Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


предыдущая главасодержаниеследующая глава

Результаты средневековой физики

Переходим теперь к обзору конкретных результатов физики средневековья. Здесь прежде всего следует отметить результаты арабов. Как было уже сказано, арабы освоили античное наследство, сплавив его с достижениями индусской и китайской культуры. Естественно, что астрономия, механика и оптика были теми областями, в которых арабская наука получила наиболее существенные результаты (мы оставляем в стороне химию). Наиболее знаменитым арабским астрономом был Альбаттани (850-929). В своих наблюдениях он исправил ряд неточностей Птоломея (величина предварения равноденствия, величина эксцентриситета солнечной орбиты и т. д.). Полагают, что он находил птоломееву теорию движения Луны неудовлетворительной, однако всё же он придерживается системы мира "Альмагест".

В оптике значительных результатов добился Альгазен (XI в.). Он окончательно порывает с теорией зрительных лучей (Птоломей ещё держался этой теории). Его интересует вопрос физиологии зрения. Глаз он считает составленным из четырёх перепонок и трёх жидкостей, важнейшей из которых (жидкостей) является хрусталик. В хрусталике, по Альгазену, получается изображение. То, что зрение двумя глазами даёт одно изображение предмета, объясняется соединением обоих зрительных впечатлений в одно с помощью общего зрительного нерва.

Рис. 44. Преподавание фармации
Рис. 44. Преподавание фармации

Альгазен рассматривает плоские, сферические (выпуклое и вогнутое), цилиндрические и конические зеркала (также выпуклые и вогнутые). Математическая постановка Альгазеном задачи о зеркалах мало плодотворна; он ищет не изображения данной точки, а точку зеркала, из которой луч, идя от данной точки, попадает в глаз (задача Альгазена).

В вопросе о преломлении света Альгазен дополняет наблюдение Птоломея о том, что в более плотной среде преломлённый луч приближается к перпендикуляру в точке падения, законом: падающий и преломлённый луч находятся в одной плоскости с перпендикуляром. Далее, Альгазен оспаривает утверждение Птоломея о пропорциональности углов падения и преломления и устанавливает непропорциональность последних. Описав способ измерения углов преломления, он, однако, не приводит результатов измерений.

Альгазену известно увеличительное действие шарового сегмента (плоско-выпуклой линзы), хотя он говорит только о наблюдении, относящемся к случаю наложения линзы с плоской стороной на предмет.

Альгазену не чуждо понятие угла зрения и его зависимости от расстояния. Так, он объясняет увеличение размеров Солнца и Луны при их приближении к горизонту (заходе и восходе) обманом чувств. Именно в этом случае земные предметы, находящиеся между глазом и светилом, создают впечатление увеличения расстояния и, следовательно, впечатление увеличения предмета.

Интересна попытка Альгазена определить высоту атмосферы по величине сумерек. Солнце, опустившись под горизонт, ещё продолжает посылать рассеянные атмосферой лучи: этим обусловлены зори. Продолжительность сумерек даёт Альгазену возможность утверждать в соответствии с наблюдениями древних, что граница их соответствует углу опускания Солнца под горизонтом в 10°. Отсюда,считая атмосферу равномерно-плотной и имеющей границу, отражающую лучи, Альгазен определяет её высоту в 52 000 шагов. Несмотря на неточность расчёта, указанную впоследствии Кеплером (предположение однородности атмосферы), следует признать метод Альгазена оригинальным и интересным.

О механике арабов мы можем судить по сочинению Альгацини "Книга о весах мудрости" (1121)*. Это книга о весах с равноплечим коромыслом и чашками. На коромысло этих весов нанесены деления, чашек всего пять, из них некоторые подвижные. Вследствие этого весы могут быть употреблены как безмен, и с помощью одной подвижной чашки вес груза может быть определён без гирь. Чашки могут быть подвешены одна под другой для взвешивания в воде, и, следовательно, весы могут быть использованы в качестве гидростатических. С помощью этих весов Альгацини добился изумительных результатов в определении удельных весов. Приведём таблицу его результатов:

* (Эта книга была найдена и опубликована русским востоковедом Ханыковым.)


Особенно интересно, что Альгацини сумел установить зависимость удельного веса воды от температуры

Далее он указывает, что закон Архимеда о потере веса тел в жидкости применим к воздуху. Так как воздух имеет вес, то плотность его увеличивается по мере приближения к поверхности Земли. Поэтому вес тел будет изменяться на различных высотах, чем дальше, тем он будет больше (речь идёт о кажущемся весе тел). Альгацини известно, далее, что вес тела пропорционален количеству вещества (массе) и что скорость измеряется отношением пути ко времени.

Натурфилософию арабов представляет Аверроэс (1126-1198), ревностный комментатор Аристотеля. В своём толковании Аристотеля Аверроэс высказывает такие принципы, как вечность мира и материи, что бог действует прямо на небо, а на земные вещи лишь косвенно, что личного бессмертия человека нет, а есть только бессмертие разума. Немудрено, что аверроизм был объявлен в средние века пагубным заблуждением. Интересно отметить, что Аверроэс считает птоломееву систему неправдоподобной, выражает сожаление, что в силу старости не может подробно исследовать этот вопрос и высказывает надежду, что его сомнения побудят к исследованию других.

Таковы достижения арабов. Мы видим, что они полностью освоили античную физику и сделали шаг вперёд в сторону экспериментальной науки, повысив технику измерений. Критикуя основные положения Птоломея и Аристотеля, они, однако, не рискнули пойти дальше и сказать новое слово.,

Средневековая физика развивается под арабским влиянием. Одним из наиболее ранних импортёров арабской учёности был Гербе рт, впоследствии папа Сильвестр II, учившийся в Кордове и Севилье. Ему приписывается ряд изобретений (колёсные часы, паровой орган и т. д.). Он перенёс арабское исчисление в Европу. Оно, правда, распространяется медленно, сначала только в узком кругу математиков; в документах оно появляется с XIV в.

Рожер Бэкон был хорошо знаком с достижениями арабской оптики и в своих оптических работах опирается на Альгазена. Разбирая действие сферических зеркал, Бэкон отмечает, что фокус их лежит на расстоянии от зеркала меньшем 1/2 радиуса, причём для лучей, различно отстоящих от оси, он различен. Таким образом, Бэкон был первым, измерившим фокусное расстояние и открывшим сферическую аберрацию. Он указывает, что наибольшей зажигательной способностью будет обладать зеркало, лишённое сферической аберрации. Таким зеркалом будет параболическое зеркало, и его фокусное расстояние равно одной четверти параметра.

Бэкон так же, как Альгазен, говорит об увеличительном действии чечевицы и советует людям со слабым зрением прикладывать к глазу чечевицу. Ему же, как мы упоминали, принадлежит идея возможности построения зрительной трубы.

Наконец, Бэкон упоминает о камер-обскуре.

Оптикой древних и арабов занимается также монах Вителло, открывший важный закон обратимости световых лучей при преломлении. Наконец, монах Теодорик составляет оптический трактат, в котором даёт первый очерк теории радуги. Первая дуга обусловлена преломлением солнечного луча в верхней точке капли, затем отражением от задней стенки капли и вторичным преломлением в нижней точке. Вторая дуга получается в результате двоякого преломления и отражения.

Другие области физики в период от VII до XIV в. не развивались. Об успехах практической механики (архитектура, часы, передаточные механизмы) уже упоминалось. Также упоминалось об открытии компаса.

В XV в. начинается процесс разложения феодального общества в результате роста производительных сил и развития товарооборота. Начинается эпоха выступлений бюргерства, ремесленников и крестьянства против феодалов. Поиски новых торговых путей, в связи с закрытием караванных путей вследствие распада монгольского царства и падения Константинополя, приводят к великим географическим открытиям. Начинается новая эра в развитии науки.

предыдущая главасодержаниеследующая глава
top.mail.ru










Ученые научились наблюдать за сверхбыстрыми химическими процессами

Нобелевская премия по химии присуждена за развитие криоэлектронной микроскопии

Ученые разработали программу, которая высчитывает свойства молекул сложных химических соединений

Новый композитный материал позволит получать чистый водород из метана

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Новое соединение вольфрама и бора станет материалом рекордной твердости

Химики создали новую форму углерода


© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2019
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь