Следующим шагом в развитии науки стала так называемая Научная революция. Наибольший вклад ее подготовку сделал великий итальянский ученый Галилео Галилей, заложив основы классической механики и сопротивления материалов. Свои экспериментальные исследования он проводил на основных, самых простых задачах механики, изучая падение тяжелых тел, их движение по наклонной плоскости, колебания маятника и баллистическую задачу. Основным трудом Галилея являются «Беседы о двух системах мира птолемеевой и коперниковой».
XVII век дал миру множество выдающихся ученых. Среди них можно отметить следующих:
Исаак Бекман (ок. 1570–1637) – голландский математик. Независимо от Галилея вывел законы скоростей и расстояний при падении. Экспериментально исследовал колебания натянутой струны.
Марен Мерсенн (1588–1648) – французский физик, математик и богослов. Возрождал экспериментальные методы в механике, например, исследовал колебания маятника и струны и измерял скорость звука в воздухе. Предложил схему зеркального телескопа. Вел переписку со всеми выдающимися учеными того времени из разных стран. В 1932–1970 гг. издано 11 томов писем, адресованных Мерсенну. Играл роль связующего центра, его деятельность способствовала научному общению, на основе кружка Мерсенна в 1666 г. организована Парижская Академия наук.
|
|
Рене Декарт (латинизированное имя Картезий) (1596–1650) – французский философ, физик, математик и физиолог. Заложил основы аналитической геометрии, ввел систему координат, усовершенствовал алгебру. Вывел закон сохранения количества движения. Создал философское учение картезианство.
Пьер Гассенди (1592–1655) – французский философ-материалист, математик и астроном. Свой курс философии он строил таким образом, что сначала излагал учение Аристотеля, а потом показывал его ошибочность. Открытия Коперника и сочинения Джордано Бруно окончательно убедили Гассенди в непригодности аристотелевской физики и астрономии. По учению Гассенди, все существующее состоит из атомов и пустоты и находится в пространстве, как бесконечной возможности наполнения, и времени; время и пространство никем не сотворены и не могут быть уничтожены, в отличие от атомов, которые, по Гассенди, созданы богом. Тела состоят не из первичных атомов, а из их соединений, которые Гассенди называл «молекулами» (от слова moles – «масса»). Атомное учение Гассенди было благожелательно принято естествоиспытателями XVII в. Многие из них, в том числе Р. Бойль, И. Ньютон, Р. Гук, основываясь на построениях Гассенди, излагали в своих трудах корпускулярные учения.
Пьер Ферма (1601–1665) – французский математик, один из создателей аналитической геометрии и теории чисел (теорема Ферма). Труды по теории вероятностей, исчислению бесконечно малых и оптике (принцип Ферма). Является предшественником Лейбница и сводит задачу интегрирования к алгебраической.
|
|
Бенедетто Кастелли (1577–1644) – итальянский физик и математик, друг и ученик Галилея. Основные труды Кастелли относятся к гидравлике и гидрометрии. Из сочинений Кастелли наиболее известно «Измерение текущей воды» (1628), в котором он впервые изложил основы гидрометрии. Продолжил исследования Галилея в области гидростатики.
Эванджели́ста Торриче́лли (1608–1647) – итальянский математик и физик, ученик Кастелли и Галилея. Известен как автор концепции атмосферного давления и продолжатель дела Галилея в области разработки новой механики. В 1641 году Торричелли переехал к Галилею в Арчетри, где стал его учеником и секретарем, а после смерти Галилея (1642) – его преемником на кафедре математики и философии Флорентийского университета. В 1644 году развил теорию атмосферного давления, доказал возможность получения так называемой «торричеллиевой пустоты» и изобрел ртутный барометр.
Винченцо Вивиани (1622–1703) – итальянский физик и математик, ученик Галилея и Торричелли. Совместно с Торричелли проводил различные физические опыты. В 1639 году Вивиани становится учеником самого Галилея. Он стал неоценимым помощником слепого ученого, который в то время находился под надзором инквизиции. После смерти Галилея и Торричелли Вивиани продолжил научные исследования своих наставников. Попутно подготовил к печати сборник трудов Галилея и биографию ученого.
Христиан Гюйгенс (1629–1695) – нидерландский ученый, математик, астроном и физик, один из основоположников волновой оптики. В 1665–1681 гг. работал в Париже. Изобрел (1657) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний физического маятника, заложил основы теории удара. В 1678 г. создал волновую теорию света (опубликовано в 1690 г.), объяснил двойное лучепреломление. Совместно с Робертом Гуком установил постоянные точки термометра. Усовершенствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор трактата «Маятниковые часы» (1673) и одного из первых трудов по теории вероятностей (1657).
Исаак Ньютон (1643–1727) – великий английский ученый, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики. Ньютон сделал решительный шаг в развитии механики. Он поставил перед собой грандиозную задачу – объяснить с единых позиций движение в Космосе и на Земле. «Экспериментальным материалом» ему послужили законы Кеплера. Он вывел закон всемирного тяготения и сформулировал три аксиомы динамики (законы Ньютона). Дал основные понятия механики: масса, плотность, количество движения, сила, выдвинул концепцию абсолютного – единого пространства и времени и развил идеи относительности движения Галилея. Все это позволило Ньютону движение планет Солнечной системы, особенности движения Луны, прецессии и сжатия Юпитера, форму Земли, описать явление приливов и отливов. Ньютонова модель Вселенной оставалась неизменной вплоть до новой научной революции начала XX века.
Рассматривая непрерывные процессы, Ньютон разработал дифференциальное и интегральное исчисление (флюксии и флюенты). К сходным результатам независимо от Ньютона пришел Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646–1716). Дифференциальное исчисление стало наиболее важным математическим аппаратом.
Ньютон открыл дисперсию света, хроматическую аберрацию, исследовал интерференцию и дифракцию, развивал корпускулярную теорию света, высказал гипотезу, сочетавшую корпускулярные и волновые представления. Он продемонстрировал, что поток света, кажущийся нам белым, состоит из спектральных цветов, на которые его можно разделить при помощи призмы.
|
|
Гениальное сочинение Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1687) ознаменовало научную революцию. Научная революция стала возможной благодаря динамичному развитию общества, уже достигшего значительного технологического прогресса.
Изобретения
Огнестрельное оружие, порох и корабли, способные пересекать океаны, позволили европейцам открыть, исследовать и нанести на карту значительную часть мира, а изобретение книгопечатания означало, что любая информация быстро становилась доступной ученым всего континента.
Итак, к XVII веку наука действительно далеко продвинулась в своем развитии. Помимо телескопа, были изобретены такие приборы, как микроскоп, термометр, барометр и воздушный насос.
Научные достижения постоянно множились. Двумя другими знаменитыми английскими экспериментаторами были Уильям Гилберт (1544–1603), заложивший основы изучения электричества и магнетизма, и Роберт Гук (1635–1703), который ввел понятие «клетка» для описания того, что увидел через линзы усовершенствованного им микроскопа. Ирландец Роберт Бойль (1627–1691) изобрел вакуумный насос и сформулировал закон, известный в наши дни под названием закона Бойля – Мариотта, который устанавливает соотношение между объемом и давлением.