Оборотність і необоротність процесів в природі. Доповідь незворотність процесів в природі. Людський «внесок» в природні ландшафти

При зіткненні тел процес теплопередачі відбувається спонтанно від гарячого тіла до холодного до тих пір, поки обидва тіла не будуть мати однакові температури. Наприклад, чашка з гарячим чаєм. Всі макроскопічні процеси в природі протікають тільки в одному певному напрямку. У зворотному напрямку вони мимовільно протікати не можуть. незворотний процесце будь-який процес, що супроводжується тертям, тому що при терті частина механічної енергії перетворюється в теплоту. Будь-який реальний процес - незворотній. (Старіння; стрибки з трампліну і т.д.).

оборотний процесце процес, при якому система, переходячи зі стану 2 в стан 1, проходить ті ж проміжні точки, що і при переході зі стану 1 в стан 2. Цей процес допускає можливість повернення системи в початковий стан без будь-яких змін у навколишньому середовищі. (Шарик в вакуумі падає на абсолютно пружну плиту; коливання маятника в вакуумі)

Поняття про другому початку термодинаміки.

Другий закон термодинаміки (формулювання Клаузіуса): теплообмін протікає в напрямку від більш гарячих тіл до більш холодним.

Математична запис другого закону термодинаміки.

Теплові двигуни.

тепловими двигунаминазивають двигуни, які перетворюють внутрішню енергію палива в механічну роботу. Для того щоб двигун робив роботу, необхідна різниця тисків по обидві сторони поршня двигуна. Різниця тисків досягається за рахунок підвищення температури робочого тіла (газу) на сотні або тисячі градусів у порівнянні з температурою навколишнього середовища. Таке підвищення температури відбувається при згорянні палива.

Принцип дії теплової машини.Будь-яка теплова машина повинна мати нагрівач, робоче тіло і охолоджувач (холодильник). Нагрівач повідомляє робочого тіла (газу) деяку кількість теплоти Q 1, що призводить до збільшення його внутрішньої енергії. Робоче тіло здійснює роботу за рахунок запасу внутрішньої енергії. Робочим тілом у всіх теплових машин є газ, який утворюється при згоранні палива в циліндрі двигуна і при розширенні здійснює роботу. У двигуні газ при розширенні не може віддати всю свою внутрішню енергію на здійснення роботи. Частина теплоти Q 2 передається холодильника (атмосфері) разом з відпрацьованою парою або вихлопними газами двигунів. Ця частина внутрішньої енергії втрачається.

Робоче тіло двигуна отримує при згорянні палива кількість теплоти Q 1, здійснює роботу і передає холодильнику кількість теплоти Q 2

Коефіцієнтом корисної дії (ККД) теплового двигунаназивають відношення роботи, яку здійснюють двигуном, до кількості теплоти, отриманого від нагрівача:

ККД будь-якої машини<1

Цикл Карно.Закони термодинаміки дозволяють обчислити максимально можливий ККД теплового двигуна, що працює з нагрівачем, що має температуру Т 1, і холодильником з температурою Т2. Вперше це зробив французький фізікСаді Карно в 1824г. Він придумав (теоретично) ідеальну теплову машину з ідеальним газом як робоче тіло. Карно отримав для ККД цієї машини формулу: , Де Т 1 - температура нагрівача; Т 2 - температура холодильника;

Головне значення цієї формули полягає в тому, що будь-яка реальна теплова машина, що працює з нагрівачем, що має температуру Т 1, і холодильником з температурою Т2, не може мати ККД, що перевищує ККД ідеальної теплової машини. Ця формула дає теоретичну межу для максимального значення ККД теплових двигунів. Дійсне ж значення ККД з - за різних енергетичних втрат приблизно дорівнює 40%. Максимальний ККД - близько 44% мають двигуни Дизеля.

Оборотні та необоротні процеси, Шляхи зміни стану термодинамічної системи.

Процес називають оборотним, Якщо він допускає повернення даної системи з кінцевого стану в початкове через ту ж послідовність проміжних станів, що і в прямому процесі, але прохідну в зворотному порядку. При цьому в початковий стан повертається не тільки система, а й середовище. Оборотний процес можливий, якщо і в системі, і в навколишньому середовищі він протікає равновесно. При цьому передбачається, що рівновага існує між окремими частинами даної системи і на кордоні з навколишнім середовищем. Оборотний процес - ідеалізований випадок, досяжний лише при нескінченно повільному зміні термодинамічних параметрів. Швидкість встановлення рівноваги повинна бути більше, ніж швидкість розглянутого процесу.

Якщо неможливо знайти спосіб повернути і систему, і тіла в навколишнє середовище в початковий стан, процес зміни стану системи називають незворотним.

необоротні процесиможуть протікати мимовільно тільки в одному напрямку; такі дифузія, теплопровідність, в'язка течія і інше. Для хімічної реакції застосовують поняття термодинамічної і кінетичної оборотності, які збігаються тільки в безпосередній близькості до стану рівноваги На практиці нерідко зустрічаються системи, що знаходяться в частковому рівновазі, тобто в рівновазі по відношенню до певного роду процесам, тоді як в цілому система неравновесна. Наприклад, зразок загартованої сталі володіє просторовою неоднорідністю і є системою, нерівноважної по відношенню до дифузійним процесам, проте в цьому зразку можуть відбуватися рівноважні цикли механічної деформації, оскільки часи релаксації дифузії і деформації в твердих тілах відрізняються на десятки порядків. Отже, процеси з відносно великим часом релаксації є кінетично загальмованими і можуть не прийматися до уваги при термодинамич. аналізі більш швидких процесів.

Загальний висновок про незворотність процесів в природі. Перехід тепла від гарячого тіла до холодного і механічної енергії у внутрішню - це приклади найбільш типових незворотних процесів. Число подібних прикладів можна збільшувати практично необмежено. Всі вони говорять про те, що процеси в природі мають певну спрямованість, що не відображену в першому законетермодінамікі. Всі макроскопічні процеси в природі протікають тільки в одному певному напрямку. У зворотному напрямку вони мимовільно протікати не можуть. Всі процеси в природі є незворотними, і найтрагічніші з них - старіння і смерть організмів.
Важливість цього закону в тому, що з нього можна зробити висновок про незворотність не тільки процесу теплопередачі, але і інших процесів в природі. Якби тепло в будь-яких випадках могло мимовільно передаватися від холодних тіл до гарячих, то це дозволило б зробити оборотними і інші процеси. Всі процеси самі протікають в одному певному напрямку. Вони незворотні. Тепло завжди переходить від гарячого тіла до холодного, а механічна енергія макроскопічних тіл - у внутрішню.
Напрямок процесів в природі вказується другим законом термодинаміки.

Усунення з термодинаміки "закону" зростання ентропії або навіть поняття ентропії не усуне з неї посилок, на основі яких можливе отримання суперечать діалектичного матеріалізму наслідків. Існує ще одне сумнівне з точки зору діалектичного матеріалізму положення термодинаміки - твердження, ніби нерівноважні процеси, що протікають в природі, є незворотними. Згідно з визначенням, "будь-який процес, що переводить ізольовану систему зі стану 1 в стан 2, є процес незворотний, якщо процес, що має єдиним своїм результатом повернення системи зі стану 2 в 1, неможливий" 3.

Допущення незворотності природних процесів в поєднанні з розумінням того, що сукупність всіх природних процесів є рух матерії (Всесвіту), тягне висновок про незворотною еволюції Всесвіту. Якщо допустити, що "неможливо яким би то не було способом сповна звернути процес, при якому тепло виникає завдяки тертю" 4, що "фактично в природі немає процесів, які б не супроводжувалися тертям" 1, то можна уникнути висновку про постійному накопиченні у Всесвіті тепла та рух Всесвіту до теплової смерті.

Відповідно, для спростування висновку про незворотною еволюції матерії необхідно довести, що процеси перетворення форм руху і матерії не є незворотними. А для спростування висновку про прийдешнє перетворення всіх форм енергії в тепло необхідно спростувати уявлення, ніби незворотнім є процес утворення тепла шляхом тертя. Це нескладно зробити, якщо враховувати одну обставину, яке стосується суті термодинамічної незворотності.

"З того, що процес сам по собі не йде в зворотному напрямку, ще не випливає, що він незворотній".

Те, що якийсь процес є незворотнім (оборотним), не може бути очевидним. Тому в курсах термодинаміки наводять докази існування незворотних процесів. Доказ складається з двох частин. Спочатку доводять незворотність ряду процесів (утворення тепла шляхом тертя, розширення газу в порожнечу, переходу тепла від нагрітого тіла до холодного, змішання газів), грунтуючись на постулатах Клаузиуса або Томсона-Планка, а потім роблять висновок:

"Так як фактично в природі немає процесів, які б не супроводжувалися тертям або переходом тепла завдяки теплопровідності, то все природні процеси в дійсності незворотні ...".

Звідси випливає висновок, всі процеси перетворення кінцевих форм руху матерії у Всесвіті є безпосередньо незворотними, оскільки є процесами розвитку. Але при цьому Всесвіт в цілому не змінюється - це і є світовий кругообіг.

висновок

У висновку підведемо деякі висновки:

Логічними підставами гіпотези теплової смерті Всесвіту є:

Хибне положення про неможливість повного перетворення теплоти в інші форми руху;

Хибне положення про неможливість перетворення теплоти в інші форми руху при постійній температурі і необхідності різниці температур для такого перетворення;

Хибне положення про деградацію (втрати здатності до подальших перетворень) енергії в природних процесах;

Хибне положення про "другосортність" теплоти як виду енергії, її меншою, в порівнянні з іншими формами руху, здатності до перетворення в інші форми руху (види енергії);

Хибне положення про неминучий перехід всякій ізольованій системи в рівновагу;

Що не має винятків "закон" зростання ентропії, який не дозволяє зробити ніякого висновку про природні процеси, крім того, що у всіх цих процесах ентропія зростає;

Гіпотетичне положення про незворотність процесів перетворення форм руху, що протікають в природі.

Також хочеться сказати, що Світ, в якому ми живемо, складається з різномасштабних відкритих систем, розвиток яких протікає за єдиним алгоритмом. В основі цього алгоритму закладена притаманна матерії здатність до самоорганізації, що виявляється в критичних точках системи. Найбільша з відомих людині систем - це розвивається Всесвіт.

Другий закон термодинаміки констатує факт незворотності процесів в природі, але не дає йому ніякого пояснення. Це пояснення може бути отримано тільки на основі молекулярно-кінетичної теорії, і воно є далеко не простим.

Протиріччя між оборотністю микропроцессов і необоротністю макропроцесів

Незворотність макропроцесів виглядає парадоксально, тому що все мікропроцеси оборотні в часі. Рівняння руху окремих мікрочастинок, як класичні, так і квантові, оборотні в часі, тому що ніяких сил тертя, що залежать від швидкості, не містять. Сила тертя - це макроскопічний ефект від взаємодії великого тіла з величезною кількістю молекул навколишнього середовища, і поява цієї сили саме потребує пояснення. Шлях, яким взаємодіють мікрочастинки (в першу чергу це електромагнітні сили), за часом оборотні. Рівняння Максвелла, що описують електромагнітні взаємодії, не змінюються при заміні t на - t.

Якщо взяти найпростішу модель газу - сукупність пружних кульок, то газ в цілому буде виявляти певну спрямованість поведінки. Наприклад, будучи стиснутий в половині судини, він почне розширюватися і займе весь посудину. Знову він не стиснеться. Рівняння ж руху кожної молекули-кульки оборотні за часом, так як містять тільки сили, що залежать від відстаней і проявляються при зіткненні молекул.

Таким чином, завдання полягає не тільки в поясненні походження незворотності, але і в узгодженні факту оборотності микропроцессов з фактом незворотності макропроцесів.

Заслуга в знаходженні принципово правильного підходу до вирішення цієї проблеми належить Больцману. Правда, деякі аспекти проблеми незворотності до сих пір не отримали вичерпного рішення.

Життєвий приклад незворотності

Наведемо простий життєвий приклад, що має, не дивлячись на свою тривіальність, пряме відношення до вирішення проблеми незворотності Больцманом.

Припустимо, з понеділка ви вирішили почати нове життя. Неодмінною умовою цього зазвичай є ідеальний або близький до ідеального порядок на письмовому столі. Ви розставляєте всі предмети і книги на строго певні місця, і у вас на столі панує стан, яке з повним правом можна назвати станом «порядок».

Що станеться з плином часу, добре відомо. Ви забуваєте ставити предмети і книги на строго певні місця, і на столі запановує стан хаосу. Неважко зрозуміти, з чим це пов'язано. Станом «порядок» відповідає тільки одне певне розташування предметів, а станом «хаос» - незрівнянно більше число. І як тільки предмети почнуть займати довільні положення, що не контрольовані вашою волею, на столі само собою виникає більш ймовірне стан хаосу, що реалізовується набагато більшим числом розподілів предметів на столі.

В принципі саме такі міркування були висловлені Больцманом для пояснення незворотності макропроцесів.

Мікроскопічна та макроскопічне стану

Потрібно перш за все розрізняти макроскопическое стан системи і її мікроскопічне стан.

Макроскопічну стан характеризується трохи числом термодинамічних параметрів (тиском, обсягом, температурою і ін.), А також такими механічними величинами, як положення центру мас, швидкість центру мас і ін. Саме макроскопічні величини, що характеризують стан в цілому, мають практичне значення.

Мікроскопічна стан характеризується в загальному випадку завданням координат і швидкостей (або імпульсів) всіх часток, що складають систему (макроскопічне тіло). Це незрівнянно більш детальна характеристика системи, знання якої зовсім не потрібно для опису процесів з макроскопічними тілами. Більш того, знання мікростану фактично недосяжно через величезної кількості частинок, що складають макротела.

У наведеному вище життєвому прикладі з предметами на столі можна ввести поняття мікро- і макросостояніе. Микростанів відповідає якесь одне певне розташування предметів, а макросостояніе - оцінка ситуації в цілому: або «порядок», або «хаос».

Цілком очевидно, що певне макросостояніе може бути реалізовано величезним числом різних микросостояний.Так, наприклад, перехід однієї молекули з даної точки простору в іншу точку або зміна її швидкості в результаті зіткнення змінюють Мікростан системи, але, звичайно, не змінюють термодинамічних параметрів і, отже, макросостоянія системи.

Тепер введемо гіпотезу, не настільки очевидну, як попередні твердження: всі мікроскопічні стани замкнутої системи різновірогідні; жодне з них не виділено, не займає переважного положення.Це припущення фактично еквівалентно гіпотезі про хаотичному характері теплового руху молекул.

Науковий метод має строго певні «правила» побудови будь-якої науки. Кожна наука має предмет вивчення і справедлива лише в певних межах. Створення спрощеної моделі будь-якого явища - необхідність. Без спрощень, створення деякої моделі явища неможливо здійснити його кількісну оцінку. Будівля внутрішньо несуперечливої ​​теорії можна звести лише на фундаменті чітко обумовлених постулатів, припущень. Сучасні прилади, більш досконалі, ніж ті, якими користувалися Галілей і Ньютон, дозволяють підвищити точність вимірювань і розширюють межі досліджуваного. Але закон всесвітнього тяжіння, встановлений Ньютоном, як узагальнення відомих експериментальних фактів, не зазнав змін, також як і закон падіння тіл, відкритий Галілеєм. Закони руху планет не змінилися, планети Нептун і Плутон були відкриті саме внаслідок справедливості теорії, в основі якої лежить закон всесвітнього тяжіння. Саме в цьому полягає принципова їх відмінність від, наприклад, діаграми Герцшпрунга Рассела, що ілюструє «еволюцію» зірок. Не кажучи вже про те, що далеко не всі зірки «укладаються» в цю діаграму, вона базується на знанні маси зірок, яку неможливо виміряти прямими методами, і на будь-коли спостерігалися експериментально перетвореннях зірок одного типу в інші. Тобто є наукоподібний вигадка, або більш м'яко кажучи неперевірену і непроверяемую гіпотезу. Тим не менш, вона (діаграма) прикрашає форзаци підручників астрономії, вкладаючи в голови школярів все ті ж еволюційні ідеї.
У чому тут справа? У бажанні переконати! До науки такі методи відношення не мають!
Сучасна наука, яка розвивається за своїми об'єктивними законами, досягла величезних результатів, про що свідчать досягнення техніки. Прикладна наука базується на фундаментальній, яка в свою чергу розширює свої можливості за рахунок створення і впровадження нових більш досконалих приладів і навіть методів дослідження. Це об'єктивна реальність. Але не можна не розуміти, що можливості науки в пізнанні світу обмежені, про що говорилося раніше. І будь-який вихід за межі веде до помилки. На жаль, бажання переконати в деяких випадках виявляється сильнішим, ніж наукова достовірність. Підручник з астрономії - яскравий приклад строкатої суміші з наукових фактів і «сміливих гіпотез».
Галілео Галілей
Галілео Галілей народився 15 лютого 1564 року в Пізі в збіднілій дворянській родині, а помер 3 січня 1642 в Арчетрі. Похований він у Флоренції поруч з Мікеланджело Буанаротті і Данте Аліг'єрі. Вченим треба народитися, заняття наукою для великих людей це не професія, а спосіб життя. Тому слова Вінченцо Вівіані (1622 - 1703), учня Галілея про те, що Галілей відкрив закон сталості періоду хитання маятника, спостерігаючи розгойдування лампади в Пізанської соборі і вимірюючи час по биттю власного пульсу, безумовно справедливі (хоча скептики вважають це легендою).
Батько майбутнього вченого був видатним теоретиком музики і математиком. Підлітком, в монастирській школі у Флоренції, Галілей вперше познайомився з працями грецьких і латинських авторів. У 1581 р Галілей почав навчатися медицині в Пізанського університету. Там він самостійно вивчає фізику Аристотеля, твори Евкліда і Архімеда. У 1589 р він був уже призначений професором в Пізанський університет, і відразу ж виявляє незалежність свого мислення. У трактаті «Про рух», написаному по-латині, він спростовує пануюче в науці думка Аристотеля про порожнечу і про теорію руху, підтримуваного повітрям. Якщо середовищем, пише Галілей, в якій рухаються тіла, є не повітря, а вода, то деякі тіла, наприклад дерево, стають легкими і змінюють напрямок свого руху. Отже, рухаються вони вгору або вниз залежить від їх питомої ваги по відношенню до навколишнього середовища. Крім того, в присутності учнів Аристотеля (перипатетиків) Галілей довів з великою урочистістю в дослідах на Пізанської вежі, що швидкість падаючих тіл не залежить від їх ваги. Ці досліди стали «класичними» і були повторені багатьма дослідниками природи: Д.Б. Бальяні, В. Раньєрі, і т. Д. До пізанського періоду відносяться і винахід «біланчетти» - гідравлічних ваг для вимірювання густини твердих тіл, і дослідження центрів тяжіння, яке принесло Галілею славу досвідченого геометра. Але, як це часто буває в житті, все це викликало недоброзичливе ставлення до вченого, тому він став шукати собі більш зручне місце.
У 1592 р Галілей отримав місце професора математики в Падуанському університеті, де він пробув 18 років; ці роки були найбільш спокійні і продуктивні в його бурхливого життя. Галілей читав лекції з геометрії, астрономії, механіці для теологів, філософів і медиків. У цей період було складено трактат «Про механічної науці і про користь, яку можна витягти з механічних інструментів». Крім того, до цього періоду відноситься і досвід з термоскопом - прообразом термометра. До Галілея сама можливість вимірювання ступеня тепла і холоду здавалася неймовірною, так як холод і тепло рекомендувалися різноманітними властивостями, перемішані в матерії.
Поділ властивостей на первинні і вторинні - характерна особливість наукової позиції Галілея, за що він і піддавався критиці, яка звинувачує його в філософському дуалізм. Аналогічної позиції дотримувався і Демокріт, якого Галілей цитував в своїх роботах.
В кінці 1608 початку 1609 року в Венеції поширилися чутки про винахід підзорної труби. Галілей в цей час в області оптики мав слабку підготовку, тим не менш, він взявся за виготовлення цього інструменту. Талант ученого і спостережливість (відвідування скляних майстерень свого друга Маганьяті в Мурано) дозволили Галілею і в цій області досягти успіху, і про це він розповів в «Зоряному віснику». Безумовно, винахід Галілеєм телескопа (хоча початкове його збільшення становило 3, а потім 32) колосально розширило можливості вивчення навколишнього світу. Галілей виявив в хмарах Чумацького шляху збіговисько зірок, які раніше здавалися маленькими молочними плямами. Згодом він вивчив поверхні Місяця і Сонця (виявив сонячні плями, довів, що Сонце обертається навколо своєї осі), відкрив супутники у Юпітера і фази у Венери, пояснив «попелястий світло» Місяця, показав, що Місяць, Земля і всі планети світять відбитим світлом . Крім того, Галілей переконався в істинності геліоцентричної системи світу Коперника.
Гучна слава, яку приніс Галілею його «Зоряний вісник», дозволила йому зайняти місце першого математика Пізанського університету без зобов'язання жити там і читати лекції. Тому Галілей оселився в Арчетрі, поблизу Флоренції. Там він продовжив свої астрономічні спостереження і фізичні дослідження. Було показано різними способами, що повітря має вагу (це стверджував і Аристотель, але його коментатори вважали за потрібне виправити цю думку!). Галілей отримав співвідношення питомої ваги повітря до питомої ваги води 1: 400. Сучасні йому критики знайшли експериментальне мистецтво вченого дуже незначним, а нам, враховуючи експериментальні можливості того часу, ця точність здається чудовою. Більш точне значення було отримано через півстоліття Бойл, який вже мав на той час пневматичний насос.
У 1632 р у Флоренції вийшов великий труд Галілея «Діалог про дві найголовніші системи світу - птоломєєвой і коперниковой». Цей твір складається з чотирьох діалогів, кожен з яких вважається що відбувалися протягом одного дня. У діалозі беруть участь три людини, один з яких представляє самого Галілея, інший (перипатетик) захищає філософію послідовників Аристотеля, третій - освічена людина зі здоровим глуздом, який як би є неупередженим суддею. «День перший» присвячений головним чином обговоренню вчення про незмінність і нетлінності небесного світу, зокрема, сонячним плямам, гористій поверхні Місяця. При цьому другий співрозмовник заперечує всі наукові досягнення і відкриття. «День другий» присвячений, в основному, обговорення питання про рух Землі. Тут закладаються основи сучасної динаміки: принцип інерції і класичний принцип відносності. Принцип інерції доводиться за допомогою міркування, що нагадує доказ «від противного» в математиці. Принцип відносності Галілея (або перетворення Галілея) не втратила свого великого значення і в наш час, зайнявши міцне і почесне місце в класичній фізиці. «Не поспішаючи і докладно описує великий вчений свій принцип: відчуйте з ким-небудь з друзів в просторе приміщення під палубою корабля, запасіться мухами, метеликами і іншими літаючими комахами, нехай у вас буде посудину з плаваючими рибками; підвісьте вгорі відерце, з якого вода буде капати крапля за краплею в іншу посудину з вузькою шийкою, поставлений внизу. Поки корабель стоїть нерухомо, спостерігайте старанно! ... хоча у вас не виникає сумніву, що корабель стоїть нерухомо. Примусьте тепер корабель рухатися з будь-якою швидкістю (тільки без поштовхів і качки) так само риби плаватимуть байдуже в будь-яких напряму, комахи літати з однієї і тієї швидкістю в різні боки, краплі падати в вузький отвір, як і раніше! У всіх названих явищах ви не знайдете ні найменшої зміни! І причина узгодженості всіх цих явищ у тому, що рух корабля загально усім, хто знаходиться в ньому предметів ... ». Краще не скажеш! Сучасна мова лаконічніше і «переведений» на мову математики: принцип відносності означає інваріантність законів механіки по відношенню до перетворень Галілея, але некваплива «музика» першотвору захоплює і сьогодні.
«День третій» починається тривалою дискусією про нову зірку 1604 Потім розмова переходить на головну тему - про річному русі Землі. Спостереження руху планет, фаз Венери, супутників Юпітера, сонячних плям - всі ці аргументи дозволяють Галілею показати невідповідність вчення Аристотеля даними астрономічних спостережень і обгрунтувати можливість геліоцентричної системи світу і з геометричній і з динамічної точок зору.
«День четвертий» присвячений морським припливи і відпливи, які Галілей помилково пов'язує з рухом Землі, хоча в той час вже існувала гіпотеза про виникнення припливів і відливів під дією Місяця і Сонця. Дія Місяця і Сонця в даному випадку вчений вважав «окультних властивістю притягання небесних тіл» і не поділяв його.
Опублікування «Діалогу» - джерела нещасть всієї його подальшого життя - знаменна подія в історії всієї людської думки. Боротьба світоглядів - боротьба не на життя, а на смерть!
Наступний великий труд «Бесіди і математичні докази, що стосуються двох нових галузей науки, що відносяться до механіки і місцевим руху», який сам Галілей справедливо називав шедевром, був опублікований в Лейдені в 1638 р У ньому було приведено систематичний виклад всіх відкриттів Галілея в області механіки . Робота так само написана в формі діалогу тих же учасників. Але загальний тон роботи спокійніший, як ніби вже не існує противників - прихильників ідей Аристотеля, і перемогло новий світогляд.
«День перший» починається з дискусії про швидкість світла. Фактично досвід, описаний в цій роботі, повторив Фізо через 250 років. Галілей в той час не зумів провести цей складний експеримент, але його заслуга в постановці цієї експериментальної і теоретичної задачі безперечна. Далі розглядаються проблеми руху, вивчаються коливання маятників, обговорюються акустичні явища: отримання звуку з допомогою коливань, частота яких визначає висоту тону звуку, хвильовий поширення в повітрі, явище резонансу, акустичні інтервали. Таким чином, Галілей заклав основи сучасної акустики.
«День другий» присвячений опору матеріалів при різних способах впливу на них. І хоча ці міркування не мають в даний час практичного застосування, їх наукова цінність, як прообразу науки про опір матеріалів безперечна. Наступний етап, що переходить в третій і четвертий дні, - динаміка. Урочисто звучить фраза - «про предмет найдавнішому створюємо науку новітню». Коротко розглядається рівномірний рух, детально і цікаво розглядається прискорений рух. Розглядаються закони пропорційності швидкості падіння і часу падіння, і формулюється принцип (названий згодом принципом Торрічеллі) про рух центра ваги механічної системи. Крім того, виконані оригінальні роботи по руху тіл по похилій площині і про рух «кинутих» тел. Вперше показується, що в цьому випадку траєкторія руху - парабола, доводиться цілий ряд теорем.
Хронологічний метод викладу, що застосовувався до цього часу, дозволив показати глибину і широту наукових інтересів і фундаментальних відкриттів Галілея. Але, може бути, ще важливіше новий образ мислення, який ввів Галілей при дослідженні природи.
Коли говорять, що Галілей був засновником експериментального методу, то це слід розуміти не просто як застосування експерименту для пізнання природи (в грубій формі досліди ставилися ще з часів античності), але як якоїсь філософської концепції, що полягає в неупередженості оцінок і обов'язкової перевірки істинності результату. Тобто те, що ми зараз називаємо науковою достовірністю і наукової сумлінністю (від слова совість).
Таким чином, завдання фізика - придумати експеримент, повторити його кілька разів, виключивши або зменшивши вплив збурюючих факторів, вловити в неточних (так як точність будь-якого досвіду залежить від його методики, і «абсолютно» точних результатів не може бути) експериментальних даних математичні закони, зв'язують величини, що характеризують явище, передбачити нові експерименти для підтвердження - в межах експериментальних можливостей - сформульованих законів, і знайшовши підтвердження, йти далі з допомогою дедуктивного методу і знайти нові слідства з цих законів, в свою чергу підлягають перевірці. (Деякі філософи, чисто теоретично розробляли експериментальні методи, яким жоден фізик ніколи не дотримувався.)
Галілей ніде не дає абстрактного викладу свого експериментального методу. Весь цей підхід дан в конкретному додатку до дослідження окремих явищ природи. У всіх його дослідженнях можна виділити чотири моменти. Перший - це чуттєвий досвід, що привертає нашу увагу до вивчення природи, але не встановлює її закони. Другий - аксіома чи робоча гіпотеза. У цьому центральний момент - момент творчого осмислення побаченого, подібний з інтуїцією художника, що не піддається теоретичного обгрунтування. Третій - математичне розвиток - знаходження логічних закономірностей і наслідків. Четвертий - досвідчена перевірка як вищий критерій всього шляху розвитку.
Така особистість, як Галілей, який рухається настільки різноманітними мотивами, настільки вільний від вантажу традицій, не може бути втиснута в якусь жорстку схему. Питання про філософських поглядах Галілея обговорювалося і обговорюється і зараз. Його називали і послідовником Платона, і Демокрита, і Канта, і позитивистом і т.д. Сам він на обкладинці зібрання своїх творів хотів бачити слова «Звідси стане зрозумілим на незліченних прикладах, як корисна математика в висновках, що стосуються того, що пропонує нам природа і наскільки неможлива справжня філософія без допомоги геометрії, відповідно до істиною, проголошеної Платоном».

Список літератури
1. Маріо Льоцци. Історія фізики. Москва, Мир, 1970. -464 с.
2. М. Лауе. Історія фізики. Москва., Держ. вид-во техніко теоретичної літератури, 1956. -230 с.
3. А.І. Єремєєва., Ф.А. Ціцін. Історія астрономії. Москва, Изд-во МГУ.1989. -349с.
і т.д.................

Сподобалося? Лайкні нас на Facebook