МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РФ

МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

ВІДКРИТИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФІЛІЯ Г. ЄЙСЬК

РЕФЕРАТ

ПЗ

КОНЦЕПЦІЇ сучасного природознавства

НА ТЕМУ: ІДЕЇ І. Ньютона І К. Лине

ВИКОНАВ: ШИЛОВА ЛАРИСА

ВОЛОДИМИРІВНА

СТУДЕНТКА 11-Ю

ПЕРЕВІРИТИ: ТРОФІМОВА

ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА

ЄЙСЬК 2000

Життєвий шлях Ісаака Ньютона.

Було б правильно сказати,

Що Ньютон не тільки привів

В порядок всю сукупність

Відомих у той час даних,

Але і приписати його генію

дивну здатність передбачати

Наступні відкриття та подальше

Розвиток науки

Н. Бор < br>Ісаак Ньютон народився 4 січня 1643 в сім'ї небагатого фермера. Йогодитинство проходило в селі Вулсторп недалеко від містечка Грантом, де віннавчався у громадській школі. Виховувала його бабуся, так як батьконезадовго до його народження помер, і мати, вдруге вийшовши заміж, виїхала зсела. Здавалося, доля підготувала Ньютону життя фермера, але прагнення дознань, захоплення математикою, несподівано прокинулося в ньому в шкільніроки, звернув на себе увагу шкільного вчителя і родичів. Устарості Ньютон згадував, що його улюбленою справою тоді було майструватирізні механічні іграшки, сонячний годинник, а у 1658 році він пройшов свійперший фізичний експеримент: вимірюючи дальність стрибка у напрямкувітру і проти, зумів визначити силу вітру під час бурі. Родичіумовили мати Ісаака НЕ пріпятствовать його подальшої освіти, і в
1661 він був прийнятий у Трініті-коледжу на правах субсайзера-бідногостудента в обов'язки якого входило також прислуговування членам коледжуі''дійсним''студентам. Знаменитий коледж, заснований в 1546році за 400 років існування відіграв величезну роль у розвитку англійськоїкультури і науки.

Видатні здібності і старанність Ньютона дозволили йомушвидко пройти всі сходинки ірархіческой сходи академічних знань. У
1669 він отримав почесну Люкасовскую кафедру і читав у Кембриджськомууніверситеті лекції з оптики і математеке. Весь інший час молодийвчитель присвячував науковим дослідженням. Це найбільш плідний період ужиття Ньютона, протягом якого було зроблено майже всі його основнівідкриття. Особливо результативним були майже два роки його вимушеногоперебування в рідному селі Вулсторп (1665-1667) під час страшної епідеміїчуми, що охопила всю Англію. Саме тут він створює свою першокласнаоптичну лабораторію і проводить перші експерименти по розкладу світла впризмах, розробляє основні теорії''флюксій''-диференціальне таінтегральне числення, роздумує про всесвітнє тяжіння і отримує законзменшення сили тяжіння з растояние. Але світ дізнається про всі ці відкриттядва десятки років по тому. Ньютон був людиною дуже обережним, невиносили поспіху у роботі.

У 1668 році в результаті великого і захопленого праці, в якомупроявилося мистецтво Ньютона як хіміка і металурга, була виготовленамодель телескопа нового типу. Перший телескоп-рефлектор мав діаметрдзеркала всього 2,5 см і довжину 15 см, але цей крихітний інструмент мігдавати зображення не гірше громіздких телескопів з лінзами. Завдяки цьомувинаходу ім'я Ньютона стає відомим і в січні 1672 йогообирають в Лондонське Королівське товариство. Через гол на засіданні товариствавін зачитує свій мемуари''Нова теорія світла і кольорів'', в якомувикладені його геніальні експериментальні дослідження з дісепсіі світла.
Мемуар був складений вченим на основі лекції з оптики, які він читав у
1669-1671 роках студентам Кембриджу. Його зовсім нова, революційнатеорія про квіти, побудована на основі переконливих експериментів, повністювідкинула старі погляди про світло і колір, що йдуть ще від Аристотеля.
Згідно з цими поглядами, різні кольори світла пояснювалися різнимипропорціями між світлом і тінню, взаємодією світла з вещесвом. Ньютонпершим показав, що реально існують монохромотіческіе промені різноїкольоровості і білий, звичайний світло є суміш цих променів.

Наприкінці 1675 Ньютон надсилає до Королівське суспільство щеодин оптичний мемуари, в якому описує знамениті досліди, які призвели довідкриття так званих кілець Ньютона. На підставі цих дослідів вченийробить висновок про''періодичності''у поширенні свеета. У листуванні з
Гуком-прихильником хвильової природи світла-Ньютон аналізує всіпереваги і недоліки хвильової концепції і схиляється до деякихдуалізму природи світла, передбачаючи основну ідею квантової фізики. Однаквін не розвиває своїх гіпотез про природу світла. Йому ближче була іміссіоннаятеорія, що дозволяла просто пояснити закон прямолінійного поширеннясвітла. Це дало підставу учням і послідовникам Ньютона вважати йогоосновоположником нової теорії світла, і авторитет великого вченогоштучно стримував розвиток хвильової оптики аж до появи робіт
Юнга і Френеля.

Хворобливо сприймаючи будь-яку критику своїх робіт, Ньютон вирішуєне публікувати творів з оптики. І його''Оптика'', в якій він зібраввсі свої дослідження світлових явищ, виходить лише в 1704 році, через рікпісля смерті Р.Гука-основного критика і прітендента на багато відкриттів
Ньютона. Ця книга і в даний час є зразком опису тонкого іізмуного фізичного експерименту, а досліди з призмою стали класичними інезмінно демонструються на уроках фізики.

Оптика Ньютона

Тематика спостереження у Ньютона не дуже велика, обрані дуже простіоб'єкти (волосся, півплощини, прямокутна і клиновидні щілини) щобдію побічних чинників не заважало з'ясування основних причин явища. Уперших двох книгах''Оптики''''пропозиції''і''спостереження''всюдиподіляються або на початку слід чітко сформульований тезу, а потім віндоводиться дослідами, або ця теза з'являється на основі аналізупопередніх спостережень.

Потретє книзі виклад побудовано по-іншому. Формально тутвзагалі немає''пропозицій''. Цим Ньютон, мабуть хотів підкреслитивідсутність повної ясності в питанні, яке, на його думку, пояснюєтьсянедоліком експериментальних даних:''Проводячи попередні спостереження, янамерівался повторити більшість з них з більшою ретельністю іточністю і зробити деякі нові спостереження для визначення способу,яким промені світла згинаються при їх проходженні близько тіл, сосдаваякольорові облямівки з темними лініями між ними. Але я тоді був перерваний, і неможу тепер думати про те, щоб взятися за подальший розгляд цихпредметів. З огляду на те, що я не завершив цій частині мого плану, я закінчупропозицією лише кількох питань для подальшого дослідження,що зроблять інші''.

При читанні третьої книги''Оптики''дуже важко освободітьсяивід відчуттів, що всі дифракційні досліди ставилися за заздалегідь продуманимплану після того, як була сформульована теорія цих дослідів. Дослідниктворчості Ньютона лорд Кейн одного разу сказав про Ньютоні:''Я підозрюю, щойого експерименти були завжди засобом не дли відкриття, а тільки дляперевірки того, що він вже знав''.

Механіка Ньютона.

Від оптичних досліджень вчений постепннно переходить до проблеммеханіки. Перші ідеї про всесвітнє тяжіння з'являються у нього під час
''Вулсторпского відпустки''. Саме до цього періоду відноситься знамениталегенда про''ньютонівському яблуці'', і падіння якого осяяло вченого. Допроблеми обгрунтування кеплеровскіх законів руху планет Ньютон вНадалі подхоліт неодноразово: у 1679 році його стимулює до цьоголист Р. Гука, а в 1684 році, коли були отримані більш точні дані пророзмірах Землі, відстань від Землі до Місяця і обгрунтування елліптічесіхорбіт стало пекучого проблемою дня, один вченого астроном Е. Галлей наполегливовимагає від Ньютона остаточного рішення. У 1687 році завдяки зусиллям
Галлея виходить в світ книга Ньютона під назвою''''Математичніпочатки натуральної філософії''

В історії естесвознанія не було події більш великого, ніжпояви''Почав Ньютона ... Ньютоново вчення про пространсва часу, масах ісилах давало загальну схему для вирішення будь-яких конкретних задач механіки,фізики та астрономії. Величний приклад системи світу, розібраний
Ньютоном, увінчаний відкриттям всесвітнього тяжіння, захоплював науку на цейновий шлях, на застосування ньютоновой схеми до всіх розділів фізики.
Виникла''класична фізика''за образом і подобою''''Почав''.*

Його''метод принципів'', глибоко реалізований у зазначенихфізичних роботах, полягає в наступному. На основі досвіду формулюєтьсянайбільш загальні закономірності-аксіоми або так звані принципи, і зних дедуктивним шляхом виводиться окремі зкони та положення, які повиннібути перевірені на досвіді. Згода з досвідом цих наслідків є гарантієюсправедливості основних положень теорії. Цей шлях побудови фізичногознання виявився надзвичайно плідним, і всі наступні великі теорії (електродинаміка, термодинаміка, теорія відносності, квантова теорія-
Бура) побудовані саме так.

Свій метод Ньютон протиставив пануючому тоді вприродознавстві прагненню будь-що-будь пояснити явища навітьспомощью не обгрунтованих досвідом гіпотез, здогадок і спекуляції. Ньютонвважав, що на такій основі побудувати справжню фізичну теорію не можна.
Якщо на даному етапі немає можливості пояснити причини, то слідобмежитися встановленням з експериментів реальної закономірності. Звідсийого рішуча кредо:''Все ж таки, що не виводиться з явищ, повинноназиватися гіпотезою; гіпотезою ж метофізіческім, фізичним,механічним, прихованим властивостям не місце в експериментальній філософії, --пише він у''Загальних повчанні''друге видання''Почав''.
* Вавилов про працях Ньютона-Г. М. Голін''Класики фізичної науки''

Теорія тяжіння Ісаака Ньютона.

З ім'ям Ньютона пов'язано відкриття або остаточне формулювання основнихзаконів динаміки: закону інерції, пропорційності між коллічетсвомруху mv і рушійної сили.

Рівність за величиною і протилежності за напрямком сил прицентральному характер взаємодії. Вершиною науки Ньютона стала йоготеорія тяжіння і проголошення першого справді універсальногозакону природи-закон всесвітнього тяжіння.

У 1666 році у Ньютона виникає ідея всесвітнього тяжіння, йогоспорідненість з силою тяжіння на Землі і ідея про те, яким чином можнаобчислити силу тяжіння. Доведення тотожності сили тяжіння на Землі і ідеяпро те, яким чином можна обчислити силу тяготеніяю. Доведення тотожностісили тяжіння на землі Ньютон проводить на основі обчисленнядоцентровий прискорення Місяця в її зверненні навколо Землі, зменшившице прискорення пропорційно квадрату відстані Місяця від Землі, вінвстановлює, що воно дорівнює прискорення сили тяжіння в земної поверхні.
Узагальнюючи ці результати, Ньютон зробив висновок, що для всіх планет імееімісце тяжіння до Сонця, що всі планети тяжіють один до одного з силою,зворотно пропорційною квадрату відстані між ними. Далі Ньютонвисунув тейзіс, відповідно до якого сила тяжіння пропорційна лишеколічесву матерії (масі) і не залежить від форми матеріалу та іншихвластивостей тіла. Розвиваючи це положення, Ньютон формулює закон всесвітньоготяжіння.

Давня ідея взаємного прагнення тел один до одного (''кохання'')завдяки Ньютону звільнилося від антропоморфності і таємничості. Утеорії тяжіння Ньютона стало як універсальна сила, яказ'являється між будь-якими матеріальними частками незалежно від їх конкретнихякостей і складу, завжди пропорційна їх масам і назадпропорційна квадрату відстані між ними. Ньютон показав нерозривнийзв'язок, взаємозумовленість законів Кеплера і закону зміни діїсили тяжіння обернено пропорційно квадрату відстані. Закони рухупланет представляли як наслідку закону всесвітнього тяжіння. Причину таприроду тяжіння Ньютон не вважав за можливе обговорювати, не маючи на церахунок достатньої кількості фактів.

Космологія Ньютона.

Незважаючи на свій знаменитий девіз''гіпотез не вигадував! '', Ньютон якмислитель найбільшого масштабу не міг не замислюватися і над загальнимипроблемами світобудови. Так, зокрема, він поширив свою теоріютяжіння на проблеми космології.

Але й тут він був не схильний давати волю фантазії і прагнуваналізувати прямі логічні наслідки з вже встановлених законів.
Поширивши закон тяжіння, підтверджений тоді лише для Сонячноїсистеми, на весь Всесвіт, Ньютон розглянув головну космологічніпроблему: скінченна або нескінченна Всесвіт. Питання виглядав так: у якомувипадку можливе гравитирующих Всесвіт, коли вона скінченна або коли вонанескінченна? Він прийшов до висновку, що лише в разі нескінченність Всесвітуматерія може існувати у вигляді безлічі космічних об'єктів-центрівгравітації. У кінцевій всесвіту матеріальні тіла рано чи пізно злилисяб в єдине тіло до центру світу. Це було перше суворе фізико -теоретичні обгрунтування нескінченності світу.

Ньютон замислювався і над проблемою походження впорядкованої
Всесвіту. Однак тут він зіткнувся із завданням, для вирішення якої щене мав науковими фактами. Він першим чітко усвідомив, що однихтільки механічних властивостей матерії для цього не достатньо. Ньютонкритикував концепції атомістів і картезіанцев, справедливо стверджуючи, щотільки з одних невпорядкованих механічних рухів часток не моглавиникнути вся складна організація світу. Він вважав, що матерія сама пособі пасивна і не здатна до руху. І тому, наприклад, для ньоготаємницею було початок орбітального руху планет. Для розкриття цієїтаємниці залишалося вдатися лішю до якоїсь більш могутньою, ніж тяжіння силі -до Бога. Тому Ньютон змушений був допустити божественний''перший поштовх
'', Завдяки якому планети придбали орбітальний рух, а не впалина Сонці. Знадобилося всього пів століття для того, щоб у естесвознаніісформульована ідея природної еволюції матерії, спростовуєбожестенний''первотолчок''.

Завершення діяльності Ньютона.

Творчесво Ньютона не обмежується фізикою, математикою і хімічноїтехнологією. Однак його роботи з хранологіі та богослов'я, написані вНаприкінці життя, не несу на собі друку ньютонівського генія. Ньютон багато силі часу віддав вивченню історії християнства, розробці теологічнихпитань хронології. Інтерес до таких проблем не дивний, якщозгадати, в який бурхливий час жив Ньютон.

У результаті напруженої розумової праці відбувається зривпсихіки вченого і на протязі кількох років (1690-1693) він виявляєтьсянепрацездатним.

Згідно з переказами, психічний розлад відбулося післяпожежі в будинку Ньютона, в результаті якого загинули його рукописи з оптикиі механіки.

Останні 30 років життя Ньютона пройшли в октівной адміністративноїдіяльності, в атмосфері забезпеченості, пошани і гучної слави. Він -депутат парламенту, головний директор Монетного двору, з 1703
-Президент Королівського товариства, у 1705 році королева робить його''сером Ісаком''. Майже до самої смерті (31 березня 1727) він бувабсолютно здоровий і активний, не дивлячись на те, що народився передчасно ібув настільки кволим і балезненним дитиною, що домашні вважали його немешканцем на цьому світі. Аскетичний спосіб життя, скромність і помірність увсім дозволили йому прожити довге життя, повністю віддання науці. Сам
Ньютон розумів, що все, створене ним, не є остаточна перемога розумунад силами природи, що пізнання світу нескінченний:''Не знаю, чим я можуздаватися світу, але сам себе я зда тільки хлопчиком, що грає на морськомуберезі, розважаються тим, що до пори до часу, відшукую камінчик більшебарвистий, ніж зазвичай, або красиву раковину, в той час як великийокеан істини розстеляється продуманий недослідженим''.

Ліней, його життя та ідеї.

Шведська естествознатель член Паризької АН (1762). Одержав світовуВідомий завдяки сосданой ним системі рослинного і тваринного світу.
Народився в сім'ї сільського пастора. Вивчав природознавство і медичнінауки в Лундські (1727) і Упсальському (з 1728) університетах. У 1732здійснив подорож по Лапландії, результатом якого з'явився працю''Флора
Лапландії''. У 1735 переїхав до міста Хартекамг (Голландія), де заведовалбатоніческім садом, захистив докторську дисертацію''Нова гіпотезапереміжних лихоманок''. У тому ж році опупліковал книгу''системаприроди''. З 1731 займався в Стокгольмі лікарською практикою, в 1739очолив морський госпіталь, домігся права розкривати трупи з метоювизначення причини смерті. Брав участь у створенні шведської АН і став їїпершим президентом (1739). З 1741 керівник кафедри в Упсальськомууніверситеті, в якому викладав медицину і природознавство. Лінейсприяв широкому введенню природничих наук у системууніверситетського боразованія.

Створена Лінеєм система рослинного і тваринного світузавершила величезна праця ботаніку і зоологів першої половини 18 століття. Одназ головних заслуг лине в тому, що в''Системі природи''він застосував іввів у вживання так звану бінарну номенклатуру, згідно з якою,кожен вид позначається двома латинськими назвами-родовим і видовим.
Ліней орпеделіл поняття''вид'', користуючись як морфологічними так іподібність у межах потомства однієї сім'ї) так і фізіологічними (наявністьплідного потомства) критеріями, і встановив чітке супідрядність міжсистематичними категоріями: клас, загін, рід, вид, варіація.

В основу класифікації рослин Ліней поклав число, величинуі розташування тичинок і маточок квітки, а також ознаку одно-, дво-абомногоданності рослини, оскільки вважав, що органи розмноження-найістотні і постійні частини тіла у рослин. На основі цього принципувін ділив всі рослини на 24 класи. Завдяки простоті застосованої нимномеінклатури значно полегшили описові роботи, види і отрималичіткі характеристики і назви. Сам Ліней відкрив і описав близько 1500видів рослин.

Усіх тварин Ліней ділив на 6 класів: ссавці, птахи,амфібії, риби, черви і комахи. В клас амфмбій входили земноводні таплазуни, до класу червів він відніс всі відомі в його час формибезхребетних, крім комах. Одна з переваг цієї класифікації вте, що чоловік був включений в систему тваринного світу і віднесений до класуссавців, до ряду приматів. Класифікації рослин і тварин,запропоновані Лінеєм з совраменной точки зору штучних, так як вонизасновані на невеликому числі довільно взятих ознак і не відображаютьдійсності спорідненості між різними формами. Так, на підставі одноголише загальної ознаки-будови дзьоба-Ліней відносив страуса, павича ікуріцудо одного загону. Створюючи іскственность своєї системи, Ліней намагавсяпобудувати''''природну систему засновану на сукупності багатьохознак, але не досяг мети.

Ліней був противником ідеї історичного розвитку світу, він вважав,що кількість видів залишається постійним, з часу їх створення''''вони незмінилися, а тому завдання систематики-розкриття порядку в природі,встановленого''творцем''. Однак величезний досвід, накопичений Лінеєм, йогознайомство з рослинами з різних місцевостей не могли не похитнути йогометафізичних уявлень. В останніх працях Ліней в дуже обережноюформі висловлював припущення, що всі види одного роду. Складали впочатку один вигляд, і допускав можливість появи нових видів,що утворилися в результаті схрещувань між вже існуючими видами.

Ліней класифікував також грунти і мінерали, людськіраса, хвороби (по симптомах), відкрив отруйні і цілющі властивості багатьохрослин. Ліней-автор ряду праць, головним чином з ботаніки та зоології,а також в галузі теоретичні та практичної медицини (''Лекатстенниевещевства'',''Пологи хвороб'',''Ключ до медицини'').

Бібліотеки, рукописи і колекції Лине були продані його вдовоюанглійському ботаніку Сміту, який заснував (1788) в Лондоні''Лінневскоетовариство'', що існує і нині як один з найбільших наукових центрів.

Карл Ліней своєї штучної класифікацією (у єдиноможливій тоді формі) підсумував тривалий історичний періодемпіричного накопичення біологічних знань. Разом з тим Ліней освоювавобмеженість штучної системи та її можливості. ''Штучнасистема-писав він-служить тільки до тих пір, поки не знайдено природне.
Перша вчить лише розпізнавати рослини. Друга навчить нас пізнати природусамої рослини''.* Природна система є ідеал, до якого повинніпрагнути ботаніка і зоологія. ''Природний метод є остання метаботаніки'',-відрізняв Ліней, ** його здатність в тому, що він включає всіможливі ознаки. Він приходить на допомогу будь-якої системи, закладаєпідстави для нових систем. Незмінний сам по собі, він стоїть непохитно,хоча відкриваються все нові і нові нескінченні пологи. Завдяки відкриттюнових видів, він лише вдосконалюється шляхом усунення зайвихвізьме .''*** Те, що Ліней називає''природним методом'', є, всуті, деяка фундаментальна теорія живого.
__________________________________________________________________< br>* Цитата з: Амлінскій И.Е.''Філофофія ботаніки''Лине: зміст ікритичний аналізІдея розвитку в біології. Москва, 1965
** Там же стор 33
*** Цитата з: Амлінскому И.Е.

Висновок

Карл Ліней і Ісаак Ньютон внесли величезний внесок у наук. Не даремно їх іменами чуємо в навчальних закладах. Про їх творчетсве можна говорити дуже багато,але мені хотілося б відзначити, що чудові математичні таастрономічні роботи Ньютона були лише засобом для розкриття фізичнихзакономірностей. Він зумів закласти фундамент класичної фізики-великогонаукового знання, простоявшого майже аж до 20 століття, коли теоріяотносітелоності і квантова механіка вказали межі її застосування.

Не можна сказати ні про його математичних досягненнях, без яких небуло б і його геніальної теорії тяжіння. Свій метод розрахунку механічнихрухів на основі нескінченно малих величин збільшень-характеристикдосліджуваних рухів Ньютон назвав методом флюксій і описав його у творі
''Метод флюксій і бесконочних рядів з додатком його до геометрії кривих
''.

Велич Ньютона не тільки в тому, що він створив справжні шедеврикласичної науки, такі як''Математичні начала натуральноїфілофофіі'',''Оптика''і мемуари про діфферінціальном і інтегральномучисленні, але і в тому, що він розробив метод наукового дослідженняфізичних явищ, те, що ми зараз називаємо''фізичним мисленням''

Історична ж заслуга лине в тому, що через створенняштучної системи він підвів біологію до необхідності розглядуколосального емпіричного матеріалу з позицій загальних теоритическогопринципів, поставив завдання його теоретичні раціоналізації.

Список використаної літератури.

1 В.М. Найдыш''Концепція Сучасного Естесвознанія''. Москва 1999
2 Е.Н. Погребисская''Оптика Ньютона''
3 Видавництво''Наука''Москва 1981