|
|
|
| Строка 16: |
Строка 16: |
| | | | |
| | Історія фізики тісно пов'язана з історією суспільства. Це цілком природно, оскільки фізика як будь-яка наука є важливої складової культури, а науковий розвиток, безумовно, визначається розвитком цивілізації в цілому. Причому фізика у великому ступені й залежить від рівня розвитку, і обумовлює розвиток продуктивних чинностей суспільства. У зв'язку із цим розвиток фізики визначається розвитком як матеріальної культури, так і загальної, духовної культури. Відзначимо, що духовна культура повинна розумітися в самому широкому змісті, тобто містити в собі утворення, ідеологію, державний устрій. | | Історія фізики тісно пов'язана з історією суспільства. Це цілком природно, оскільки фізика як будь-яка наука є важливої складової культури, а науковий розвиток, безумовно, визначається розвитком цивілізації в цілому. Причому фізика у великому ступені й залежить від рівня розвитку, і обумовлює розвиток продуктивних чинностей суспільства. У зв'язку із цим розвиток фізики визначається розвитком як матеріальної культури, так і загальної, духовної культури. Відзначимо, що духовна культура повинна розумітися в самому широкому змісті, тобто містити в собі утворення, ідеологію, державний устрій. |
| - | 1. Взаємозв'язок розвитку фізики й культури
| |
| | Зв'язок фізики з розвитком суспільства простежується протягом всієї історії розвитку цивілізації. Цей зв'язок не завжди носить однозначний характер, що обумовлено, насамперед, природним відставанням реалізації тих або інших можливостей від потреб суспільства. З іншого боку, на певних стадіях фізика як потужна галузь дерева цивілізації починає розвиватися вже по своїх власних законах, слабко пов'язаним з розвитком суспільства в цілому. | | Зв'язок фізики з розвитком суспільства простежується протягом всієї історії розвитку цивілізації. Цей зв'язок не завжди носить однозначний характер, що обумовлено, насамперед, природним відставанням реалізації тих або інших можливостей від потреб суспільства. З іншого боку, на певних стадіях фізика як потужна галузь дерева цивілізації починає розвиватися вже по своїх власних законах, слабко пов'язаним з розвитком суспільства в цілому. |
| - | У таблиці представлений хронологічний зв'язок основних етапів розвитку фізики й суспільства. У міру розвитку матеріального виробництва в древньому світі йде нагромадження знань в області природознавства. Але в древньому Єгипті, Месопотамії, Індії й Китаєві ці знання не були систематизовані. Для розвитку фізики, безумовно, важливим є й рівень духовної культури суспільства, що необхідний для узагальнення даних спостережень, появи нових фізичних ідей і подань, створення стрункої системи знань. Особливо чітко це проглядається в історії фізики античного миру. | + | У таблиці представлений хронологічний зв'язок основних етапів розвитку фізики й суспільства. |
| - | Певні коштовні знання по окремих питаннях природознавства були в шумерів, вавилонян й єгиптян, але вони носили випадковий характер. І тільки після появи "чистих наук" - філософії й математики в Древній Греції стали можливі систематичні роботи з опису й пояснення явищ природи. При цьому природно використалися експериментальні спостереження, накопичені в процесі розвитку матеріальної культури. Досягнення високого загального культурного рівня в Греції при наявності великого комплексу знань і технічних навичок забезпечило в 4 столітті до н.е. початок робіт з опису, упорядкуванню й поясненню явищ природи. Тому саме в цей час в Аристотеля в його натурфілософських роботах з'являється саме поняття "фізика" і заставляються основи фізичного мислення. Підхід Архімеда й інших давньогрецьких учених до рішення фізичних проблем ґрунтувався на простих, але строгих геометричних доказах, так що математика стала основним інтелектуальним знаряддям фізики.
| + | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| - | Слід зазначити, що досягнення олександрійських механіків 2-1 століть до н.е. дозволяли створювати дуже потрібні й корисні технічні механизми та прилади. Але відсутність відповідної виробничої бази затримало реалізацію цих винаходів до 2-4 століть, коли вони частково використалися при інтенсивному будівництві в Римській імперії, а впровадження переважної більшості винаходів затяглося до епохи Відродження.
| + | |
| - | Після розпаду Римської імперії в Європі спостерігається економічний занепад. Це визначило те, що в середньовіччя там практично не спостерігався розвиток фізики. Важливим фактором, що визначив розвиток науки, з'явилася поява нових религий: християнства й ісламу. Виникаючі нові пануючі ідеології дуже ревниво й вороже ставилися до культурної спадщини минулого, філософії й естественнонаучным працям. У кінці 4 століття під керівництвом олександрійського архієпископа Феофіла був організований розгром частини Олександрійської бібліотеки, а на початку 5 століття за вказівкою патріарха Кирила був здійснений розгром Олександрійського музею, а також убиті багато хто його професора. В 529 р. імператор Візантії Юстиніан закрив останню філософську школу в Афінах, а римський папа Григорій I спеціальною постановою заборонив читання древніх книг і заняття математикою й філософією. Арабам же приписують остаточне спалення Олександрійської бібліотеки в 640 р.
| + | Фізика і її зв'язок з іншими науками. Сучасний погляд. |
| - | У міру посилення й розквіту арабських держав іслам стає більше терпимим, починається асиміляція культур й в арабському світі спостерігається розвиток науки, тому досягнення середньовічної фізики в основному зв'язують із арабськими вченими. При цьому варто говорити про зміну відносини саме держав, а не релігії, оскільки остання вкрай нетерпима до розвитку науки, одержанню нових об'єктивних знань. Для ортодоксальних релігійних ідеологій головним є беззаперечне проходження догмам, слухняність, а не результат, і релігія протягом практично всієї історії негативно ставилася до розвитку фізики й природознавства в цілому. | + | |
| - | У зв'язку із цим у середньовічній Європі, де католицька церква мала величезну владу, навіть після створення університетів розвиток науки в них носить сугубо схоластичний характер. І лише після початку епохи Ренесансу, відродження як матеріальної, так і духовної культури спостерігається відмова від схоластичного мислення в науці й з'являються основоположники експериментального методу у фізику - Леонардо да Вінчі й Галилео Галилей. промислова революція, Що Відбувається в цей час, застосування машин у мануфактурному виробництві ставить нові проблеми перед фізикою. Досягнення античної статики вже практично вичерпані, і на відміну від техніки стародавності, де в основному використалася наука про рівновагу, у техніку мануфактурного періоду вперед виходить завдання освоєння й передачі механічного руху. Такі завдання повною мірою вирішує створена в 17-18 століттях класична механіка.
| + | У цей час відбувається найбільша науково-технічна революція, що почалася більше чверті століття назад. Вона зробила глибокі якісні зміни в багатьох галузях науки й техніки. Одна з найдавніших наук - астрономія переживає революцію, пов'язану з виходом людини в космічний простір. Народження кібернетики й електронних обчислювальних машин революційно змінило вигляд математики, проклало шлях до нової області людської діяльності, що одержала назва інформатики. Виникнення молекулярної біології й генетики викликало революцію в біології, а створення так називаної великої хімії стало можливим завдяки революції в хімічній науці. Аналогічні процеси відбуваються також у геології, метеорології, океанології й багатьох інших сучасних науках. |
| - | Промислова революція в 19 столітті додатково стимулювала розвиток фізики. При цьому, насамперед, слід зазначити вплив практичного використання парової машини й потреби її вдосконалювання на розвиток термодинаміки. А успіхи навчання про теплоту у свою чергу сприяли розвитку теплотехніки в другій половині 19 століття, оскільки конструктори нових теплових машин - двигунів внутрішнього згоряння опиралися на теоретичні положення термодинаміки.
| + | В усім світі спостерігаються глибокі якісні зміни в основних галузях техніки. Революція в енергетику пов'язана з переходом від теплових електростанцій, що працюють на органічному паливі, до атомних електростанцій. Створення індустрії штучних матеріалів з незвичайними, але дуже важливими для практики властивостями зробило революцію в матеріалознавстві. Комплексна механізація й автоматизація ведуть нас до революції в промисловості й сільському господарстві. Транспорт, будівництво, зв'язок стають принципово новими, значно більше продуктивними й зробленими галузями сучасної техніки. |
| - | Також необхідно сказати про бурхливий розвиток електротехніки в 19 столітті, де широко й активно використалися відкриття Вольта, Ампера, Фарадея й інших фізиків в області електромагнетизму. При цьому варто підкреслити, що шляхи й строки реалізації технічних застосувань різних фізичних відкриттів можуть бути різними, оскільки розвиток техніки відбувається по своїх внутрішніх законах. Наприклад, застосування електрики для передачі сигналів на відстані пропонували Вольта, Ампер й інші дослідники. Але реалізація телеграфу стала можлива лише після вдалої пропозиції в 1832 р. телеграфного алфавіту американським винахідником Самуилом Морзе (1791-1872).
| + | |
| - | Після завершення побудови класичної фізики розвиток сучасної фізики більшою мірою відбувалося за об'єктивними законами власної логіки. Так, і теорія відносності, і квантова фізика виникли внаслідок необхідності подолання внутрішніх протиріч у фізику, які не могли бути дозволені в рамках класичної теорії. І тепер уже досягнення квантової і ядерної фізики в 20 столітті стимулювали розвиток техніки й забезпечили повномасштабну науково-технічну революцію в матеріальному виробництві.
| + | Фізика й астрономія. |
| - | Вплив розвитку культури на фізику також не носило однобічний характер. Крім впливу фізики на промислову й науково-технічну революції 19 й 20 століть, фізика активно й глибоко проникала й у процеси духовного формування суспільства. Це, насамперед, розвиток багато в чому визначальну сучасну духовну культуру коштів зв'язку й масової інформації, поява яких було б неможливо без досягнень фізики. А успіхи атомної і ядерної фізики 20 століття у величезному ступені обумовили зміна свідомості суспільства в різних напрямках, починаючи з політики й кінчаючи екологією.
| + | |
| - | Необхідно відзначити ще один аспект зв'язку фізики й суспільства: вплив державного устрою на розвитку фізики, що найбільше наочно виявилося в 20 столітті. В основному успіхи фізики визначалися досягненнями вчених у демократичних державах, а тоталітарні режими змушували, як правило, емігрувати представників наукової еліти (Росія, Італія, Німеччина). Але цей зв'язок не є однозначної, оскільки в тоталітарних державах на рішенні ряду науково-технічних проблем (особливо з питань удосконалювання військової техніки) зосереджували величезні матеріальні й людські ресурси. Причому дуже велика увага приділялася розвитку фізичного утворення в масовому масштабі. А вже за законом більших чисел тут завжди перебували вчені, які успішно займалися не тільки завданнями прикладного характеру, але й робили фундаментальні відкриття.
| + | У сучасному природознавстві, фізика є однієї з лідируючих наук. Вона впливає на різні галузі науки, техніки, виробництва. Розглянемо на декількох прикладах, як фізика впливає на інші області сучасної науки й техніки. |
| | + | Протягом тисячоріч астрономи одержували тільки ту інформацію про небесні явища, що їм приносив світло. Можна сказати, що вони вивчали ці явища через вузеньку щілину у великому спектрі електромагнітних випромінювань. Три десятиліття тому назад завдяки розвитку радіофізики виникла радіоастрономія, що надзвичайно розширила наші подання про Всесвіт. Вона допомогла довідатися про існування багатьох космічних об'єктів, про які раніше не було відомо. Додатковим джерелом астрономічних знань стала ділянка електромагнітної шкали, що лежить у діапазоні дециметрових і сантиметрових радіохвиль. |
| | + | Величезний потік наукової інформації приносять із космосу інші види електромагнітного випромінювання, які не досягають поверхні Землі, поглинаючись у її атмосфері. З виходом людини в космічний простір народилися нові розділи астрономії: ультрафіолетова й інфрачервона астрономія, рентгенівська й гамма-астрономія. Надзвичайно розширилася можливість дослідження первинних космічних часток, що падають на границю земної атмосфери: астрономи можуть досліджувати всі види часток і випромінювань, що приходять із космічного простору. Об'єм наукової інформації, отриманої астрономами за останні десятиліття, набагато перевищив обсяг інформації, добутої за всю минулу історію астрономії. Використовувані при цьому методи дослідження й апаратури, що реєструє, запозичаться з арсеналу сучасної фізики; древня астрономія перетворюється в молоду, що бурхливо розвивається астрофізику. |
| | + | Зараз створюються основи нейтринної астрономії, що буде доставляти вченим відомості про процеси, що відбуваються в надрах космічних тіл, наприклад у глибинах нашого Сонця. Створення нейтринної астрономії стало можливим тільки завдяки успіхам фізики атомних ядер й елементарних часток. |
| | + | |
| | + | Фізика й біологія. |
| | + | |
| | + | Революцію в біології звичайно зв'язують із виникненням молекулярної біології й генетики, що вивчають життєві процеси на молекулярному рівні. Основні засоби й методи, використовувані молекулярною біологією для виявлення, виділення й вивчення своїх об'єктів (електронні й протонні мікроскопи, рентгеноструктурний аналіз, электронографія, нейтронний аналіз, мічені ати, ультрацентрифуги й т.п.), запозичені у фізики. Не маючи у своєму розпорядженні цими засобами, що народилися у фізичних лабораторіях, біологи не зуміли б здійснити прорив на якісно новий рівень дослідження процесів, що протікають у живих організмах. |
| | + | Важливу роль сучасна фізика грає в революційній перебудові хімії, геології, океанології й ряду інших природних наук. |
| | + | |
| | + | Фізика й техніка. |
| | + | |
| | + | Фізика коштує також у джерел революційних перетворень у всіх областях техніки. На основі її досягнень перебудовуються енергетика, зв'язок, транспорт, будівництво, промислове й сільськогосподарське виробництво. |
| | + | |
| | + | Енергетика. |
| | + | Революція в енергетику викликана виникненням атомної енергетики. Запаси енергії, що зберігаються в атомному паливі, набагато перевершують запаси енергії в ще не витраченому звичайному паливі. Вугілля, нафта й природний газ у наші дні перетворилися в унікальну сировину для великої хімії. Спалювати їх у більших кількостях - значить завдавати непоправної шкоди цієї важливої області сучасного виробництва. Тому досить важливо використати для енергетичних цілей атомне паливо (уран, торій). Теплові електростанції роблять непереборний небезпечний вплив на навколишнє середовище, викидаючи вуглекислий газ. У той же час атомні електростанції при належному рівні контролю можуть бути безпечні. |
| | + | Термоядерні електростанції в майбутньому назавжди позбавлять людство від турботи про джерела енергії. Як ми вже знаємо, наукові основи атомної й термоядерної енергетики цілком опираються на досягнення фізики атомних ядер. |
| | + | Створення матеріалів із заданими властивостями привело до змін у будівництві. Техніка майбутнього буде створюватися в значній мірі не з готових природних матеріалів, які вже в наші дні не можуть зробити її досить надійної й довговічної, а із синтетичних матеріалів з наперед заданими властивостями. У створенні таких матеріалів поряд з хімією всі зростаючу роль будуть грати фізичні методи впливу на речовину (електронні, іонні й лазерні пучки; потужні магнітні поля; надвисокі тиски й температури; ультразвук і т.п.). У них закладена можливість одержання матеріалів із граничними характеристиками й створення принципово нових методів обробки речовини, що докорінно змінює сучасну технологію. |
| | + | |
| | + | Автоматизація виробництва. |
| | + | Має бути величезна робота зі створення комплексно-комплексно-автоматизованих виробництв, що включають у себе гнучкі автоматичні лінії, промислові роботи, керовані мікрокомп'ютерами, а також різноманітні електронні контрольно-вимірювальні апаратури. Наукові основи цієї техніки органічно пов'язані з радіоелектронікою, фізикою твердого тіла, фізикою атомного ядра й рядом інших розділів сучасної фізики. |
| | + | |
| | + | Фізика й інформатика. |
| | + | Фізика вносить вирішальний вклад у створення сучасної обчислювальної техніки, що представляє собою матеріальну основу інформатики. Всі покоління електронних обчислювальних машин (на вакуумних лампах, напівпровідниках й інтегральних схемах ), створені до наших днів, народилася в сучасних лабораторіях. |
| | + | Сучасна фізика відкриває нові перспективи для подальшої мініатюризації, збільшення швидкодії й надійності обчислювальних машин. Застосування лазерів і голографії, що розвивається на їхній основі, таїть у собі величезні резерви для вдосконалювання обчислювальної техніки. |
Версия 17:24, 8 октября 2010
Історія фізики тісно пов'язана з історією суспільства. Це цілком природно, оскільки фізика як будь-яка наука є важливої складової культури, а науковий розвиток, безумовно, визначається розвитком цивілізації в цілому. Причому фізика у великому ступені й залежить від рівня розвитку, і обумовлює розвиток продуктивних чинностей суспільства. У зв'язку із цим розвиток фізики визначається розвитком як матеріальної культури, так і загальної, духовної культури. Відзначимо, що духовна культура повинна розумітися в самому широкому змісті, тобто містити в собі утворення, ідеологію, державний устрій.
Зв'язок фізики з розвитком суспільства простежується протягом всієї історії розвитку цивілізації. Цей зв'язок не завжди носить однозначний характер, що обумовлено, насамперед, природним відставанням реалізації тих або інших можливостей від потреб суспільства. З іншого боку, на певних стадіях фізика як потужна галузь дерева цивілізації починає розвиватися вже по своїх власних законах, слабко пов'язаним з розвитком суспільства в цілому.
У таблиці представлений хронологічний зв'язок основних етапів розвитку фізики й суспільства.
Фізика і її зв'язок з іншими науками. Сучасний погляд.
У цей час відбувається найбільша науково-технічна революція, що почалася більше чверті століття назад. Вона зробила глибокі якісні зміни в багатьох галузях науки й техніки. Одна з найдавніших наук - астрономія переживає революцію, пов'язану з виходом людини в космічний простір. Народження кібернетики й електронних обчислювальних машин революційно змінило вигляд математики, проклало шлях до нової області людської діяльності, що одержала назва інформатики. Виникнення молекулярної біології й генетики викликало революцію в біології, а створення так називаної великої хімії стало можливим завдяки революції в хімічній науці. Аналогічні процеси відбуваються також у геології, метеорології, океанології й багатьох інших сучасних науках.
В усім світі спостерігаються глибокі якісні зміни в основних галузях техніки. Революція в енергетику пов'язана з переходом від теплових електростанцій, що працюють на органічному паливі, до атомних електростанцій. Створення індустрії штучних матеріалів з незвичайними, але дуже важливими для практики властивостями зробило революцію в матеріалознавстві. Комплексна механізація й автоматизація ведуть нас до революції в промисловості й сільському господарстві. Транспорт, будівництво, зв'язок стають принципово новими, значно більше продуктивними й зробленими галузями сучасної техніки.
Фізика й астрономія.
У сучасному природознавстві, фізика є однієї з лідируючих наук. Вона впливає на різні галузі науки, техніки, виробництва. Розглянемо на декількох прикладах, як фізика впливає на інші області сучасної науки й техніки.
Протягом тисячоріч астрономи одержували тільки ту інформацію про небесні явища, що їм приносив світло. Можна сказати, що вони вивчали ці явища через вузеньку щілину у великому спектрі електромагнітних випромінювань. Три десятиліття тому назад завдяки розвитку радіофізики виникла радіоастрономія, що надзвичайно розширила наші подання про Всесвіт. Вона допомогла довідатися про існування багатьох космічних об'єктів, про які раніше не було відомо. Додатковим джерелом астрономічних знань стала ділянка електромагнітної шкали, що лежить у діапазоні дециметрових і сантиметрових радіохвиль.
Величезний потік наукової інформації приносять із космосу інші види електромагнітного випромінювання, які не досягають поверхні Землі, поглинаючись у її атмосфері. З виходом людини в космічний простір народилися нові розділи астрономії: ультрафіолетова й інфрачервона астрономія, рентгенівська й гамма-астрономія. Надзвичайно розширилася можливість дослідження первинних космічних часток, що падають на границю земної атмосфери: астрономи можуть досліджувати всі види часток і випромінювань, що приходять із космічного простору. Об'єм наукової інформації, отриманої астрономами за останні десятиліття, набагато перевищив обсяг інформації, добутої за всю минулу історію астрономії. Використовувані при цьому методи дослідження й апаратури, що реєструє, запозичаться з арсеналу сучасної фізики; древня астрономія перетворюється в молоду, що бурхливо розвивається астрофізику.
Зараз створюються основи нейтринної астрономії, що буде доставляти вченим відомості про процеси, що відбуваються в надрах космічних тіл, наприклад у глибинах нашого Сонця. Створення нейтринної астрономії стало можливим тільки завдяки успіхам фізики атомних ядер й елементарних часток.
Фізика й біологія.
Революцію в біології звичайно зв'язують із виникненням молекулярної біології й генетики, що вивчають життєві процеси на молекулярному рівні. Основні засоби й методи, використовувані молекулярною біологією для виявлення, виділення й вивчення своїх об'єктів (електронні й протонні мікроскопи, рентгеноструктурний аналіз, электронографія, нейтронний аналіз, мічені ати, ультрацентрифуги й т.п.), запозичені у фізики. Не маючи у своєму розпорядженні цими засобами, що народилися у фізичних лабораторіях, біологи не зуміли б здійснити прорив на якісно новий рівень дослідження процесів, що протікають у живих організмах.
Важливу роль сучасна фізика грає в революційній перебудові хімії, геології, океанології й ряду інших природних наук.
Фізика й техніка.
Фізика коштує також у джерел революційних перетворень у всіх областях техніки. На основі її досягнень перебудовуються енергетика, зв'язок, транспорт, будівництво, промислове й сільськогосподарське виробництво.
Енергетика.
Революція в енергетику викликана виникненням атомної енергетики. Запаси енергії, що зберігаються в атомному паливі, набагато перевершують запаси енергії в ще не витраченому звичайному паливі. Вугілля, нафта й природний газ у наші дні перетворилися в унікальну сировину для великої хімії. Спалювати їх у більших кількостях - значить завдавати непоправної шкоди цієї важливої області сучасного виробництва. Тому досить важливо використати для енергетичних цілей атомне паливо (уран, торій). Теплові електростанції роблять непереборний небезпечний вплив на навколишнє середовище, викидаючи вуглекислий газ. У той же час атомні електростанції при належному рівні контролю можуть бути безпечні.
Термоядерні електростанції в майбутньому назавжди позбавлять людство від турботи про джерела енергії. Як ми вже знаємо, наукові основи атомної й термоядерної енергетики цілком опираються на досягнення фізики атомних ядер.
Створення матеріалів із заданими властивостями привело до змін у будівництві. Техніка майбутнього буде створюватися в значній мірі не з готових природних матеріалів, які вже в наші дні не можуть зробити її досить надійної й довговічної, а із синтетичних матеріалів з наперед заданими властивостями. У створенні таких матеріалів поряд з хімією всі зростаючу роль будуть грати фізичні методи впливу на речовину (електронні, іонні й лазерні пучки; потужні магнітні поля; надвисокі тиски й температури; ультразвук і т.п.). У них закладена можливість одержання матеріалів із граничними характеристиками й створення принципово нових методів обробки речовини, що докорінно змінює сучасну технологію.
Автоматизація виробництва.
Має бути величезна робота зі створення комплексно-комплексно-автоматизованих виробництв, що включають у себе гнучкі автоматичні лінії, промислові роботи, керовані мікрокомп'ютерами, а також різноманітні електронні контрольно-вимірювальні апаратури. Наукові основи цієї техніки органічно пов'язані з радіоелектронікою, фізикою твердого тіла, фізикою атомного ядра й рядом інших розділів сучасної фізики.
Фізика й інформатика.
Фізика вносить вирішальний вклад у створення сучасної обчислювальної техніки, що представляє собою матеріальну основу інформатики. Всі покоління електронних обчислювальних машин (на вакуумних лампах, напівпровідниках й інтегральних схемах ), створені до наших днів, народилася в сучасних лабораторіях.
Сучасна фізика відкриває нові перспективи для подальшої мініатюризації, збільшення швидкодії й надійності обчислювальних машин. Застосування лазерів і голографії, що розвивається на їхній основі, таїть у собі величезні резерви для вдосконалювання обчислювальної техніки.
|
