Физика және Нобель сыйлығы
МАЗМҰНЫ
Түсінік 3
хат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...
Физика тарихының пәні, мақсаттары және зерттеу 4
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
Физиканың алдыңғы тарихы. Антикалық ғылым. Атомистиканың пайда 6
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
Орта ғасырдағы және қайта өрлеу дәуіріндегі физикалық 9
білімдер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
XVI-XVII ғғ. ғылыми көтеріліс. Коперниктің ғылыми көтерілісі. Әлемнің11
гелиоцентрлік жүйесіне
күрес ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
Ұлы ғалым - Ньютонның және оның ғылыми 17
жолы ... ... ... ... ... ... ... .. ..
Классикалық физиканың 20
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
XVII-XIX ғғ. оптиканың 27
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
МКТ эксперименттік негізі және статистикалық физиканың пайда 31
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
XIX ғ. аяғы – XX ғ. басындағы ғылыми көтеріліс. Кванттық механиканың 36
пайда
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Қозғалған орта электродинамикасы және А. Эйнштейннің электрондық 38
теориясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
Атомдық және ядролық физиканың пайда болуы, 40
дамуы ... ... ... ... ... ...
Альфред Нобель және Нобель 43
сыйлығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қазіргі заман физикасы. XX ғ. физикалық ашылулардың
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
Кеңес физикасының 48
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Физикадан Нобель сыйлығының лауреаттарының 55
тізімі ... ... ... ... ... ... .
Тарихи мазмұнды есептерге 56
мысалдар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..
Өзін-өзі тексеруге арналған тесттік 58
тапсырмалар ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Физика және Нобель сыйлығы атты физикалық 61
кеш ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер 65
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
.
ТҮСІНІК ХАТ
Мектепте сыныптан тыс жүргізілетін жұмыстың көлемді түрі - үйірме
жұмыстары. Оқытудың бұл формасы оқушылардың үйірме жұмыстары арнайы оқу
бағдарламалары бойынша жүргізіледі, оқушыларға білім терең беріледі.
Сыныптан тыс оқу сияқты үйірме жұмыстарында оқушыларды өз бетімен кітапты
пайдалана білуге үйретеді, олардың білімдерін кеңейтіп, техикалық
қабілеттілігін ұшқырлай түседі, ой-өрісін кеңейтеді. Ең бастысы – кітап
оқуға құштарлығын, ізденімпаздықты, шығармашылықты арттырады. Үйірме
жұмыстары физика пәніне байланысты, жалпы мектеп бағдарламасында
қарастырылған мәселелерді қамтуы керек.
Осыған орай Физика тарихы және әлем туралы түсінік атты үйірменің
бағдарламасын ұсынамыз.
Бағдарлама мақсаттары:
1. Білімділік:
– оқушының бақылау, эксперимент жүргізе білу дағдысын қалыптастыру және
дамыту;
– оқушының пән бойынша алған білімін әр түрлі механикалық
құбылыстарды және зат қасиеттерін түсіндіруде қолдана білуге
дағдыландыру;
– физикадан алған білімін практика жүзінде іске асыруға
қалыптастыру.
2. Дамытушылық:
– оқушының танымдық қызығушылығын, интеллектуалдық және шығармашылығын
әр түрлі ақпарат көздерін, жаңа ақпараттық технологияларды пайдалана
отырып дамыту;
– оқушының танымдық көзқарасын кеңейту.
3. Тәрбиелік:
– табиғат заңдарын қабылдау және тануға тәрбиелеу;
– міндеттерді шешуде топпен жұмыс істеуге қалыптастыру;
– жаратылыстану-ғылыми негіздегі проблемаларды талқылауда
басқаның көзқарасын сыйлауға тәрбиелеу;
Оқушының өз бетімен және шығармашылық жұмысында жеке және топпен,
эксперимент жүргізу, бақылау ерекше орын алады.
Үйірме жұмыстары оқушыларды өз бетінше логикалық ойлауға, бақылаған
құбылысты тұжырымдауға, дұрыс шешім қабылдауға және қорытынды жасай білуге
тәрбиелейді.
Үйірме жұмыстары оқушының қабілеттілігін жоғары дәрежеде көрсететін
бірден-бір жол.
Күтілетін нәтиже:
• Физика пәнінен оқушының білім сапасын арттыру.
• Үйірме сабақтары арқылы пәнге танымдық қызығушылықты арттыру.
1-сабақ. Физика тарихының пәні, мақсаттары және зерттеу әдістері
Физика тарихының пәні – физикалық ғылымның бір бөлігі, қоғамдық құбылыс
ретінде адам өмірінде қандай да бір орын алатын пайда болу және даму
процесі болып табылады.
Физика тарихын қоғам мен табиғатты оқып-үйренуде ғылыми-жаратылыстық
және гуманитарлық қадамдар синтезі ретінде қабылдау қажет. Ғылыми-
жаратылыстық: нақтылықпен, негізділігімен, бөліктердің логикалық
бастамаларымен, ал гуманитарлық: болып жатқан оқиғаларды эмоционалды
сезінулермен ерекшелінеді. Сондықтан физика тарихын оқытудың ғылыми-
жаратылыстық білімнің гуманитарлық бағыты ретінде қарастыруға болады.
Физика тарихын білу – физикалық білімнің толыққандылығы болып саналады.
Физика тарихын ғылым және оқу пәні ретінде қарастырғанда, бірнеше
ұстанымдарға (принциптерге) тоқталамыз:
1) физика тарихының курсын оқымас бұрын физика пәнін білу керек;
2) физика XVII ғасырда философиядан (натурфилософиядан) бөлініп
шыққанын естен шығармау керек;
3) берілетін курстағы физика дамуы жеке қарастырылмайды, ол
қоғамның даму тарихымен бірге біртұтас қарастырылады;
4) физика тарихын оқи отыра, осы ғылымның эстетикалылығын
ескермеу мүмкін емес;
5) осы курсты оқығанда физиканың даму тарихымен танысамыз;
6) ұлы ғылыми зерттеулермен қатар, сол ғылыми жаңалықтарға өз
үлесін қосқан ғылым қара жұмысшыларының да еңбектерін
қарастырамыз.
Ғылым ретінде физика тарихының мақсаттарын қарастырайық:
- барлық тарихи ғылымдар сияқты физика тарихының басты мақсаттарының
бірі – физиканың дамуын тарихи тұрғыдан сатылап көрсететін деректерді
жинақтау;
- жоғарыда айтылған мақсат физикалық зерттеулер тарихының барлық
аспектілерін көрсете алмайды. Сондықтан оған физика ғылымының даму
процесін оқытуды қосу қажет. Бұл мақсатта біріншіден, осы процестің
басқадай емес, дәл осылай дамығанын түсіну үшін қажет;
- физика тарихының келесі мақсаты – осы ғылымның даму заңдылығын
зерттеу;
- физика тарихының педагогикалылығы.
Ғылымның өзі қоғамдағы әлеуметтік өмірде үлкен рөл атқарады. Бұл әрине,
адам өмірінің материалдық деңгейіне әсер етеді, ал ол физикадан жасалған
ашулар мен оның болмыста қолдануымен тікелей байланысты.
Физиканың басқа ғылымдармен, әсіресе, жаратылыстану ғылымдарымен
байланысы өте маңызды. XVII ғасырда физика натурфилософияның бөлінбес аясы
болған. Тек XVIII ғ. басында ғана еркіндік алып жеке ғылым атанды.
XVII жүзжылдықта көптеген оқымыстылар физик те, химик те, астроном да,
математик те болған. Мысалы, олардың ішінде Роберт Боиль, Эдм Мариотт,
Генри Кавендиш, Антуан Лавуазье, Гемфри Дэви бар. Атом түсінігін енгізерде
химиктер де, физиктер де қатысқан. Осыдан барып физикалық химия ғылымы
пайда болған.
Физика мен математика өте тығыз байланысқан. Математика табиғат
заңдарының нақты ғылыми өрнегін шығару үшін физика үшін үлкен көмекші қару
болуының негізі болды.
Физика мен техника да тығыз байланысқан. Техника – қолданбалы физиканың
көзі болып табылады.
Физика мен философия. Біршама уақыт физикамен философтар айналысқан.
Ежелгі заманда ғана емес, тіпті Рене Декарт, Вильгельм Лейбниц, Эммануил
Кант, кейіннен Герман Гельгольц, Эрнст Мах, Анри Пуанкаре сияқты
физиктердің өздері философтар сияқты шығып жүрген. Оларды алдымен танымдық
теориясы физикаға жақын болғандықтан қызықтырды.
Физика тарихы несімен болашақ мұғалімге қажет? Тарихты білмей теорияны
оқып-үйрену екіталай. Физика тарихын оқып-үйренуде мұғалім оқушының
қызығушылығын арттыра алады. Физика тарихы ең алдымен мұғалімнің, содан
кейін оқушының осы сабаққа деген көзкарасын өзгертіп, физикадан білімдерін
тереңдете түсуге қабілеттерін арттырады.
Кез-келген ғылым ретінде физика тарихының да зерттеу әдістері бар.
Соларға тоқталайық.
Қолжазбаларды зерттеу. Жалпы барлық әдебиеттер көзі екіге бөлінеді:
- біріншілік;
- екіншілік.
Біріншілік көздер болып қолжазбалар, хаттар, бақылау журналдары және
т.б. жатады. Олар өте үлкен тарихи құндылықтар болып саналады. Өйткені, ол
жазбаларды автордың ойы, сызбалары, бақылау іздері бәрі көрсетілген.
Екіншілік көздер болып жарыққа шыққан жұмыстар табылады. Бұларда
автордың кейбір ойлары өзгертіліп жазылуы немесе баспалық қателер жіберілуі
мүмкін. Сондықтан біріншілік көздерді оқып-зерттеу өте маңызды.
Мәнді тарихи эксперименттерді үлгілеу. Бұл әдіс, мысалы ізделіп отырған
заңның ашылуы үшін танымал тәжірибе дәлдікке сәйкес келмейді, осыны
көрсететін керемет қорытындыларды береді.
Статистикалық әдіс. Соңғы уақытта көп қолданылуда. Жаңа облыстарды
пайда болған қазіргі заманғы физиканың дамуын талдауда табысты қолданылып
жүр.
Интервью әдісі. Бұл әдіс те қазіргі заманда қолданылып жүрген
әдістердің бірі. Бұл әдіс біріншілік көздерді негізге алады, яғни
оқымыстылардың ойлары мен идеяларына сілтеме жасайды.
Тарихи ғылымдардың бәрінде даму кезеңдері болатындықтан, физика
тарихының да даму кезеңдері анықталған. Ол төрт кезеңге бөлінеді:
1-кезең. Алғашқы физикалық оқудың пайда болу дәуірі: б.э.д. XVI ғасыр.
Оған ежелгі заман, антикалық кезең, Орта ғасыр (Еуропада және Шығыста) және
қайта өрлеу дәуірі кіреді.
2-кезең. Физиканың ғылым ретінде қалыптасу дәуірі. XVII ғ. басынан
XVIII ғ. соңына дейінгі кезең болып анықталған. Осы уақытта физиканың
негізі салынып, жеке ғылым болған.
3-кезең. Классикалық физика дәуірі. Шамамен 1800 жылдан басталып 1912
жылға дейін созылған және материяның құрылысымен қоршаған орта туралы
біздің түсінігімізді көтерілістік тұрғыда өзгерткен, кванттық және
релятивистік түсініктердің пайда болу кезеңімен аяқталады.
4-кезең. Кванттық-релятивистік және субатомдық физика дәуірі. 1900-1905
жылдардан осы кезеңге дейін созылады. Бұл кезеңнің қашан аяқталатынын айтып
болжау мүмкін емес.
2-сабақ. Физиканың алдыңғы тарихы. Антикалық ғылым. Атомистиканың пайда
болуы
Тіршілік ету жолындағы қатаң күрес барысында адам қоршаған ортасы
туралы жаңа білімдерге ие бола бастады. Біртіндеп, жануарлар әлемінен
ерекшеленіп, өзінің өнері мен ақыл-ойын дамыта отырып, балық аулау
құралдарын, садақ пен оқ, тас қаруларды ойлап тапты, алғашқы бағдарламалық
құрылғы – аңшылық қақпандарды жасады.
Атақты ежелгі египет жазуларының ескерткіші – Британ мұражайында
сақталған Ринд папирусы және б.э.д. II ғ. жататын мәскеу папирусы – аудан
мен көлемдерді есептеулерде қолданылған. Мәскеу папирусында, мысалы,
кесілген пирамиданың көлемін есептеуге арналған формула берілген.
Египеттіктер шеңбердің ауданын санын қолдана тапқан.
Ғылым тарихындағы антикалық кезең деп б.э.д. VII-VI ғғ. – грек
өркениетінің пайда болу уақытынан – Рим империясының құлағандағы б.э.д. V
екінші жартысына дейінгі аралықты санайды. Осылайша, біз антикалық ғылымның
тарихы туралы сөз болғанда, біз оның Ежелгі Греция деп аталатын
мемлекеттердегі, қалалардағы, сондай-ақ, Ежелгі Римдегі республика және
империя кезеңіндегі дамуын айтамыз.
Антикалық кезеңнің көптеген ғылыми ойлардың жетістіктері римдік Тит
Лукреций Карудың (б.э.д. 99-55 ғғ.) арқасында белгілі болды. Оның Заттар
табиғаты туралы дидактикалық поэмасы Рим империясы кезіндегі ғылыми
білімдердің энциклопедиясы деуге болады.
Антикалық ғылымның ерекшеліктері.
Қазіргі заманғы зерттеулер эксперименттерге негізделген, яғни теорияны
міндетті түрде экспериментпен салыстырып, дәлелдейді.
Ең алдымен ғылым тарихшылары идеологиялық көзқарастар деп санайды.
Құлиеленуші қоғамда еркіндіктегі қала тұрғындары физикалық еңбекпен
айналыспаған. Олар данагөйлер жатпайтын құлдар қатарына жатты. Осылайша,
эксперименттік және теориялық ғылыми зерттеулер антикалық қоғамның
ерекшеліктерімен сәйкес келмеді. Екінші себебі, экономикалық көзқарастар,
құлиеленуші қоғамның экономикалық базисі жеткіліксіз болды.
Атомистер (Левкипп, Демокрит, Эпикур). Демокрит (шамамен б.э.д. 460-370
жж.) және Левкипп (б.э.д. V ғ.) барлық денелер біріншілік материядан тұрады
деп айтқан. Демокриттің шығармалары бізге жетпеген, сондықтан біз тек қана
оның қандай бағытта жұмыс істегенін айта аламыз. Демокриттің оқуын Эпикур
(б.э.д. 341-270 жж.) өңдеген, өкінішке орай оның негізгі шығармасы
сақталмаған. Дегенмен оны Тит Лукреций Кар Заттың табиғаты туралы
поэмасында мазмұндап жазған. Демокрит-Эпикур оқуларының негізі, Лукреций
жазып кеткендей, онды үш принцип жатыр: материяның сақталуы, формалардың
(материяның түрлерінің) сақталуы, боссыздықтың болуы.
Физиканың әр түрлі облыстарында антикалық ғылымның жетістіктері қандай
болды?
Механика. Алғашында механика қолданбалы ғылым болған, тек кейін ғана
механикада алғашқы теориялық қорытындылар пайда бола бастады. Олардың бірі
қарапайым механизмді қарастыру, бірінші кезекте, рычаг проблемасын шешу.
Осы мәселемен Арихимед (оның Таразы туралы кітабы бізге жеткен жоқ),
Евклид, жалған-Евклид және тағы да басқа да ғалымдар айналысқан.
Гидростатика. Антикалық ғылымдар гидростатика мәселесін де өте маңызды
деп санады. Архимед денелердің жүзу шарттарын қалыптастырды. Бұл бізге
қазір Архимед заңы деген атпен белгілі.
Ауаның ауырлығы деп ежелгілер оның пневматикалық қасиеттеріне қарай
айтқан. Осыған үлес қосқан Герон Александрийскийдің Қозғалысы антикалық
ғалымдардың қозғаған мәселерінің бірі. Ол Аристотельдің Физикасында
жүйелі көрсетілген.
Акустика. Акустика туралы алғашқы ұғымдар Пифагорға жатқызылады. Осыған
орай, пифагорлықтар дауыстың таралу жылдамдығы оның жоғарлылығына
байланысты, бірақ олар жоғарылылықтың тербеліс жиілігіне байланысты екенін
білмеді.
Оптика. Оған антикалық ғалым Евклидті (б.э.д. III ғ.) жатқызады, ол
евклидтік геометрияны сол кезде Бастаулар атты шығармасында жазған және
де ол Оптика және Катоптрика (аударғанда Көріністер туралы, және
Шағылу көріністері туралы дегенді білдіреді) шығармаларын жазды. Оның
бұл жұмыстарында қазіргі геометриялық оптиканың бастамалары жазылған.
Оптикамен сол заманда Архимед, Герон Александрийский, Клавдий Птолемей
сияқты оқымыстылар айналысқан.
3-сабақ. Ұлы антикалық ғалымдар.
Аристотель (б.з.б 384-322) - ежелгі грек философы және ғалымы. Көптеген
ғалымдардың, соның ішінде логика (формальды логика) ғылымының негізін
қалаушы. Қазіргі барша философия тарихшылары Аристотельді ерте заманның ұлы
ойшылы ретінде таниды, грек философиясының ұлы қолбасшысы - философияның
Александр Македонский ретінде мойындайды.
Аристотель Фракиядағы Стагүр қаласында туған. Афины қаласында оқып
білім жетілдіреді. Он жеті жасында Платон академиясына түсіп, Платон қайтыс
болғанға дейін (20 жыл бойы) сонда ғылыммен шұғылданады. Б.з.б. 343 жыл
Македония патшасы - Филипп Аристотельдің баласы Александрдың ұстазы болуға
шақырады. Александр патша болғаннан кейін Аристотель алдымен Стагирға, одан
Афиныға оралады.
Александр өлгенннен кейін Аристотель Афиныдан кетіп, б.з.б. 332 ж.
дүние салды. Аристотель өзіне дейінгі философия мен ғылым жетістіктерін
қорытып жүйеге келтіріп, әр түрлі ғылым саласынан көптеген еңбектер жазып
қалдырған. Кейбір деректер бойынша оның еңбектерінің саны төрт жүзге,
екінші бір деректер бойынша мыңға жеткен. Аристотельдің философиялық
көзқарасы Метафизика, Жан туралы, Категориялар және Аналитика деген
шығармаларында жете бағаланған. Философияның негізгі мәселесін шешуде
Аристотель материализм мен идеолизмнің екі арасында ауытқып отырды.
Аристотель ғылым классификациясында философияны ең жоғары орынға қояды.
Орта ғасырдағы және қайта өрлеу дәуіріндегі физикалық білімдер
Орта ғасырдағы жалпы жағдай. Біздің эрамыздың 573 жылы соңғы антикалық
мемлекет – Рим империясы құлады. Бұл географиялық картаға өзгеріс
әкелгенмен қатар, мәдени және ғылыми қоғамға да өз әсерін тигізді. Осыдан
кейін жаңа мемлекеттер, жаңа ұлттар, өндірістің жаңа әдістері мен амалдары,
сондай-ақ жаңа діндер – христиан және ислам пайда болды. Осындай жолмен
келген тарихи кезең - орта ғасырлық деп аталады. Экономика, саясат шарттары
өзгерді. Бұл ғылымның дамуының тежелуіне әкеп соқты.
Орта ғасырлық Шығыста. Бұл уақытта ол жақта ислам мемлекеті дамып
жатты. Ислам діні б.э. XII ғ. Араб елінде пайда болды. Бүкіл Шығыс ислам
дінін қабылдады. Сауда мен өндіріс арнасының кеңеюі үшін араб елі арнайы
білімдерді, алдымен жаратылыстық ғылыми білімді қолдап отырған.
Араб халифаты елдерінде Еуропаға қарағанда медресе, университет сияқты
оқу орындары ерте пайда болған. 755 ж. Коровта (Испания), 735 ж. Багдатта
(Араб халифатының астанасы), 972 ж. Каирда университеттер құрылған.
Астрономия. Кеңістіктегі бағдарлау қажеттілігі туғандықтан астрономияны
оқу пайда болды. Ислам дәстүрі бойынша намазды мұсылмандар қаласы – Меккеге
қарап оқу міндет болған. Соған қарап мешіттерді де салу қажет еді.
Астрономиялық объектілер бойынша ғана оған бағдар жасау мүмкін еді.
Араб астрономиясы Аристотель мен Птоломейдің жұмыстарында негіз алған.
Шығыстың ғұлама оқымыстысы астрономиямен айналысқан Мұхаммед ибн Ахмед аль-
Бируни (973-1048) болды. Ол астрономиялық және географиялық дәл өлшемдерін
жасаған, Жердің радиусын 6490 км мәнімен анықтаған және Жер Күнді
айналатынын айтқан.
Керемет астрономиялық жетістіктерге Шығыстың басқа да ғұламалары
жеткен. Мысалы, Аль-баттани (850-929) және Ұлықбек (1394-1449)
планеталардың қозғалыс кестесі мен дәлдігі жоғары жұлдыздық катологтарды
құрған. Самарқандтың билеушісі ұлы Тимурдың немересі Ұлықбек, өз қаласында
керемет обсерватория салған, онда ол сол уақытта қолға түспес қозғалыстарды
бақылауға арналған құралдармен жабдықталған еді. Бұл обсерватория қазір сол
Орта ғасырлық ғылымның ғаламат ескерткіші болып табылады.
4-сабақ. Орта ғасырдағы ғалымдар
ӘБУ НАСЫР ӘЛ-ФАРАБИ (870 – 950 жж.)
Әл-Фарабидің түркі тайпасының дәулетті бір ортасынан шыққан, бұған
дәлел оның толық аты жөнінде Тархан деген атаудың болуы. Әл-Фараби 870
жылы Сыр бойындағы Арыс өзені Сырға барып құятын өңірдегі, Фараб қаласында
дүниеге келді.
Фарабидің толық аты-жөні Әбу-Насыр Мұхаммед Ибн Мұхаммед Ибн Ұзлағ Ибн
Тархан Әл-Фараби (1-сурет), яғни әкесі Ұзлағ, арғы атасы Тархан. Туған жері
қазақтың ежелгі қаласы Отырарды арабтар Барба-Фараб деп атап кеткен, осыдан
барып ол Әбу Насыр Фараби, яғни Фарабтан шыққан Әбу Насыр атанған. Бұл
қаланың орны қазіргі Шәуілдір ауданы, Шымкент облысының территориясында.
Әл-Фараби Александриялық (Мысырлық) ғалымдар, яғни бір кезде
Александриядан ығыстырылған несторианшыл христиандар тұратын Хоранға келіп
қоныс тебеді. Өмірінің соңғы жылдарын Алеппо мен Дамаскіде өткізеді, мұнда
ол Солтүстік Сирияның жетекшісі әрі саяси қайраткері Сейд Ад-Дуаль
Хамданиге аса қадірлі болды. Әл-Фараби 950 жылы 80 жасында қайтыс болды.
Біздің заманға Әл-Фарабидің тек негізгі шығармалары ғана келіп жетті.
Әл-Фараби философия саласы бойынша грек ойшылы Аристотельдің
Категориялар, Метафизика, Герменевтика, Риторика, Поэтика,
бірінші және екінші Аналитика, Топикасы мен 4 сопылық еңбектеріне
түсініктемелер жазды. Ол еңбектері күні бүгінге дейін де мән-маңызын
жоғалтқан жоқ. Сөйтіп, Фараби Шығыс пен Батыстың ғылымы мен ежелгі
мәдениетін таныстыруда зор рөл атқарды.
АЛЬ-БИРУНИ, Абу ар-Райхан Мухаммед ибн Ахмед (4 қазан 973 ж. – 13
желтоқсан 1048 ж.) Орта Азиялық ғалым, энциклопедист Абу ар-Райхан
Мухаммед ибн Ахмед Аль-Бируни (2-сурет) Хорезм астанасы (қазіргі Өзбекстан)
Кят қаласында дүниеге келген.
995 жылы жиырма жасар ғалым туған жерін тастап, Каспий теңізінің
жағалауындағы Гурган атты билеушінің жеріне кетуге мәжбүр болды.
Туған жері Хорезмге Бируни 1010 жылы ғана оралды. Осы уақыт ішінде ол
талай ғылыми жетістіктерге жетті.
Өкінішке орай, бірнеше жылдардан соң ғалым отанын тастап кетті. 1017
жылы ауғандық сұлтан шах Хорезмнен өзінің қол астындағы ғалымдарын беруді
талап етті. Бируни ержүректілігін танытты, Махмуд Газневидің үйінде 17 жыл
қамауда болады.
Астрономия және астрология Бирунидің басты айналысқан ғылымы болды.
Астрономиядан 39 еңбек, астрологиядан – 23 еңбек жазған. 1036-1037 жж.
ол өзінің басты астрологиялық еңбегі Канон Масуданы аяқтады. Бұл кітапта
ол тригонометриялық әдіспен географиялық қашықтықты өлшеуді көрсетті.
Қозғалмайтын радиусы 7,5 метр болатын квадрат, яғни, жұлдыздар мен
планеталарды бақылау құралын ойластырды. Бұл құрал дүние жүзінде 400 жылдай
қолданылды.
Бируни эклиптиканың экваторға түсу бұрышын анықтап, оны ғасырлық
өзгеріске әкелді. 1020 жылы оның қашықтықты өлшеу мәні 23°34'0 - қа тең
болды.
Араб тілінде 40-тан астам еңбектерін жазды, соның ішінде Өткен күндер
ескерткіштері, Канон Масуда және де минералогия, медицина жайлы
трактаттары бар. Оның 21 бөлімнен тұратын Өткен күндер ескеркіштері атты
еңбегі - орта ғасырдағы ғылыми энциклопедия болып саналды.
Аль-Бируни ақыр демі қалғанша ғылыммен айналысты. 1048 жылы 9
желтоқсанда қайтыс болды.
5-сабақ. Абу Али Мохамед ибн ал-Хасан ибн аль-Хайсам
Альхазен (Ибн аль Хайсам) (965—1039) – араб оқымыстысы, Басрада дүниеге
келген, ұзақ уақыт Каирда Гакема халифатында өмір сүрген.
Оптика саласында көптеген еңбектер жазды. Жарық сәулесінің бастамасы
көз емес, жарқырайтын денелер деген ойын айтты. Дұрыс шешімді заңдарға
сүйене келе, бір жазықтықта сәуле түсу бұрышына перпендикуляр екендігін
тусіндірді. Альхазен шыны сферикалық сегменттің үлкейту әсері жайында
бірінші болып ескертті.
Альхазеннің еңбектері негізінен физика, астрономия, математика,
медицина және философия ғылымдарына арналған.
Альхазен атақты Оптика асылдары трактатының авторы, ол жеті кітаптан
тұрады:
1. Көз және көру қабілеті;
2. Жарықтың таралуы;
3. Көздің көру қателіктері;
4. Айна бетінен шағылу;
5. Елестету;
6. Көздің көру қабілеттілігінің цилиндрлік айнадан шағылу қателігі;
7. Жарықтың сыну құбылысы.
Бұл трактаттың үш кітабы көздің көру қабілеттілігіне арналған.
Оның еңбектерінің арасында Ақыл таразы, Жарық және жарықтылық,
Птолемей әдісі негізіндегі оптика, Анализ және
синтез (математикалық трактат), Геометриялық есептер жайындағы ой
(үшбұрыш және шеңбер теоремасы), Тұтылу формалары (камера-обскура
теориясы жайындағы трактат) және т.б. бар. Ақыл таразы кітабында алғаш
рет ауа ауырлығына түсініктеме береді.
Өзінің Ай бетіндегі дақтар еңбегінде дақтар орналасуы, формасы,
өлшемі және жарқырауы жағынан ешқашан өзгермейді дейді. Альхазен бұл дақтар
ай бетіндегі таулар мен мұхиттар шағылысуынан п айда болады деген теорияға
қарсы болған. Шағылу заңына сүйеніп ғалым жер бетіне қатысты айдың
орналасуы шағылады, бірақ ештеңе байқалмайды деген.
Ай сәулесін диффузиялық бейне құбылысы ретінде, яғни қисық бетте
шағылуын түсіндіреді. Ол айдың ешқандай басқа әдіспен жарық бере алмайтынын
айтып өтеді.
Қорытындылай келе, ай бетіндегі дақтар кей жерлерінде жер
жыныстарымен жабдықталған (3-сурет), сондықтан ол жерлер оптикалық күші
жағынан төмен көрсеткіш көрсетеді деген.
Орта ғасырда ғылыми-техникалық төңкеріс оптика саласынан байқауға
болады. Бұл көптеген физиктерді әйгілі етті, олардың ішінде оптика негізін
салушы ұлы ғалымдар: Абу Али Мохамед ибн ал-Хасан ибн ал-Хайсам, Аль-
Бируни, Абу Райхан Мухаммад ибн Ахмад бар.
6-сабақ. XVI-XVII ғғ. ғылыми көтеріліс. Коперниктің ғылыми көтерілісі.
Әлемнің гелиоцентрлік жүйесіне күрес.
XVI - XVII ғғ. – физика ғылымында болған өзгерістер уақыты. Бұл
өзгерістердің барлығы қоғамның даму ерекшеліктерімен экономика және
идеологиялық шарттарға өзгерістер әкелді. XVI - XVII ғғ. бірінші ғылыми-
техникалық көтеріліс қандай орын алды екен, соны қарастырайық.
XVI - XVII ғғ. үлкен саяси өзгерістер болды: Голландия мен Англияда
буржуаздық көтерілістер бой көтерді. Ол көтерілістердің жеңістері осы
елдердегі адамдардың саяси және заңды бостандық алуларына әкелді.
Голландия мен Англияда буржуаздық көтерілістердің мақсаттарының бірі -
өз арларының бостандығы, нақты өзінің қалаған дінін қабылдай алу еді. Орта
ғасырлық идеологияны өзгерткен мұндай ойлар реформа әкелген христиан
догматтарының (соқыр сенімге сүйенгендер) өзгерістерімен байланысты пайда
болған. Осының барлығы ғылымға әсер етті. Жаратылыстық-ғылыми зерттеулерге
салынған тыйымдар алынып тасталынды.
XVI - XVII ғғ. университеттік ғылым қоғамнан бөлініп алынғанда, жағдай
орныға бастады. Экономика мен саясатта болып жатқан өзгерістер университет
айналасына ешқандай әсер бермеді. Онда сол баяғынша классикалық білімнің
мәдениеті, стилистік турнирлер, филологиялық дискуссиялар өтіп жатты. XVI -
XVII ғғ. ғылыми бұрылыс университет қабырғасынан тыс болып жатты. Сол
уақыттың ұлы ойшылдары – Френсис Бэкон, Рене Декарт және т.б. –
университеттегі білімді сөкті. Осылай Ф.Бэкон физиканың қоғам сұранысынан
қалып бара жатқанын айтты.
Осы қиын жылдарда оқымыстылар не істеп үлгерді? Негізгі физикалық
ғылымның жетістіктеріне тоқталайық.
Николай Коперниктің Аспан сфераларының айналысы туралы атты жұмысынан
бастайық.
Ұлы поляк оқымыстысы Н. Коперник жасынан математика мен астрономиямен
шұғылданған. Ол әлемнің геоцентрлік жүйесін қабылдамады, ол табиғатты
қарапайым деп санады. Онда Птолемей бойынша планеталардың орын ауыстыруы
эпицикл деп аталатын күрделі қозғалыстар көмегімен сипатталады (4-сурет ).
Планеталар мен оның серіктері қозғалыстары тәжірибелеріндегі
бақылауларды жалпы түсіндіру үшін эпициклдерді бір-біріне үймелеу қажет
болды. Әсіресе, Ай қозғалысының Птолемейлік әлем көрінісі бойынша түсіндіру
қиын еді. Сонымен бұл сұрақ толығымен шешілмеді. Коперник Күнді ортаға
орналастырып, әлемнің қарапайым жүйесін ұсынды (5-сурет). Ол бойынша аспан
құбылыстарының бәрі, соның ішінде Айдың қозғалысы да нақты түсіндіріледі.
Коперниктің негізгі шығармасы Аспан сфераларының айналысы туралы
деген әлем көрінісінің гелиоцентрлік принциптері мазмұндалған. Бұл жұмыспен
1530-1532 жж. жұмыс істеді, ал баспадан шығаруға асықпады, өйткені Қасиетті
Писанияның беделін түсіргісі келмеді, өзінің теориясының көтерілістік мәнде
екенін жақсы түсінді. 1530 жылдың өзінде Коперник өзінің теориясын Аспан
қозғалыстарына қатысты гипотезаларға қысқаша түсініктемелер атты
шығармасында өзінің жақтастарына арнап жазды.
Физикалық ғылымның дамуында Николай Коперниктің алатын орнын айтпай
кетуге болмайды, ол әлемнің жаңа үлгісін ұсынған атақты кітабын шығара
үлкен ғылыми ерлік іс жасады.
Жоғарыдай айтқанымыздай, аспан шырақтарының қозғалысын жаңа теория
бойынша есептеулері эксперимент қорытындыларымен сәйкес келмей жатты. Оның
себебі теорияда планеталардың шеңберлік обиталары мен олардың серіктерін
қолдану еді. Тек, біраз кешірек Иоганн Кеплер бұл орбиталар эллипстік
екенін дәлелдеді және ол бақылаулардың мәндерінің сәйкестігіне жетті.
Коперник бұл туралы білмеді, бірақ ол өзінің зор сезінуімен өз теориясының
дұрыс екенін білді. Мұндай жағдайлар ғылыми зерттеулерде көп кездеседі, тек
керемет дарынды оқымыстылар осындай қарама-қайшылықтарды шеше алады. Осы
Коперниктің тер төккен еңбегінің арқасында идеологиялық догмалардан еркін
тәжірибелерге, зерттеулерге, әлемнің танымдық ойларына негізделген жаңа
ғылым келді. Коперник жаңа ғылымның көрінісі болды, ал оның ойлары бірқатар
ізбасарларды, шәкірттерді өзіне тартты.
Коперниктің еңбегі ғылымның алдына, ең алдымен астрономияның алдына
бірнеше міндеттер қойды: теорияның эксперименттік дәлелденуін, эксперимент
пен теорияның қайшылықтарының себептерін, теорияның егжей-тегжейіне дейін
анықтау. Коперниктің ойы планеталарды не байланыстырады, қалай және неге
олар қозғалады деген сұрақтарға жауап беретін теориялық негізді қажет етті.
Бұл үшін механиканың дамуы қажет болды, алайда статика мен жаңа ғылым -
динамикаға әкелетін ежелгі механика емес еді. Осы бағдарламаның барлығы
эксперименттік және математикалық қамтамасыз етуді талап етті.
Бұл қиындықтар Коперниктің үлгісінің бірнеше жылға созылуына әкеп
соқты. Бұл күрес өте ауыр болды, оның өз каһармандары мен азап тартушылары
да болды. Сол ғылымның азап тартушыларының бірі 1548 жылы (Коперник
дүниеден өткеннен кейін) дүниеге келген және 1600 жылы өртеліп қаза болған
Джордано Бруно болды.
Дж. Бруно тағы да алхимиялық тәжірибелерді жасау үшін Мочениго
ақсүйегінің шақыруымен Венецияға келгенінде инквизициямен (шіркеудің
жазалау мекемесі) тұтқындалды, ол түрмеде өмірінің 7 жылдан астамын
өткізіп, 1600 ж. 17 ақпанында Римде Гүлдер алаңында өртелінді. Қазір ол
жерде оның ескерткіші тұр, католиктік шіркеудің алдыңғы қатарлы дін
қызметкері – II Иоанн-Павел папа жіберген қателігі үшін өз аузымен кешірім
сұраған делінеді. Дж. Бруноның алай-дүлей іс-әрекеті Н. Коперниктің
еңбегінде жазылған жаңа ойларға Еуропаның ғылыми қоғамын дайындады.
Коперниктік кезеңнен кейінгі ғылымның дамуының тағы бір бағыты
астрономияны бақылаумен байланысты болды. Бұл жерде Коперник теориясын
мойындамай, оның эксперименттік негізіне көп нәрсе жасаған белгілі дат
астрономы Тихо Брагенің есімін атау керек. Астрономияны бақылаумен
айналысып, ол орасан зор фактілерге негізделген материалдар жинаған,
кейіннен ол материалдар оның ұлы шәкірті Иоганн Кеплерге табыс етілген
И. Кеплер бір жылға жуық Праж университетінде Т. Брагемен бірге жұмыс
істеген. Оның өлімінен кейін И. Кеплердің қолында сол замандағы ең керемет
аппаратуралардың көмегімен жасалған 35-жылдық астрономиялық зерттеулері бар
журналдар қалды. И. Кеплер осы қалған алып материалды өңдеуге кірісті.
Ең алдымен Кеплер рефракцияға түзетулер енгізді, ал оның қорытындылары
оптиканы оқып-үйренуге әкеп соқты. 1611 ж. И. Кеплердің Диоптрика атты
шығармасы жарық көрді. Ол мұнда өзі ойлап тапқан телескоптың сипатталуын,
линзалар және линзалар жүйесіндегі сәулелердің жүру жолдарын толық ашып
жазған. Оның еңбектері өте қызықты еді. Мысалы, ол обскур-камерасы
теориясын құрды. Осы Кеплер Альхазеннің қателігін түзеді, көрініс адам
көзінің ішкі тор қабақтарында жиналатынын, ал көз жанары линзаның рөлін
атқаратынын айтқан. Ол көру теориясын өңдеген. Ол кезде Кеплер жарықтың
сыну заңын тұжырымдай алмады.
Қазір Кеплер түтігі атымен белгілі телескоптың аты да шықты. Ол екі
дөңес линзадан тұрады, осынысымен Галилейдің телескопынан ерекшелінеді,
бірінші кезекте – үлкейтілген кескін және көру өрісінің кеңдігі. Сонымен
қатар, окуляр мен объектив арасындағы кескін жазықтығында айқасқан жіптерді
орналастыруға болады және соның көмегімен сандық өлшеулерді іске асыруға
болады. Міне Галилей түтігі осы үшін жарамсыз болып қалған.
Алайда, Кеплердің негізгі табыстары гелиоцентрлік жүйедегі
планеталардың қозғалысының теориясын құрумен байланысты. Оның ең алғашқы
жетістіктерінің бірі планета орбиталарының эллипстік формасын бекіту:
осындай эллипстің бір фокусында Күн жатыр. Көп уақыт Кеплер бұл орбиталарды
шеңбер тәріздес деп санап келген. Тек көптеген ойланулар мен толғанулардан,
есептеулерден кейін ол эллипс тәріздес екенін түсінді де, Кеплер әлемнің
гелиоцентрлік жүйесін ғылыми мойындауына жол ашты
Коперник жұмыстарының үшінші бағыты зерттеудің математикалық және
эксперименттік әдістерінің бекітілуімен байланысты болды. Бұл бағытпен XVII
ғ. екі ұлы ойшылы – Френсис Бэкон мен Рене Декарт айналысты. (6-сурет).
Френсис Бэкон (1561-1626 жж.) (7-сурет) Англияның көрікті мемлекет
қызметкері, Яков I король кезіндегі лорд-канцлер. Бұл мансаптар оған
философ ретінде ғылыми прогресс туралы ойлап және ол ойларын Жаңа органон
деген 1620 ж. жарық көрген кітабына енгізуге ешбір кедергісін тигізген жоқ.
Бэкон ғылымының мақсаты табиғаттағы адам билігін басым ете түсу еді. Ол
танымдық процессті тежеп тұрған әсіресе, университеттік схоластиканы (діни
философиялық ілім) үзілді-кесілді теріске шығарды. Ф. Бэкон физиканың және
басқа да жаратылыстық ғылымдардың математикалануын құптады.
Екінші ұлы ойшылымыз Рене Декарт (1596-1650 жж.) (8-сурет) –
математик, физик, ғылымның дамуының әдістемелік сұрақтарын құрастырушы
оқымысты. Негізгі еңбектері – Диоптрика, Меторлар және Геометрия
деген қосымшалары бар Әдісті талқылау кітабы. Онда Декарттың философия,
математика, физика облыстарындағы көзқарастары мазмұндалған. Философ
ретінде Декарт – рационалист, шамамен аздап схоласт болды. Оның басты
ұстанымы, қазіргі замандағы көп зерттеушілердің де ұстанымы болған –
күмәнданатын нәрседен арыл, яғни скетицизм еді. Мұндай философия Декартқа
көптеген шәкірттерді өзіне тартқызды.
Декарт философияға қарағанда физикадан онша жолы бола қоймады. Декарт
ұсынған кеңістікті алатын материяның құйынына негізделген ауырлық үлгісі
керемет болды. Бірақ та, ауырлықтың бұл үлгісі ньютондық теориямен күреске
түсті. Шарлардың соқтығысуын оқи келе, Декарт соқтығысудың 9 ережесін
тұжырымдап шықты, соның тек біреуі ғана тәжірибе мәндерімен сәйкес келді.
7- сабақ. XVI-XVII ғғ. ғылымға жалпылама мінездеме.
Ең алдымен бірінші ерекшелігі - білімнің жоғарылауы. Сол ғасырларда
қоғам тек табынушы адамдардан тұрды. Солардың қатарында оқымыстылар да
болды. Табынушылық пен білімді бірге алып жүру адам ойы мен миының екіге
бөлінуі деп саналды.
XVI-XVII ғғ. ғылымның екінші ерекшелігі – антикалық оқымыстыларына
белгісіз болған зерттеудің эксперименттік әдістерін енгізу болып табылады.
Үшінші ерекшелігі – ұйымдардың білімі, негізгі талабы ғылыммен
айналысу, соның ішінде физика да болды. Ұйымдар деп отырғанымыз ғылым
академиялары.
Николай Коперник (1473-1543 жж.) (9-сурет) әлемнің гелиоцентрлік
жүйесін құрушы, атақты поляк астрономы 1473 жылы Торунь қаласында ірі
көпестің отбасында дүниеге келген. Ол Краковск университетінде (1491-
1495 жж.), сондай-ақ, Италиядағы Болоньи және Падуа университтерінде құқық
пен медицинаны оқыған. 1503 жылы Коперник Феррарда құқық докторы дәрежесін
алып, отанына қайтып келеді.
Коперник 1473 жылы 19 ақпанда поляк елінің Торунь қаласында Германиядан
келген саудагердің отбсында дүниеге келген. Отбасында төртінші бала болды.
Ең алғашқы білімін үйінің жанындағы ев Яна мектебінен алды. 10 жасына дейін
тату–тәтті, бейбіт өмір кешті. Уайым қайғысыз өмірі кенеттен өзгерді. Бұған
себеп болған Торунь қаласына жұқпалы аурудың (чума) тарауы, бұл аурудың
құрбаны оның әкесі болды. Коперниктің кейінгі білім алуы мен өмірін
анасының бауыры Лукаш Ваченроде қолына алды.
Коперник 9 жасында әкесі мен анасынан айырылып, ағасы Луки Ватценроде
қолында болып, 1491 жылы Краков университетіне тапсырып, математика,
медицина, дін, әсіресе, астрономияға қызығушылық танытты.
Университетті бітіргеннен кейін (1494) Коперник ешқандай ғылыми атаққа
ие болмады да, отбасылық кеңес оған діни мансапқа көшуді ұсынды. Бұндай
шешімге келуге ағасының ықпалы тиді. Коперник білімін ары қарай жалғастыру
үшін 1497 жылы Италияға барып Болонский университетіне түседі. Құқық және
ежелгі тілдермен қатар астрономиямен де шұғылдануға мүмкіндік туады.
Польшада Коперникті сырттай Вармада каноник етіп сайлайды.
1500 жылы Коперник университетті тастап, тағыда ешқандай ғылыми атақ
пен дипломға ие болмай, Римға көшіп кетеді. Кейін Падуа университетінде
медицинаны меңгереді.
1503 жылы Коперник оқуын аяқтап, Феррареге емтихан тапсырып диплом және
Канондық құқық докторы атағына ие болады. Ол қайтуға асықпайды және
ағасының рұқсатымен Падуада 3-жыл медицинамен айналысады.
1506 жылы Коперник ағасының ауырғаны туралы хабар алады. Италиядан
отанына қайтады. Келесі 6 жылды ол Гейльсбергтегі епископтық сарайда
астрономиялық бақылаулармен айналысуға және Краковта оқытушылық қызмет
етуге жұмсайды. 1506 жылы Коперник бір уақытта дәрігер, хатшы және ағасы
Лукостың сенімді серігі болады.
1512 жылы ағасы қайтыс болады. Коперник Фромборгке көшеді де, Белинский
шығанағы жағалауындағы кішкентай қалада каноник болып саналып, діни парызға
кіріседі. Ғылыми зерттеулерін жалғастыра береді. Сарайдың солтүстік-батыс
жағы обсерватория болады.
1500 жылы астрономиялық жүйе туындылары нақты болды. Ол жаңа дүние
моделін сипаттаумен кітап жаза бастайды. Өзінің идеяларын достарымен
талқылайды (Тидеман Гизе, епископ Кульмский). 1503-1512 жылдары ол өз
достары арасында теориялық қолжазбаларын (Аспан қозғалысына қатысты
гипотезалар туралы шағын түсіндірмелер) ұсынады, ал оның шәкірті Ретик
1539 жылы гелиоцентрлік жүйенің мазмұнын түсінікті етіп жазды. Жаңа теория
жайындағы мағлұматтар 1520 жылы кеңінен таралды. Басты еңбегіне 40 жылдай
уақыт кетеді, Коперник жаңа астрономиялық есептеу кестесін енгізеді.
Коперник 1543 жылы 24 мамырда 70 жасында инсульттен қайтыс болады.
Кейбір биогрофтар (Тидеман Гизе) автор өліміне дейін өз еңбегін басылған
күйінде көрді деп есептейді. Бірақ басқалары Коперниктің соңғы айларында
ауыр комада болғандығын айтады.
Коперниктің кітабы бізге адамзат ойы ретінде ескерткіш болып қалды.
Николай Коперниктің еңбегі жаратылыстану ғылымының манифестіне айналды.
8-сабақ. Ұлы ғалым – Ньютон және оның ғылыми жолы
Физика тарихы ұлы есімдерге бай. Сол есімдердің бірі – ағылшын физигі,
математик Исаак Ньютон (10-сурет). Оның шығармашылығы – адамзат ойының
ғылыми шыңы еді. Біз оның бойынан физик-теоретик және эксперимент шеберін
көре аламыз. Ол классикалық механиканың негізін салушы, ғылыми
бағдарламалар авторы, сол бағдарламалар арқасында XVIII-XIX ғғ. физика
дамыды.
Исаак Ньютон 4 қаңтарда 1643 жылы Линкольширде Вулсторп ауылында фермер
жанұясында дүниеге келген. Әкесі Исаак дүниеге келмей өмірден өткен, ол 12
жасына дейін апасының тәрбиесінде болған. Ол кедейленген дворяндықтардың
ұрпағы. Ньютонның жақын туған туыстары – шіркеу қызметкерлері, дәрігерлер
отбасы, дәріханашы, фермерлер болды.
1656 жылы Ньютонның анасы тағыда жесір қалғандықтан, 1658 жылы үй
шаруашылығына көмектесу үшін Ньютон Вульсторпқа қайтып келеді, бірақ үй
шаруашылығына селқос қарайды.
Бір күні Ньютонның шіркеуде істейтін ғалым ағасы Эйскоу, жас Ньютонның
аулада терең ойға батып, математикалық есептер шығарып отырғанын көрген.
Ньютон қиын механикалық ойыншықтар, су диірменінің моделін, самокатты, су
және күн сағаттарын құрастыруды ұнатқан.
Ньютонның өзінің айтуы бойынша, оның бірінші физикалық эксперименті 36
жасында жасалған.
Тәжірибенің жасалуы: ол дауыл кезіндегі желдің күшін анықтамақшы болып,
желге қарсы секіреді. Сол секірген кездегі өзінің секіру ұзақтығын өлшеу
арқылы желдің күшін анықтаған.
Әрине, жас Ньютонның ғылымға деген ынтасы көрінбей қалған жоқ. 1660
жылы 18 жасар Ньютон қайтадан Грэнтем мектебіне оқуға барады және Кембридж
университетіне түсуге қатты дайындалады. 1661 жылы 5 шілдеде атақты Тринити
колледжіне қабылданады.
Ол екі жылдың ішінде арифметиканы, Эвклид бойынша геометрияны,
тригонометрияны, діни ілімдерді және ежелгі тілдерді оқып үйренеді. Сол
кезде Коперниктің жүйесімен танысады.
Ол Грантэма мектебінде оқып, одан соң Қасиетті Троиц (Тринити колледжі)
колледжіне түсті.
Ол уақытта ағылшын университетінде жабық колледж қоғамы болды, яғни
соның ішінде оқыды, тұрды және жұмыс істеген. Нашар тұратындар –
сабсайзерлер деп аталды. Олар төлеуге шамалары келмегендіктен колледждің
басқа студенттеріне қызмет еткен. 1661 ж. Ньютон университетке сабсайзер
ретінде қабылданды.
Ньютонның оқытушысы профессор Исаак Барроу болды. Барроудың оптикадан
берген дәрістері Ньютонды қызықтырды. Ол екеуі өте жақын достарға айналды.
1665 ж. И. Ньютон бакалавр дәрежесін, ал 1668 ж. магистр дәрежесін
алды. Осы жылдары оба ауруы басталған еді. Адамдардың барлығы жан-жаққа
кете бастады. Ал Ньютон Вулсторптағы үйде ешқайда шықпай жоғарғы
белсенділікпен жұмыс істейді. Осы оба жалдарында Ньютонның ұлы ашулары
пайда болды.
1669 ж. И. Барроу теологиямен айналысып кеткеннен кейін өзінің
Лукасовский кафедрасын өзінің шәкірті Ньютонға тапсырады. Осы уақыттан
бастап И. Ньютон көп жылдар бойы Кембридж университетінде профессор болып
оптикадан дәрістер оқиды.
Ньютонның ғылыми жолы шағылатын телескопты ойлап шығаруынан басталды.
1668 ж. жасалған бұл телескоп Ньютонды физик ретінде елге танытты. Осыдан
кейін Ньютонды Лондон корольдар қоғамына мүше етіп қабылдайды.
1673 ж. Лондон корольдар қоғамы отырысында Ньютонның жарық дисперсиясы
мазмұндалған Жарық пен түстердің жаңа теориясы деген мемуары оқылды. Бұл
мемуар Роберт Гуктің қарсылығын тудырды. Гук толқынды оптикамен айналысқан,
оның ішінде түстердің пайда болуы сияқты жұмыстармен, жалпы ол өз істеріне
салақ қарап, аяғына дейін апармайтын. Ол тек Ньютонды ғана емес, Гюйгенс
және басқа да замандастары жұмыстарының алға басуларына қызғанышпен
қарайтын. Осыны көңіліне алған Ньютон Лондон корольдар қоғамындағы
қабылдаулардан бас тартып, Гуктың кезінде оптикадан жұмыстарын жарияламауға
сөз береді. Айтқанындай, оның Оптика кітабы тек 1704 ж. Гуктың дүние
салғанынан кейін ғана жарыққа шықты.
Өз еңбектерін жариялағанымен Ньютон көп жұмыс істеді. Атақты ағылшын
астрономы Эдман Галлей (1656-1742) осы уақытта планеталар мен кометалар
қозғалысының динамикасымен жұмыс істеп жатты. Қиындықтарға кезіккен ол,
Ньютонға жүгінуін жөн көреді. Ньютон оған Галлейдің мәселесін шешетін
жазбаны көрсетті. Бірақ Ньютон бұл жазбаны баспаға беруге келіспеді.
Кембриджден адамдар оны үгіттеп, келісімін алады.
1695 ж. бастап Ньютон – Корольдық монеталық алаңның қараушысы болды.
Қысқа уақытта ол Англияның қаржы жүйесін бекітті. 1699 ж. бастап ол
монеталық алаңның директоры болды. Бұл жаңа қызметпен ол 38 жыл үйі болған
Кембриджді тастап, Лондонға баруына тура келеді.
Өмірінің соңғы 30 жылында Ньютон атақ пен жетістіктер ғана көрді. 1703
жылы Лондон Корольдар қоғамының президенті болып сайланды. 1705 ж. ол лорд
атанды. Сол уақытта оның Оптика кітабы шықты. Осыдан кейін ол ештеңені
жарыққа шығармады. Енді ол өзі үшін алхимиямен айналысты. Исаак Ньютон 31
наурызда 1727 ж. Лондондағы Вестминстерский аббатында ағылшын ұлттық
пантеонында жерленген.
Енді Ньютонның ғылыми шығармашылығына тоқталайық. Ол негізінен үш
бағытта жұмыс істеген: математика, оптика және механика.
Оптикадан оның жұмыстары керемет көп. Телескоптары әйгілі болды.
Қазіргі телескоптардың Ньютон кезіндегіден өлшемдері мен пішіндері
өзгергенімен, сол Ньютондық идея мен жұмыс істеу принципі сақталған. Ол
интерференция, дифракция және т.б. оптикалық құбылыстарды зерттеп ашқан.
Физикада Ньютон қызған денелердің суыну заңын, ақ жарықтың монохромат
сәулелерге жіктелуін, сфералық мөлдір денелердің түйіскен нүктесінің
айналасында интеренференциялық сақиналардың пайда болатынын, т.б. ашты. Ол
– термометрді ойлап шығарған алғашқы ғалымдардың бірі.
9-сабақ. Іргелі еңбектері.
Натурфилософиясының математикалық бастамалары (1687 ж.) және Оптика
(1704 ж.). Денелердің ортақ күш әсерінен қозғалу траекториясы конустық қима
болатынын, оған себеп барлық планеталар мен кометалардың Күнге, ал планета
серіктерінің өз планеталарына ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал
күшпен тартылуы екенін дәлелдеп, бүкіләлемдік тартылыс заңын тұжырымдады.
Астрономияны телескоптық бақылау мен математикаға сүйенетін жаңа ғылыми
сатыға көтерді. Өзі жасаған екі айналы телескоп арқылы (1668 ж.) аспан
құбылыстарын тікелей бақылады. Аспан денелерінің қозғалыс теориясын жасап,
аспан механикасының негізін салды. Ньютонның астрономиялық еңбектері
механика мен физикадағы табыстарына ұштасып жатт.
Ньютон өзінің тартылыс заңы мен Кеплердің ғаламшарлар қозғалысының
заңдарының арасындағы сәйкестікті дәлелдеп, жер бетіндегі заттардың
қозғалысы мен аспан денелерінің қозғалысы бірдей заңдарға бағынатынын
көрсетті. Осылайша, ол гелиоцентризм туралы соңғы күмәнды сейілтіп, ғылыми
революцияның басын бастап берді.
Оның 1687 жылы шыққан Натурфилософияның математикалық бастамалары
кітабында тұжырымдалған үш заңының көмегімен кез-келген дененің: жүйткіген
машиналардың, теңізде жүзген денелердің, ауада ұшқан ұшақтардың, ғарыш
кемелері мен жасанды серіктердің, құламалардан аққан сулардың, соққан
желдің және т.с.с. қозғалыс сипаты түсіндіріледі.
Ньютонның математикалық жетістіктері - оның математикадағы жұмыстарымен
байланысты. Дифференциалдық және интегралдық есептеулер динамика есептерін
шығаруда пайда болды. Сөйтіп, ол өз жұмыстарында алгебра мен геометрияны
қолданған.
10-сабақ. Ньютонның әдісі
Ньютонның әдісі флюксия есептеулері (қазір оны туынды деп атайды) деп
аталды. Біз қазір 1684 ж. және 1686 ж. өңделген Лейбництің
баяндамаларындағы дифференциал және интегралдық есептеулерін қолданамыз.
Осы бойынша Лейбниц пен Ньютон арасында дау туды. Фридрих Энгельс Лейбниц
жақтаушысы болып, Ньютонды плагиатор (көшіруші) деп айтты. Бірақ Ньютон да,
Лейбниц те бір уақытта осы ұлы ашуларды ашқан.
Сөйтіп, физика мен математика арасында байланыс туды. Ньютон
механикасы математикамен байланысқан алғашқы ғылымдардың бірі болды. 1736
ж. Ньютон мен Лейбництің өлімінен кейін механика теңдеулері алғаш рет
дифференциалдық формада жазылған кітап шықты (Санкт-Петербург ғылым
академиясы мүшесі Леонардо Эйлер мазмұндаған Механика немесе қозғалыс
туралы ғылым).
Тартылыс заңының арқасында Ньютон аспан денелері қозғалысына қатысты
көптеген эксперименттік фактілерді, заңдылықтарды түсіндіре алды.
Ньютонның ғылыми шығармалары 5 том болып 1779 – 1785 жылдары Лондонда
латын тілінде басылған.
Ньютонның өзінің атақты ашылуларына табиғаттан берілген таланты, қатты
мінезінің және еңбек сүйгіштігінің арқасында қол жеткізді.
Егер Ньютон өзінің христиандық түсінігінде жалғыз болмағанда, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Түсінік 3
хат ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...
Физика тарихының пәні, мақсаттары және зерттеу 4
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
Физиканың алдыңғы тарихы. Антикалық ғылым. Атомистиканың пайда 6
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
Орта ғасырдағы және қайта өрлеу дәуіріндегі физикалық 9
білімдер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
XVI-XVII ғғ. ғылыми көтеріліс. Коперниктің ғылыми көтерілісі. Әлемнің11
гелиоцентрлік жүйесіне
күрес ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..
Ұлы ғалым - Ньютонның және оның ғылыми 17
жолы ... ... ... ... ... ... ... .. ..
Классикалық физиканың 20
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..
XVII-XIX ғғ. оптиканың 27
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
МКТ эксперименттік негізі және статистикалық физиканың пайда 31
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
XIX ғ. аяғы – XX ғ. басындағы ғылыми көтеріліс. Кванттық механиканың 36
пайда
болуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Қозғалған орта электродинамикасы және А. Эйнштейннің электрондық 38
теориясы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .
Атомдық және ядролық физиканың пайда болуы, 40
дамуы ... ... ... ... ... ...
Альфред Нобель және Нобель 43
сыйлығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қазіргі заман физикасы. XX ғ. физикалық ашылулардың
тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
Кеңес физикасының 48
дамуы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
Физикадан Нобель сыйлығының лауреаттарының 55
тізімі ... ... ... ... ... ... .
Тарихи мазмұнды есептерге 56
мысалдар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..
Өзін-өзі тексеруге арналған тесттік 58
тапсырмалар ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Физика және Нобель сыйлығы атты физикалық 61
кеш ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер 65
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
.
ТҮСІНІК ХАТ
Мектепте сыныптан тыс жүргізілетін жұмыстың көлемді түрі - үйірме
жұмыстары. Оқытудың бұл формасы оқушылардың үйірме жұмыстары арнайы оқу
бағдарламалары бойынша жүргізіледі, оқушыларға білім терең беріледі.
Сыныптан тыс оқу сияқты үйірме жұмыстарында оқушыларды өз бетімен кітапты
пайдалана білуге үйретеді, олардың білімдерін кеңейтіп, техикалық
қабілеттілігін ұшқырлай түседі, ой-өрісін кеңейтеді. Ең бастысы – кітап
оқуға құштарлығын, ізденімпаздықты, шығармашылықты арттырады. Үйірме
жұмыстары физика пәніне байланысты, жалпы мектеп бағдарламасында
қарастырылған мәселелерді қамтуы керек.
Осыған орай Физика тарихы және әлем туралы түсінік атты үйірменің
бағдарламасын ұсынамыз.
Бағдарлама мақсаттары:
1. Білімділік:
– оқушының бақылау, эксперимент жүргізе білу дағдысын қалыптастыру және
дамыту;
– оқушының пән бойынша алған білімін әр түрлі механикалық
құбылыстарды және зат қасиеттерін түсіндіруде қолдана білуге
дағдыландыру;
– физикадан алған білімін практика жүзінде іске асыруға
қалыптастыру.
2. Дамытушылық:
– оқушының танымдық қызығушылығын, интеллектуалдық және шығармашылығын
әр түрлі ақпарат көздерін, жаңа ақпараттық технологияларды пайдалана
отырып дамыту;
– оқушының танымдық көзқарасын кеңейту.
3. Тәрбиелік:
– табиғат заңдарын қабылдау және тануға тәрбиелеу;
– міндеттерді шешуде топпен жұмыс істеуге қалыптастыру;
– жаратылыстану-ғылыми негіздегі проблемаларды талқылауда
басқаның көзқарасын сыйлауға тәрбиелеу;
Оқушының өз бетімен және шығармашылық жұмысында жеке және топпен,
эксперимент жүргізу, бақылау ерекше орын алады.
Үйірме жұмыстары оқушыларды өз бетінше логикалық ойлауға, бақылаған
құбылысты тұжырымдауға, дұрыс шешім қабылдауға және қорытынды жасай білуге
тәрбиелейді.
Үйірме жұмыстары оқушының қабілеттілігін жоғары дәрежеде көрсететін
бірден-бір жол.
Күтілетін нәтиже:
• Физика пәнінен оқушының білім сапасын арттыру.
• Үйірме сабақтары арқылы пәнге танымдық қызығушылықты арттыру.
1-сабақ. Физика тарихының пәні, мақсаттары және зерттеу әдістері
Физика тарихының пәні – физикалық ғылымның бір бөлігі, қоғамдық құбылыс
ретінде адам өмірінде қандай да бір орын алатын пайда болу және даму
процесі болып табылады.
Физика тарихын қоғам мен табиғатты оқып-үйренуде ғылыми-жаратылыстық
және гуманитарлық қадамдар синтезі ретінде қабылдау қажет. Ғылыми-
жаратылыстық: нақтылықпен, негізділігімен, бөліктердің логикалық
бастамаларымен, ал гуманитарлық: болып жатқан оқиғаларды эмоционалды
сезінулермен ерекшелінеді. Сондықтан физика тарихын оқытудың ғылыми-
жаратылыстық білімнің гуманитарлық бағыты ретінде қарастыруға болады.
Физика тарихын білу – физикалық білімнің толыққандылығы болып саналады.
Физика тарихын ғылым және оқу пәні ретінде қарастырғанда, бірнеше
ұстанымдарға (принциптерге) тоқталамыз:
1) физика тарихының курсын оқымас бұрын физика пәнін білу керек;
2) физика XVII ғасырда философиядан (натурфилософиядан) бөлініп
шыққанын естен шығармау керек;
3) берілетін курстағы физика дамуы жеке қарастырылмайды, ол
қоғамның даму тарихымен бірге біртұтас қарастырылады;
4) физика тарихын оқи отыра, осы ғылымның эстетикалылығын
ескермеу мүмкін емес;
5) осы курсты оқығанда физиканың даму тарихымен танысамыз;
6) ұлы ғылыми зерттеулермен қатар, сол ғылыми жаңалықтарға өз
үлесін қосқан ғылым қара жұмысшыларының да еңбектерін
қарастырамыз.
Ғылым ретінде физика тарихының мақсаттарын қарастырайық:
- барлық тарихи ғылымдар сияқты физика тарихының басты мақсаттарының
бірі – физиканың дамуын тарихи тұрғыдан сатылап көрсететін деректерді
жинақтау;
- жоғарыда айтылған мақсат физикалық зерттеулер тарихының барлық
аспектілерін көрсете алмайды. Сондықтан оған физика ғылымының даму
процесін оқытуды қосу қажет. Бұл мақсатта біріншіден, осы процестің
басқадай емес, дәл осылай дамығанын түсіну үшін қажет;
- физика тарихының келесі мақсаты – осы ғылымның даму заңдылығын
зерттеу;
- физика тарихының педагогикалылығы.
Ғылымның өзі қоғамдағы әлеуметтік өмірде үлкен рөл атқарады. Бұл әрине,
адам өмірінің материалдық деңгейіне әсер етеді, ал ол физикадан жасалған
ашулар мен оның болмыста қолдануымен тікелей байланысты.
Физиканың басқа ғылымдармен, әсіресе, жаратылыстану ғылымдарымен
байланысы өте маңызды. XVII ғасырда физика натурфилософияның бөлінбес аясы
болған. Тек XVIII ғ. басында ғана еркіндік алып жеке ғылым атанды.
XVII жүзжылдықта көптеген оқымыстылар физик те, химик те, астроном да,
математик те болған. Мысалы, олардың ішінде Роберт Боиль, Эдм Мариотт,
Генри Кавендиш, Антуан Лавуазье, Гемфри Дэви бар. Атом түсінігін енгізерде
химиктер де, физиктер де қатысқан. Осыдан барып физикалық химия ғылымы
пайда болған.
Физика мен математика өте тығыз байланысқан. Математика табиғат
заңдарының нақты ғылыми өрнегін шығару үшін физика үшін үлкен көмекші қару
болуының негізі болды.
Физика мен техника да тығыз байланысқан. Техника – қолданбалы физиканың
көзі болып табылады.
Физика мен философия. Біршама уақыт физикамен философтар айналысқан.
Ежелгі заманда ғана емес, тіпті Рене Декарт, Вильгельм Лейбниц, Эммануил
Кант, кейіннен Герман Гельгольц, Эрнст Мах, Анри Пуанкаре сияқты
физиктердің өздері философтар сияқты шығып жүрген. Оларды алдымен танымдық
теориясы физикаға жақын болғандықтан қызықтырды.
Физика тарихы несімен болашақ мұғалімге қажет? Тарихты білмей теорияны
оқып-үйрену екіталай. Физика тарихын оқып-үйренуде мұғалім оқушының
қызығушылығын арттыра алады. Физика тарихы ең алдымен мұғалімнің, содан
кейін оқушының осы сабаққа деген көзкарасын өзгертіп, физикадан білімдерін
тереңдете түсуге қабілеттерін арттырады.
Кез-келген ғылым ретінде физика тарихының да зерттеу әдістері бар.
Соларға тоқталайық.
Қолжазбаларды зерттеу. Жалпы барлық әдебиеттер көзі екіге бөлінеді:
- біріншілік;
- екіншілік.
Біріншілік көздер болып қолжазбалар, хаттар, бақылау журналдары және
т.б. жатады. Олар өте үлкен тарихи құндылықтар болып саналады. Өйткені, ол
жазбаларды автордың ойы, сызбалары, бақылау іздері бәрі көрсетілген.
Екіншілік көздер болып жарыққа шыққан жұмыстар табылады. Бұларда
автордың кейбір ойлары өзгертіліп жазылуы немесе баспалық қателер жіберілуі
мүмкін. Сондықтан біріншілік көздерді оқып-зерттеу өте маңызды.
Мәнді тарихи эксперименттерді үлгілеу. Бұл әдіс, мысалы ізделіп отырған
заңның ашылуы үшін танымал тәжірибе дәлдікке сәйкес келмейді, осыны
көрсететін керемет қорытындыларды береді.
Статистикалық әдіс. Соңғы уақытта көп қолданылуда. Жаңа облыстарды
пайда болған қазіргі заманғы физиканың дамуын талдауда табысты қолданылып
жүр.
Интервью әдісі. Бұл әдіс те қазіргі заманда қолданылып жүрген
әдістердің бірі. Бұл әдіс біріншілік көздерді негізге алады, яғни
оқымыстылардың ойлары мен идеяларына сілтеме жасайды.
Тарихи ғылымдардың бәрінде даму кезеңдері болатындықтан, физика
тарихының да даму кезеңдері анықталған. Ол төрт кезеңге бөлінеді:
1-кезең. Алғашқы физикалық оқудың пайда болу дәуірі: б.э.д. XVI ғасыр.
Оған ежелгі заман, антикалық кезең, Орта ғасыр (Еуропада және Шығыста) және
қайта өрлеу дәуірі кіреді.
2-кезең. Физиканың ғылым ретінде қалыптасу дәуірі. XVII ғ. басынан
XVIII ғ. соңына дейінгі кезең болып анықталған. Осы уақытта физиканың
негізі салынып, жеке ғылым болған.
3-кезең. Классикалық физика дәуірі. Шамамен 1800 жылдан басталып 1912
жылға дейін созылған және материяның құрылысымен қоршаған орта туралы
біздің түсінігімізді көтерілістік тұрғыда өзгерткен, кванттық және
релятивистік түсініктердің пайда болу кезеңімен аяқталады.
4-кезең. Кванттық-релятивистік және субатомдық физика дәуірі. 1900-1905
жылдардан осы кезеңге дейін созылады. Бұл кезеңнің қашан аяқталатынын айтып
болжау мүмкін емес.
2-сабақ. Физиканың алдыңғы тарихы. Антикалық ғылым. Атомистиканың пайда
болуы
Тіршілік ету жолындағы қатаң күрес барысында адам қоршаған ортасы
туралы жаңа білімдерге ие бола бастады. Біртіндеп, жануарлар әлемінен
ерекшеленіп, өзінің өнері мен ақыл-ойын дамыта отырып, балық аулау
құралдарын, садақ пен оқ, тас қаруларды ойлап тапты, алғашқы бағдарламалық
құрылғы – аңшылық қақпандарды жасады.
Атақты ежелгі египет жазуларының ескерткіші – Британ мұражайында
сақталған Ринд папирусы және б.э.д. II ғ. жататын мәскеу папирусы – аудан
мен көлемдерді есептеулерде қолданылған. Мәскеу папирусында, мысалы,
кесілген пирамиданың көлемін есептеуге арналған формула берілген.
Египеттіктер шеңбердің ауданын санын қолдана тапқан.
Ғылым тарихындағы антикалық кезең деп б.э.д. VII-VI ғғ. – грек
өркениетінің пайда болу уақытынан – Рим империясының құлағандағы б.э.д. V
екінші жартысына дейінгі аралықты санайды. Осылайша, біз антикалық ғылымның
тарихы туралы сөз болғанда, біз оның Ежелгі Греция деп аталатын
мемлекеттердегі, қалалардағы, сондай-ақ, Ежелгі Римдегі республика және
империя кезеңіндегі дамуын айтамыз.
Антикалық кезеңнің көптеген ғылыми ойлардың жетістіктері римдік Тит
Лукреций Карудың (б.э.д. 99-55 ғғ.) арқасында белгілі болды. Оның Заттар
табиғаты туралы дидактикалық поэмасы Рим империясы кезіндегі ғылыми
білімдердің энциклопедиясы деуге болады.
Антикалық ғылымның ерекшеліктері.
Қазіргі заманғы зерттеулер эксперименттерге негізделген, яғни теорияны
міндетті түрде экспериментпен салыстырып, дәлелдейді.
Ең алдымен ғылым тарихшылары идеологиялық көзқарастар деп санайды.
Құлиеленуші қоғамда еркіндіктегі қала тұрғындары физикалық еңбекпен
айналыспаған. Олар данагөйлер жатпайтын құлдар қатарына жатты. Осылайша,
эксперименттік және теориялық ғылыми зерттеулер антикалық қоғамның
ерекшеліктерімен сәйкес келмеді. Екінші себебі, экономикалық көзқарастар,
құлиеленуші қоғамның экономикалық базисі жеткіліксіз болды.
Атомистер (Левкипп, Демокрит, Эпикур). Демокрит (шамамен б.э.д. 460-370
жж.) және Левкипп (б.э.д. V ғ.) барлық денелер біріншілік материядан тұрады
деп айтқан. Демокриттің шығармалары бізге жетпеген, сондықтан біз тек қана
оның қандай бағытта жұмыс істегенін айта аламыз. Демокриттің оқуын Эпикур
(б.э.д. 341-270 жж.) өңдеген, өкінішке орай оның негізгі шығармасы
сақталмаған. Дегенмен оны Тит Лукреций Кар Заттың табиғаты туралы
поэмасында мазмұндап жазған. Демокрит-Эпикур оқуларының негізі, Лукреций
жазып кеткендей, онды үш принцип жатыр: материяның сақталуы, формалардың
(материяның түрлерінің) сақталуы, боссыздықтың болуы.
Физиканың әр түрлі облыстарында антикалық ғылымның жетістіктері қандай
болды?
Механика. Алғашында механика қолданбалы ғылым болған, тек кейін ғана
механикада алғашқы теориялық қорытындылар пайда бола бастады. Олардың бірі
қарапайым механизмді қарастыру, бірінші кезекте, рычаг проблемасын шешу.
Осы мәселемен Арихимед (оның Таразы туралы кітабы бізге жеткен жоқ),
Евклид, жалған-Евклид және тағы да басқа да ғалымдар айналысқан.
Гидростатика. Антикалық ғылымдар гидростатика мәселесін де өте маңызды
деп санады. Архимед денелердің жүзу шарттарын қалыптастырды. Бұл бізге
қазір Архимед заңы деген атпен белгілі.
Ауаның ауырлығы деп ежелгілер оның пневматикалық қасиеттеріне қарай
айтқан. Осыған үлес қосқан Герон Александрийскийдің Қозғалысы антикалық
ғалымдардың қозғаған мәселерінің бірі. Ол Аристотельдің Физикасында
жүйелі көрсетілген.
Акустика. Акустика туралы алғашқы ұғымдар Пифагорға жатқызылады. Осыған
орай, пифагорлықтар дауыстың таралу жылдамдығы оның жоғарлылығына
байланысты, бірақ олар жоғарылылықтың тербеліс жиілігіне байланысты екенін
білмеді.
Оптика. Оған антикалық ғалым Евклидті (б.э.д. III ғ.) жатқызады, ол
евклидтік геометрияны сол кезде Бастаулар атты шығармасында жазған және
де ол Оптика және Катоптрика (аударғанда Көріністер туралы, және
Шағылу көріністері туралы дегенді білдіреді) шығармаларын жазды. Оның
бұл жұмыстарында қазіргі геометриялық оптиканың бастамалары жазылған.
Оптикамен сол заманда Архимед, Герон Александрийский, Клавдий Птолемей
сияқты оқымыстылар айналысқан.
3-сабақ. Ұлы антикалық ғалымдар.
Аристотель (б.з.б 384-322) - ежелгі грек философы және ғалымы. Көптеген
ғалымдардың, соның ішінде логика (формальды логика) ғылымының негізін
қалаушы. Қазіргі барша философия тарихшылары Аристотельді ерте заманның ұлы
ойшылы ретінде таниды, грек философиясының ұлы қолбасшысы - философияның
Александр Македонский ретінде мойындайды.
Аристотель Фракиядағы Стагүр қаласында туған. Афины қаласында оқып
білім жетілдіреді. Он жеті жасында Платон академиясына түсіп, Платон қайтыс
болғанға дейін (20 жыл бойы) сонда ғылыммен шұғылданады. Б.з.б. 343 жыл
Македония патшасы - Филипп Аристотельдің баласы Александрдың ұстазы болуға
шақырады. Александр патша болғаннан кейін Аристотель алдымен Стагирға, одан
Афиныға оралады.
Александр өлгенннен кейін Аристотель Афиныдан кетіп, б.з.б. 332 ж.
дүние салды. Аристотель өзіне дейінгі философия мен ғылым жетістіктерін
қорытып жүйеге келтіріп, әр түрлі ғылым саласынан көптеген еңбектер жазып
қалдырған. Кейбір деректер бойынша оның еңбектерінің саны төрт жүзге,
екінші бір деректер бойынша мыңға жеткен. Аристотельдің философиялық
көзқарасы Метафизика, Жан туралы, Категориялар және Аналитика деген
шығармаларында жете бағаланған. Философияның негізгі мәселесін шешуде
Аристотель материализм мен идеолизмнің екі арасында ауытқып отырды.
Аристотель ғылым классификациясында философияны ең жоғары орынға қояды.
Орта ғасырдағы және қайта өрлеу дәуіріндегі физикалық білімдер
Орта ғасырдағы жалпы жағдай. Біздің эрамыздың 573 жылы соңғы антикалық
мемлекет – Рим империясы құлады. Бұл географиялық картаға өзгеріс
әкелгенмен қатар, мәдени және ғылыми қоғамға да өз әсерін тигізді. Осыдан
кейін жаңа мемлекеттер, жаңа ұлттар, өндірістің жаңа әдістері мен амалдары,
сондай-ақ жаңа діндер – христиан және ислам пайда болды. Осындай жолмен
келген тарихи кезең - орта ғасырлық деп аталады. Экономика, саясат шарттары
өзгерді. Бұл ғылымның дамуының тежелуіне әкеп соқты.
Орта ғасырлық Шығыста. Бұл уақытта ол жақта ислам мемлекеті дамып
жатты. Ислам діні б.э. XII ғ. Араб елінде пайда болды. Бүкіл Шығыс ислам
дінін қабылдады. Сауда мен өндіріс арнасының кеңеюі үшін араб елі арнайы
білімдерді, алдымен жаратылыстық ғылыми білімді қолдап отырған.
Араб халифаты елдерінде Еуропаға қарағанда медресе, университет сияқты
оқу орындары ерте пайда болған. 755 ж. Коровта (Испания), 735 ж. Багдатта
(Араб халифатының астанасы), 972 ж. Каирда университеттер құрылған.
Астрономия. Кеңістіктегі бағдарлау қажеттілігі туғандықтан астрономияны
оқу пайда болды. Ислам дәстүрі бойынша намазды мұсылмандар қаласы – Меккеге
қарап оқу міндет болған. Соған қарап мешіттерді де салу қажет еді.
Астрономиялық объектілер бойынша ғана оған бағдар жасау мүмкін еді.
Араб астрономиясы Аристотель мен Птоломейдің жұмыстарында негіз алған.
Шығыстың ғұлама оқымыстысы астрономиямен айналысқан Мұхаммед ибн Ахмед аль-
Бируни (973-1048) болды. Ол астрономиялық және географиялық дәл өлшемдерін
жасаған, Жердің радиусын 6490 км мәнімен анықтаған және Жер Күнді
айналатынын айтқан.
Керемет астрономиялық жетістіктерге Шығыстың басқа да ғұламалары
жеткен. Мысалы, Аль-баттани (850-929) және Ұлықбек (1394-1449)
планеталардың қозғалыс кестесі мен дәлдігі жоғары жұлдыздық катологтарды
құрған. Самарқандтың билеушісі ұлы Тимурдың немересі Ұлықбек, өз қаласында
керемет обсерватория салған, онда ол сол уақытта қолға түспес қозғалыстарды
бақылауға арналған құралдармен жабдықталған еді. Бұл обсерватория қазір сол
Орта ғасырлық ғылымның ғаламат ескерткіші болып табылады.
4-сабақ. Орта ғасырдағы ғалымдар
ӘБУ НАСЫР ӘЛ-ФАРАБИ (870 – 950 жж.)
Әл-Фарабидің түркі тайпасының дәулетті бір ортасынан шыққан, бұған
дәлел оның толық аты жөнінде Тархан деген атаудың болуы. Әл-Фараби 870
жылы Сыр бойындағы Арыс өзені Сырға барып құятын өңірдегі, Фараб қаласында
дүниеге келді.
Фарабидің толық аты-жөні Әбу-Насыр Мұхаммед Ибн Мұхаммед Ибн Ұзлағ Ибн
Тархан Әл-Фараби (1-сурет), яғни әкесі Ұзлағ, арғы атасы Тархан. Туған жері
қазақтың ежелгі қаласы Отырарды арабтар Барба-Фараб деп атап кеткен, осыдан
барып ол Әбу Насыр Фараби, яғни Фарабтан шыққан Әбу Насыр атанған. Бұл
қаланың орны қазіргі Шәуілдір ауданы, Шымкент облысының территориясында.
Әл-Фараби Александриялық (Мысырлық) ғалымдар, яғни бір кезде
Александриядан ығыстырылған несторианшыл христиандар тұратын Хоранға келіп
қоныс тебеді. Өмірінің соңғы жылдарын Алеппо мен Дамаскіде өткізеді, мұнда
ол Солтүстік Сирияның жетекшісі әрі саяси қайраткері Сейд Ад-Дуаль
Хамданиге аса қадірлі болды. Әл-Фараби 950 жылы 80 жасында қайтыс болды.
Біздің заманға Әл-Фарабидің тек негізгі шығармалары ғана келіп жетті.
Әл-Фараби философия саласы бойынша грек ойшылы Аристотельдің
Категориялар, Метафизика, Герменевтика, Риторика, Поэтика,
бірінші және екінші Аналитика, Топикасы мен 4 сопылық еңбектеріне
түсініктемелер жазды. Ол еңбектері күні бүгінге дейін де мән-маңызын
жоғалтқан жоқ. Сөйтіп, Фараби Шығыс пен Батыстың ғылымы мен ежелгі
мәдениетін таныстыруда зор рөл атқарды.
АЛЬ-БИРУНИ, Абу ар-Райхан Мухаммед ибн Ахмед (4 қазан 973 ж. – 13
желтоқсан 1048 ж.) Орта Азиялық ғалым, энциклопедист Абу ар-Райхан
Мухаммед ибн Ахмед Аль-Бируни (2-сурет) Хорезм астанасы (қазіргі Өзбекстан)
Кят қаласында дүниеге келген.
995 жылы жиырма жасар ғалым туған жерін тастап, Каспий теңізінің
жағалауындағы Гурган атты билеушінің жеріне кетуге мәжбүр болды.
Туған жері Хорезмге Бируни 1010 жылы ғана оралды. Осы уақыт ішінде ол
талай ғылыми жетістіктерге жетті.
Өкінішке орай, бірнеше жылдардан соң ғалым отанын тастап кетті. 1017
жылы ауғандық сұлтан шах Хорезмнен өзінің қол астындағы ғалымдарын беруді
талап етті. Бируни ержүректілігін танытты, Махмуд Газневидің үйінде 17 жыл
қамауда болады.
Астрономия және астрология Бирунидің басты айналысқан ғылымы болды.
Астрономиядан 39 еңбек, астрологиядан – 23 еңбек жазған. 1036-1037 жж.
ол өзінің басты астрологиялық еңбегі Канон Масуданы аяқтады. Бұл кітапта
ол тригонометриялық әдіспен географиялық қашықтықты өлшеуді көрсетті.
Қозғалмайтын радиусы 7,5 метр болатын квадрат, яғни, жұлдыздар мен
планеталарды бақылау құралын ойластырды. Бұл құрал дүние жүзінде 400 жылдай
қолданылды.
Бируни эклиптиканың экваторға түсу бұрышын анықтап, оны ғасырлық
өзгеріске әкелді. 1020 жылы оның қашықтықты өлшеу мәні 23°34'0 - қа тең
болды.
Араб тілінде 40-тан астам еңбектерін жазды, соның ішінде Өткен күндер
ескерткіштері, Канон Масуда және де минералогия, медицина жайлы
трактаттары бар. Оның 21 бөлімнен тұратын Өткен күндер ескеркіштері атты
еңбегі - орта ғасырдағы ғылыми энциклопедия болып саналды.
Аль-Бируни ақыр демі қалғанша ғылыммен айналысты. 1048 жылы 9
желтоқсанда қайтыс болды.
5-сабақ. Абу Али Мохамед ибн ал-Хасан ибн аль-Хайсам
Альхазен (Ибн аль Хайсам) (965—1039) – араб оқымыстысы, Басрада дүниеге
келген, ұзақ уақыт Каирда Гакема халифатында өмір сүрген.
Оптика саласында көптеген еңбектер жазды. Жарық сәулесінің бастамасы
көз емес, жарқырайтын денелер деген ойын айтты. Дұрыс шешімді заңдарға
сүйене келе, бір жазықтықта сәуле түсу бұрышына перпендикуляр екендігін
тусіндірді. Альхазен шыны сферикалық сегменттің үлкейту әсері жайында
бірінші болып ескертті.
Альхазеннің еңбектері негізінен физика, астрономия, математика,
медицина және философия ғылымдарына арналған.
Альхазен атақты Оптика асылдары трактатының авторы, ол жеті кітаптан
тұрады:
1. Көз және көру қабілеті;
2. Жарықтың таралуы;
3. Көздің көру қателіктері;
4. Айна бетінен шағылу;
5. Елестету;
6. Көздің көру қабілеттілігінің цилиндрлік айнадан шағылу қателігі;
7. Жарықтың сыну құбылысы.
Бұл трактаттың үш кітабы көздің көру қабілеттілігіне арналған.
Оның еңбектерінің арасында Ақыл таразы, Жарық және жарықтылық,
Птолемей әдісі негізіндегі оптика, Анализ және
синтез (математикалық трактат), Геометриялық есептер жайындағы ой
(үшбұрыш және шеңбер теоремасы), Тұтылу формалары (камера-обскура
теориясы жайындағы трактат) және т.б. бар. Ақыл таразы кітабында алғаш
рет ауа ауырлығына түсініктеме береді.
Өзінің Ай бетіндегі дақтар еңбегінде дақтар орналасуы, формасы,
өлшемі және жарқырауы жағынан ешқашан өзгермейді дейді. Альхазен бұл дақтар
ай бетіндегі таулар мен мұхиттар шағылысуынан п айда болады деген теорияға
қарсы болған. Шағылу заңына сүйеніп ғалым жер бетіне қатысты айдың
орналасуы шағылады, бірақ ештеңе байқалмайды деген.
Ай сәулесін диффузиялық бейне құбылысы ретінде, яғни қисық бетте
шағылуын түсіндіреді. Ол айдың ешқандай басқа әдіспен жарық бере алмайтынын
айтып өтеді.
Қорытындылай келе, ай бетіндегі дақтар кей жерлерінде жер
жыныстарымен жабдықталған (3-сурет), сондықтан ол жерлер оптикалық күші
жағынан төмен көрсеткіш көрсетеді деген.
Орта ғасырда ғылыми-техникалық төңкеріс оптика саласынан байқауға
болады. Бұл көптеген физиктерді әйгілі етті, олардың ішінде оптика негізін
салушы ұлы ғалымдар: Абу Али Мохамед ибн ал-Хасан ибн ал-Хайсам, Аль-
Бируни, Абу Райхан Мухаммад ибн Ахмад бар.
6-сабақ. XVI-XVII ғғ. ғылыми көтеріліс. Коперниктің ғылыми көтерілісі.
Әлемнің гелиоцентрлік жүйесіне күрес.
XVI - XVII ғғ. – физика ғылымында болған өзгерістер уақыты. Бұл
өзгерістердің барлығы қоғамның даму ерекшеліктерімен экономика және
идеологиялық шарттарға өзгерістер әкелді. XVI - XVII ғғ. бірінші ғылыми-
техникалық көтеріліс қандай орын алды екен, соны қарастырайық.
XVI - XVII ғғ. үлкен саяси өзгерістер болды: Голландия мен Англияда
буржуаздық көтерілістер бой көтерді. Ол көтерілістердің жеңістері осы
елдердегі адамдардың саяси және заңды бостандық алуларына әкелді.
Голландия мен Англияда буржуаздық көтерілістердің мақсаттарының бірі -
өз арларының бостандығы, нақты өзінің қалаған дінін қабылдай алу еді. Орта
ғасырлық идеологияны өзгерткен мұндай ойлар реформа әкелген христиан
догматтарының (соқыр сенімге сүйенгендер) өзгерістерімен байланысты пайда
болған. Осының барлығы ғылымға әсер етті. Жаратылыстық-ғылыми зерттеулерге
салынған тыйымдар алынып тасталынды.
XVI - XVII ғғ. университеттік ғылым қоғамнан бөлініп алынғанда, жағдай
орныға бастады. Экономика мен саясатта болып жатқан өзгерістер университет
айналасына ешқандай әсер бермеді. Онда сол баяғынша классикалық білімнің
мәдениеті, стилистік турнирлер, филологиялық дискуссиялар өтіп жатты. XVI -
XVII ғғ. ғылыми бұрылыс университет қабырғасынан тыс болып жатты. Сол
уақыттың ұлы ойшылдары – Френсис Бэкон, Рене Декарт және т.б. –
университеттегі білімді сөкті. Осылай Ф.Бэкон физиканың қоғам сұранысынан
қалып бара жатқанын айтты.
Осы қиын жылдарда оқымыстылар не істеп үлгерді? Негізгі физикалық
ғылымның жетістіктеріне тоқталайық.
Николай Коперниктің Аспан сфераларының айналысы туралы атты жұмысынан
бастайық.
Ұлы поляк оқымыстысы Н. Коперник жасынан математика мен астрономиямен
шұғылданған. Ол әлемнің геоцентрлік жүйесін қабылдамады, ол табиғатты
қарапайым деп санады. Онда Птолемей бойынша планеталардың орын ауыстыруы
эпицикл деп аталатын күрделі қозғалыстар көмегімен сипатталады (4-сурет ).
Планеталар мен оның серіктері қозғалыстары тәжірибелеріндегі
бақылауларды жалпы түсіндіру үшін эпициклдерді бір-біріне үймелеу қажет
болды. Әсіресе, Ай қозғалысының Птолемейлік әлем көрінісі бойынша түсіндіру
қиын еді. Сонымен бұл сұрақ толығымен шешілмеді. Коперник Күнді ортаға
орналастырып, әлемнің қарапайым жүйесін ұсынды (5-сурет). Ол бойынша аспан
құбылыстарының бәрі, соның ішінде Айдың қозғалысы да нақты түсіндіріледі.
Коперниктің негізгі шығармасы Аспан сфераларының айналысы туралы
деген әлем көрінісінің гелиоцентрлік принциптері мазмұндалған. Бұл жұмыспен
1530-1532 жж. жұмыс істеді, ал баспадан шығаруға асықпады, өйткені Қасиетті
Писанияның беделін түсіргісі келмеді, өзінің теориясының көтерілістік мәнде
екенін жақсы түсінді. 1530 жылдың өзінде Коперник өзінің теориясын Аспан
қозғалыстарына қатысты гипотезаларға қысқаша түсініктемелер атты
шығармасында өзінің жақтастарына арнап жазды.
Физикалық ғылымның дамуында Николай Коперниктің алатын орнын айтпай
кетуге болмайды, ол әлемнің жаңа үлгісін ұсынған атақты кітабын шығара
үлкен ғылыми ерлік іс жасады.
Жоғарыдай айтқанымыздай, аспан шырақтарының қозғалысын жаңа теория
бойынша есептеулері эксперимент қорытындыларымен сәйкес келмей жатты. Оның
себебі теорияда планеталардың шеңберлік обиталары мен олардың серіктерін
қолдану еді. Тек, біраз кешірек Иоганн Кеплер бұл орбиталар эллипстік
екенін дәлелдеді және ол бақылаулардың мәндерінің сәйкестігіне жетті.
Коперник бұл туралы білмеді, бірақ ол өзінің зор сезінуімен өз теориясының
дұрыс екенін білді. Мұндай жағдайлар ғылыми зерттеулерде көп кездеседі, тек
керемет дарынды оқымыстылар осындай қарама-қайшылықтарды шеше алады. Осы
Коперниктің тер төккен еңбегінің арқасында идеологиялық догмалардан еркін
тәжірибелерге, зерттеулерге, әлемнің танымдық ойларына негізделген жаңа
ғылым келді. Коперник жаңа ғылымның көрінісі болды, ал оның ойлары бірқатар
ізбасарларды, шәкірттерді өзіне тартты.
Коперниктің еңбегі ғылымның алдына, ең алдымен астрономияның алдына
бірнеше міндеттер қойды: теорияның эксперименттік дәлелденуін, эксперимент
пен теорияның қайшылықтарының себептерін, теорияның егжей-тегжейіне дейін
анықтау. Коперниктің ойы планеталарды не байланыстырады, қалай және неге
олар қозғалады деген сұрақтарға жауап беретін теориялық негізді қажет етті.
Бұл үшін механиканың дамуы қажет болды, алайда статика мен жаңа ғылым -
динамикаға әкелетін ежелгі механика емес еді. Осы бағдарламаның барлығы
эксперименттік және математикалық қамтамасыз етуді талап етті.
Бұл қиындықтар Коперниктің үлгісінің бірнеше жылға созылуына әкеп
соқты. Бұл күрес өте ауыр болды, оның өз каһармандары мен азап тартушылары
да болды. Сол ғылымның азап тартушыларының бірі 1548 жылы (Коперник
дүниеден өткеннен кейін) дүниеге келген және 1600 жылы өртеліп қаза болған
Джордано Бруно болды.
Дж. Бруно тағы да алхимиялық тәжірибелерді жасау үшін Мочениго
ақсүйегінің шақыруымен Венецияға келгенінде инквизициямен (шіркеудің
жазалау мекемесі) тұтқындалды, ол түрмеде өмірінің 7 жылдан астамын
өткізіп, 1600 ж. 17 ақпанында Римде Гүлдер алаңында өртелінді. Қазір ол
жерде оның ескерткіші тұр, католиктік шіркеудің алдыңғы қатарлы дін
қызметкері – II Иоанн-Павел папа жіберген қателігі үшін өз аузымен кешірім
сұраған делінеді. Дж. Бруноның алай-дүлей іс-әрекеті Н. Коперниктің
еңбегінде жазылған жаңа ойларға Еуропаның ғылыми қоғамын дайындады.
Коперниктік кезеңнен кейінгі ғылымның дамуының тағы бір бағыты
астрономияны бақылаумен байланысты болды. Бұл жерде Коперник теориясын
мойындамай, оның эксперименттік негізіне көп нәрсе жасаған белгілі дат
астрономы Тихо Брагенің есімін атау керек. Астрономияны бақылаумен
айналысып, ол орасан зор фактілерге негізделген материалдар жинаған,
кейіннен ол материалдар оның ұлы шәкірті Иоганн Кеплерге табыс етілген
И. Кеплер бір жылға жуық Праж университетінде Т. Брагемен бірге жұмыс
істеген. Оның өлімінен кейін И. Кеплердің қолында сол замандағы ең керемет
аппаратуралардың көмегімен жасалған 35-жылдық астрономиялық зерттеулері бар
журналдар қалды. И. Кеплер осы қалған алып материалды өңдеуге кірісті.
Ең алдымен Кеплер рефракцияға түзетулер енгізді, ал оның қорытындылары
оптиканы оқып-үйренуге әкеп соқты. 1611 ж. И. Кеплердің Диоптрика атты
шығармасы жарық көрді. Ол мұнда өзі ойлап тапқан телескоптың сипатталуын,
линзалар және линзалар жүйесіндегі сәулелердің жүру жолдарын толық ашып
жазған. Оның еңбектері өте қызықты еді. Мысалы, ол обскур-камерасы
теориясын құрды. Осы Кеплер Альхазеннің қателігін түзеді, көрініс адам
көзінің ішкі тор қабақтарында жиналатынын, ал көз жанары линзаның рөлін
атқаратынын айтқан. Ол көру теориясын өңдеген. Ол кезде Кеплер жарықтың
сыну заңын тұжырымдай алмады.
Қазір Кеплер түтігі атымен белгілі телескоптың аты да шықты. Ол екі
дөңес линзадан тұрады, осынысымен Галилейдің телескопынан ерекшелінеді,
бірінші кезекте – үлкейтілген кескін және көру өрісінің кеңдігі. Сонымен
қатар, окуляр мен объектив арасындағы кескін жазықтығында айқасқан жіптерді
орналастыруға болады және соның көмегімен сандық өлшеулерді іске асыруға
болады. Міне Галилей түтігі осы үшін жарамсыз болып қалған.
Алайда, Кеплердің негізгі табыстары гелиоцентрлік жүйедегі
планеталардың қозғалысының теориясын құрумен байланысты. Оның ең алғашқы
жетістіктерінің бірі планета орбиталарының эллипстік формасын бекіту:
осындай эллипстің бір фокусында Күн жатыр. Көп уақыт Кеплер бұл орбиталарды
шеңбер тәріздес деп санап келген. Тек көптеген ойланулар мен толғанулардан,
есептеулерден кейін ол эллипс тәріздес екенін түсінді де, Кеплер әлемнің
гелиоцентрлік жүйесін ғылыми мойындауына жол ашты
Коперник жұмыстарының үшінші бағыты зерттеудің математикалық және
эксперименттік әдістерінің бекітілуімен байланысты болды. Бұл бағытпен XVII
ғ. екі ұлы ойшылы – Френсис Бэкон мен Рене Декарт айналысты. (6-сурет).
Френсис Бэкон (1561-1626 жж.) (7-сурет) Англияның көрікті мемлекет
қызметкері, Яков I король кезіндегі лорд-канцлер. Бұл мансаптар оған
философ ретінде ғылыми прогресс туралы ойлап және ол ойларын Жаңа органон
деген 1620 ж. жарық көрген кітабына енгізуге ешбір кедергісін тигізген жоқ.
Бэкон ғылымының мақсаты табиғаттағы адам билігін басым ете түсу еді. Ол
танымдық процессті тежеп тұрған әсіресе, университеттік схоластиканы (діни
философиялық ілім) үзілді-кесілді теріске шығарды. Ф. Бэкон физиканың және
басқа да жаратылыстық ғылымдардың математикалануын құптады.
Екінші ұлы ойшылымыз Рене Декарт (1596-1650 жж.) (8-сурет) –
математик, физик, ғылымның дамуының әдістемелік сұрақтарын құрастырушы
оқымысты. Негізгі еңбектері – Диоптрика, Меторлар және Геометрия
деген қосымшалары бар Әдісті талқылау кітабы. Онда Декарттың философия,
математика, физика облыстарындағы көзқарастары мазмұндалған. Философ
ретінде Декарт – рационалист, шамамен аздап схоласт болды. Оның басты
ұстанымы, қазіргі замандағы көп зерттеушілердің де ұстанымы болған –
күмәнданатын нәрседен арыл, яғни скетицизм еді. Мұндай философия Декартқа
көптеген шәкірттерді өзіне тартқызды.
Декарт философияға қарағанда физикадан онша жолы бола қоймады. Декарт
ұсынған кеңістікті алатын материяның құйынына негізделген ауырлық үлгісі
керемет болды. Бірақ та, ауырлықтың бұл үлгісі ньютондық теориямен күреске
түсті. Шарлардың соқтығысуын оқи келе, Декарт соқтығысудың 9 ережесін
тұжырымдап шықты, соның тек біреуі ғана тәжірибе мәндерімен сәйкес келді.
7- сабақ. XVI-XVII ғғ. ғылымға жалпылама мінездеме.
Ең алдымен бірінші ерекшелігі - білімнің жоғарылауы. Сол ғасырларда
қоғам тек табынушы адамдардан тұрды. Солардың қатарында оқымыстылар да
болды. Табынушылық пен білімді бірге алып жүру адам ойы мен миының екіге
бөлінуі деп саналды.
XVI-XVII ғғ. ғылымның екінші ерекшелігі – антикалық оқымыстыларына
белгісіз болған зерттеудің эксперименттік әдістерін енгізу болып табылады.
Үшінші ерекшелігі – ұйымдардың білімі, негізгі талабы ғылыммен
айналысу, соның ішінде физика да болды. Ұйымдар деп отырғанымыз ғылым
академиялары.
Николай Коперник (1473-1543 жж.) (9-сурет) әлемнің гелиоцентрлік
жүйесін құрушы, атақты поляк астрономы 1473 жылы Торунь қаласында ірі
көпестің отбасында дүниеге келген. Ол Краковск университетінде (1491-
1495 жж.), сондай-ақ, Италиядағы Болоньи және Падуа университтерінде құқық
пен медицинаны оқыған. 1503 жылы Коперник Феррарда құқық докторы дәрежесін
алып, отанына қайтып келеді.
Коперник 1473 жылы 19 ақпанда поляк елінің Торунь қаласында Германиядан
келген саудагердің отбсында дүниеге келген. Отбасында төртінші бала болды.
Ең алғашқы білімін үйінің жанындағы ев Яна мектебінен алды. 10 жасына дейін
тату–тәтті, бейбіт өмір кешті. Уайым қайғысыз өмірі кенеттен өзгерді. Бұған
себеп болған Торунь қаласына жұқпалы аурудың (чума) тарауы, бұл аурудың
құрбаны оның әкесі болды. Коперниктің кейінгі білім алуы мен өмірін
анасының бауыры Лукаш Ваченроде қолына алды.
Коперник 9 жасында әкесі мен анасынан айырылып, ағасы Луки Ватценроде
қолында болып, 1491 жылы Краков университетіне тапсырып, математика,
медицина, дін, әсіресе, астрономияға қызығушылық танытты.
Университетті бітіргеннен кейін (1494) Коперник ешқандай ғылыми атаққа
ие болмады да, отбасылық кеңес оған діни мансапқа көшуді ұсынды. Бұндай
шешімге келуге ағасының ықпалы тиді. Коперник білімін ары қарай жалғастыру
үшін 1497 жылы Италияға барып Болонский университетіне түседі. Құқық және
ежелгі тілдермен қатар астрономиямен де шұғылдануға мүмкіндік туады.
Польшада Коперникті сырттай Вармада каноник етіп сайлайды.
1500 жылы Коперник университетті тастап, тағыда ешқандай ғылыми атақ
пен дипломға ие болмай, Римға көшіп кетеді. Кейін Падуа университетінде
медицинаны меңгереді.
1503 жылы Коперник оқуын аяқтап, Феррареге емтихан тапсырып диплом және
Канондық құқық докторы атағына ие болады. Ол қайтуға асықпайды және
ағасының рұқсатымен Падуада 3-жыл медицинамен айналысады.
1506 жылы Коперник ағасының ауырғаны туралы хабар алады. Италиядан
отанына қайтады. Келесі 6 жылды ол Гейльсбергтегі епископтық сарайда
астрономиялық бақылаулармен айналысуға және Краковта оқытушылық қызмет
етуге жұмсайды. 1506 жылы Коперник бір уақытта дәрігер, хатшы және ағасы
Лукостың сенімді серігі болады.
1512 жылы ағасы қайтыс болады. Коперник Фромборгке көшеді де, Белинский
шығанағы жағалауындағы кішкентай қалада каноник болып саналып, діни парызға
кіріседі. Ғылыми зерттеулерін жалғастыра береді. Сарайдың солтүстік-батыс
жағы обсерватория болады.
1500 жылы астрономиялық жүйе туындылары нақты болды. Ол жаңа дүние
моделін сипаттаумен кітап жаза бастайды. Өзінің идеяларын достарымен
талқылайды (Тидеман Гизе, епископ Кульмский). 1503-1512 жылдары ол өз
достары арасында теориялық қолжазбаларын (Аспан қозғалысына қатысты
гипотезалар туралы шағын түсіндірмелер) ұсынады, ал оның шәкірті Ретик
1539 жылы гелиоцентрлік жүйенің мазмұнын түсінікті етіп жазды. Жаңа теория
жайындағы мағлұматтар 1520 жылы кеңінен таралды. Басты еңбегіне 40 жылдай
уақыт кетеді, Коперник жаңа астрономиялық есептеу кестесін енгізеді.
Коперник 1543 жылы 24 мамырда 70 жасында инсульттен қайтыс болады.
Кейбір биогрофтар (Тидеман Гизе) автор өліміне дейін өз еңбегін басылған
күйінде көрді деп есептейді. Бірақ басқалары Коперниктің соңғы айларында
ауыр комада болғандығын айтады.
Коперниктің кітабы бізге адамзат ойы ретінде ескерткіш болып қалды.
Николай Коперниктің еңбегі жаратылыстану ғылымының манифестіне айналды.
8-сабақ. Ұлы ғалым – Ньютон және оның ғылыми жолы
Физика тарихы ұлы есімдерге бай. Сол есімдердің бірі – ағылшын физигі,
математик Исаак Ньютон (10-сурет). Оның шығармашылығы – адамзат ойының
ғылыми шыңы еді. Біз оның бойынан физик-теоретик және эксперимент шеберін
көре аламыз. Ол классикалық механиканың негізін салушы, ғылыми
бағдарламалар авторы, сол бағдарламалар арқасында XVIII-XIX ғғ. физика
дамыды.
Исаак Ньютон 4 қаңтарда 1643 жылы Линкольширде Вулсторп ауылында фермер
жанұясында дүниеге келген. Әкесі Исаак дүниеге келмей өмірден өткен, ол 12
жасына дейін апасының тәрбиесінде болған. Ол кедейленген дворяндықтардың
ұрпағы. Ньютонның жақын туған туыстары – шіркеу қызметкерлері, дәрігерлер
отбасы, дәріханашы, фермерлер болды.
1656 жылы Ньютонның анасы тағыда жесір қалғандықтан, 1658 жылы үй
шаруашылығына көмектесу үшін Ньютон Вульсторпқа қайтып келеді, бірақ үй
шаруашылығына селқос қарайды.
Бір күні Ньютонның шіркеуде істейтін ғалым ағасы Эйскоу, жас Ньютонның
аулада терең ойға батып, математикалық есептер шығарып отырғанын көрген.
Ньютон қиын механикалық ойыншықтар, су диірменінің моделін, самокатты, су
және күн сағаттарын құрастыруды ұнатқан.
Ньютонның өзінің айтуы бойынша, оның бірінші физикалық эксперименті 36
жасында жасалған.
Тәжірибенің жасалуы: ол дауыл кезіндегі желдің күшін анықтамақшы болып,
желге қарсы секіреді. Сол секірген кездегі өзінің секіру ұзақтығын өлшеу
арқылы желдің күшін анықтаған.
Әрине, жас Ньютонның ғылымға деген ынтасы көрінбей қалған жоқ. 1660
жылы 18 жасар Ньютон қайтадан Грэнтем мектебіне оқуға барады және Кембридж
университетіне түсуге қатты дайындалады. 1661 жылы 5 шілдеде атақты Тринити
колледжіне қабылданады.
Ол екі жылдың ішінде арифметиканы, Эвклид бойынша геометрияны,
тригонометрияны, діни ілімдерді және ежелгі тілдерді оқып үйренеді. Сол
кезде Коперниктің жүйесімен танысады.
Ол Грантэма мектебінде оқып, одан соң Қасиетті Троиц (Тринити колледжі)
колледжіне түсті.
Ол уақытта ағылшын университетінде жабық колледж қоғамы болды, яғни
соның ішінде оқыды, тұрды және жұмыс істеген. Нашар тұратындар –
сабсайзерлер деп аталды. Олар төлеуге шамалары келмегендіктен колледждің
басқа студенттеріне қызмет еткен. 1661 ж. Ньютон университетке сабсайзер
ретінде қабылданды.
Ньютонның оқытушысы профессор Исаак Барроу болды. Барроудың оптикадан
берген дәрістері Ньютонды қызықтырды. Ол екеуі өте жақын достарға айналды.
1665 ж. И. Ньютон бакалавр дәрежесін, ал 1668 ж. магистр дәрежесін
алды. Осы жылдары оба ауруы басталған еді. Адамдардың барлығы жан-жаққа
кете бастады. Ал Ньютон Вулсторптағы үйде ешқайда шықпай жоғарғы
белсенділікпен жұмыс істейді. Осы оба жалдарында Ньютонның ұлы ашулары
пайда болды.
1669 ж. И. Барроу теологиямен айналысып кеткеннен кейін өзінің
Лукасовский кафедрасын өзінің шәкірті Ньютонға тапсырады. Осы уақыттан
бастап И. Ньютон көп жылдар бойы Кембридж университетінде профессор болып
оптикадан дәрістер оқиды.
Ньютонның ғылыми жолы шағылатын телескопты ойлап шығаруынан басталды.
1668 ж. жасалған бұл телескоп Ньютонды физик ретінде елге танытты. Осыдан
кейін Ньютонды Лондон корольдар қоғамына мүше етіп қабылдайды.
1673 ж. Лондон корольдар қоғамы отырысында Ньютонның жарық дисперсиясы
мазмұндалған Жарық пен түстердің жаңа теориясы деген мемуары оқылды. Бұл
мемуар Роберт Гуктің қарсылығын тудырды. Гук толқынды оптикамен айналысқан,
оның ішінде түстердің пайда болуы сияқты жұмыстармен, жалпы ол өз істеріне
салақ қарап, аяғына дейін апармайтын. Ол тек Ньютонды ғана емес, Гюйгенс
және басқа да замандастары жұмыстарының алға басуларына қызғанышпен
қарайтын. Осыны көңіліне алған Ньютон Лондон корольдар қоғамындағы
қабылдаулардан бас тартып, Гуктың кезінде оптикадан жұмыстарын жарияламауға
сөз береді. Айтқанындай, оның Оптика кітабы тек 1704 ж. Гуктың дүние
салғанынан кейін ғана жарыққа шықты.
Өз еңбектерін жариялағанымен Ньютон көп жұмыс істеді. Атақты ағылшын
астрономы Эдман Галлей (1656-1742) осы уақытта планеталар мен кометалар
қозғалысының динамикасымен жұмыс істеп жатты. Қиындықтарға кезіккен ол,
Ньютонға жүгінуін жөн көреді. Ньютон оған Галлейдің мәселесін шешетін
жазбаны көрсетті. Бірақ Ньютон бұл жазбаны баспаға беруге келіспеді.
Кембриджден адамдар оны үгіттеп, келісімін алады.
1695 ж. бастап Ньютон – Корольдық монеталық алаңның қараушысы болды.
Қысқа уақытта ол Англияның қаржы жүйесін бекітті. 1699 ж. бастап ол
монеталық алаңның директоры болды. Бұл жаңа қызметпен ол 38 жыл үйі болған
Кембриджді тастап, Лондонға баруына тура келеді.
Өмірінің соңғы 30 жылында Ньютон атақ пен жетістіктер ғана көрді. 1703
жылы Лондон Корольдар қоғамының президенті болып сайланды. 1705 ж. ол лорд
атанды. Сол уақытта оның Оптика кітабы шықты. Осыдан кейін ол ештеңені
жарыққа шығармады. Енді ол өзі үшін алхимиямен айналысты. Исаак Ньютон 31
наурызда 1727 ж. Лондондағы Вестминстерский аббатында ағылшын ұлттық
пантеонында жерленген.
Енді Ньютонның ғылыми шығармашылығына тоқталайық. Ол негізінен үш
бағытта жұмыс істеген: математика, оптика және механика.
Оптикадан оның жұмыстары керемет көп. Телескоптары әйгілі болды.
Қазіргі телескоптардың Ньютон кезіндегіден өлшемдері мен пішіндері
өзгергенімен, сол Ньютондық идея мен жұмыс істеу принципі сақталған. Ол
интерференция, дифракция және т.б. оптикалық құбылыстарды зерттеп ашқан.
Физикада Ньютон қызған денелердің суыну заңын, ақ жарықтың монохромат
сәулелерге жіктелуін, сфералық мөлдір денелердің түйіскен нүктесінің
айналасында интеренференциялық сақиналардың пайда болатынын, т.б. ашты. Ол
– термометрді ойлап шығарған алғашқы ғалымдардың бірі.
9-сабақ. Іргелі еңбектері.
Натурфилософиясының математикалық бастамалары (1687 ж.) және Оптика
(1704 ж.). Денелердің ортақ күш әсерінен қозғалу траекториясы конустық қима
болатынын, оған себеп барлық планеталар мен кометалардың Күнге, ал планета
серіктерінің өз планеталарына ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал
күшпен тартылуы екенін дәлелдеп, бүкіләлемдік тартылыс заңын тұжырымдады.
Астрономияны телескоптық бақылау мен математикаға сүйенетін жаңа ғылыми
сатыға көтерді. Өзі жасаған екі айналы телескоп арқылы (1668 ж.) аспан
құбылыстарын тікелей бақылады. Аспан денелерінің қозғалыс теориясын жасап,
аспан механикасының негізін салды. Ньютонның астрономиялық еңбектері
механика мен физикадағы табыстарына ұштасып жатт.
Ньютон өзінің тартылыс заңы мен Кеплердің ғаламшарлар қозғалысының
заңдарының арасындағы сәйкестікті дәлелдеп, жер бетіндегі заттардың
қозғалысы мен аспан денелерінің қозғалысы бірдей заңдарға бағынатынын
көрсетті. Осылайша, ол гелиоцентризм туралы соңғы күмәнды сейілтіп, ғылыми
революцияның басын бастап берді.
Оның 1687 жылы шыққан Натурфилософияның математикалық бастамалары
кітабында тұжырымдалған үш заңының көмегімен кез-келген дененің: жүйткіген
машиналардың, теңізде жүзген денелердің, ауада ұшқан ұшақтардың, ғарыш
кемелері мен жасанды серіктердің, құламалардан аққан сулардың, соққан
желдің және т.с.с. қозғалыс сипаты түсіндіріледі.
Ньютонның математикалық жетістіктері - оның математикадағы жұмыстарымен
байланысты. Дифференциалдық және интегралдық есептеулер динамика есептерін
шығаруда пайда болды. Сөйтіп, ол өз жұмыстарында алгебра мен геометрияны
қолданған.
10-сабақ. Ньютонның әдісі
Ньютонның әдісі флюксия есептеулері (қазір оны туынды деп атайды) деп
аталды. Біз қазір 1684 ж. және 1686 ж. өңделген Лейбництің
баяндамаларындағы дифференциал және интегралдық есептеулерін қолданамыз.
Осы бойынша Лейбниц пен Ньютон арасында дау туды. Фридрих Энгельс Лейбниц
жақтаушысы болып, Ньютонды плагиатор (көшіруші) деп айтты. Бірақ Ньютон да,
Лейбниц те бір уақытта осы ұлы ашуларды ашқан.
Сөйтіп, физика мен математика арасында байланыс туды. Ньютон
механикасы математикамен байланысқан алғашқы ғылымдардың бірі болды. 1736
ж. Ньютон мен Лейбництің өлімінен кейін механика теңдеулері алғаш рет
дифференциалдық формада жазылған кітап шықты (Санкт-Петербург ғылым
академиясы мүшесі Леонардо Эйлер мазмұндаған Механика немесе қозғалыс
туралы ғылым).
Тартылыс заңының арқасында Ньютон аспан денелері қозғалысына қатысты
көптеген эксперименттік фактілерді, заңдылықтарды түсіндіре алды.
Ньютонның ғылыми шығармалары 5 том болып 1779 – 1785 жылдары Лондонда
латын тілінде басылған.
Ньютонның өзінің атақты ашылуларына табиғаттан берілген таланты, қатты
мінезінің және еңбек сүйгіштігінің арқасында қол жеткізді.
Егер Ньютон өзінің христиандық түсінігінде жалғыз болмағанда, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz