- •Министерство образования и науки Республики Казахстан ргп пхв «Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева» Факультет___Механико-математический____
- •Учебно-методический комплекс дисциплины
- •Астана 2016 Содержание учебно-методического комплекса дисциплины (умкд)
- •2. Программа дисциплины (Syllabus)
- •Данные о дисциплине
- •Распределение часов по учебному плану
- •Пререквизиты и постреквизиты учебной дисциплины
- •Характеристика учебной дисциплины
- •7. Контроль и оценка результатов обучения
- •Учебно-методическая обеспеченности дисциплины
- •Знания, умения и навыки студентов оцениваются по следующей системе
- •8. Политика учебной дисциплины
- •3. Глоссарий по дисциплине
- •4. Тезисы лекций по темам учебной дисциплины и методические указания по изучению лекционного курса
- •1. Методология механики
- •2. Основные методологические принципы изучения истории механики
- •1. Предмет и задачи истории механики
- •2. Основные закономерности развития механики
- •3.Периодизация истории механики
- •1. Основные понятия методологии механического познания.
- •2. Социально исторические, культурные, производственно-технические предпосылки становления классической механики.
- •1. Основные достижения классической механики 17 века
- •2. Становление классической механики как фактор социокультурной динамики 16-17 вв.
- •Лекция 5. Механика и методология Архимеда
- •1. Архимед-физик (механик)
- •2. Центр тяжести
- •3. Закон рычага
- •4. Механическое открытие
- •5. Гидростатика
- •6. Определение удельного веса
- •7. Оптика
- •8. Влияние работ Архимеда на развитие механики
- •1. Движение - одна из основных проблем естествознания
- •2. Механика Галилея как основа механики Ньютона
- •3. Механика Ньютона
- •4. Ньютоновская методология исследований
- •Что мы понимаем под пространством?
- •Основные свойства пространства.
- •Проблемы в представлениях о пространстве.
- •4. Способы измерения времени.
- •5. Основные свойства времени.
- •6. Проблемы в представлениях о времени.
- •Лекция 8. Зарождение учения о движении
- •1. Созерцательный характер натурфилософии античности
- •2. Воззрения древних на механическое движение
- •Лекция 9Первые попытки введения количественных характеристик в учении о движении
- •1.Понятие «Импетуса» и диаграмма Орезма
- •2.Баллистическая задача в средние века
- •3. Ростки прогрессивных воззрений в натурфилософских трудах схоластов XIV—XV вв. И возникновение университетов в Европе
- •Лекция 10. Научная революция XVI—XVII вв. И создание фундамента классической механики
- •1.Общие замечания о научной революции
- •2. Предпосылки сближения механики с общественной практикой
- •3. Первые крупные достижения научной революции
- •Лекция 11. Борьба науки против догм схоластики
- •1. Научный переворот, провозглашенный Коперником
- •2.Законы Кеплера
- •3.Учение о движении в трудах Галилея
- •4.Учение о механическом движении у Декарта
- •1.Основные проблемы техники и естествознания XVII в.
- •2.Организация академий наук в Европе
- •3.Создание теории всемирного тяготения
- •4. Геометрическая статика Вариньона
- •5.Зарождение мировоззрения механистического материализма в XVII—XVIII вв.
- •1. Преобразование исполнительной машины введение парового двигателя
- •2.Запросы техники и естествознания, стимулирующие развитие механики
- •3.Организация научно-исследовательской работы в Европе (XVIII в.)
- •1. Развитие геометрической статики (д. Бернулли, Пуансо)
- •2. Разработка принципа виртуальных скоростей учеными XVIII и начала XIX в.
- •3. Дальнейшая разработка принципа виртуальных скоростей в трудах Остроградского и его школы
- •2.Принцип Даламбера и его предыстория
- •3.Общая формула динамики Лагранжа
- •1.Аналитическая динамика в XIX в.
- •2.Теория малых колебаний и устойчивость движения
- •3.Внешняя баллистика
- •4 Прикладная механика
- •5.Изучение упругих свойств материалов
- •6.Механика жидкости и газа
- •Тема 6. Механика и методология Ньютона (1 час).
- •Тема 7. Проблемы пространства и времени (1час).
- •Тема 8. Зарождение учения о движении (1 час).
- •Тема 9.Первые попытки введения количественных характеристик в учении о движении (1 час).
- •Тема 10. Научная революция XVI—XVII вв. И создание фундамента классической механики (1 час).
- •Тема 11. Борьба науки против догм схоластики (1 час).
- •Тема 12.Создание фундамента классической механики - завершающий этап научной революции.
- •Тема 13.Развитие статики твердого тела и механической системы в xviiIиначале XIX в.
- •Тема 14. Развитие аналитической динамики в XVIII и начале XIX в.
- •Тема 15. Краткий обзор основных механических дисциплин XIX и начала XX в.
2. Становление классической механики как фактор социокультурной динамики 16-17 вв.
В процессе анализа предпосылок становления классической механики обозначились основные факторы: Возрождение разрушило диктатуру текстов, канонов, абсолютов; Реформация изменила характер религии - здесь потерпели поражение самые устойчивые каноны, ссылки на творения отцов церкви. Затем английская революция 17 в. и революция в Нидерландах продемонстрировали зависимость религиозных и моральных норм и представлений о мире от земного человеческого опыта. Освобождение картины мира от канонизированной традиции и было главной предпосылкой научной революции 16-17 вв., а еѐ завершением - "Математические начала натуральной философии" Ньютона.
В чем основное отличие и сходство между началом и завершением научной революции в "Началах" Ньютона? Сходство в том, что и мыслители Возрождения, и Ньютон заменили ссылки на канонические тексты понятиями, принципиально неотделимыми от эмпирического опыта, ссылками на эксперимент. Различие в том, что классическая механика и дифференциальное исчисление придали науке собственно научную форму. Это выразилось в том, что наука приобрела собственный язык - язык математики. В 17 в. были созданы математические основы •классической науки. В это время эвристические силы математики были выявлены не полностью. Зато в 18 - начале 19 вв. в распоряжении механики и физики уже был самостоятельный, оторвавшийся от метафизики, математический язык.
Реальный и необратимый виток науки состоял также в том, что уже в 17 в., а еще более полно - в 18 в. и 19 в. естествознание приобрело новую форму и новую структуру, новую организацию. "Великий" век - 17 век объединил ученых, способствовал их общению. Все сильнее ощущалась необходимость централизованного финансирования научной работы, техники экспериментов, публикаций ученых.
Во Франции аббат Мерсенн организовывал своеобразные конференции таких ученых, как Декарт, Фабри, Гассенди, Паскаль. В 1666 г. возникла Французская Академия наук. Еѐ первыми членами стали Х.Гюйгенс, Роберваль, Кассини, Мариотт и др.
Первые академии наук возникли в Италии: в 1560 г. в Неаполе -"Академия тайн природы", в 1603 г. в Риме - "Академия рысьеглазых". После смерти Галилея в 50-х годах во Флоренции была создана "Академия опытных знаний", которая объединяла Э.Торричелли, В. Вивиани, Дж. Борелли и др.
В Лондоне в середине 17 в. создается частный кружок ученых, которые обсуждали наиболее актуальные вопросы научной революции 16-17 вв.: о циркуляции крови, о гипотезе Коперника, о природе комет и новых звезд, о спутниках Юпитера, о вращении Солнца вокруг своей оси и др. В 1662 г. это общество стало называться Лондонским Королевским обществом. Его гордость - Р.Бойль, К.Рен. Дж. Валлис, Р.Гук и др.
В 1700 г. возникает Берлинская, а в 1725 - Петербургская Академия Наук. Возникает и научная периодика. Покровительство работе ученых со стороны монархов и меценатов, новый принцип организации их общения - через академии наук, научные сообщества, с одной стороны, способствовали великим открытиям, а с другой - росли вместе с развитием науки. Формирование науки как особой деятельности и науки как социального института было процессом взаимным.
В отходе от натурфилософии и в процессе автономизации естествознания существенную роль сыграла абсолютизация законов механики. Когда естествоиспытатели искали абсолютное "внутреннее совершенство" своих теорий, они выводили его из законов движения Ньютона. Ньютоновская механика на столетия стала универсальной моделью объяснения явлений и организации научного знания.
Воздействие механики на культуру и цивилизацию 17-19 вв. поразительно. В основе этого воздействия - единство прикладной и гносеологической функций механики. Для культуры 17 в. весьма характерна идея однозначной, строгой и точной зависимости одних явлений от других. Высшее и крайнее выражение этой идеи - знаменитый лапласовский образ существа, знающего положения и скорости всех частиц Вселенной и могущего предсказать последующее развитие природа и судьбы людей. Наука 17 в. располагает явления в цепочки причин-следствий. Характерная особенность ньютоновской механики - тенденция линеаризации зависимостей пространственных величин от времени. Сначала координаты, потом скорости, ускорения и т.д. рассматриваются как линейные функции времени. Линейные зависимости - примеры научных абстракций. Линейный характер связей между конечными величинами соответствует действительности в той мере, в какой оправдано абстрактное выделение рассматриваемых величин из бесконечной космической связи. Например, картина прямолинейного и равномерного движения по инерции соответствует действительности, пока можно пренебречь силовыми полями; картина равномерно ускоренного движения - пока рассматриваются однородные поля. В 17 в. абстракции механики представлялись абсолютно точным эквивалентом реальности.
Абсолютизация идей линейкой связи, представления о неизменной зависимости двух величин, на которую не влияют изменения этих величин, оказала колоссальное влияние на науку и культуру 17-19 вв.: на философию французского Просвещения 18 в., химию, математику, социологию, медицину, космологию.
Логика перехода к новой картине мира, к "Началам" Ньютона включала не только собственно логические (внутренние) корни: представления о телах, движущихся криволинейно (Галилей), или прямолинейно (Декарт) по инерции, о центробежной силе (Гюйгенс), кеплеровых законах движения и др. Синтез предшествующих знаний, который осуществил Ньютон, предполагал отход от логики Аристотеля. В трансформации логики отразилась вся совокупность эмпирических впечатлений, производственно-технического опыта, социальных движений, экономических сдвигов, классовых битв, религиозных движений.
Творчество Ньютона было завершением длительного периода становления классической механики, охватившего 16 в. и большую часть 17 в. Трансформация представлений о мире в науке 18 в. уже не включала пересмотра наиболее фундаментальных принципов. Идеи Галилея, Декарта, Ньютона и др. мыслителей 16-17 вв. не только противостояли взглядам, существовавшим раньше, но они сделали движение науки необратимы
