Идеи атомистики в античной науке, школа Демокрита-Эпикура.

Демокрит (ок. 470 или 460 гг до н.э. – ок. 370 гг до н.э.)

· Все тела состоят из мельчайших материальных частиц – атомов и незаполненного пространства – пустоты. Пустота нужна для перемещения атомов в пространстве и столь же реальна, как и тела.

· «Целые миры превращаются в другие, превращаются и отдельные вещи, ибо вечные атомы не могут исчезнуть бесследно».

Демокрит – атомистическое учение.

· Атомы неуничтожимы, вечны, а потому и вся Вселенная, из них состоящая, существует вечно.

· Атомы находятся в постоянном движении, изменяют свое положение в пространстве.

· Атомы представляют собой мельчайшие неизменные, непроницаемые и абсолютно неделимые частицы.

· Атомы различаются по форме (крючкообразные, изогнутые, шероховатые, угловатые) и величине. Все предметы материального мира образуются из атомов различных форм и различного порядка их сочетаний.

· Атомы бесконечны в числе, число конфигураций атом также бесконечно.

Демокрит – космология.

• Из атомов образуются не только окружающие нас предметы, но и целые миры, которых во Вселенной бесчисленное множество.
• Миры образуются в результате вихреобразного движения атомов. В космическом вихре в результате действия закона притяжения подобного подобным атомы, однородные по форме, объединились, образовав Землю и небесные тела. Центр нашего мира – Земля.
• Число миров бесконечно. Миры возникают, переживают расцвет и погибают. Наш мир – в состоянии расцвета.

Демокрит – детерминизм.

• Все, происходящее в мире подчинено только закону необходимости (причинности). Необходимость – бесконечная цепь причнно-следственных связей.
• Всякого рода случайность – лишняя иллюзия, порожденная незнанием подлинных причин происходящего. Знание причин превращает случайность в необходимость.
• Ничто, происходящее в мире, не происходит беспричинно. Случайность придумали люди для оправдания собственного невежества. «Люди измыслили идол случая».

Эпикур (341-270 гг. до н.э.)

«Если бы нас нисколько не беспокоили подозрения относительно небесных явлений и подозрения относительно смерти, будто Она имеет к нам какое-то отношение, то мы не имели бы надобности в изучении природы».

Эпикур – атомистическое учение.

• Все существующее во Вселенной возникает в результате соединения атомов в различных комбинациях.
• «И по количеству тел, и по величине пустоты Вселенная безгранична». «Миры безграничны (по числу), как похожие на этот мир, так и не похожие».
• Атомы не могут превышать некоторой величины.
• Число их форм ограниченно.
• Атомы обладают тяжестью.
• Атомы неделимы, однако возможны наименьшие части атомов.

Эпикур – учение о движении.

• Атомы вечно движутся через пустоту с одинаковой скоростью.
• Возможно свободное (спонтанное) отклонение атома от происходящего в силу необходимости прямолинейного движения.
• Для самоотклонения не существует никаких внешних причин. Изменение направления движения может быть обусловлено причинами, содержащимися внутри самих атомов.
• На основании случайности движения атомов Эпикур отрицал идею судьбы и предопределенности. «Лучше было бы следовать мифу о богах, чем быть рабом судьбы физиков; миф дает намек на надежду…, а судьба заключает в себе неумолимость»

Эпикур – учение о познании.

• Познание основано на непосредственных чувственных впечатлениях. Все, что мы ощущаем – истинно, ощущения никогда нас не обманывают. Заблуждения и ошибки возникают тогда, когда мы что-то прибавляем к нашим ощущениям, т.е. их источником является разум.
• Объяснение природных явлений основано на методе аналогии с учетом данных чувственного восприятия.
• Подобный метод допускает не одно единственное, а множество возможных объяснений (затмение Солнца могут происходить как в следствии угасания, так и в результате заполнения другим телом).
• Гносеологический плюрализм – каждое явление может иметь несколько объяснений.

1. Естествознание Нового времени. Галилей: исследование падения тел, принципы инерции, относительности, суперпозиции; преобразования Галилея.

Эпоха Нового времени охватывает три столетия XVII, XVIII, XIX века. В этом трехсотлетнем периоде особую роль сыграл XVII век. В XVII веке родилось классическое естествознание, у истоков которого стояли такие выдающиеся ученые как Галилей, Кеплер и Ньютон.

Галилей считал, что истинное знание достижимо исключительно на пути изучения природы при помощи наблюдения, опыта (эксперимента), и вооруженного математическим знанием разума. Он был уверен, что законы природы написаны на языке математики.

Используя построенные им телескопы (сначала с трехкратным увеличением, а затем с 30-кратным), Галилей установил, что Солнце вращается вокруг своей оси, а на его поверхности есть пятна. У Юпитера Галилей обнаружил 4 спутника (из 13 известных в настоящее время). Галилей убедился в том, что кажущийся туманностью Млечный Путь состоит из множества отдельных звезд.

Изучая падение тел, он установил, что

1. свободно падающее тело движется с постоянным ускорением;

2. время падения тела не зависит от массы.

Он получил формулу, связывающую ускорение, путь и время падения тела

;

Исследование Галилеем свободного падения тел имело большое значение для становления механики как науки.

Галилей строил механику по образцу геометрии Евклида: сначала вводил постулаты и определения, а затем получал из них необходимые следствия.

В учении Галилея были заложены основы нового механистического естествознания.

Он разграничил понятия равномерного и неравномерного, ускоренного движения. Сформулировал понятие ускорения (скорость изменения скорости). Показал, что результатом действия силы на движущееся тело является не скорость, а ускорение.

До Галилея общепринятым в науке считалось понимание движения, выработанное Аристотелем. Оно сводилось к следующему: тело движется только при наличии внешнего на него воздействия. Если это воздействие прекращается, то тело останавливается. Галилей вместо него сформулировал совершенно иной принцип, получивший впоследствии название принципа инерции: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости своего движения, если на него не производится никакого внешнего воздействия.

Галилей выработал понятие инерциальной системы отсчета.

Галилей сформулировал принцип относительности: внутри равномерно движущейся системы все физические процессы протекают так же, как и внутри покоящейся (говоря физические, он имел в виду механические явления).

Галилей открыл закон независимости действия сил (принцип суперпозиции): две различные причины, вызывающие движение одного и того же тела, не влияют друг на друга. Каждая действует так, словно другая отсутствует.

Исследования Галилея заложили надежный фундамент динамики, а также методологии классического естествознания. С полным основанием Галилея называют «отцом современного естествознания».