Морозова Елена Германовна , кандидат химических наук Введение в естествознание (учебное пособие) Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, священник Константин Буфеев Учебное пособие представляет собой курс естествознания, который мо­жет быть использован в системе высшего гуманитарного и среднего общего образования.

И это неудивительно, ибо не существовало еще понятий силы и взаимодействия. В то вре­мя из разделов механики были разработаны лишь старика — учение о равновесии (которая разрабатывалась еще в антич­ности, в первую очередь, Архимедом), а в работах Галилея были сделаны первые шаги в разработке динамики. Но в пол­ной мере динамика—учение о силах и их взаимодействии — была создана лишь позднее Исааком Ньютоном.

Творчеством одного из величайших ученых в истории человечества, каковым был Исаак Ньютон (1643-1727) за­вершилась вторая научная революция. Исаак Ньютон буду­чи в двадцать с небольшим лет профессором Кембриджс­кого университета, пришел к выводу, что существует сила притяжения, действующая между любыми телами во все­ленной, и что ее можно высчитать. Эта сила была названа тяготением.

Проводя эксперименты в Тринити колледже при Кембриджском университете, Ньютон сумел также опреде­лить скорость звука, сосчитав временный интервал между звуком падения бросаемого им предмета и эхом, которое воз­вращалось к нему с заранее известного расстояния. В 1687 г. Вышел в свет главный труд Ньютона «Математические на­чала натуральной философии», заложивший основы совре­менной теоретической физики».

В этой знаменитой работе Ньютон предложил ученому миру научно-исследовательс­кую программу, которая вскоре стала ведущей не только в Англии, на родине великого ученого, но и в континентальной Европе. Свою научную программу Ньютон назвал «экспе­риментальной философией», подчеркивая решающее значе­ние опыта, эксперимента в изучении природы. Самым главным научным достижением Ньютона было продолже­ние и завершение дела Галилея по созданию классической механики. Благодаря их трудам XVII в.

считается началом длительной эпохи торжества механики, господства механи­ческих представлений о мире. С наступлением эпохи Ново­го времени, характеризующегося прогрессом естествозна­ния, ученые естествоиспытатели начали отмежевываться от метафизики с ее умозрительными, оторванными от реального мира рассуждениями. Эта позиция естествоиспытателей нашла свое выражение в известном изречении И. Ньютона: «Физика, берегись метафизики!».

Говорят, что ученые сем­надцатого столетия ограничили себя поисками ответов на вопрос «как» и не испытывали интереса к вопросу «поче­му». Это неверно. У Ньютона, как и у других первых уче­ных, не было нужды спрашивать «почему», так как они ис­ходили из факта существования персонализированного Бога, создавшего вселенную. Научное наследие Ньютона чрезвычайно разнообразно. В него входит и создание (

параллельно с Лейбницем, но неза­висимо от него) дифференциального и интегрального исчис­ления, и важные астрономические наблюдения, которые Нью­тон проводил с помощью собственноручно построенных зеркальных телескопов (он, так же как и Галилей, именно те­лескопу обязан первым признаниям своих научных заслуг). Большой вклад внес Ньютон в развитие оптики (

он, в частно­сти, поставил опыты в области дисперсии света и дал объяс­нение этому явлению). Ньютон сформулировал три основных закона движения, которые легли в основу механики как науки. Данная система законов движения была дополнена открытым Ньютоном законом всемирного тяготения, согласно которо­му все тела, независимо от их свойств и от свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, пряямопропорциональное квадрату расстояний между ними.

Пожалуй, ни одно из всех ранее сделанных научных от­крытий не оказало такого громадного влияния на дальнейшее развитие естествознания, как открытие закона всемирного тя­готения. (Существует легенда о знаменитом яблоке, падение которого с дерева будто бы навело Ньютона на мысль о зако­не всемирного тяготения. Но эта легенда имеет различные толкования.

Стукелей — друг Ньютона — утверждал, что якобы сам Ньютон рассказал ему эпизод с яблоком, который и помог ему открыть закон всемирного тяготения. А другой друг Ньютона, Пембертон, считал, что Ньютон, возможно, специально выдумал историю с яблоком, чтобы отделаться от не в меру любопытных собеседников типа Стукелея.) Ог­ромное впечатление на ученых производил масштаб обоб­щения, впервые достигнутый естествознанием.

Это был по­истине универсальный закон природы, которому подчинялось все — малое и большое, земное и небесное. Этот закон явил­ся основой создания небесной механики — науки, изучающей движение тел Солнечной системы. «Созданная Ньютоном те­ория тяготения и его вклад в астрономию знаменуют после­дний этап преобразования аристотелевской картины мира на­чатого Коперником.

Воображение ученых захватывала про­стота той картины мира, которая складывалась на основе ньютоновской классической механики. В этой картине отбра­сывалось все «лишнее»: не имели значения размеры небес­ных тел, их внутреннее строение, идущие в них процессы. Оставались только массы и расстояния между центрами этих масс, к тому же связанные несложной формулой». Как пишет известный японский физик X .

Юкава, «Ньютон многое отсек у реального мира, о котором размышляют физики... конечно, Ньютон абстрагируется, но он оставляет самое существен­ное и создает единую картину мира. Ему принадлежит, по край­ней мере, построение теории солнечной системы». В качестве крупного ученого первого этапа развития со­временной науки, который кроме того был верующим христи­анином, можно упомянуть Блеза Паскаля (1623-1662).

Он создал первый действующий барометр и проделал важные исследования в области сообщающихся сосудов. Он не огра­ничивался работой в лаборатории, а поднял трубку с ртутью на вершину горы Пюи де Дом, в центральной Франции и, таким образом, зарегистрировал изменение уровня ртути в зависимости от высоты. Кроме того, он был крупным мате­матиком, и его труды ускорили развитие дифференциального исчисления.