Развитие механики в XVII – XVIII веках и научная революция

Следующим шагом в развитии науки стала так называемая Научная революция. Наибольший вклад ее подготовку сделал великий итальянский ученый Галилео Галилей (1564 – 1642), заложив основы классической механики и сопротивления материалов.

В начале XVII века в науке стали возрождаться экспериментальные ме­тоды исследования. Одними из первых экспериментальных исследований в механике были опыты Галилея. Свои экспериментальные исследования он проводил на основных, самых простых задачах механики, изучая падение тяжелых тел, их движение по наклонной плоскости, колебания маятника и баллистическую задачу. Он полностью доказал несостоятельность динамики Аристотеля и наметил путь к созданию новой динамики – ньютоновской. Основным трудом Галилея являются «Беседы о двух системах мира птолемеевой и коперниковой».

XVII век дал миру множество выдающихся ученых. Среди них можно отметить следующих:

Исаак Бекман (ок. 1570 – 1637) – голландский математик. Независимо от Галилея вывел законы скоростей и расстояний при падении. Экспериментально исследовал колебания натянутой струны.

Марен Мерсенн (1588 – 1648) – французский физик, математик и богослов. Возрождал экспериментальные методы в механике, например, исследовал колебания маятника и струны и измерял скорость звука в воздухе. Предложил схему зеркального телескопа. Вел переписку со всеми выдающимися учеными того времени из разных стран. В 1932 – 1970 гг. издано 11 томов писем, адресованных Мерсенну. Играл роль связующего центра, его деятельность способствовала научному общению, на основе кружка Мерсенна в 1666 г. организована Парижская Академия наук.

Рене Декарт (1596 – 1650) – французский философ, физик, математик и физиолог. В механике вывел закон сохранения количества движения.

Бенедетто Кастелли (1577 – 1644) – итальянский физик и математик, друг и ученик Галилея. Основные труды Кастелли относятся к гидравлике и гидрометрии. Из сочинений Кастелли наиболее известно «Измерение текущей воды» (1628), в котором он впервые изложил основы гидрометрии. Продолжил исследования Галилея в области гидростатики.

Эванджелиста Торричелли (1608 – 1647) – итальянский математик и физик, ученик Кастелли и Галилея. Известен как автор концепции атмосферного давления и продолжатель дела Галилея в области разработки новой механики. В 1641 году Торричелли переехал к Галилею в Арчетри, где стал его учеником и секретарем, а после смерти Галилея (1642) – его преемником на кафедре математики и философии Флорентийского университета. В 1644 году развил теорию атмосферного давления, доказал возможность получения так называемой «торричеллиевой пустоты» и изобрел ртутный барометр.

Блез Луи Паскаль (1623 – 1662) – французский религиозный философ, писатель, математик и физик. Вместе с Г. Галилеем и С. Стевином Паскаль считается основоположником классической гидростатики: он установил ее основной закон, принцип действия гидравлического пресса, указал на общность основных законов равновесия жидкостей и газов. Опыт, проведенный под руководством Паскаля (1648), подтвердил предположение Э. Торричелли о существовании атмосферного давления.

Решительный шаг в развитии механики сделал Исаак Ньютон (1643 – 1727) – великий английский ученый, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики. Он поставил перед собой грандиозную задачу – объяснить с единых позиций движение в Космосе и на Земле. «Экспериментальным материалом» ему послужили законы Кеплера. Он вывел закон всемирного тяготения и сформулировал три аксиомы динамики (законы Ньютона). Дал основные понятия механики: масса, плотность, количество движения, сила, выдвинул концепцию абсолютного – единого пространства и времени и развил идеи относительности движения Галилея. Все это позволило Ньютону движение планет Солнечной системы, особенности явление приливов и отливов. Ньютонова модель Вселенной оставалась неизменной вплоть до новой научной революции начала XX века.

Гениальное сочинение Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1687) ознаменовало научную революцию. Научная революция стала возможной благодаря динамичному развитию общества, уже достигшего значительного технологического прогресса.