Концепции современного естествознания. Часть I - Учебное пособие (Макаров В.М.)

Третий (эллинистский) этап в древнегреческой

натурфилософии. Развитие математики и механики.

Данный этап примерно с 330 по 30 гг. до н.э. Начинается с подчинения А. Македонским самостоятельных городов – государства Древней Греции и завершается возвышением Древнего Рима. А. Македонский и его преемники – Птолемеи серьезно относились к совершенствованию технологии техники, финансированию науки.

В Александрии в нач. III в. до н.э. был создан Музейон (храм муз), он был связан с афинским Ликеем, основанным еще Аристотелем, а впоследствии возглавлявшимся известным ученым Стратоном.

Крупнейшим ученым-математиком в тот период был Евклид, живший в III в. до н.э. в Александрии.

В своих «Началах» он привел в систему все математические достижения того времени. Состоящие из пятнадцати книг «Начала» содержали не только результаты трудов самого Евклида, но включали достижения других древнегреческих ученых. В «Началах» были заложены основы античной математики. Созданный Евклидом метод аксиом позволил ему построить здание геометрии, носящей по сей день его имя.

Эйнштейн: «Мы почитаем Древнюю Грецию как колыбель западной науки. Там была впервые создана геометрия Евклида – это чудо мысли. Тот не рожден для теоретических исследований, кто в молодости не восхищался этим творением».

Эпикур (324–270 гг. до н.э.) – разделял точку зрения Демокрита (мир состоит из атомов и пустоты) и внёс в описание атомов по Демокриту поправки: атомы не могут превышать известной величины, число их форм ограничено, атомы обладают тяжестью и т. д. Но самое главное в учении Эпикура – попытка найти какие-то внутренние источники жизни атомов. Он высказал мысль, что изменение направления их движения может быть обусловлено причинами, содержащимися внутри самих атомов. Это был шаг вперед по сравнению с Демокритом, у которого атом непроницаем, неподвижен и безжизненен.

Архимед (287–212 гг. до н.э.) – первый представитель математической механики, математической физики. Он решил ряд задач по вычислению площадей поверхностей и объемов, определил значение числа p; ввел понятие центра тяжести и определение его для различных тел; дал математический вывод законов рычага. Ему принадлежит выражение: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю». Архимед положил начало гидростатике, которая нашла широкое применение при проверке изделий из драгоценных металлов и определении грузоподъемности кораблей.

Широчайшую известность получил закон Архимеда, касающийся плавучести тел. Согласно этому закону, на всякое тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости, направленная вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема. Если вес тела меньше поддерживающей силы, тело всплывает на поверхность, причем степень погруженности плавающего на поверхности тела определяется соотношением удельных весов этого тела и жидкости. Если вес тела больше поддерживающей силы, то оно тонет. В случае же, когда вес тела равен поддерживающей силе, это тело плавает внутри жидкости (как рыба или подводная лодка).

Архимеда отличали ясность, доступность научных объяснений изучаемых им явлений. Древнегреческий мыслитель Плутарх писал: «Если бы кто-либо попробовал сам разрешить эти задачи, он ни к чему не пришел бы, но, если бы познакомился с решением Архимеда, у него тотчас бы получилось такое впечатление, что это решение он смог бы найти и сам – столь прямым и кратким путем ведет нас к цели Архимед».

Ему принадлежат многочисленные изобретения:

 - «архимедов винт»- устройство для подъёма воды на более высокий уровень;

 - системы рычагов, блоков, винтов для подъёма больших тяжестей;

 - метательные военные машины.

Контрольные вопросы

Как назывался труд древнегреческого математика Евклида, и что в нём излагалось?

Что нового в описание атома по Демакриту внёс Эпикур?

Кто был первым представителем математической механики и математической физики?

Перечислите основные изобретения Архимеда.

 

Древнеримский период античной натурфилософии.

Новых идей было выдвинуто значительно меньше, чем в Древней Греции.

Тит Лукреций Кар (Лукреций) (живший в I в. до н. э.). Философская поэма «О природе вещей», содержит интересные сведения об атомистских воззрениях Демокрита и Эпикура (поскольку из сочинений последних до нас дошли лишь немногие отрывки). Лукреций высказал мысль о вечности материи. Вещи временны, они возникают и исчезают, распадаясь на атомы – они первичные составные части. Атомы же вечны, и их количество во Вселенной всегда остается одним и тем же. Отсюда вытекает вывод о вечности материи, которую Лукреций отождествлял с атомами.

Можно назвать еще сочинения Аннея Сенеки, Паппа Александрийского, Диофанта, Манилия. Все они написаны в литературной форме, т.е. в виде диалогов, поэм, энциклопедий. Сочинения Сенеки содержат сведения по физике, метеорологии, географии. Поэма Манилия касается астрономии. А сочинения Паппа Александрийского и Диофанта посвящены главным образом математике.

Клавдий Птолемей (приблизительно 90–168 гг. н.э.) – фактически древнегреческий ученый (жил в Александрии), но деятельность его протекала в период расцвета Римской империи. Один из крупнейших ученых античности. Главный труд – «Математическая система», определил развитие астрономии более чем на тысячелетие. Сохранился только арабский перевод, который только в ХII веке был переведен на латинский язык. Поэтому книга Птолемея дошла до нас под арабским латинизированным названием «Альмагест».

В книге нашла отражение колоссальная работа Птолемея по созданию первой математической теории, описывающей движение Солнца и Луны, а также пяти известных тогда планет на видимом небосводе. В «Альмагесте» Птолемей рисует следующую схему мироздания: в центре Вселенной находится неподвижная Земля. Ближе к Земле находится Луна, а затем следуют Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер, Сатурн. Объясняя такой порядок планет, Птолемей исходил из предположения, что чем быстрее движется планета, тем ближе к Земле она расположена. Геоцентрическая модель просуществовала очень долго – целых 1375 лет. После Коперника Птолемея вспоминали как автора отвергнутой системы мира.

Контрольные вопросы

Кто из учёных в древности первым высказал мысль о вечности материи?

Как назывался главный труд Птолемея, и что нашло в нём отражение?

Сколько лет просуществовала геоцентрическая модель Вселенной Аристотеля – Птолемея?