Физические концепции эпохи античности

Текущая версия на 22:52, 27 апреля 2008

ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ ЭПОХИ АНТИЧНОСТИ

В свете современных историко-научных исследований считается, что основы теоретического физического знания закладывались в эпоху античности в Древней Греции и других странах Средиземноморья. Из-за низкого уровня техники, недооценки количественных расчетов и отстраненности потребностей рабовладельческого производства от достижений науки, эксперимент в эпоху античности не стал ни методом проверки знаний, ни основным источником знаний эмпирических. Но постепенно на смену мифологическим объяснениям явлений действительности стали приходить попытки их научного обоснования. Основной вопрос, занимавший мыслителей в это время, был вопрос о соотношении единого и многого (иначе говоря, вопрос о том из какого начала образовалось окружающее нас многообразие вещей).

Специфика первых систем теоретического физического знания.

Во второй половине VII в. до н.э. в Милете в среде купцов, ремесленников и прочих деловых людей зародилась эллинская философия. Основоположником древнегреческой философии считается Фалес, а его продолжателями были Анаксимандр и Анаксимен. Милетские философы были стихийными материалистами. Фалес первоначалом всего считал воду, находящуюся в беспрерывном движении, превращения которой создают все вещи, в конечном счете снова превращающиеся в воду. Землю он представлял в виде плоского диска, плавающего на первоначальной воде. Вода отождествлялась с изначальным состоянием мира у египтян, вавилонян, индийцев. Именно вода дает характерные примеры изменения состояния (лед, облака, испарения, жидкость) и, следовательно, наглядно иллюстрирует возникновение из единого многого. Вода необычайно важна для жизни. Под водой Фалес, очевидно, понимал всякую жидкость. Анаксимандр, идя по пути дальнейшего обобщения опыта, пришел к мысли, что первичной материей является апейрон: неопределенная, вечная и беспредельная материя, находящаяся в постоянном движении. Из нее в процессе движения выделяются присущие ей противоположности - теплое и холодное, влажное и сухое. Их взаимодействие приводит к рождению и гибели всех вещей и явлений, которые по необходимости возникают из апейрона и в него возвращаются. Анаксимен полагал, что первоначало всего воздух, который, разряжаясь или сгущаясь, порождает все многообразие вещей. Все возникает и возвращается в вечно движущийся воздух, в том числе и боги, которые подобно всем другим вещам, являются определенными состояниями воздуха.

Наряду с материалистической философией возникали и другие направления. Первым проповедником философского идеализма в Древней Греции был Пифагор с острова Самоса. Согласно философии Пифагора, не качество, а количество, не вещество, а форма определяет сущность вещей. Мир состоит из количественных, всегда неизменных противоположностей: конечное и бесконечное, чет и нечет ... Сочетание их осуществляется в гармонии, которая свойственна миру. В борьбе с идеалистической философией совершенствовалась материалистическая философия милетской школы. В конце VI-начале V в. до н.э. как стихийно-диалектический материалист выступил крупнейший философ этого периода Гераклит Эфесский. Согласно Гераклиту высшим законом природы является вечный процесс движения и изменения. Стихия, из которой все возникает, это- огонь, представляющий то закономерно загорающийся, то закономерно потухающий процесс горения. Все в природе состоит из противоположностей в борьбе рождающихся из огня переходящих друг в друга и возвращается в огонь. Процесс саморазвития огня не создал никто из богов или людей, он был, есть и всегда будет. Гераклит высмеивал религиозно-мифологическое мировоззрение своих соотечественников. Таковы были первые шаги древнегреческой философии, возникшей и развивающейся в борьбе со старым религиозно-философским мировоззрением.

Концепция атомистики. Представитель рабовладельческой демократии философ Эмпедокл выдвинул положение о том, что все состоит из качественно различных и количественно делимых элементов или, как он их называет, " корней ".Этими " корнями " являются: огонь, воздух, вода и земля. Его современник Анаксогор считал, что все существующие тела состоят из мельчайших, подобных им частиц. Таким образом Эмпедокл, а в особенности Анаксагор, пытались изучить структуру материи. Наивысшего развития механистический материализм в классический период достиг в учении Левкиппа и Демокрита. Атомистическая концепция, начало которой было положено Левкиппом и Демокритом, исходила из признания пустоты и движущихся в ней атомов - бесчисленных неделимых частиц (отличающихся друг от друга величиной и формой), различные сочетания которых образуют множество окружающих вещей. Кроме признания пустоты для атомистической концепции характерно также признание принципов сохранения материи (ничто не может возникнуть из ничего) и сохранения форм материи (природа все разлагает на тела и в ничто ничего не переводит, т.е. в природе повторяются постоянно одни и те же формы материи). Наличие пустоты (вакуума) было необходимо для существования движения, ибо в заполненном мире вещам двигаться некуда. Физическое учение Платона V в. до н.э. был временем дальнейшего развития греческой науки и философии, которые по-прежнему оставались тесно связанными. Наиболее выдающийся философ классического этапа философии Древней Греции был Платон Платон был представителем афинской рабовладельческой аристократии. Заимствовав у своих предшественников представление о четырех видах материи (земле, воде, воздухе и огне), он изображает их взаимопревращаемыми. Частицы (своего рода молекулы) разных видов материи различаются геометрической фигурой и размерами. Платон, опираясь на разработанную Теэтетом геометрию правильных многогранников, объяснял свойство видов материи - твердость, плавкость, воздухообразность, огнеобразность - геометрией многогранников. Поскольку из существующих видов материи самым устойчивым и наименьше подвижным является Земля, то ей соответствует четырехугольная плоскость куба как наиболее обеспечивающая эту устойчивость. Свойство других видов материи обеспечиваются соответствующими многогранниками. Вершиной и основой всего он считал идеи. Лишь идеи могут быть вечными. Идеи - есть истинное бытие, а реальные вещи- это бытие кажущиеся. Выше всех других идей Платон ставил идею красоты и добра. Платон признает движение, диалектику, которая является результатом конфликта бытия и небытия, т.е. идеи и материи.

Аристотельская физика.

Другой выдающийся ученый этого периода - Аристотель . Считая опыт источником знаний, он выступал против истолкования чувственно воспринимаемых тел на основе недоступных наблюдению атомов. Отвергает он и существование пустоты. Опыт свидетельствует о том, что чем плотнее среда, тем больше она оказывает сопротивление движению. В бесконечно разреженном пространстве сопротивления движению нет, поэтому движение тел было бы в нем бесконечным, что невозможно. Физический мир Аристотеля базируется на принципе естественности: каждое тело знает свое место. Естественное движение возникает тогда, когда тело стремится занять свое естественное место (падающий камень стремится вниз, к земле, искры летят вверх, к небесным огням и т.д.). Т.е. все тела в силу тяжести или легкости стремятся к центру мира либо от него. В остальных случаях, когда нет естественных причин движения, оно может осуществляться лишь насильственно, т.е. под действием внешних сил. Таким образом, естественное движение возможно под действием тяжести, во всех остальных случаях - под действием силы.

Механика Архимеда.

Архимед, создав теорию рычага, заложил основы статики. Строительная и военная техника основывались на рычаге, позволявшем перемещать в пространстве тела большого веса при относительно небольших усилиях. В своих трудах «О равновесии плоских тел и центрах тяжести плоских фигур» и не дошедшем до нас «О весах» Архимед изложил основные постулаты теории рычага. Архимед явился также основоположником и гидростатики, законов плавающих тел. Этому был посвящен его труд «О плавающих телах». Гидростатика использовалась при определении плотности тел путем взвешивания их в воде и при определении грузоподъемности корабля.

Роль физических концепций античности в развитии физики.

Оценивая значение физических концепций античности, важно иметь в виду, что не все из них дошло до нас. Но и дошедшее позволяет сделать вывод о том, что корни современной физики уходят в античную физику. Античные физические концепции содержали постановку многих фундаментальных физических проблем. определивших содержание физических исследований на протяжении многих последующих столетий.