Глоссарий. Дріс таырыбы Физика тарихы курсына кіріспе
 Скачать 1.58 Mb.
|
|
Дәріс тақырыбы: Ньютон дәуірі 1. Исаак Ньютон. 2. Ньютонның ғылыми шығармашылығы. Исаак Ньютон Физика тарихы ұлы есімдерге бай. Сол есімдердің бірі – ағылшын физигі, математик Исаак Ньютон (12-сурет). Оның шығармашылығы – адамзат ойының ғылыми шыңы еді. Біз оның бойынан физик-теоретик және эксперимент шеберін көре аламыз. Ол классикалық механиканың негізін салушы, ғылыми бағдарламалар авторы, сол бағдарламалар арқасында XVIII-XIX ғғ. физика дамыды. Исаак Ньютон 4 қаңтарда 1643 жылы Линкольширде Вулсторп ауылында фермер жанұясында дүниеге келген. Әкесі Исаак дүниеге келмей өмірден өткен, ол 12 жасына дейін апасының тәрбиесінде болған. Ол кедейленген дворяндықтардың ұрпағы. Ньютонның жақын туған туыстары – шіркеу қызметкерлері, дәрігерлер отбасы, дәріханашы, фермерлер болды. Ньютон оқуды, жазуды, санауды ауылдық мектепте үйренді. Кейіннен оны анасы Грэнтемдағы королевалық мектепке оқуға жібереді. Ньютонның әкесі ерте қаза тапқандықтан, анасы көрші қаланың шіркеу қызметкеріне күйеуге шығып, сол қалаға кетеді. Ньютонды Вулсторптағы апасының қолына қалтырады. 1656 жылы Ньютонның анасы тағыда жесір қалғандықтан, 1658 жылы үй шаруашылығына көмектесу үшін Ньютон Вульсторпқа қайтып келеді, бірақ үй шаруашылығына селқос қарайды. Бір күні Ньютонның шіркеуде істейтін ғалым ағасы Эйскоу, жас Ньютонның аулада терең ойға батып, математикалық есептер шығарып отырғанын көрген. Ньютон қиын механикалық ойыншықтар, су диірменінің моделін, самокатты, су және күн сағаттарын құрастыруды ұнатқан. Ньютонның өзінің айтуы бойынша, оның бірінші физикалық эксперименті 36 жасында жасалған. Тәжірибенің жасалуы: ол дауыл кезіндегі желдің күшін анықтамақшы болып, желге қарсы секіреді. Сол секірген кездегі өзінің секіру ұзақтығын өлшеу арқылы желдің күшін анықтаған. Әрине, жас Ньютонның ғылымға деген ынтасы көрінбей қалған жоқ. 1660 жылы 18 жасар Ньютон қайтадан Грэнтем мектебіне оқуға барады және Кембридж университетіне түсуге қатты дайындалады. 1661 жылы мектепті аяқтап Кембридж университетіне түседі. Ол екі жылдың ішінде арифметиканы, Эвклид бойынша геометрияны, тригонометрияны, діни ілімдерді және ежелгі тілдерді оқып үйренеді. Сол кезде Коперниктің жүйесімен танысады. Ол Грантэма мектебінде оқып, одан соң Қасиетті Троиц (Тринити колледжі) колледжіне түсті. Ол уақытта ағылшын университетінде жабық колледж қоғамы болды, яғни соның ішінде оқыды, тұрды және жұмыс істеген. Нашар тұратындар – сабсайзерлер деп аталды. Олар төлеуге шамалары келмегендіктен колледждің басқа студенттеріне қызмет еткен. 1661 ж. Ньютон университетке сабсайзер ретінде қабылданды. Ньютонның оқытушысы профессор Исаак Барроу болды. Барроудың оптикадан берген дәрістері Ньютонды қызықтырды. Ол екеуі өте жақын достарға айналды. 1665 ж. И. Ньютон бакалавр дәрежесін, ал 1668 ж. магистр дәрежесін алды. Осы жылдары «оба» ауруы басталған еді. Адамдардың барлығы жан-жаққа кете бастады. Ал Ньютон Вулсторптағы үйде ешқайда шықпай жоғарғы белсенділікпен жұмыс істейді. Осы оба жалдарында Ньютонның ұлы ашулары пайда болды. 1669 ж. И. Барроу теологиямен айналысып кеткеннен кейін өзінің Лукасовский кафедрасын өзінің шәкірті Ньютонға тапсырады. Осы уақыттан бастап И. Ньютон көп жылдар бойы Кембридж университетінде профессор болып оптикадан дәрістер оқиды. Ньютонның ғылыми жолы шағылатын телескопты ойлап шығаруынан басталды. 1668 ж. жасалған бұл телескоп Ньютонды физик ретінде елге танытты. Осыдан кейін Ньютонды Лондон корольдар қоғамына мүше етіп қабылдайды. 1673 ж. Лондон корольдар қоғамы отырысында Ньютонның жарық дисперсиясы мазмұндалған «Жарық пен түстердің жаңа теориясы» деген алғашқы мемуары оқылды. Бұл мемуар Роберт Гуктің қарсылығын тудырды. Гук толқынды оптикамен айналысқан, оның ішінде түстердің пайда болуы сияқты жұмыстармен, жалпы ол өз істеріне салақ қарап, аяғына дейін апармайтын. Ол тек Ньютонды ғана емес, Гюйгенс және басқа да замандастары жұмыстарының алға басуларына қызғанышпен қарайтын. Осыны көңіліне алған Ньютон Лондон корольдар қоғамындағы қабылдаулардан бас тартып, Гуктың кезінде оптикадан жұмыстарын жарияламауға сөз береді. Айтқанындай, оның «Оптика» кітабы тек 1704 ж. Гуктың дүние салғанынан кейін ғана жарыққа шықты. Жалпы Ньютон өз жұмыстарын жарыққа шығарғанды ұнатпайтын. Барлық жарық көрген жұмыстары үнемі дау туғызатын. Оның ішінде телескоп-рефректорды ойлап шығаруы, Бүкіл әлемдік тартылыс заңының ашылуы және т.с.с. Ньютонның басты еңбектері бар. Ньютон осыларға қарамастан механика, математика, оптика облыстарында көптеген зерттеулерді аяғына дейін апарып, қорытынды жұмысын ашулармен аяқтады. И. Ньютон өз замандастары арасындағы ең танымал, аталмыш оқымысты болып есте қалды. Оның есімі қазір де физикада үлкен орын алады. Өз еңбектерін жариялағанымен Ньютон көп жұмыс істеді. Атақты ағылшын астрономы Эдман Галлей (1656-1742) осы уақытта планеталар мен кометалар қозғалысының динамикасымен жұмыс істеп жатты. Қиындықтарға кезіккен ол, Ньютонға жүгінуін жөн көреді. Ньютон оған Галлейдің мәселесін шешетін жазбаны көрсетті. Бірақ Ньютон бұл жазбаны баспаға беруге келіспеді. Кембриджден адамдар оны үгіттеп, келісімін алады. Сонымен, 1687 ж. адамзат тарихында ең атақты кітаптардың бірі «Натурал философияның математикалық бастамалары» жарыққа шықты. «Классикалық физика» пайда болды. Коперниктің әлем жүйесі енді динамикалық негізде болып, ғылыми теорияға айналды. Классикалық механиканың құрылуымен Г. Галилейдің, Декарт пен Гюйгенстің істері аяқталды. Ньютон алхимиямен де айналысты. Өкінішке орай, оның алхимиялық жазбалары үйі өртелгенде қоса жанып кеткендіктен біз қазір оның сол кезде қандай да бір философиялық тас ала алды ма, жоқ па, ол жағын білмейміз. Ньютон халқының ұлы болды. 1689 ж. парламентке сайланды. 1695 ж. бастап Ньютон – Корольдық монеталық алаңның қараушысы болды. Қысқа уақытта ол Англияның қаржы жүйесін бекітті. 1699 ж. бастап ол монеталық алаңның директоры болды. Бұл жаңа қызметпен ол 38 жыл үйі болған Кембриджді тастап, Лондонға баруына тура келеді. Өмірінің соңғы 30 жылында Ньютон атақ пен жетістіктер ғана көрді. 1703 жылы Лондон Корольдар қоғамының президенті болып сайланды. 1705 ж. ол лорд атанды. Сол уақытта оның «Оптика» кітабы шықты. Осыдан кейін ол ештеңені жарыққа шығармады. Енді ол өзі үшін алхимиямен айналысты. Исаак Ньютон 31 наурызда 1727 ж. Лондондағы Вестминстерский аббатында ағылшын ұлттық пантеонында жерленген. Енді Ньютонның ғылыми шығармашылығына тоқталайық. Ол негізінен үш бағытта жұмыс істеген: математика, оптика және механика. Оптикадан оның жұмыстары керемет көп. Телескоптары әйгілі болды. Қазіргі телескоптардың Ньютон кезіндегіден өлшемдері мен пішіндері өзгергенімен, сол Ньютондық идея мен жұмыс істеу принципі сақталған. Ол интерференция, дифракция және т.б. оптикалық құбылыстарды зерттеп ашқан. Физикада Ньютон қызған денелердің суыну заңын, ақ жарықтың монохромат сәулелерге жіктелуін, сфералық мөлдір денелердің түйіскен нүктесінің айналасында интеренференциялық сақиналардың пайда болатынын, т.б. ашты. Ол – термометрді ойлап шығарған алғашқы ғалымдардың бірі. Іргелі еңбектері – «Натурфилософиясының математикалық бастамалары» (1687 ж.) және «Оптика» (1704 ж.). Денелердің ортақ күш әсерінен қозғалу траекториясы конустық қима болатынын, оған себеп барлық планеталар мен кометалардың Күнге, ал планета серіктерінің өз планеталарына ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал күшпен тартылуы екенін дәлелдеп, бүкіләлемдік тартылыс заңын тұжырымдады. Астрономияны телескоптық бақылау мен математикаға сүйенетін жаңа ғылыми сатыға көтерді. Өзі жасаған екі айналы телескоп арқылы (1668 ж.) аспан құбылыстарын тікелей бақылады. Аспан денелерінің қозғалыс теориясын жасап, аспан механикасының негізін салды. Ньютонның астрономиялық еңбектері механика мен физикадағы табыстарына ұштасып жатт. Ньютон өзінің тартылыс заңы мен Кеплердің ғаламшарлар қозғалысының заңдарының арасындағы сәйкестікті дәлелдеп, жер бетіндегі заттардың қозғалысы мен аспан денелерінің қозғалысы бірдей заңдарға бағынатынын көрсетті. Осылайша, ол гелиоцентризм туралы соңғы күмәнды сейілтіп, ғылыми революцияның басын бастап берді. Оның 1687 жылы шыққан «Натурфилософияның математикалық бастамалары» кітабында тұжырымдалған үш заңының көмегімен кез-келген дененің: жүйткіген машиналардың, теңізде жүзген денелердің, ауада ұшқан ұшақтардың, ғарыш кемелері мен жасанды серіктердің, құламалардан аққан сулардың, соққан желдің және т.с.с. қозғалыс сипаты түсіндіріледі. Ньютонның математикалық жетістіктері - оның математикадағы жұмыстарымен байланысты. Дифференциалдық және интегралдық есептеулер динамика есептерін шығаруда пайда болды. Сөйтіп, ол өз жұмыстарында алгебра мен геометрияны қолданған.Ньютонның әдісі «флюксия есептеулері» (қазір оны туынды деп атайды) деп аталды. Біз қазір 1684 ж. және 1686 ж. өңделген Лейбництің баяндамаларындағы дифференциал және интегралдық есептеулерін қолданамыз. Осы бойынша Лейбниц пен Ньютон арасында дау туды. Фридрих Энгельс Лейбниц жақтаушысы болып, Ньютонды плагиатор (көшіруші) деп айтты. Бірақ Ньютон да, Лейбниц те бір уақытта осы ұлы ашуларды ашқан. Сөйтіп, физика мен математика арасында байланыс туды. Ньютон механикасы математикамен байланысқан алғашқы ғылымдардың бірі болды. 1736 ж. Ньютон мен Лейбництің өлімінен кейін механика теңдеулері алғаш рет дифференциалдық формада жазылған кітап шықты (Санкт-Петербург ғылым академиясы мүшесі Леонардо Эйлер мазмұндаған «Механика немесе қозғалыс туралы ғылым»). Тартылыс заңының арқасында Ньютон аспан денелері қозғалысына қатысты көптеген эксперименттік фактілерді, заңдылықтарды түсіндіре алды. Ньютонның ғылыми шығармалары 5 том болып 1779 – 1785 жылдары Лондонда латын тілінде басылған. Ньютонның өзінің атақты ашылуларына табиғаттан берілген таланты, қатты мінезінің және еңбек сүйгіштігінің арқасында қол жеткізді. Ньютонның дінге деген қызығушылығы да зор болды, оның діни еңбектері көлемі жағынан ғылымға қосқан үлесінен үлкен. Ньютон теологиямен де, ғылыммен де айналысатын христиандықтарға қатты сенген. Егер Ньютон өзінің христиандық түсінігінде жалғыз болмағанда, ол болмашы тап адамдарының қатарында болар еді. Ол бір құдайлықты жақтады, құдайды (Христа) адам деп санаған. Бірақ, сол кезде ол тауратты өзінің өмірін басқарған шынайы факт ретінде қабылдады және ол бүкіл Әлемнің пайда болуы мен жойылуының уақыттарын анықтау үшін көп күш жұмсады. Ол үшін ол бүкіл әлемдік тартылыс заңын ашқан. Ньютонның ашқан заңдары уақытша әлемнің, яғни соңы бар әлем үшін арналған. Апокалипсисқа ол жақындағы болашақты көрсететін шынайы көзқараспен қарады. Ол өзінің бос кеңістігін Құдайдың атрибуты ретінде қарастырған. Шындығында, ол ғылымға құдайды жалғыз ғажап тұрақты өмір сүретінін көрсетіп, теологиялық ойды енгізді. Оның өмір сүрген ортасында Ньютон сияқты сенетін адам аз болды. №11 Дәріс Дәріс тақырыбы: XVIII ғ. ғылыми төңкерістің аяқталуы Дәріс жоспары: 1. XVIII ғ. ғылыми төңкерістің аяқталуы. 2. Ресейдегі ғылым. М. В. Ломоносов. Тарихи ескертулер XVIII ғасырда тәжірибе жылулық және электрлік құбылыстарды зерттеуде кеңінен қолданыла бастады. Астрономия мен механикада математиканы қолдану аспан механикасын зерттеуде және Эйлер-Лагранждың аналитикалық механикасының пайда болуына септігін тигізіп, үлкен жетістіктерге әкелді. Ғылыми прогресс әлеуметтік прогреспен тығыз байланыста болды. Ғылыми революцияның терең әлеуметтік себептері болды. Ғылыми революция тарихта феодализмнен капитализмге ауысу кезеңінде болды. Бұл тарихи құбылыс XVIII ғасырда дамыды. Англиядан соң Францияда дворяндар мен діни қызметкерлерінің арасындағы күрес болып жатты. Идеологиялық феодализмді қолдаған католикалық шіркеу үлкен сынға ұшырады. Француздық ағартушылар мен философтардың қызметінде ерекше орынға ие болған ғылым еді. Ғылымның, ой-сананың заңдары теориялық концепцияның негізінде жатты. Вольтер өзінің «Философиялық хаттар», «Ньютон философиясының негізі» атты кітаптарында француздық оқырмандарды Ньютонның теориясымен таныстырды. Вольтердің қалауымен және оның тікелей әсерімен ғалым маркиза Эмилия дю Шатлэ Ньютонның «Бастамасын» француз тіліне аударды. Вольтер аудармаға «Тарихи алғысөз» жазды. 1759 жылы Шатлэнің қайтыс болғанына 10 жыл болғанда ғана аударма шықты. Дидро мен Даламбердің редакциямен 1751 жылы атақты «Энциклопедия, немесе ғылымның, өнердің түсіндірме сөздігі» шықты. Француз революциясының идеологтарының әсері Франциядан да алыс жерлерге кетті. Олар адамның рухани дамуында үлкен рольді ойнады. Бұл дәуірдегі феодолизмнен капитализмге көшуі үш ірі кезеңнен тұрады. Біріншіден, 1775-1783 жылдар аралығындағы американдық революция. Бұл революцияның нәтижесінде әлемнің саяси картасында жаңа тәуелсіз мемлекет - Америка Құрама Штаттары пайда болды. Бұл тарихи оқиғадан соң 1789-1794 жылдар аралығындағы Ұлы француздық революциясы болды. Нәтижесінде буржуазия феодалдық дворяндарды жеңді. XVIII ғасырда саяси революциямен бірге экономикалық өнеркәсіптік революция болды. Нәтижесінде фабрикалық-зауыттық өндіріс тәсілі алға қойылды. Осы дәуірде капиталистік индустриализация процесі басталды. Бұл процесс Англиядан бастау алғандықтан, «Англиядағы өндірістік төңкеріс» атауымен тарихта аталды. Өндірістік төңкеріс Джон Уайяттің бірінші прядильді машинаны ойлап табуымен қағаз мақта өнеркәсібінде басталды. Ағылшын өнертапқышы Джемс Уатт әмбебап бу двигателін ойлап тапты. Бу машиналары көптеген Англияның фабрикалары мен зауыттарында қолданылды. Осылайша XVIII ғасыр тарихта қоғамға феодолизмнің орнына капитализмнің келуімен және Европа мен Америкада өнеркәсіптік капитализм дәуіріне бастама болды. 2. Ресейдегі ғылым. М.В.Ломоносов Капитализмнің даму процесі әр елде өзіндік ерекшелігімен болды. Ресейде петрдің реформаларының нәтижесінде өнеркәсіптер құрылып, сыртқы және ішкі сауда дамыды. Петр I мемлекеттің дамуы үшін ғылымның орны ерекше екенін түсінген. Ол шет елдерге іс-сапармен барғанда Лондон мен Париждегі ғылым ұйымдарымен танысты. Неміс ғылымының өкілі Лейбницпен жақсы қарым-қатынаста болып, Ресейде жоғары ғылым мекемесін ұйымдастыру мәселелерімен ақылдасты. Сол уақытта осы сияқты екі мекеме құрылды: Лондондағы Корольдік қоғамы мен Париждағы ғылым Академиясы. Лондондағы Корольдік қоғамы Корольдік қоғам болғанымен, ғылыми мекеменің керек-жарағына қаржы салған жеке тұлғаларда құрамына кірді. Ал Париж Академиясы корольдің ақшамен қаржыландырылды, академиктер зейнетақы алып, король қызметкерлерінің қатарында болды. Петр I париждіктердің нұсқасын таңдады. Бірақ ол академияның ұлттық ғылым кадрін дайындау мәселелерін шешкенін қалады. Оның үкімі академияның жанына гимназия мен университетті орналастыруды көздеді. Алайда академиктер педагогикалық міндеттерді орындауды қаламады. Акдемиялық оқу орындары болғанымен, өзінің қызметін толық атқармады. Соңында білім беру академиямен байланысы жоқ, мамандандырылған орта және жоғарғы оқу орындарында қалыптасты. Осылайша, 1755 жылы Мәскеуде Ломоносовтың бастамасымен университет құрылды. Қазіргі кезде бұл университет өзінің негізін қалаушысының есімімен аталады. Академияның алғашқы жылдарында ұлттық кадрді дайындау мәселесі шешілмеді. Осы кезде М.В.Ломоносов бұл жағдайды дұрыстау үшін бар күшін салды. Академияда көптеген жылдар бойы алдыңғы рольді неміс ғалымдары ойнады, сондықтан да орыс және шетел ғалымдарының арасындағы күрестің нәтижесінде ғылым Академиясының дамуы баяу болды. 1728 жылдың 28 қаңтарында ғылым Академия мекемесінің жарғысына Петр I қол қойды. Жарғының қол қойылуына бір жыл толғанда Петр I қайтыс болды. Бұл кезең академияның дамуына қолайсыз болды. 1725 жылы Петербургте жиналған ғалымдар мықты ғылыми ұжым құрды, оның ішінде ерекше танылған ғалымдар Д.Бернулли және Л.Эйлер болды. Даниил Бернулли 1738 жылы шыққан әйгілі «Гидродинамиканың» авторы болып танылады. Осыдан кезден бастап оқулықтарға «Бернулли теңдеуі» енді. Орыс тілінде «физика» деген сөзді алғаш енгізген ұлы ғалымМ.В.Ломоносов болды. 1728 жылдан бастап ғылым Академиясы «Commentarii» ғылыми журналын шығара бастады. Бұл журналда мақалаларын жариялау шет елдік ғалымдарға үлкен құрмет еді. Бірақ қолайсыз саяси жағдай жас академияның жұмысына кедергі болып, академиктер, яғни Бернулли және Эйлер, Герман мен Крафт шетелдерге кетті. Осы кезде академияға болашақ бірінші академик М.В.Ломоносов келді. Михаил Васильевич Ломоносов 1711 жылы 20 қарашада Холмогор Архангельск губерниясының жанындағы Мишанинская ауылында дүниеге келді. 1730 жылы Мәскеуге білім алуға аттанып, сол кездегі жоғарға оқу орны – Заиконоспасскалық діни академиясына түсті. Ломоносовтың шығармашылық қызметі өзінің қызығушылық өрісінің кеңдігімен және табиғат сырларына терең енуімен ерекшеленеді. Оның зерттеулері математика, физика, химия, Жер туралы ілім, астрономия салаларына жатады. Бұл зерттеулердің нәтижелері қазіргі заманғы жаратылыстанудың негізін салды. 1756 жылы М.В. Ломоносов химиялық реакция кезіндегі массаның сақталу заңының жалпы негіздік сипатына назар аударды. 1741-1750 жылдар аралығында өзінің корпускулалық (атом-молекулалық) ілімінің негізін жариялады, бірақ ол тек 100 жылдан кейін ғана дамыды. 1744-1748 жылдар аралығында жылудың кинетикалық теориясын ұсынды. 1747-1752 жылдар аралығында химиялық құбылыстарды ұғындыру үшін физиканың қажеттігін түсіндірді және химияның теориялық бөлімі үшін «физикалық химия», тәжірибелік бөлімі үшін «техникалық химия» атауларын ұсынды. Оның еңбектері табиғи философияны тәжірибелік жаратылыстанудан бөліп қарайтын ғылымның дамуына негіз болды. 1748 жылға дейін Михаил Васильевич Ломоносов көбінесе физикалық зерттеулермен айналысты, ал 1748-1757 жылдар аралығында оның еңбектері негізінен химияның теориялық және тәжірибелік мәселелерін шешуге бағытталды. Атомдық түсініктерді дамыта отырып, ол алғаш рет денелердің «корпускулалардан», ал олардың өз кезегінде элементтерден тұратындығы туралы пікірін айтты. Бұл тұжырым қазіргі заманғы молекулалар мен атомдар туралы түсініктерге сәйкес келеді. Ол салыстырудың нақты әдістерін жасап шығарды, сандық талдаудың көлемдік әдістерін қолданды. 1756 жылы пісірілген түтіктерде металдарды күйдіру тәжірибесін жасау кезінде олардың салмағы қыздырудан кейін өзгермейтінін көрсетті және Р. Бойльдің металдарға жылулық материя қосылуы туралы ойының қате екендігін көрсетті. |