“ во 1637 година. Оваа книга, која е еден од додатоците на „Разговор за методот, “ се карактеризира со неговата поврзаност со практиката. Декарт тргнува од практиката на изработка на оптички очила и огледала и доаѓа до оваа практика. Тој бара начини да ги избегне несовршеностите на очилата и огледалата, средство за елиминирање на сферичните аберации. За таа цел, тој истражува различни форми на рефлектирачки и рефрактивни површини: елиптични, параболични итн.

Врската со практиката, со оптичкото производство воопшто, е карактеристична за оптиката од 17 век. Најголемите научници од оваа ера, почнувајќи од Галилео, самите направија оптички инструменти, ја обработуваа површината на стаклото, го проучуваа и го подобрија искуството на практичарите. Степенот на завршна обработка на површината на леќите произведени од Торичели бил толку совршен што современите истражувачи сугерираат дека Торичели го совладал методот на интерференција за тестирање на квалитетот на површините. Холандскиот филозоф Спиноза заработувал со изработка на оптички очила. Друг Холанѓанец, Леувенхук, направи одлични микроскопи и стана основач на микробиологијата. Њутн, современик на Снел и Ливенхук, бил изумител на телескопот и ги направил со свои раце, мелејќи и обработувајќи површини со извонредно трпение. Во оптика, физиката одеше рака под рака со технологијата, а оваа врска не е прекината до ден-денес.

Другото важно достигнување на Декарт во оптиката беше теоријата на виножитото. Тој правилно ја конструирал патеката на зраците во капка дожд, што покажува дека првиот, светлиот лак се добива по двојно прекршување и еден одраз во капката, вториот лак - по двојно прекршување и двојна рефлексија. Феноменот на целосна внатрешна рефлексија, откриен од Кеплер, така се користи во Декартовската теорија за виножитото. Сепак, Декарт не ги истражувал причините за боите на виножитото. Претходникот на Декарт во проучувањето на виножитото, Доминис, кој починал во затворот на инквизицијата, ги репродуцирал боите на виножитото во стаклени топки исполнети со вода (1611).

Почетокот на истражувањето во областа на електричната енергија и магнетизмот го постави книгата на лекарот на англиската кралица Елизабета Вилијам Гилберт (1540-1603) „За магнетот, магнетните тела и големиот магнет - Земјата, нова физиологија“. , објавена во 1600 година. Гилберт беше првиот кој даде точно објаснување за однесувањето на магнетните стрели во компасот. Неговиот крај не е „привлечен“ кон небесниот пол (како што се мислеше пред Гилберт), туку е привлечен од половите на магнетот на земјата. Иглата е под влијание на копнениот магнетизам, магнетното поле на земјата, како што сега објаснуваме.

Гилберт ја потврди својата идеја со модел на магнет на Земјата, претворајќи топка од магнетна железна руда, која ја нарече „терела“, т.е. „земјанец“. Со правење мала стрелка, тој ја покажа нејзината наклонетост и промената на аголот на наклон со географската ширина. Гилберт не можеше да демонстрира магнетна деклинација на неговиот терел, бидејќи половите на неговите терели беа и географски полови за него.

Понатаму, Гилберт открил подобрување на магнетниот ефект со железна арматура, што правилно го објаснил со магнетизацијата на железото. Тој утврдил дека магнетизацијата на железото и челикот се случува и на растојание од магнетот (магнетна индукција).

Тој успеа да ги магнетизира железните жици магнетно полеЗемјата. Гилберт забележа дека челикот, за разлика од железото, ги задржува своите магнетни својства откако ќе се отстрани магнетот. Тој го појасни набљудувањето на Перегрин покажувајќи дека кога магнет е скршен, секогаш се добиваат магнети со два пола и, на тој начин, раздвојувањето на двата магнетни пола е невозможно.

Гилберт, исто така, направи голем чекор напред во проучувањето на електричните феномени. Експериментирајќи со разни камења и материи, открил дека, покрај килибарот, и низа други тела (дијамант, сафир, аметист, камен кристал, сулфур, смола и сл.) стекнуваат својство да привлекуваат лесни предмети по триење, кои тој наречен електричен, односно слично на килибар. Сите други тела, првенствено металите, кои не покажувале такви својства, Гилберт ги нарекол „неелектрични“. Така поимот „електрична енергија“ влезе во науката и на тој начин започна систематското проучување на електричните појави. Гилберт го истражувал прашањето за сличноста на магнетните и електричните појави и дошол до заклучок дека овие појави се длабоко различни и не се поврзани едни со други. Овој заклучок се одржа во науката повеќе од двесте години, додека Оерстед не го откри магнетното поле електрична струја.

„На овој автор му давам најголема пофалба и завист“, напиша Галилео во својот Дијалог за книгата на Хилберт. „Тој ми се чини достоен за најголема пофалба и за многуте нови и веродостојни набљудувања што ги направи, ... и не се сомневам дека со текот на времето оваа нова наука ќе се подобрува преку нови набљудувања и особено преку правилни и неопходни докази. Но, ова не треба да ја намали славата на првиот набљудувач“.

Останува да додадеме неколку зборови за проучувањето на топлинските феномени. Топлината и студот во аристотеловата физика беа едни од примарните квалитети и затоа не беа предмет на дополнителна анализа. Се разбира, идеите за „степенот на топлина“ или студ постоеле и порано; луѓето забележале и екстремен студ и екстремна топлина. Но, само во 17 век. Почнаа обидите да се одреди температурата користејќи пообјективни индикатори отколку човечките сензации. Еден од првите термометри, поточно термоскопи, го направи Галилео. Фиренца академици продолжиле со истражување на термички феномени по смртта на Галилео. Се појавија нови форми на термометри. Њутн направил термометар користејќи ленено масло.

Сепак, термометријата цврсто застана на нозе дури во 18 век, кога научија да прават термометри со постојани точки. Во секој случај, во ерата на Галилео, се појави научен пристап за проучување на топлинските феномени. Првите обиди беа направени да се изгради теорија за топлина. Интересно е што Бејкон решил да го примени својот метод конкретно за проучување на топлината.

Имајќи собрано голем број наинформации, вклучително и непроверени факти, распоредувајќи ги во табелата со „Позитивни случаи“ и „Негативни случаи“ што ги измислил, тој сепак дошол до правилен заклучок дека топлината е форма на движење на најмалите честички.