Развитие физики в первой половине XVIII в

Развитие физики в первой половине XVIIIв. Проходило в обстановке борьбы двух направлений – французского естествоиспытателя Р.Декарта и английского физика и философа И. Ньютона. Р.Декарт. известный так же под латинизированным именем Картезий, наиболее последовательно выражал механистические представления о природе. Он и его последователи – картезианцы –наделяли материю лишь самыми простыми механическими свойствами: протяженностью, непроницаемостью и инерцией. Они исключали понятие силы, не признавали взаимодействий тел на расстоянии. Их логические построения опирались не на изучение конкретных явлений природы, а на умозрительные схемы, составленные на основании надуманных гипотез.

Ньютон и его последователи  строили свои механистические теории на основе практики и хорошо проведенных экспериментов. Выдающуюся роль в механике Ньютона играло понятие силы, вызывающей перемещение тел в пространстве. Закон всемирного тяготения, открытый великим английским ученым, стал основным законом небесной механики. Многие физические процессы последователи Ньютона стремились объяснить результатом движения материальных частиц и тел под действием различных сил. Однако эти силы считались присущими не всем частицам материи, и это привело к тому, что многие физики стали приписывать такие избирательно действующие силы частицам каких-то невесомых жидкостей(флюидов).Обе гипотезы казались Ломоносову далекими от истины.

Ломоносов разрабатывает собственную молекулярно –кинетическую теорию теплоты, согласно которой единственной причиной теплоты является внутреннее вращательное движение мельчайших «нечувствительных» физических частиц, а температура и степень нагрева тела служат мерой интенсивности движения частиц. «Теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи», - утверждал ученый.

В связи с рассмотрением  теории теплоты Ломоносов поднимает  весьма важный вопрос о границах скоростей  теплового движения мельчайших частиц материи и высказывает ценную мысль о существовании абсолютного  нуля, то есть температуры, при которой  полностью прекращается тепловое движение частиц материи. Но вместе с тем он отмечает, что высший степени холода на земном шаре не существует.

«Действительно, все, что нам кажется  холодным, лишь менее тепло, чем наши органы чувств. Так, самая холодная вода еще теплее, так как лед, в который вода замерзает ни более сильном морозе, холоднее ее, т.е. менее тепел».

Одновременно с разработкой  молекулярно –кинетической теории теплоты Ломоносов создал основы молекулярно –кинетической теории газов, прежде всего воздуха.

Введенное Ломоносовым понятие  о беспорядочном чередовании  в «нечувствительные промежутки времени» атомов воздуха (смесь газов, так как другие газы в то время  были не известны), то есть представление  о мгновенном взаимодействии соприкасающихся  между собой атомов, составляет основную идею современной кинетической теории газов.

Теория газов, разработанная Ломоносовым, была новым словом в науке и явилась основанием для дальнейших исследований в XIX в. Многие идеи, впервые высказанные ученым в «Опыте теории упругости воздуха» ив других трудах, получили подтверждение в физике следующего столетия.

 

Учение  о свете и цветообразовании

С начала своей научной  деятельности Ломоносов  интересовался  природой света и цветов.

Теоретическое и практические исследования по проблемам света и цветообразования Ломоносов обобщил в «Слове о происхождении света, новую теорию о цветах представляющую». Рассмотрев гипотезы о природе света, в частности теорию истечения света, предложенную И. Ньютоном, он пришел к выводу, что свет распространяется колебательным движением частиц эфира, заполняющего мировое пространство. Следуя за Декартом, Ломоносов предлагает модель эфира, состоящую из частиц трех разных размеров. Он разрабатывает принцип «совмещения», который позволил ему дать  свое объяснение цветовых явлений, в том числе механизма взаимодействия цветовых лучей с поверхностью тел. Он включил в свою теорию представление Э. Мариотта о трех основных цветах – красном, желтом и синем, поскольку оно совпадало с его собственными наблюдениями.

С современных научных  позиций взгляды Ломоносова на природу  света и цветообразования кажутся наивными. Однако материалистическое объяснение в XVIII в. Этих сложных явлений природы явилось важным звеном в развитии науки о свете.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учение  об электричестве.

Одной из физических проблем, которая привлекла внимание многих ученых XVIII в., являлся вопрос о природе электрических явлений. Он обратился к изучению атмосферного электричества, что, по его мнению, должно явиться ключом к глубокому пониманию природы электрических явлений. Первые исследования атмосферного и статического электричества Ломоносов начал проводить в начале 1750-х гг. вместе с акад., Г.В. Рихманом. Основываясь на своих наблюдениях, Ломоносов сделал важное для того времени открытие- что электрические заряды в атмосфере существуют и в отсутствие грозовых явлений. Он писал: «..без всякого чувствительного грому и молнии происходили от громовой машины сильные удары с явными искрами и с треском, издалека слышным, что еще нигде не примечено и с моею давнею теорию о теплоте и с нынешнею об электрической силе весьма согласно».

26 июля 1753г. Ломоносов и  Рихман с помощью незаземленной  особой электроизмерительной установки,  так называемой «громовой машины»,  во время грозы проводили наблюдения, каждый – у себя дома. От  сильного удара молнии погиб  Рихман. Ломоносов тяжело переживал  смерть друга и коллеги. Он  писал: «Умер Рихман прекрасною смертью, исполняя по своей профессии должность. Память его никогда не умолкнет»

Это трагическое событие  не поколебало решимости Ломоносова продолжать научные изыскания в  области электричества. Он выдвинул собственную теорию образования  электрических зарядов в атмосфере, дал объяснение происхождению северных сияний, образованию комет, установил  связь между природой света и  электричества. Разработал свою концепцию  о восходящих и нисходящих потоках  воздуха, которая имела большое  значение для правильного понимания  и объяснения различных метеорологических  процессов. Наконец, предложил способы  защиты от грозовых явлений.

Ломоносов доказал самостоятельность  и независимость своих исследований в те же годы американским ученым и  общественным деятелем В. Франклином.

Ломоносов предвидел безграничные возможности, которые откроет электричество  перед человечеством. Он возлагал на  электричество «великую надежду к благополучию человеческому показывающее».

Отечественные ученые XIX в. Хорошо знали и целили исследования Ломоносова в области атмосферного электричества.

«В половине XVIII столетия (1752г.) открыто Франклином атмосферное электричество и положено, таким образом, основание к объяснению величественного и вместе с тем страшного явления-грозы. С этим знаменитым именем в науке мы, русские, не без гордости можем поставить наряду имя Ломоносова, который в следующем году (1753г.) в «Слове» своем о явлениях воздушных, кроме полной теории образования грозовых туч, весьма значительной особенно для тогдашнего времени, высказал весьма много глубоких мыслей относительно метеорологии».