Ilm-fan rivoji haqida hozirgacha aytilganlarning barchasi faqat tarixdan oldingi davrdir. zamonaviy fan. A. Eynshteyn va L. Infeld shunday yozadilar: “Tabiat sirlari haqidagi buyuk hikoyani o‘qishga urinishlar inson tafakkurining o‘zi kabi qadimiydir. Biroq, uch asrdan ko'proq vaqt oldin, olimlar bu hikoyaning tilini tushuna boshladilar. O'sha paytdan, ya'ni Galiley va Nyuton davridan boshlab o'qish tez sur'atlar bilan rivojlandi. Va yana: "Ming yillar davomida murakkablik tufayli hal etilmagan eng asosiy muammo - bu harakat muammosi" ( Cit. lekin: Eynshteyn A., Pnfeld L. Fizika evolyutsiyasi. M., 1965, b. sakkiz.).

Birinchi yo'naltiruvchi fikr zamonaviy fan, zamonaviy tabiatshunoslik Galileyga tegishli bo'lib, harakat muammosiga taalluqlidir.

Galileydan oldin fanda umume’tirof etilgan nuqtai nazar shundan iboratki, jismning harakat tezligi qanchalik katta bo‘lsa, uni itarib yuboruvchi kuch shunchalik katta bo‘ladi, agar bu kuchning ta’siri to‘xtasa, tana to‘xtaydi. Bu pozitsiya Aristotel tomonidan aniq shakllantirilgan va birinchi qarashda tajribaga mos keladi.

Galiley bu qarashning noto'g'ri ekanligini ko'rsatdi. G'ildirakli aravaning gorizontal yo'l bo'ylab odam tomonidan surilishi misolini ko'rib chiqing. Agar odam aravachani bosishni to'xtatsa, u bir oz masofaga aylanib, to'xtaydi. Aristotel haq ekan. Biroq, xulosa chiqarishga shoshilmaylik. Xo'sh, agar biz g'ildirakli arava aylanadigan yo'lni tekisroq qilsak va g'ildirak g'ildiraklarining o'qlari va g'ildiraklari orasidagi ishqalanishni kamaytirsak, masalan, yaxshi moylash tufayli. Shubhasiz, erkin harakat itarish kuchi olib tashlanganidan keyin g'ildirak aravasi uzoqroq davom etadi, g'ildirakli arava ko'proq masofani aylantiradi.

Faraz qilaylik, biz yo'lni mukammal tekis va, albatta, mutlaqo gorizontal qilishga muvaffaq bo'ldik va g'ildirak g'ildiraklaridagi ishqalanishni butunlay bekor qildik va hatto atrofdagi havo va g'ildirak devorlari orasidagi ishqalanishni yo'q qildik. Aslida, bularning barchasini qilish mumkin emas, lekin taxmin qilish mumkin. Keyin nima bo'lardi? Keling, bu savolga Galileyning so'zlari bilan javob beraylik: "... harakatlanuvchi jismga bir marta bildirilgan tezlik qat'iy saqlanib qoladi, chunki tezlanish yoki sekinlashuvning tashqi sabablari yo'q qilinadi, bu holat faqat gorizontal tekislikda topiladi. , chunki bo'ylab harakatlanish holatida eğimli tekislik pastda tezlashuvning sababi allaqachon mavjud, eğimli tekislik bo'ylab harakatlanayotganda esa sekinlashuv mavjud; Bundan kelib chiqadiki, gorizontal tekislikdagi harakat abadiydir, chunki agar tezlik doimiy bo'lsa, harakatni kamaytirish yoki zaiflashtirish mumkin emas, unchalik ham yo'q qilinadi" ( Cit. Iqtibos: Eynshteyn L., Infeld L. O'sha yerda, p. 12.)

Shuning uchun, Aristotel nuqtai nazari o'rniga: tana faqat unga tashqi ta'sir bo'lganda harakat qiladi- Galiley yangi, butunlay boshqacha printsipni kiritdi: agar tanaga tashqi ta'sir ko'rsatilmasa, u yo dam oladi yoki doimiy tezlikda to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi. Galileyning bu kashfiyotini A. Eynshteyn va L. Infeldlar qanday baholaganlar: «Galiley kashfiyoti va uning ilmiy fikrlash usullarini qo‘llashi insoniyat tafakkuri tarixidagi eng muhim yutuqlardan biri bo‘lib, buning haqiqiy boshlanishini ko‘rsatadi. fizika. Bu kashfiyot bizga to'g'ridan-to'g'ri kuzatishga asoslangan sezgilarga har doim ham ishonish mumkin emasligini o'rgatadi, chunki ular ba'zan noto'g'ri yo'ldan boradi. Eynshteyn A., Infeld L. O'sha yerda, p. o'n.) .

Galileyning fanda qilgan ishlari haqidagi hikoyani davom ettirishdan oldin, biz o'quvchini bu ajoyib insonning tarjimai holi va ba'zi xarakter xususiyatlari bilan tanishtirmoqchimiz.

Galileo Galiley 1564 yil 15 fevralda (V. Shekspir bilan bir yil) Piza shahrida tug'ilgan. Uning otasi Vinchenso musiqachi edi. Oila aristokratik edi, lekin boy emas edi. 1574 yilda oila Pizadan Florensiyaga ko'chib o'tdi. Bu erda Galiley monastir ordeniga yangi boshlovchi sifatida qabul qilindi, monastirda o'qidi; Bu vaqt ichida u o'rgangan va keyinchalik unga juda foydali bo'lgan asosiy narsa yunon va lotin yozuvchilarining asarlari edi. Otasining talabiga binoan Galiley monastirni tark etdi (go'yoki jiddiy ko'z kasalligi tufayli) va 1581 yilda yana otasining ta'siri ostida Piza universitetiga tibbiyot fakultetiga o'qishga kirdi.

Biroq, Galiley tibbiyotga katta qiziqish bildirmadi. Ammo u matematika, mexanika, fizika va astronomiyaga qiziqib qoldi. Bunda otaning do'sti Ostilio Ricci asosiy rol o'ynadi, uning maslahati bilan Galiley Evklid va Aristotelning asarlarini o'qidi. Ammo Galiley Aristotelning, birinchi navbatda, mexanika va fizikaning asarlari bilan qanchalik yaqinroq tanishsa, ularda shunchalik shubha va e'tirozlar paydo bo'ldi.

Galileyning ilmiy qiziqishlari nihoyat aniqlandi. U o'zini butunlay matematika, geometriya, mexanika va fizikaga bag'ishladi, Piza universitetini tashlab, Florensiyaga ko'chib o'tdi.

Galiley nomi italyan matematiklari orasida u gidrostatik muvozanatlardan foydalanish asosida metall qotishmalarining tarkibini aniqlash usulini bergan va turli shakldagi jismlarning og'irlik markazini hisoblash usullarini bergan ishlar yozganidan keyin mashhur bo'ldi (bu Arximed asarlarining davomi).

1589 yildan Galiley Piza universitetida, 1592 yildan esa Padua universitetida matematika kafedrasini boshqargan. Biograflarning fikriga ko'ra, Piza universitetida bo'lganida Galiley o'zining o'qituvchilik faoliyatini o'sha paytdagi umume'tirof etilgan usul bilan olib borishga majbur bo'lgan, ya'ni. "Aristotelga ko'ra". Uning ilmiy faoliyatiga kelsak, vaziyat boshqacha edi. Pizada Galiley qo'lyozmada saqlanib qolgan "Harakat to'g'risida" inshosini yozgan, unda, xususan, Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi masalasi ko'rib chiqilgan: Kopernik nomini aytmasdan, keyin u shubhasiz bilardi, Galiley o'z pozitsiyasini himoya qildi.

Galiley Paduada taxminan 18 yil yashadi (1592 - 1610). Uning Padua universitetidagi o'qituvchilik faoliyati o'sha paytdagi o'rnatilgan va qat'iy qo'llab-quvvatlanadigan lavozimlarga asoslangan holda davom etdi. Galiley, masalan, Ptolemey tizimi haqida ma'ruzalarda gapirishga va Kopernik qarashlarining nomuvofiqligini isbotlashga majbur bo'ldi. Shuni unutmasligimiz kerakki, Galiley hayotining Padua davrida Giordano Bruno qatl etilgan. Ushbu 18 yil davomida Galiley "Yulduzli xabarchi" ga qo'shimcha ravishda faqat bitta ilmiy maqolani nashr etdi - proportsional kompasning tavsifi ( Proportsional kompas - bu olingan o'lchamlarning masshtabini o'zgartirishga imkon beruvchi oddiy, mohir vosita. Bunga kompas oyoqlarining bir-biriga nisbatan aylanish o'qi harakatchan (masshtabdagi kerakli o'zgarishlarga muvofiq o'rnatiladi va sobit) va o'lchamni o'lchash va uni o'zgartirilgan shkalada qo'llash orqali erishiladi. kompas oyoqlarining qarama-qarshi uchlari tomonidan amalga oshiriladi. Agar kompas oyoqlarining aylanish o'qi aynan o'rta holatda bo'lsa, ya'ni kompas oyoqlarining barcha to'rt qismining uzunligi bir xil bo'lsa, masshtabda hech qanday o'zgarish bo'lmaydi. Agar siz aylanish markazini, masalan, kompas oyoqlarining ikki qismi qolgan ikkitasidan 3 baravar uzunroq bo'ladigan tarzda harakatlantirsangiz, u holda masshtab nisbati 1:3 bo'ladi.) (1-rasm), ulardan foydalanish geometrik konstruktsiyalarni va ko'plab muammolarni hal qilishni osonlashtiradi.

Galileyning Paduada o'tkazgan yillari uning uchun eng ijodiy yil bo'ldi. Aynan shu vaqtda Galiley o'zining yiqilish qonunlariga keldi va nihoyat Kopernik nazariyasining to'g'riligiga ishonch hosil qildi, ya'ni u o'zining asosiy asarlari keyinchalik bag'ishlangan muammolar bilan shug'ullanadi.

Galiley hayotida katta ahamiyatga ega edi o'tgan yillar uning Paduadagi hayoti. Shu vaqt ichida u o'zining birinchisini qurdi optik teleskop, 3x kattalashtirish, keyin esa 32x kattalashtirishga ega teleskop tungi osmonni kuzatishni amalga oshirdi. Ushbu kuzatishlar natijalari (quyida muhokama qilinadi) katta ahamiyatga ega edi.

Galileyning obro'si uning astronomik tadqiqotlari natijasida juda o'sdi. U Toskana Buyuk Gertsogining taklifini qabul qildi, Florensiyaga ko'chib o'tdi va sud faylasufi va sud matematiki, shuningdek Piza universitetida matematika professori lavozimini egalladi (bu lavozim uni ma'ruza qilishga majburlamadi). Bu Galileyga o'zining o'qituvchilik faoliyatini yakunlash va butun vaqtini ilmiy tadqiqotlarga bag'ishlash imkoniyatini berdi.

1615 yilda Galiley inkvizitsiya tomonidan Rimga chaqirilib, uning ishini tushuntirish uchun Kopernik tarafdori va aristotelchilarga qarshi aniq xarakterga ega edi. 3 1616 indeksli jamoat ( Jamoatlar - monastir buyruqlari boshchiligidagi ham ma'naviy, ham dunyoviy shaxslardan iborat diniy tashkilotlar; katolik cherkovining siyosiy yo'nalishini davom ettirdi. Index Congregation ulardan biri bo'lib, u tsenzuraga mas'ul bo'lgan va "Taqiqlangan kitoblar ro'yxati" ni tuzgan - lotin tilida "Index librorum prohibitorum", shuning uchun nomi.) Kopernikning "Apellyatsiyalar to'g'risida" kitobini taqiqlashga qaror qildi samoviy sferalar”va uning ta'limotlarini bid'atchi deb tasniflaydi. Garchi Galiley bu qarorda tilga olinmagan bo'lsa-da, bu unga bevosita tegishli edi - u Kopernik ta'limotini bosma va ommaviy qo'llab-quvvatlashdan voz kechishga majbur bo'ldi.

Shunga qaramay, Galiley ilmiy izlanishlarini davom ettirdi. U ikkita asosiy asar yozgan: "Dunyoning ikki tizimi bo'yicha dialog - Ptolemey va Kopernik" (qisqacha "Dialog") va "Mexanika va mahalliy harakat bilan bog'liq ikkita yangi fan bo'limiga oid suhbatlar va matematik dalillar" (qisqacha "Suhbatlar"). ). Ikkala asar ham, "Dialog" va "Suhbatlar" uch kishi - Salviati, Sagredo va Simplicio o'rtasidagi suhbat shaklida yozilgan. Ularning barchasi xayoliy shaxslar emas: Salviati va Sagredo Galileyning do'stlari, uning izdoshlari, Simplicio - Aristotelning sharhlovchilaridan biri, peripatetik, sxolastik.

Galileyning o'zi bu odamlarni quyidagi so'zlar bilan tavsiflaydi: "Ko'p yillar davomida men hayratlanarli Venetsiya shahriga qayta-qayta tashrif buyurdim, u erda tug'ilgan va juda o'tkir aqlli odam, Signor Jovan Franchesko Sagredo bilan suhbatlashdim. Shu bilan birga, Florensiyadan kelgan sinyor Filipp Salviati ham bor edi, uning eng kam ziynati qon musaffoligi va yorqin holat - izlanish va tafakkurdan oliy zavqni bilmaydigan olijanob aql edi. Bu ikki kishi bilan men tez-tez yuqorida aytib o'tilgan savollarni muhokama qilish imkoniyatiga ega bo'ldim ( Galiley, asosan, Ptolemey va Kopernik dunyosi tizimlariga oid masalalarni nazarda tutadi.) Aristotel talqinida erishgan shon-shuhrat kabi haqiqatni bilishga unchalik to'sqinlik qilmagan peripatetik faylasufning huzurida ”( Galileo Galiley. Fav. tr. M.: Nauka, 1-jild, bet. 103.) .

Galileyning ushbu ikkita ajoyib kitobining mazmuni quyida muhokama qilinadi. Ulardan biri "Muloqot" hatto 1632 yilda nashr etilgan italyancha Florensiyada. Biroq, "Muloqot"ning nashr etilishi Galiley uchun qiyin sinovning boshlanishi edi. Yoshi va nufuzli do'stlarining qo'llab-quvvatlashiga qaramay, u Rimga borib, inkvizitsiya sudiga kelishga majbur bo'ldi. Uzoq davom etgan so'roqlardan so'ng Galiley Kopernik ta'limotidan voz kechishga va 1633 yil 22 iyunda omma oldida tavba qilishga majbur bo'ldi. Dialogga taqiq qo'yildi va Galileyning o'zi deyarli 1642 yil 8 yanvarda vafot etguniga qadar (1637 yilda u ko'r bo'lib qoldi) Florensiyadan unchalik uzoq bo'lmagan Lrchetridagi villada tanho hayot kechirishga majbur bo'ldi.

«Dialog»ning lotin tiliga tarjimasi qator mamlakatlarda (asosan protestantlar), 1638 yilda Gollandiyada «Suhbatlar» nashr etilgan. Galileyning kitoblari katta qiziqish bilan qabul qilindi.

Galileyning shaxsiyati, uning insoniy xususiyatlari haqida gapirganda, sxolastikaga nisbatan murosasizlikni va ilmiy hokimiyatlarga o'ylamasdan sig'inishni ta'kidlash kerak. Keling, buni Galiley dialogidan uchta parcha misolida ko'rsatamiz. Sagredoning og'zidan Galiley shunday deydi: "Bir kuni men Venetsiyada juda hurmatli shifokorning uyida edim, u erda ular ba'zan yig'ilishdi - ba'zilari o'rganish uchun, boshqalari esa qiziqib - murdaning parchalanishini ko'rish uchun. Bu nafaqat olim, balki mohir va tajribali anatomning qo'li bilan. Aynan o'sha kuni u asablarning kelib chiqishi va kelib chiqishini o'rganayotgan edi, bu borada Galen shifokorlari o'rtasida ma'lum bir kelishmovchilik bor ( Galey - Rim tabibi va tabiatshunosi.) va peripatetik shifokorlar. Anatom nervlarning miyadan qanday chiqishini, boshning orqa qismidan kuchli magistral shaklida o'tishini, so'ngra umurtqa pog'onasi bo'ylab cho'zilishini, butun tana bo'ylab tarqalib, yurakka faqat bitta juda nozik shaklda etib borishini ko'rsatdi. ip. Keyin u o'zini peripatetik faylasuf sifatida bilgan va uning huzurida bularning barchasini o'zgacha ehtiyotkorlik bilan ochib bergan va ko'rsatgan bir zodagonga murojaat qildi va undan asablarning miyadan emas, balki miyadan kelib chiqishiga endi qanoat qilyaptimi va ishonchim komilmi, deb so'radi. yurakdan. Va bu faylasuf bir muddat o‘ylanib turib, shunday javob berdi: “Bularning barchasini menga shunchalik aniq va aniq ko‘rsatib qo‘ydingizki, agar Aristotel matnida buning aksi aytilmagan bo‘lsa va unda nervlar yurakdan paydo bo‘ladi, deb to‘g‘ridan-to‘g‘ri aytilgan bo‘lsa, buni tan olish kerak edi. to'g'ri."" ( Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 206.).

Aristotelning obro'siga ko'r-ko'rona ishonadigan odamlarga Galiley ham Salviati so'zlari bilan aytadi: "Men ko'p marta Aristotelning har bir so'zini tom ma'noda qo'llab-quvvatlashga intilayotgan bu odamlarning zararini sezmasliklariga hayron bo'ldim. Aristotelning obro'siga sabab bo'ladi va ular uning obro'sini oshirish o'rniga, uning ishonchini qanday susaytiradi. Chunki ular, mening fikrimcha, juda ayon bo'lgan o'sha takliflarni qo'llab-quvvatlashga astoydil harakat qilayotganlarini ko'rganimda, ular meni haqiqiy faylasuf shunday yo'l tutishi kerakligiga va Aristotelning o'zi ham shunday qilgan bo'lardi, deb meni ishontirishga harakat qilmoqdalar, men ishonchim komil. U men uchun uzoqroq bo'lgan boshqa sohalarda to'g'ri fikr yuritishi ancha kamayadi" ( Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 209.).

Va nihoyat, biz Galileyning "Muloqot" asaridan ilmiy hokimiyatlarga munosabatga oid yana bir parcha keltiramiz. Munozara Aristotelning pozitsiyasini himoya qilish uchun o'z dalillarini tugatgan peripatetik faylasuf Simplicio va Galileo Salviati tarafdori o'rtasida:

« Simplicio. Ammo biz Aristotelni tark etsak, falsafada bizga kim rahbarlik qiladi? Muallifning nomini ayting.

Salviati. Yo'lboshchi noma'lum va yovvoyi mamlakatlarda kerak, ammo ochiq va ravon joyda faqat ko'r odamga yo'lboshchi kerak. Ko'r odam uyda o'tirsa yaxshi bo'ladi. Peshonasida ko'zi bor, aqli bor kishi undan hidoyat qilsin. Biroq, men Arastuga quloq solmaslik kerak, demayman, aksincha, unga tikilib, qunt bilan o‘rganganlarni maqtayman. Men faqat Aristotelning kuchiga taslim bo'lish tendentsiyasini ayblayman, shuning uchun uning har bir so'ziga ko'r-ko'rona qo'shiladi va boshqa asoslar topishga umid qilmasdan, uning so'zlarini buzilmas qonun deb hisoblayman. Bu suiiste'mollik va bu katta yovuzlikni keltirib chiqaradiki, boshqalar endi Aristotel dalillarining kuchini tushunishga harakat qilmaydi. Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 210.).

Galiley ishongan va bu uning muvaffaqiyatining eng muhim manbai bo'lib, tabiatni bilishning boshlang'ich nuqtasi kuzatish, tajribadir. Shu munosabat bilan Eynshteyn va Infeld yozadilar ( Eynshteyn L., Infeld L. Fizikaning evolyutsiyasi, p. 48.): "Birin-ketin sodir bo'ladigan hodisalarning aloqasini o'rnatuvchi tabiat qonunlari yunonlar uchun noma'lum edi. Nazariya va eksperimentni bog‘lovchi fan aslida Galileyning ishi bilan boshlangan”.

Galileyning astronomiya, asoslash va tasdiqlashdagi buyuk xizmatlari geliotsentrik tizim Kopernik. Galiley yuqorida tilga olingan oʻzi qurgan teleskoplar yordamida Quyoshning oʻz oʻqi atrofida aylanishini, uning yuzasida dogʻlar borligini aniqladi; quyosh tizimidagi eng katta sayyora Yupiterning oyga o'xshash sun'iy yo'ldoshlari mavjud (Galiley hozirda ma'lum bo'lgan 13 ta sun'iy yo'ldoshdan 4 tasini kashf etgan); oyning yuzasi tog'li bo'lib, oyning o'zi librationga ega, ya'ni markaz atrofida sarkaç tabiatining ko'rinadigan davriy tebranishlari; Venera fazalari, ammo o'tkir ko'rish qobiliyatiga ega odamlar yalang'och ko'z bilan ko'rishlari mumkin; Saturn sayyorasining g'ayrioddiy ko'rinishi, uning halqalari tomonidan yaratilgan (hozir ma'lum) butunlikni ifodalaydi qattiq moddalar. Galiley yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan juda ko'p sonli yulduzlarni va etarli darajada kuchli bo'lmagan asboblar (dog'larni aniqlash) yordamida kashf etdi; Tumanlikka o'xshagan narsani ko'rdi Somon yo'li alohida yulduzlardan tashkil topgan.

Katta ahamiyatga ega bo'lgan va misli ko'rilmagan qiziqish uyg'otgan bu kuzatishlar Galiley tomonidan "Yulduzli xabarchi" inshosida tasvirlangan. Shunisi qiziqki, XVI-XVII asrlarning eng buyuk matematik va astronomlaridan biri Kepler Pragaga yetib kelgan “Yulduzli xabarchi” bilan tanishgan. Kepler Galileyning kuzatishlarini juda qattiq o'rab oldi; Buni uning “Yulduzli xabarchi haqida suhbat” inshosidan ham bilish mumkin.

Kopernikning geliotsentrik tizimining haqiqiyligini isbotlash Galiley davrida juda muhim edi. katta ahamiyatga ega. Gap shundaki, Kopernik kontseptsiyasi hujumga uchradi. Bir tomondan, bular cherkov, asosan katolik doiralari bo'lib, ularning dogmalari Kopernik qarashlari bilan hech qanday tarzda birga mavjud emas edi. Boshqa tomondan, bu bir qator olimlar tomonidan bildirilgan dunyoning geliotsentrik tizimining sodiqligiga shubha edi. Shubhalar, asosan, Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi yoki Quyosh atrofida orbita bo'ylab Yer yuzasida harakatlanishi, bu olimlarning fikriga ko'ra, juda kuchli (bo'ron) shamol paydo bo'lishi kerak edi. qarama-qarshi yo'nalishda, yuqoriga tashlangan narsalar orqada qolishi va ular tashlangan joydan uzoqroqda Yer yuzasiga tushishi kerak edi. Aslida, bularning hech biri sodir bo'lmaydi.

Galiley Dialogda ushbu shubha va e'tirozlarni Salviati so'zlari bilan quyidagicha ifodalaydi:

« Salviati. Eng kuchli dalil sifatida har bir kishi og'ir jismlar bilan bo'lgan tajribani keltiradi: yuqoridan pastga tushib, jismlar Yer yuzasiga perpendikulyar to'g'ri chiziq bo'ylab boradi; bu Yerning harakatsizligi foydasiga rad etib bo'lmaydigan dalil hisoblanadi. Axir, agar u kunlik aylanishga ega bo'lsa, tepasidan tosh tushishi mumkin bo'lgan minora Yerning aylanishi bilan ko'chiriladi, tosh esa yuzlab tirsaklarga tushadi ( Tirsoq oldindan mavjud bo'lgan uzunlik o'lchovidir, taxminan ulna uzunligi (455 - 475 mm).) sharqqa va minora etagidan shunchalik uzoqlikda tosh Yerga urilgan bo'lar edi" ( Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 224.).

Va yana: “Ptolemey va uning izdoshlari tashlab ketilgan jasadlar bilan tajribaga o'xshash yana bir tajriba beradi; ular yerdan ajralgan holda havoda baland tutilgan narsalarni, masalan, bulutlar va uchuvchi qushlarni ko'rsatadilar; va ularni yer bilan birga olib yuradi, deb bo'lmaydi, chunki ular u bilan aloqada bo'lmagani uchun, ular uning tezligini saqlab qolish imkonsiz bo'lib tuyuladi va bizga ularning hammasi g'arb tomon juda tez harakat qilayotgandek tuyuladi; Agar biz Yer tomonidan ko'tarilgan holda, yigirma to'rt soat ichida parallel ravishda o'tadigan bo'lsak - va bu kamida o'n olti ming milya - qushlar qanday qilib bunday harakatga dosh bera oladi? Ayni paytda, aslida biz ular sharqqa yoki g'arbga zarracha sezilarli farqsiz istalgan yo'nalishda uchishlarini ko'ramiz ”( Galileo Galiley. Fav. va boshqalar, 1-jild, bet. 230) .

Haqiqatan ham, 400 yil avval eng iste'dodli va o'qimishli odamlar mexanika haqidagi qanday qiziqarli fan, qanday murakkab harakat mavzusi va qanday qiyin vazifalarni hal qilishlari kerak edi! Biroq, haqiqat uchun shuni ta'kidlaymizki, zamonaviy olimlar hech kim bilan yuzma-yuz turishadi qiyin muammolar(bu quyida muhokama qilinadi).

Bir qarashda, dunyoning geliotsentrik tizimiga nisbatan bildirilgan shubha va e'tirozlar qat'iy, Ptolemey va uning izdoshlari haq deb tuyulishi mumkin. Lekin bu, albatta, bunday emas. Keling, so'zni Galileyga beramiz (Salviati):

« Salviati. Do'stlaringizdan biri bilan kemaning pastki qismidagi keng xonada nafaqaga chiqing, pashshalar, kapalaklar va boshqa shunga o'xshash mayda uchuvchi hasharotlarni to'plang; u yerda suv va kichik baliqlar suzadigan katta idish ham bo'lsin; tepaga chelakni osib qo'ying, undan suv tomchilab quyida almashtirilgan tor bo'yinli boshqa idishga tushadi. Kema harakatsiz holatda bo'lsa-da, kichik uchuvchi hayvonlar xonaning barcha yo'nalishlarida bir xil tezlikda qanday harakat qilishini diqqat bilan kuzatib boring; baliq, ko'rib turganingizdek, barcha yo'nalishlarda befarq suzadi; barcha tushgan tomchilar o'rnatilgan idishga tushadi va siz ob'ektni tashlaganingizda, agar masofalar bir xil bo'lsa, uni boshqa tomonga qaraganda bir yo'nalishda ko'proq kuch bilan tashlashingiz shart emas; va agar siz bir vaqtning o'zida ikkala oyog'ingiz bilan sakrab chiqsangiz, siz ikkala yo'nalishda bir xil masofaga sakraysiz. Bularning barchasini diqqat bilan kuzatib boring, garchi sizning fikringizcha, kema harakatsiz ekan, shunday bo'lishi kerakligiga shubha yo'q. Endi kemani istalgan tezlikda harakatlanishga majburlang, so'ngra (agar harakat bir xilda va u yoki bu yo'nalishda aylanmasa) yuqoridagi barcha hodisalarda siz zarracha o'zgarishlarni topa olmaysiz va hech qanday o'zgarishni aniqlay olmaysiz. ulardan kema harakatlanyaptimi yoki harakatsizmi. Sakrash bilan siz pol bo'ylab avvalgidek masofani bosib o'tasiz va kema tez harakatlanayotganligi sababli, siz havoda bo'lgan vaqtingizda kamon tomon emas, orqa tomonda katta sakrashlar qilmaysiz. ostidagi pol sizning sakrashingizga teskari yo'nalishda harakat qiladi va o'rtog'ingizga biror narsa uloqtirsangiz, u kamonda bo'lganda va siz orqa tomonda bo'lganingizda, sizning nisbiy pozitsiyangizdan ko'ra ko'proq kuch bilan tashlashingiz shart emas. teskari; tomchilar, avvalgidek, pastki idishga tushadi va hech biri orqa tomonga yaqinroq tushmaydi, garchi tomchi havoda bo'lsa ham, kema ko'p masofani bosib o'tadi ( Span uzunlikning qadimiy o'lchovidir, taxminan kattalar qo'lining ajralgan bosh barmog'i va ko'rsatkich barmog'ining uchlari orasidagi masofaga teng.); suvdagi baliqlar kemaning orqa tomoniga qaraganda old tomonga kamroq harakat bilan suzadi; xuddi shu chaqqonlik bilan ular idishning istalgan qismiga qo'yilgan ovqatga shoshilishadi; Nihoyat, kapalaklar va pashshalar hali ham har tomonga uchib ketishadi va ular butunlay izolyatsiya qilingan kemaning tez harakatiga ergashib, charchagandek, orqa tomoniga qaragan devorga yig'ilishlari hech qachon sodir bo'lmaydi. uzoq vaqt havoda vaqt; va agar tutatqi tutatqining bir tomchisidan ozgina tutun hosil bo'lsa, u qanday qilib bulut kabi ko'tarilib, ushlab turilgani, befarqlik bilan bir tomonga boshqa tomonga ko'proq harakat qilmasligi ko'rinadi. Va bu barcha hodisalarning izchilligining sababi shundaki, kema harakati undagi barcha narsalar uchun, shuningdek, havo uchun umumiydir; Shuning uchun men siz kemaning pastki qismida bo'lishingiz kerakligini aytdim, chunki agar siz kemada, ya'ni ochiq havoda, kemaning yo'nalishi bo'yicha bo'lmasangiz, yuqorida aytib o'tilganlarning ba'zilarida ko'proq yoki kamroq sezilarli farqlarni ko'rishingiz kerak edi. hodisalar: tutun, shubhasiz, havodan orqada qola boshlaydi, pashshalar va kapalaklar havo qarshiligi tufayli kema harakatini kuzatib borolmaydilar, agar ular undan sezilarli masofada ajralsalar; agar ular yaqin tursalar, kemaning o'zi tartibsiz tuzilma bo'lgani uchun va o'zi bilan havoning unga eng yaqin qismlarini oladi, ular alohida harakat kemaga ergashadi; xuddi shu tarzda, biz pochta jo‘natmasiga minib yurganimizda, qanday qilib bezovta qiluvchi pashshalar va otlar otlarni kuzatib, tanasining bir qismiga, keyin boshqasiga uchib ketishlarini ko‘ramiz; tushgan tomchilarda farq ahamiyatsiz bo'ladi va sakrash yoki otilgan jismlarda u butunlay sezilmas bo'ladi ”( Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 286 - 287.).

Yodingizda bo'lsa, Ptolemey qushlar va bulutlar Yerning harakatiga mos kelmasligi kerakligini ta'kidladi. Endi, Galileyning harakatning nisbiyligi printsipini o'rnatadigan ushbu tajribasidan kelib chiqqan holda, qushlar ham, bulutlar ham, Yerning o'zi ham bir xil harakatda - Yerning harakatida ishtirok etadilar (bu holda bu harakatga o'xshaydi). kema) - va shuning uchun bir-biriga nisbatan harakat qilmaydi.

Ptolemeylarning e'tirozlariga Galileynikidan ko'ra aniqroq va ishonchliroq, oddiy tajribaga asoslangan javob berish mumkin emas. gapirish zamonaviy til va zamonaviy ilmiy terminologiyadan foydalangan holda, Galiley mexanik hodisalar jarayonining tanlanganlardan mustaqilligini o'rnatgan deb aytamiz. inertial mos yozuvlar tizimlari. Garchi bu narsalar quyida muhokama qilinadigan bo'lsa-da, biz hali ham ba'zi tushuntirishlarni beramiz. Malumot tizimi deganda harakat ko'rib chiqiladigan (qaysi) jismlar tizimi tushuniladi (hatto bitta tana). Tizim unda Galiley tomonidan o'rnatilgan pozitsiya bajarilganda inertial hisoblanadi: agar tanaga hech qanday ta'sir ko'rsatilmasa (tanaga hech qanday kuch ta'sir qilmasa, biz hozir aytamiz), u yo dam oladi yoki harakat qiladi. to'g'ri chiziqli gorizontal tekislikda doimiy tezlikda. Boshqacha qilib aytganda, jism boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sir qilishdan ozod bo'lganda, tizim inertial hisoblanadi. Aslida, bunday tizimlar mavjud emas (ba'zi kuchlar doimo tanada harakat qiladi), lekin siz ularni tasavvur qilishingiz va ularga yaqinlashishingiz mumkin.

Jismning gorizontal tekislikda hech qanday ta'sir qilmasdan to'g'ri chiziqli va bir tekis harakati tashqi kuchlar inertial harakat deyiladi ( dan inertsiya Lotin so'zi inertiya - dam olish, harakatsizlik; jismning inertsiyasi yoki inersiyasi deganda jismning tashqi kuchlar ta'sir qilmagan taqdirda uning holatini saqlab turish xususiyati tushuniladi.). Inersiya tizimlarining nomi shundan kelib chiqqan. Galiley o'rnatdi: harakatlanuvchi jismning holati (uning koordinatalari), tezligi, traektoriyasining tabiati ( Traektoriya - harakatlanuvchi jismning massa markazi o'tadigan chiziq.) harakatlar inertial sanoq sistemasini tanlashga (masalan, statsionar kema, ya’ni Yer yoki Yerga nisbatan to‘g‘ri chiziqda va bir xilda harakatlanuvchi kema), mexanika qonunlariga, mexanik hodisalar oqimiga bog‘liq. o'rganilayotgan mexanik harakat qaysi ma'lumot tizimiga bog'liq emas.

Boshqacha qilib aytganda, mexanik hodisalar, yuqorida aytib o'tilganidek, barcha inertial sanoq sistemalarida bir xil tarzda davom etadi. Bu pozitsiya Galileyning nisbiylik printsipi deb ataladi. Uni quyida muhokama qilinadigan Eynshteynning nisbiylik nazariyasi bilan aralashtirib yubormaslik kerak. Zamonaviy gapirganda ilmiy til Galileyning nisbiylik printsipini quyidagicha shakllantirishimiz mumkin: mexanika qonunlari o'zgarmasdir (O'zgarmaslik - har qanday qiymatning (qiymatlarning, tenglamalarning) ayrim o'zgarishlarga nisbatan o'zgarmasligi, mustaqilligi; masalan, mexanika tenglamalarining bir inertial sanoq sistemasidan ikkinchisiga o‘tishda koordinatalar va vaqt o‘zgarishiga nisbatan mustaqilligi.) inertial sanoq sistemasini tanlash haqida.

Galiley "Muloqot" da Ptolemey tarafdorlarining Yerning o'z o'qi atrofida har kuni aylanishi va Quyosh atrofidagi orbita bo'ylab harakatlanishining mumkin emasligi haqidagi bayonotlari asossiz ekanligini ko'rsatdi. Bu Kopernik dunyosining geliotsentrik tizimi foydasiga eng muhim dalil edi.

Galileyning dunyoning geliotsentrik tizimi foydasiga yana bir argumentini ta'kidlash qiziq, joy almashishning astronomik kuzatishlari. samoviy jismlar, Yerdan ko'rinadigan, printsipial jihatdan dunyoning geliotsentrik tizimi nuqtai nazaridan ham, Yerning o'z o'qi atrofida kunlik aylanishi nuqtai nazaridan ham, dunyoning geosentrik tizimi nuqtai nazaridan ham tushuntirilishi mumkin, unga ko'ra barcha samoviy jismlar harakatsiz Yer atrofida aylanadi. Birinchi holda, dunyoning geliotsentrik tizimini asos qilib olish, tushuntirish astronomik kuzatishlar samoviy jismlar harakati orqasida nisbatan oddiy - barcha sayyoralar quyosh sistemasi(jumladan, Yer) Quyosh atrofida aylanaga yaqin (Galiley davridagi geliotsentrik tizim tarafdorlarining ko'p o'ylaganidek) orbitalarda aylanadi. Ikkinchi holda, ya'ni dunyoning geosentrik tizimini qabul qilgan holda, Yerdan kuzatilgan samoviy jismlarning harakatini tushuntirish juda sun'iy bo'lib chiqadi: samoviy jismlarning traektoriyalari nihoyatda murakkab bo'lib chiqadi va tezliklar ajoyib darajada kattadan juda kichikgacha o'zgarishi kerak edi.

Bu erda Galiley Yerning o'z o'qi atrofida kunlik aylanishi haqida yozadi.

« Salviati. Agar biz yulduz sferasining ulkan hajmini, undagi ko'p va ko'p millionlab marta mavjud bo'lgan quruqlik globusining ahamiyatsizligi bilan solishtirganda hisobga olsak, keyin bir kecha-kunduzda harakat qilish tezligi haqida o'ylaymiz. Agar to'liq inqilobni yakunlasam, men o'zimni ishontira olmayman, chunki bu inqilob yulduzlar sferasi tomonidan amalga oshirilishini to'g'riroq va ehtimoliyroq deb hisoblaydigan kimdir bor, lekin globus harakatsiz qoladi.

Sagredo. Agar bunday harakatlarga bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan mutlaqo barcha tabiat hodisalari bir holatda boshqa holatda bo'lgani kabi, hech qanday farqsiz oqibatlarga olib keladigan bo'lsa, men butun olamni harakatga keltirishni to'g'riroq deb bilgan odamni darhol tan olgan bo'lardim. faqat Yerni qo'zg'almaslik uchun, hatto shahar va uning atrofini tomosha qilish uchun villangiz gumbazining tepasiga ko'tarilib, butun hudud uning atrofida aylanishini talab qilgan va u ishlashga majbur bo'lmagan odamdan ham aqlsizroqdir. boshini burish ”( Galileo Galiley. Fav. tr., v. 1, p. 213.).

Galileyning mexanika sohasidagi kashfiyotlari haqida yuqorida aytib o'tilgan edi, buning natijasida u (Nyuton bilan birga) haqli ravishda zamonaviy fanning asoschisi hisoblanadi. Yuqorida aytib o'tilganlarga qo'shimcha ravishda, Galileyning boshqa muhim yutuqlarini ham aytib o'tish kerak.

Jismlarning erkin tushishi va ularning moyil tekislik bo'ylab harakatlanishini o'rganish katta ahamiyatga ega. Galiley Jismlarning erkin tushish tezligi, Aristotel o'ylaganidek, ularning massasiga bog'liq emasligini va tushgan jismlarning bosib o'tgan yo'li kuz vaqtining kvadratiga proportsional ekanligini aniqladi. Bu ajoyib kashfiyot edi. Kelajakda jismlarning tortishish va inertial massalarining raqamli tengligini o'rnatishga imkon berdi, bu haqda keyinroq muhokama qilinadi.

Galiley parabolik harakat nazariyasini yaratdi va uloqtirilgan jismning traektoriyasini, ya'ni boshlang'ich surish va harakat ta'sirida harakat qilishini aniqladi. tortishish kuchi, parabola.

Galiley materiallarning mustahkamligi va mustahkamligi nazariyasi sohasida ko'p ish qildi. Galileyning mexanik o'xshashlik va tananing og'irligi muhim bo'lgan taqdirda, jismlarning kuchiga nisbatan o'xshashlik yo'qligi haqidagi fikrlari juda qiziq.

Galiley bu masala bo'yicha shunday yozadi: "Agar biz ufqqa parallel bo'lishi uchun devorga to'g'ri burchak ostida o'rnatilgan ma'lum bir qalinlikdagi yog'och logni olsak va uning uzunligi o'ta chegaraga yetadi deb hisoblasak. unda u hali ham ushlab turishi mumkin , ya'ni uzunligining boshqa soch tomonidan o'sishi bilan u o'z vaznidan uzilib qoladi, keyin bu log dunyodagi yagona turdagi bo'ladi. Agar uning uzunligi, deylik, qalinligidan yuz baravar oshsa, biz o'sha daraxtdan qalinligidan yuz baravar ko'p, bardosh bera oladigan bitta daraxt topa olmaymiz. Masalan, olingan miqdor bilan bir xil: barcha jurnallar kattaroq o'lcham ular sinadi, lekin kichikroqlari, o'zlarining tortishish kuchidan tashqari, biroz ko'proq yukga bardosh bera oladilar. O'z vaznini ushlab turish qobiliyati haqida aytganlarim boshqa tuzilmalarga ham tegishli ( Cit. Iqtibos: Sedov L.I.Galiley va mexanika asoslari. Moskva: O'rgimchak, 1961 yil, 5-bet. 36-37).

Shu munosabat bilan Galiley kichik hayvonlarning katta hayvonlarga nisbatan "kuchliligi" va harakatchanligi nuqtai nazaridan afzalliklari va ularning o'lchamiga cheklov mavjudligi haqida juda qiziqarli fikrlarni bildirdi. Bu savollarning aniq yechimi faqat uch yuz yildan keyin topildi.

Galiley Piza shahrida musiqachi oilasida tug'ilgan. Galileyning otasi uni shifokor qilishni xohladi va buning uchun uni 1581 yilda Piza universitetiga yubordi. Biroq, Galileyning qiziqishlari boshqa sohada edi va u o'qishni tashlab, Florensiyaga ko'chib o'tdi. Bu erda Galiley matematika va mexanikani o'rganishni boshladi va mexanika bo'yicha bir qancha asarlar yozdi. 1589 yilda Galiley Piza universitetida, 1592 yilda esa Padua universitetida kafedra oldi va u erda 1610 yilgacha ishladi. Bu vaqt davomida Galiley fizika-matematika fanlari sohasida ham ilmiy tadqiqotlar bilan shug'ullangan. o'z davrining texnik muammolari sifatida.

Galileo Galiley

Galiley juda erta Aristotel mexanikasi va astronomiyasining raqibiga aylandi. Galileyning shogirdi Viviani guvohlik beradiki, Galiley hali Pizada bo'lganida, Arastuning og'ir jismlar engil jismlarga qaraganda tezroq tushadi degan ta'limotini rad etgan. Uning guvohligiga ko'ra, Galiley go'yoki tajribalar o'tkazib, Aristotelning 1 fikrining noto'g'riligini eksperimental tarzda tasdiqlash uchun Pizadagi qiya minoradan turli jismlarni uloqtirgan. Galileyning 1597 yilda Keplerga yozgan maktubi Aristotelning astronomiyaga dastlabki tanqidiy munosabatidan dalolat beradi.U bu maktubida shunday yozadi:

“Haqiqat izlashda shunday buyuk ittifoqchini topganim uchun o‘zimni baxtiyor deb bilaman. Darhaqiqat, haqiqat sari intiluvchi, falsafaning buzuq yo‘lidan voz kechishga tayyor bo‘lganlar kam ekanini ko‘rish alamli. Lekin bu bizning zamonamizning ayanchli ahvolidan noliydigan joy emas, shunchaki ajoyib izlanishlaringizga omad tilayman. Men buni ko'proq iroda bilan qilaman, chunki men ko'p yillar davomida Kopernik ta'limotining tarafdoriman. U menga umumiy qabul qilingan qarashlar nuqtai nazaridan mutlaqo tushunarsiz bo'lgan ko'plab hodisalarning sababini tushuntirdi. Ikkinchisini rad etish uchun men ko'plab dalillarni to'pladim, lekin ularni nashr etishga jur'at etmayman. Albatta, agar sizga o'xshaganlar ko'p bo'lsa, men bunga qaror qilgan bo'lardim. Ammo bunday bo'lmagani uchun men o'zimni ehtiyotkor tutaman. 2 .

Galiley o'z maktubida aytib o'tgan Kopernik ta'limotini himoya qilish uchun dalillar, ehtimol, uning mexanika sohasidagi yangi kashfiyotlari bo'lgan (keyinchalik u bu ta'limotni himoya qilish uchun ularni keltirib o'tadi).

13 yildan so'ng Galiley Kopernik ta'limotini tasdiqlovchi yangi dalillarga ega bo'ldi. Ular allaqachon Galileyning astronomik kashfiyotlariga asoslangan edi. 1608 yoki 1609 yillarda

Galiley gollandiyalik teleskop ustalarining ixtirosi haqida bilib oldi va 1609 yilda bunday teleskopni o'zi yaratdi. Galiley teleskop trubkasi qavariq ob'ektiv linzali va botiq okulyar linzaga ega edi.

Bu o'ttiz barobardan ortiq o'sishni berdi (11-rasm). Ushbu teleskop bilan osmonni kuzatgan Galiley bir qator muhim kuzatishlarni amalga oshirdi. U Oyning yuzasi - samoviy jismning tashqi ko'rinishi bilan tubdan farq qilmasligini aniqladi. yer yuzasi. Yer kabi Oyda ham tog‘ cho‘qqilari va cho‘qqilari bor. Galiley undan farqli ravishda sayyoralar ekanligini aniqladi sobit yulduzlar Oyga o'xshash va dumaloq nurli disklar shaklida trubka orqali ko'rinadi. Venera, xuddi Oy kabi, vaqt o'tishi bilan o'zining tashqi ko'rinishini yumaloq diskdan tor yarim oyga o'zgartiradi. Galiley Yupiterning yo'ldoshlarini ham kashf etdi. U to'rtta kichik yulduzlar (sun'iy yo'ldoshlar) Oyning Yer atrofida aylanishi kabi Yupiter atrofida aylanishini payqadi. Galiley, shuningdek, sobit yulduzlar soni yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin bo'lganidan ancha ko'p ekanligini aniqladi.

Galiley o'z kashfiyotlariga tayanib, ehtiyotkorlik bilan, ammo qat'iyat bilan Kopernik ta'limotini Olamning haqiqiy tuzilishi nazariyasi sifatida tarqatish va asoslash yo'liga tushdi. U darhol Galileyning kashfiyotlarini inkor etgan yoki hokimiyatga murojaat qilgan ilohiyotchilarning qarshiligiga duch keldi. oyat . Biroq, Galiley mohirona kurashdi, sof teologik masalalarga tegmaslikka harakat qildi. 1516 yilda bezovtalangan cherkov Kopernik ta'limotini rasman qoraladi, uning kitobi taqiqlanganlar ro'yxatiga kiritildi va Galiley bundan buyon bu ta'limotga rioya qilishga va uni targ'ib qilishga jur'at eta olmasligi haqida ogohlantirildi. Galiley bir muddat jim turishga majbur bo'ldi. Biroq, u Kopernik tizimining tasdig'i bo'lgan mexanika va astronomiya sohasidan to'plagan faktik materiallar Galileyni cherkov taqiqlaganiga qaramay, Kopernikni har qanday holatda ham himoya qilish yo'llarini izlashga majbur qildi. Galiley bir vaqtning o'zida u olim sifatidagi obro'-e'tiboriga, shuningdek, yuqori ruhoniylarning ba'zi doiralarining marhamatiga tayanishi mumkinligini bilar edi. Biroq, inkvizitsiya tomonidan darhol qo'lga olinmasdan turib, "Kopernik bid'atini" himoya qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri gapirish mumkin emas edi. Butun vaziyatni baholagandan so'ng, Galiley Kopernik tizimini mohiyatan asoslaydigan kitob yozishga qaror qildi, lekin kitob muallifini uni himoya qilishda rasman ayblab bo'lmaydigan tarzda. Ushbu kitob 1632 yilda "Dunyoning ikkita asosiy tizimi haqida dialog: Ptolemey va Kopernik" nomi bilan nashr etilgan. U Kopernik ta'limotining tarafdori - senor Salviati va Ptolemey tizimining himoyachisi - Simplicio o'rtasidagi suhbat yoki munozara shaklida yozilgan. Bahsda uchinchi shaxs ham ishtirok etdi - Sagredo, u asosan Salviati tomonida edi. O'zini bid'atda ayblashdan himoya qilish uchun Galiley so'zboshida Yerning harakati haqidagi ta'limot cherkov tomonidan taqiqlanganligini va kitobda bu ta'limot faqat muhokama qilinganligini, tasdiqlanmaganligini ta'kidladi. Biroq inshoning so‘zboshi ham, shakli ham hech kimni alday olmasdi. Ptolemey tizimining himoyachisi - Simplicio juda oqarib ketgan va raqiblarining bahslari va hazillari bilan doimo kaltaklangan. O‘quvchi muallifning qaysi tarafda ekanligini, aslida qanday maqsadni ko‘zlayotganini aniq tasavvur qildi. Ushbu kitob nashr etilganidan ko'p o'tmay, Galileyga qarshi da'vo qo'zg'atildi. 1633 yil boshida Galiley Rimga chaqirildi va u erda Kopernik ta'limotiga rioya qilishni va targ'ib qilishni taqiqlovchi farmonga bo'ysunmaganlikda ayblandi. Galiley bu ayblovni rad etib, u hech qayerda bu ta'limotning haqiqatini tasdiqlamasligini, balki bu haqda faqat taxmin sifatida gapirayotganini ta'kidladi. Biroq, u e'tirof etishi kerak edi, u o'zini tutib, o'zi rad etmoqchi bo'lgan pozitsiyasi uchun shartli dalillarni juda ishonchli tarzda qo'ydi. Inkvizitsiya bu tushuntirish bilan qanoatlantirdi, lekin Galiley qilishi kerak bo'lgan Kopernik ta'limotidan ommaviy ravishda voz kechishni talab qildi. Jarayondan so'ng, Galiley inkvizitsiya nazorati ostida o'qishni davom ettirdi ilmiy faoliyat va yangisini yozdi risola"Ikki yangi fan haqida suhbatlar va matematik dalillar", mexanika, akustika va boshqalarga bag'ishlangan. Ushbu asarning qo'lyozmasi 1638 yilda Gollandiyada bosilgan. 1642 yilda Galiley vafot etgan. Uning o'limida inkvizitsiyaning ikki vakili ishtirok etdi.

Tashqaridan Galiley jarayoni cherkov uchun g'alaba kabi ko'rinardi, lekin aslida bu uning mag'lubiyati edi. Galiley faoliyati va uning kurashi natijasida geliotsentrik ta'limot keng ma'lum bo'ldi va Evropaning madaniyatli odamlari ongini egalladi. To'g'ri, Galiley kitobi, xuddi Kopernik kitobi kabi, uzoq vaqt davomida (1822 yilgacha) taqiqlangan kitoblar ro'yxatida edi. Biroq, allaqachon XVII asrning ikkinchi yarmida. bu taqiq e'tiborga olinmadi.

Muloqotda Kopernik nazariyasini himoya qilish uchun ikki turdagi argumentlar keltirilgan. Birinchidan, Galiley o'zining astronomik kashfiyotlariga tayanadi, bu Yerning boshqa sayyoralar bilan bir xil jism ekanligini tasdiqlaydi va uning eksklyuzivligi haqida gapirish mumkin emas. Ikkinchidan, uning mexanika sohasidagi kashfiyotlariga asoslangan dalillar. Ular Aristotelning harakat nazariyasini rad etib, Yerning harakatiga Ptolemey tomonidan bildirilgan e'tirozlarni olib tashladilar. Kopernik allaqachon bu e'tirozlarni rad etib, jismlarning Yer bilan birgalikda harakatini tabiiy harakat deb hisoblash kerakligini ta'kidlaydi. Galiley bundan ham uzoqroqqa boradi va agar ishqalanish kuchlari hisobga olinmasa, Yerning gorizontal yuzasidagi har qanday harakat, Aristotel terminologiyasidan foydalangan holda, tabiiy, ya'ni kuch ta'sirini talab qilmaydigan harakatdir, deb ta'kidlaydi. U tezligini saqlab, abadiy davom etadi. Shu bilan birga, Galiley bu pozitsiyani shunchaki tasdiqlamaydi, balki tajribaga ishora qiladi. Muloqot ishtirokchilari ushbu tajribani muhokama qilishadi. Biz jismning mukammal silliq (ya'ni ishqalanishsiz) qiya tekislik bo'ylab harakatini ko'rib chiqamiz. Agar tana qiya tekislik bo'ylab yuqoriga ko'tarilsa, uning tezligi pasayadi, agar u pastga tushsa, ortadi. Savol shundaki, tana gorizontal tekislik bo'ylab qanday harakat qiladi? Javob o'zini ko'rsatadi: tana doimiy tezlikda harakat qiladi. Keyinchalik Galiley bu xulosani umumiyroq shaklda tuzadi:

"Jism gorizontal tekislik bo'ylab harakatga qarshilik ko'rsatmasdan harakat qilsa, yuqorida aytib o'tilganlardan ma'lumki, uning harakati bir xil bo'ladi va agar samolyot kosmosda cheksiz cho'zilgan bo'lsa, doimiy ravishda davom etaveradi" 3 .

Bu shaklda Galiley inersiya qonunini shakllantiradi. Bu hali keyinroq berilgan inersiya qonunining umumiy formulasi emas. Lekin bu erda, albatta, asosiy tarzda amalga oshiriladi yangi qadam. Ushbu formulada bir tekis harakat doimiy tezlik bilan to'g'ri chiziqli harakat sifatida tushuniladi va bu qonun allaqachon "turtki" nazariyalarining formulalaridan tubdan farq qiladi. Boshqa tomondan shuni ta'kidlash kerakki, Galiley gorizontal harakat uchun inersiya qonunini tuzgan bo'lsa-da, uni kengroq tushundi. Buni Galiley nima uchun jismlar tez aylanadigan g'ildirak uchun bo'lgani kabi Yerdan uzoqqa uchmaydi degan savolni muhokama qilish usulidan baho berish mumkin. Galileyning aniq ta'kidlashicha, g'ildirakning chetidan tashlangan tana gorizontal yoki boshqa yo'nalishda uchib ketishidan qat'i nazar, doimiy tezlik bilan to'g'ri chiziq bo'ylab tangensial ravishda harakat qiladi va faqat tortishish bunga to'sqinlik qiladi.

Shu bilan birga, savol tug'iladi, nima uchun Yerda joylashgan jismlar, uning aylanishi paytida, uning yuzasidan tarqalmaydi? Galiley bu masalani hal qilmaydi, u zamonaviy tilda gapirganda, tortishish tezlashishi bilan solishtirganda markazdan qochma tezlashuv ahamiyatsiz deb hisobladi.

Shunday qilib, biz Galiley bir tomondan inersiya qonunini o'zi tuzganidan ko'ra kengroq tushungan bo'lsa, ikkinchi tomondan, ehtimol u Yerning harakatini qat'iy inertial deb hisoblash mumkin emasligini tushunganini ko'ramiz.

Inersiya qonuni bilan bir vaqtda Galiley klassik mexanikaning yana bir asosiy qoidasini, ya'ni kuchlar ta'sirining mustaqillik qonuni deb ataladigan, yana Yerning tortishish maydonidagi jismlarning harakatiga nisbatan qo'llaniladi. Galileyning fikriga ko'ra, tana o'zining gorizontal tezligini nafaqat gorizontal tekislik bilan qo'llab-quvvatlanganda, balki erkin tushganda ham saqlab qolishga intiladi, ya'ni tana yiqilsa, u holda tezlikning gorizontal komponentiga kuch ta'sir qilmaydi. vertikal ta'sir qiluvchi tortishish kuchi. Boshqa tomondan, tortishish kuchi ta'sirida tezlikning vertikal komponentining o'zgarishi tananing gorizontal harakatda yoki yo'qligiga bog'liq emas.

Asosida belgilangan qonunlar Galiley nima uchun biz Yerda bo'lganimizda uning harakatini sezmasligimizni tushuntiradi. Shunday qilib, masalan, erkin tushayotgan tosh vertikal ravishda tushadi, chunki uloqtirish paytida u otish nuqtasida Yer yuzasi bilan bir xil tezlikka ega. Bu tezlikni u yiqilishda saqlab qoladi. Galiley tasdig'i uchun harakatlanayotgan kemaning ustunidan tosh otish tajribasini keltiradi. U jismlarni Yerga uloqtirish bo‘yicha boshqa tajribalarni tahlil qiladi va ularning yordami bilan Yer harakati haqidagi farazni rad etib bo‘lmasligini ko‘rsatadi. Galiley o'z tushuntirishlarini umumlashtirib, nisbiylikning klassik tamoyilini shakllantiradi. Uning ta'kidlashicha, inertsiya harakati faqat bu harakatda ishtirok etmasdan sezilishi mumkin, chunki u bunday harakatdagi narsalarga ta'sir qilmaydi. Galiley bu holatni tushuntirib, quyidagi misolni keltiradi:

"Do'stlaringizdan biri bilan yolg'iz bo'ling, - deb yozadi u, - kema kemasi ostidagi keng xonada, pashshalar, kapalaklar va boshqa shunga o'xshash mayda uchuvchi hasharotlarni to'plang; u yerda suv va kichik baliqlar suzadigan katta idish ham bo'lsin; yuqorida, pastda almashtirilgan tor bo'yinli boshqa idishga suv tomchilab tushadigan chelakni osib qo'ying. Kema harakatsiz holatda bo'lsa-da, kichik uchuvchi hayvonlar xonaning barcha yo'nalishlarida bir xil tezlikda qanday harakat qilishini diqqat bilan kuzatib boring; baliq, ko'rib turganingizdek, barcha yo'nalishlarda befarq suzadi; barcha tushgan tomchilar almashtirilgan idishga tushadi va siz ob'ektni otganingizda, masofalar bir xil bo'lsa va bir vaqtning o'zida ikkala oyog'ingiz bilan sakrab chiqsangiz, uni boshqa tomonga qaraganda ko'proq kuch bilan tashlashingiz shart emas. , keyin istalgan yo'nalishda bir xil masofaga sakrab o'ting. Bularning barchasini diqqat bilan kuzatib boring, garchi sizning fikringizcha, kema harakatsiz ekan, shunday bo'lishi kerakligiga shubha yo'q. Endi kemani istalgan tezlikda harakatga keltiring, shundan so'ng (agar harakat bir xilda va u yoki bu yo'nalishda aylanmasa) barcha qayd etilgan hodisalarda siz zarracha o'zgarishlarni topa olmaysiz va hech biridan aniqlay olmaysiz. Ular kema harakatlanmoqdami yoki harakatsiz turibdimi". 4 .

Galileyning mexanika sohasidagi kashfiyotlari uning Kopernik taʼlimotini asoslashi bilan bevosita bogʻliq boʻlgan, lekin, albatta, ular ham mustaqil ahamiyatga ega edi (yaʼni, umuman mexanika rivoji uchun). Qat'iy aytganda, mexanik harakatning ta'limoti sifatida mexanikaning rivojlanishi Galiley asarlaridan boshlanadi. Galiley mexanikasi bo'yicha boshqa tadqiqotlar quyida muhokama qilinadi.

Ilmiy inqilobning ko'zga ko'ringan vakili Galiley nafaqat dunyoning geliotsentrik tizimini asoslash uchun kurashi uchun, balki nafaqat mexanika asoschisi sifatida ham hurmatga loyiqdir. U tabiatni o'rganishning yangi eksperimental usulini belgilab berdi, bu eksperimental tabiatshunoslikning asosiy usuliga aylandi. Galileyning fikricha, bilim manbai tajriba va faqat tajribadir. U haqiqatdan ajralgan va faqat hokimiyatga asoslangan sxolastikani qoralaydi. Galileyning xizmati nafaqat tajribani bilim manbai deb bilishida. Tajriba bilim manbai sifatida Galileydan oldin ham e'lon qilingan va fan aslida undan oldingi tajriba asosida qurilgan. Aristotel, Galiley to'g'ri ta'kidlaganidek, tajriba bilim manbai ekanligini tan oldi. Ilm-fanni rivojlantirish uchun bilimlarni tajribadan qanday qurish kerakligi, ya'ni to'g'ri topish muhim edi ilmiy usul tajriba: Galiley aynan shunday qildi. Galileydan oldin tajriba faqat bilimning boshlang'ich nuqtasi edi. Tadqiqot usuli umumiy ma'noda asosan ikkita bo'g'indan iborat edi: to'g'ridan-to'g'ri kuzatishlar (juda ko'pincha tasodifiy) va bu kuzatishlar asosida umumiy nazariyani qurish. Tuzilgan nazariyaning xulosalarini tekshirishdan iborat bo'lgan uchinchi bo'g'in yo to'liq yo'q edi yoki boshlang'ich bosqichida edi, hech qanday tarzda ishlab chiqilmagan. Shuning uchun antik davrda fan tafakkur xarakteriga ega edi. U o'rta asr sxolastikasi doirasida o'zgarishsiz qoldi va bu, bir tomondan, uning qo'pol empirik, ikkinchi tomondan, spekulyativ xarakterini belgilab berdi. Aristotelning osmon va uning dinamikasi haqidagi ta'limoti shunday edi. U eng oddiy to'g'ridan-to'g'ri] kuzatishlarga asoslangan edi, hech qanday batafsil tahlil qilinmagan. Antik va o'rta asrlarning kundalik amaliyoti, masalan, bir xil aravani katta tezlikda tortish uchun ko'proq harakat qilish kerakligini yoki ko'pincha og'irroq jismlar engildan tezroq tushishini ko'rsatdi. Bu va shunga o'xshash kuzatishlar Aristotelga fantastik xususiyatga ega bo'lgan barcha dinamika tizimini yaratish uchun etarli bo'lib tuyuldi. Aristotel ham, uning shogirdlari ham nafaqat kuzatilgan faktlar bilan harakat nazariyasini uyg‘unlashtirish, balki bu nazariyadan oqibatlar chiqarish va maxsus ishlab chiqilgan tajribalar orqali uning to‘g‘ri yoki noto‘g‘riligini tekshirish haqida o‘ylamagan.

Galiley boshqacha harakat qiladi: harakatni tekshirishda u individual tajribalarning bevosita natijalaridan ajralib chiqadi. U tayanadigan qonunlar va qoidalar ilmiy abstraktlar bo'lib, bitta kuzatilishi mumkin bo'lgan faktlardan kelib chiqmaydi. Shunday qilib, inertsiya qonunini Galiley bevosita tajribada sinab ko'ra olmadi. Ishqalanishsiz tananing harakatini bevosita kuzatish mumkin emas edi. Jismning bir xil tezlanish bilan yiqilishi haqidagi qonunni, to'g'risi, o'sha paytda ham tajriba bilan tasdiqlab bo'lmasdi. Biroq ilmiy abstraksiya bu faktlarda yashiringan umumiylikning ifodasi bo‘lgan oddiy faktlarni bayon qilishdan ko‘ra hodisalarning mohiyatiga chuqurroq kirib boradi, u o‘rganishda dastlab yuzaga kelgan hodisalar doirasidan chiqib ketadi. Ilmiy abstraksiya gipoteza shaklida ifodalanadi. Gipoteza undan olingan xulosalar asosida yangi faktlar va hodisalarni oldindan ko'rish imkonini beradi. Shuning uchun ilmiy gipoteza keyingi ilmiy tadqiqotlarda etakchi g'oyaga aylanadi. Shu bilan birga, uning oqibatlari va bashoratlaridan olingan xulosalarni tekshirish gipotezani ilmiy qonunga aylantiradi.

Galileyning eksperimental usuli, ayniqsa, uning jismlarning tushish qonunlarini o'rganish misolida yaqqol ko'rinadi. Galiley jismlar doimiy tezlanish bilan tushadi degan faraz bilan boshlaydi. Bu hali ham faraz; to'g'ridan-to'g'ri kuzatishlar va ba'zi mulohazalarga asoslangan bo'lsa-da, bu hali ham taxmindir. Galiley bu taxminlardan xulosa chiqaradi. U isbotlaydi, agar jism bir xil tezlanish bilan tushsa, ya'ni agar v~t, keyin bosib o'tgan masofa t 2 ga proportsional bo'ladi. Tajriba texnikasi ushbu xulosani to'g'ridan-to'g'ri tekshirishga imkon bermadi (o'sha paytda oddiy mayatnikli soatlar ham yo'q edi). Shuning uchun Galiley bu qonunni qiya tekislik bo'ylab harakatlanuvchi jismlar uchun sinab ko'rishga qaror qiladi. U pergament bilan qoplangan truba bilan uzun taxta oladi. Kengashning bir uchi ostida stendni mustahkamlaydi, shunda taxta eğimli tekislik hosil qiladi. To'pni trubadan pastga siljitish orqali u to'pning yurishi uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchaydi - truba bo'ylab ma'lum masofa. Galiley sharning harakat vaqtini idishdan kichik teshikdan oqib chiqayotgan suv miqdori bilan o‘lchadi. O'lchovlarni amalga oshirib, Galiley tananing eğimli tekislik bo'ylab bir tekis tezlashtirilgan harakatini aniqladi va bu turli burchak burchaklariga ega bo'lgan moyil tekisliklarga tegishli. Demak, Galileyning xulosasiga ko'ra, bu holat erkin tushish uchun ham to'g'ri keladi, chunki tananing vertikal pastga qarab harakatlanishi uning moyillik burchagi 90 ° ga moyil bo'lganda, eğimli tekislik bo'ylab harakatlanishini cheklovchi holat sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. Shunday qilib, tajriba asosiy gipotezani tasdiqlaydi va endi biz tushish qonuni o'rnatilgan deb taxmin qilishimiz mumkin. Ushbu tadqiqot aniq yangi havolani o'z ichiga oladi: aytilgan gipotezani asoslash, maxsus ishlab chiqilgan eksperimental tadqiqot yordamida undan xulosa qilish.

Shunday qilib, usul ilmiy tadqiqot Galileyni quyidagicha tavsiflash mumkin: kuzatishlar va eksperimentlardan taxmin - gipoteza o'rnatiladi, u tajribalarni umumlashtirish bo'lsa ham, har bir aniq tajribada bevosita mavjud bo'lmagan yangi narsani o'z ichiga oladi. Gipoteza ma'lum oqibatlarni qat'iy matematik va mantiqiy yo'l bilan chiqarish, eksperimental tekshirish mumkin bo'lgan ba'zi yangi faktlarni bashorat qilish imkonini beradi. Natijalarni tekshirish va gipotezani tasdiqlash - uni jismoniy qonunga aylantiradi. Asosiy ma'noda, bu usul asosiy usul bo'lib, uning ortidan tabiatshunoslik rivojlanadi.

Galiley o'z asarlarida materiyaning tabiati, harakati va moddiy dunyo qonunlari haqidagi yangi g'oya - mexanik materializmning asosiy xususiyatlarini ham belgilab berdi. Galiley Aristotelning materiya va shakl haqidagi ta’limotiga muxolif bo‘lib, o‘z asarlarida qadimgi atomistlar g‘oyalarini qayta tikladi. Moddiy narsalar, Galileyning fikriga ko'ra, son-sanoqsiz mayda zarralardan iborat bo'lib, ular orasida bo'shliqlar mavjud. Tabiatdagi o'zgarishlar bu zarralarning harakatlanishi va qayta taqsimlanishi natijasida sodir bo'ladi, ular yo'q qilinmaydi va qayta yaratilmaydi. Galiley atomistik gipotezani qayta tiklab, tabiatni miqdoriy mexanik tushunishning asosiy xususiyatlarini belgilaydi. U sxolastiklar kiritgan son-sanoqsiz yashirin sifatlarni (intilish, yoqtirmaslik va hokazo) inkor etadi va ularning metodologiyasidan kuladi. Galileyning fikricha, modda faqat oddiy geometrik va mexanik xususiyatlarga ega.

“Hech qachon, – deb yozadi Galiley, – ta’m, hid va tovush sezgilarining paydo bo‘lishini tushuntirish uchun tashqi jismlardan o‘lcham, raqam, miqdor va ozmi-ko‘pmi tez harakatdan boshqa narsani talab qilmayman; O‘ylaymanki, agar quloq, til, burunni yo‘q qilsak, unda faqat raqamlar, raqamlar va harakatlar qoladi, ammo hidlar, ta’mlar va tovushlar emas, bizningcha, tirik mavjudotdan tashqarida bo‘sh nomlardan boshqa narsa emas. 5 .

Shunday qilib, Galiley timsolida fan butun jabhada o'rta asr dinshunoslari, ruhoniylari, rohiblari va sxolastikalarining dunyoqarashiga qarshi hujum boshladi, buning natijasida unga qattiq zarba berildi. Shu bilan birga, Galiley tabiatni o'rganishning yangi eksperimental usuliga asos soldi, tabiatshunoslik va yangi dunyoqarash - mexanik materializmning asoschilaridan biri bo'lib, fiziklar va umuman tabiatshunoslarning asosiy dunyoqarashiga aylandi. Nihoyat, Galiley dinamikaning asoslarini yaratdi; uning tadqiqotlari bilan, aslida, fizika fanlarining ushbu sohasi rivojlana boshlaydi.

1 Ushbu guvohlikning haqiqiyligi masalasida Viviani hozirda turli fikrlarni bildirmoqda. Ba'zi tarixchilar bu tajribalarning haqiqiyligini inkor etadilar, boshqalari esa Vivianining guvohligiga ishonish kerak, deb hisoblashadi.
2 Daneman F. Tabiiy fanlar tarixi. T. II. M.-L., ONTI, 1933, s. 29.
3 Galileo Galiley. Tanlangan asarlar. T. II. M., "Nauka", 1964, bet. 304.
4 Galileo Galileo, Tanlangan asarlar. T. I. M., "Nauka", 1964, bet. 286.
5 Jahon falsafasi antologiyasi. T. II. M., «Fikr», 1970, b. 224-225.

Galileo Galiley va uning klassik fan rivojidagi roli

Geliosentrizmni asoslash bo'yicha ishni Galileo Galiley boshlagan, uning asarlari klassik va ko'p jihatdan zamonaviy fanning butun qiyofasini oldindan belgilab bergan. Aynan u dunyoqarashning yangi turiga, shuningdek, yangi fan - matematik eksperimental tabiatshunoslikka asos solgan. Matematik qonunlarga chuqurroq kirib borish va tabiatning asl mohiyatini tushunish uchun Galiley ko'plab texnik qurilmalar va asboblarni - linza, teleskop, mikroskop, magnit, havo termometri, barometrni va boshqalarni takomillashtirdi va ixtiro qildi. Ulardan foydalanish tabiatshunoslik yunonlar uchun noma'lum yangi o'lchov. Koinot haqidagi oldingi fikrlar o'z o'rnini bosdi uchuvchi o'rganish unda amal qiladigan universal matematik qonunlarni tushunish uchun.

G. Galiley (1564-1642)

Galiley o'zining tizimli yo'nalishini tajribaga matematik jihatdan tushunish istagi bilan birlashtirgani juda muhimdir. Va u buni shunchalik baland qo'ydiki, u an'anaviy mantiqni tafakkurning foydasiz quroli sifatida insonga isbotlash san'atini o'rgatishga qodir bo'lgan matematika bilan butunlay almashtirish mumkin deb hisobladi.

Galileyning matematik analitik usuli uni borliqning mexanik talqiniga olib keldi, unga fizik qonun tushunchasini zamonaviy ma'noda shakllantirishga imkon berdi. Taxmin qilishimiz mumkinki, ushbu olimning ishidan boshlab, fan tabiatning sof sifatli talqini bilan butunlay sindirilgan. Galileyning mexanika va astronomiya sohasidagi kashfiyotlari fanning yangi turini vujudga keltirishda alohida ahamiyatga ega edi. Aynan ular geliotsentrizmni asoslashda mustahkam poydevor yaratdilar.

Geliosentrizm - bu dunyoning tasviri bo'lib, olamning markazi, Quyosh, uning atrofida barcha sayyoralar, shu jumladan Yer ham aylanadi.

Yangi dunyoqarashning qaror topishiga to‘sqinlik qilayotgan eng jiddiy muammolardan biri qadim zamonlarda shakllangan va butun o‘rta asrlarda saqlanib qolgan, yer va samoviy hodisalar va jismlar o‘rtasida tub farq bor, degan azaliy e’tiqod edi. Aristotel davridan beri osmon ideal jismlarning joylashuvi bo'lib, ular efirdan iborat bo'lib, Yer atrofida ideal aylana orbitalarida aylanadi. Erdagi jismlar butunlay boshqa qonunlarga muvofiq paydo bo'ladi va ishlaydi. Shuning uchun, keng qamrovli nazariyalarni yaratish va tabiat qonunlarini kashf qilishdan oldin, Yangi asr olimlari erdagi va samoviy bo'linishni rad etishlari kerak edi. Bu yo'nalishdagi birinchi qadamni Galiley qo'ydi.

Kirgandan keyin 1608 . teleskop ixtiro qilindi, Galiley uni takomillashtirdi va uni 30x kattalashtirishga ega teleskopga aylantirdi. Uning yordami bilan u bir qator ajoyib astronomik kashfiyotlar qildi. Ular orasida Oydagi tog'lar, Quyoshdagi dog'lar, Venera fazalari, Yupiterning to'rtta eng yirik sun'iy yo'ldoshi bor. U birinchi bo'lib Somon yo'li juda ko'p yulduzlar to'plami ekanligini ko'rdi. Bu faktlarning barchasi samoviy jismlar efir jonzotlari emas, balki butunlay moddiy jism va hodisalar ekanligini isbotladi. Axir, ideal tanada Oydagi kabi tog'lar yoki Quyoshdagi kabi dog'lar bo'lishi mumkin emas.

Mexanikadagi kashfiyotlari yordamida Galiley deyarli ikki ming yil davomida hukmronlik qilgan Aristotel fizikasining dogmatik konstruktsiyalarini yo'q qildi. Galiley obro'-e'tibori shubhasiz deb hisoblangan mutafakkirga qarshi chiqdi va uning ko'plab bayonotlarini birinchi marta empirik tarzda sinab ko'rdi va shu bilan fizikaning yangi tarmog'i - dinamika - qo'llaniladigan kuchlar ta'siri ostida jismlarning harakati haqidagi fanga asos soldi. Bungacha fizikaning ozmi-koʻpmi rivojlangan yagona tarmogʻi statika edi.

Statika - Arximed tomonidan asos solingan, qo'llaniladigan kuchlar ta'sirida jismlarning muvozanati haqidagi fan.

Galiley ham o'qigan erkin tushish jismlar va uning kuzatishlari asosida bu tananing vazni yoki tarkibiga umuman bog'liq emasligini aniqladi. Shundan so'ng u tezlik, tezlanish tushunchalarini shakllantirdi, kuchning jismga ta'sirining natijasi tezlik emas, balki tezlanish ekanligini ko'rsatdi.

Galiley otish harakatini ham tahlil qildi, shu asosda u hali aniq shakllantirilmagan, ammo tabiatshunoslikning keyingi rivojlanishida katta rol o'ynagan inersiya g'oyasiga keldi. Barcha jismlar tabiat tomonidan belgilangan joyga etib boradi, shundan so'ng harakat to'xtaydi, deb hisoblagan Aristoteldan farqli o'laroq, Galiley harakatlanuvchi jism, agar biron bir tashqi kuch uni to'xtatmasa, doimiy bir tekis to'g'ri chiziqli harakatda yoki tinch holatda qolishga intiladi, deb hisoblagan. yoki uning harakat yo'nalishidan chetga chiqmaydi. Inertsiya g'oyasi geliotsentrizm muxoliflarining e'tirozlaridan birini rad etishga imkon berdi, ular Yer yuzasida joylashgan jismlar harakatlansa, muqarrar ravishda undan uloqtiriladi va har qanday To'g'ri burchak ostida yuqoriga ko'tarilgan snaryad otishning boshlang'ich nuqtasidan bir oz masofaga tushishi kerak edi. Inertsiya tushunchasi harakatlanayotgan Yer o'z harakatini undagi barcha jismlarga avtomatik ravishda uzatib turishini tushuntirdi.

Geliosentrizm muxoliflarining yana bir e'tirozi shundaki, biz Yerning harakatini sezmaymiz. Bunga javob Galiley tomonidan ham o'zi ishlab chiqqan klassik nisbiylik printsipida berilgan. Ushbu printsipga ko'ra, tizim ichida o'tkaziladigan hech qanday mexanik tajribalar bilan tizimning tinch yoki bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanishini aniqlash mumkin emas. Shuningdek, nisbiylikning klassik printsipi tinch va bir xil to'g'ri chiziqli harakat o'rtasida hech qanday farq yo'qligini aytadi, ular bir xil qonunlar bilan tavsiflanadi. Harakat va dam olishning tengligi, ya'ni. inertial tizimlar - dam olish yoki bir-biriga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qilish, Galiley mulohazalar va ko'plab misollar bilan isbotladi. Masalan, kema kabinasida sayohatchi bilan yaxshi sabab bilan ish stolida yotgan kitob dam olayotganiga ishonadi. Ammo qirg'oqdagi bir kishi kema suzib ketayotganini ko'radi va u kitobning harakatlanayotganini va bundan tashqari, kema bilan bir xil tezlikda harakatlanayotganini ta'kidlash uchun barcha asoslarga ega. Kitob aslida shunday harakat qiladimi yoki u dam oladimi? Bu savolga oddiy "ha" yoki "yo'q" deb javob berib bo'lmaydi. Sayohatchi bilan qirg‘oqdagi erkak o‘rtasidagi tortishuv, agar ularning har biri faqat o‘z nuqtai nazarini himoya qilib, sherikning nuqtai nazarini inkor etsa, vaqtni behuda o‘tkazgan bo‘lardi. Ularning ikkalasi ham to'g'ri va pozitsiyalar bo'yicha kelishish uchun ular faqat bir vaqtning o'zida kitobning kemaga nisbatan tinch holatda ekanligini va kema bilan qirg'oqqa nisbatan harakatlanishini tan olishlari kerak.

Mexanika qonunlari uning astronomik kashfiyotlari bilan birgalikda Kopernik gipotezasi uchun fizik asosni ta'minladi, uni yaratuvchining o'zi hali bunga ega emas edi. Gipotezadan kelib chiqqan holda, geliotsentrik ta'limot endi nazariya maqomiga ega bo'la boshladi.

Ammo er usti va o'rtasidagi munosabatlar masalasi samoviy harakatlar, Yerning o'zi harakati tushuntirilmagan. Sayyoralarning haqiqiy harakati ham Kopernikning geliotsentrik gipotezasidagi (aylana harakati), shuningdek, Ptolemeyning geosentrizmidagi tavsifiga unchalik mos kelmadi.

Buyuk Galileyning buyuk xatolari

Keling, qadimgi davrlardan Nyutongacha bo'lgan davrga o'taylik, u erda buyuk Galiley mexanikani "hukmronlik qilgan". Dinamikaning fan sifatida rivojlanishi Uyg'onish davrining buyuk italyan olimi nomi bilan bog'liq Galileo Galiley(1564-1642). Galileyning mexanik olim sifatidagi eng katta xizmati shundan iboratki, u birinchi bo‘lib Aristotel dinamikasiga qattiq zarba bergan ilmiy dinamikaga asos solgan. Galiley dinamikani "joyga nisbatan harakat haqidagi fan" deb atagan. Uning “Ikki yangi fanga oid suhbatlar va matematik isbotlar” asari uch qismdan iborat: birinchi qismi bir tekis harakatga, ikkinchi qismi bir tekis tezlashtirilgan harakatga, uchinchisi esa uloqtirilgan jismlarning majburiy harakatiga bag‘ishlangan.

Qadimgi mexanikada "tezlik" atamasi yo'q edi. Ko'p yoki kamroq tez harakatlar, shuningdek, "teng tezlik" ko'rib chiqildi, ammo bu harakatlarning tezlik shaklida miqdoriy xarakteristikasi yo'q edi. Galiley birinchi marta massiv jismlarning bir tekis va tezlashtirilgan harakati masalasini hal qilishga yondashdi va jismlarning harakatini inersiya bilan ko'rib chiqdi.

Galiley inertsiya qonunini kashf etgan. Ular buni hatto darsliklarda ham qilishadi - maktabda va nafaqat. Galiley bu qonunni quyidagicha ifodalagan: "Kuchlar (albatta, tashqi kuchlar) ta'sir qilmaydigan yoki ularning natijasi nolga teng bo'lgan jismning harakati aylana bo'ylab bir xil harakatdir". Shunday qilib, Galileyning so'zlariga ko'ra, samoviy jismlar "o'z-o'zidan qolgan" harakat qildilar. Aslida, inertsiya harakati, ma'lumki, faqat bir xil va to'g'ri chiziqli bo'lishi mumkin. Osmon jismlariga kelsak, ular bu harakatdan tashqi kuch - kuch tomonidan "qulab tashlanadi". tortishish kuchi.

Galileyning inertsiya haqidagi nuqtai nazarini hisobga olsak, biz uning noqonuniyligiga amin bo'lamiz: fikrlashdagi xato Galiley keyinchalik Nyuton tomonidan kashf etilgan butun olam tortishish qonuni haqida bilmaganligi sababli yuzaga kelgan.

Galiley nisbiylik tamoyilini isbotlab, agar kema bir xilda va yiqilmasdan harakat qilsa (23-rasm), unda hech qanday mexanik tajriba bu harakatni aniqlay olmaydi, deb ta'kidladi. U, ichidan suv oqib chiqayotgan, ichida baliqlar suzayotgan, stendga uchayotgan pashsha va kapalaklarni aqliy ravishda joylashtirishni taklif qildi va kema tik tursa ham, bir tekis harakatlansa ham, ularning harakatlari o‘zgarmasligini ta’kidladi. Shu bilan birga, kemaning harakati to'g'ri chiziqli emas, balki dumaloq ekanligini unutmaslik kerak (garchi, Yerning u yoki bu qismi bo'lgan katta radiusli doira bo'ylab).

Guruch. 23. Galiley kemasi (ko'rinib turibdiki, u aylana bo'ylab suzib yurmoqda)

Endi biz bilamizki, egri chiziq bo'ylab harakatlanuvchi, bu ham aylana bo'lgan tizimda inersiya qonuniga rioya qilish mumkin emas: bu tizim inertial emas. Darhaqiqat, Galiley printsipida nisbiy harakat tezligining qiymati, shuningdek, bir inertial ramkaning boshqasiga nisbatan harakat tezligi rol o'ynamaydi.

Ammo agar kema birinchi bo'lib berilsa kosmik tezlik(8 km / s), keyin uning ushlagichidagi barcha narsalar, xuddi kemaning o'zi kabi, vaznsiz bo'ladi. Etarli aniqlik bilan o'tkazilgan mexanik tajriba shuni ko'rsatadiki, harakatning haqiqiy tezligi uchun harakatlanayotgan kema va harakatsiz kema trubkasidagi jismlarning harakatlari bir-biridan farq qiladi. Bundan tashqari, agar kema bir xil tezlikda, lekin turli yo'nalishlarda - masalan, meridian bo'ylab va ekvator bo'ylab harakat qilsa, jismlarning harakati o'zgaradi. Nafaqat ushlagichda harakatlanayotgan jismlar mo'ljallangan traektoriyadan chiqib ketadi, balki Shimoliy yarim shardagi kemaning o'zi ham yo'nalish bo'ylab o'ngga, janubiy yarimsharda esa chapga siljiydi. Qizig'i shundaki, Yerning inertial bo'lmagan tizim sifatida aylanishi natijasida yuzaga kelgan bu og'ishlar hatto harakat yo'nalishiga ham bog'liq emas.

O'zining boshqa asarida - "Dunyoning ikkita asosiy tizimi bo'yicha dialog ..." - Galiley dunyoni eng yuqori darajada mukammal jismdir va uning qismlariga nisbatan eng yuqori va eng mukammal tartib hukmron bo'lishi kerakligini ta'kidlaydi. Bundan Galiley shunday xulosaga keladi: samoviy jismlar tabiatan to'g'ri chiziqli harakatlana olmaydi, chunki ular to'g'ri chiziqli harakat qilsalar, ular o'zlarining boshlang'ich nuqtasidan qaytarib bo'lmaydigan darajada uzoqlashadilar va ular uchun asl joy tabiiy bo'lmaydi va Olamning qismlari bo'lmaydi. "mukammal tartibda" joylashgan. Binobarin, samoviy jismlarning o'rnini o'zgartirishi, ya'ni to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanishi qabul qilinishi mumkin emas. Agar butun dunyo tortishish qonuni birdan yo'qolsa, bu sodir bo'ladi! Aynan u osmon jismlarini barqaror harakatda ushlab turadi, ularning tartibsiz tarqalishini oldini oladi (24-rasm). Bundan tashqari, to'g'ri chiziqli harakat cheksizdir, chunki to'g'ri chiziq cheksiz va shuning uchun noaniqdir. Galiley tabiatning tabiatiga ko'ra, erishib bo'lmaydigan maqsadga to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanishi mumkin emas deb hisoblardi.

Guruch. 24. Oyning Yer atrofida aylanishi misolida Galiley bo'yicha tabiiy yoki inertial harakat.

Ammo tartib va ​​samoviy jismlar eng yaxshi tarzda joylashtirilishi bilanoq, ular to'g'ri chiziqli harakatga tabiiy moyillikka ega bo'lishi mumkin emas, buning natijasida ular o'z joylaridan chetga chiqadilar. Galiley ta'kidlaganidek, to'g'ri chiziqli harakat faqat "tuzilma uchun material etkazib berishi" mumkin, ammo ikkinchisi tayyor bo'lganda, u harakatsiz qoladi yoki agar u harakatga ega bo'lsa, u holda faqat aylana bo'ladi. Bundan tashqari, Galileyning ta'kidlashicha, agar jism gorizontal tekislik bo'ylab muz ustida sirpanish uchun qoldirilsa, undan yiqilib tushganda, jism o'z traektoriyasini Yerning markazi bilan kesib o'tadi (25-rasm, a). Ammo inertsiya harakati har doim tashlangan jismni ushbu traektoriyadan olib tashlaganligi sababli, u Yerning markazi bilan hech qanday tarzda o'z yo'lini kesib o'ta olmaydi. Bu juda keng tarqalgan xato, hatto zamonaviy maktab fizika darsliklarida ham (etmishinchi yillarda) muallif bunday bayonot bilan tanishish va tegishli chizmalarni ko'rish imkoniyatiga ega edi: masalan, to'pdan qanday uchib ketgan yadro, parvozini davom ettirib, Yerning markazini kesib o'tadi.

Guruch. 25. Yer yuzasiga tangensial harakatlanuvchi jismlarning tushishi: a - Galiley bo'yicha; b - Nyutonga ko'ra

Bundan tashqari, gorizontal silliq tekislik bo'ylab harakat shunday bo'ladiki, jism Yerning eng qisqa radiusining ushbu tekislik bilan kesishgan nuqtasidan uzoqlashib, Yerning markazidan uzoqlasha boshlaydi. Bu shuni anglatadiki, Yerning markaziga yaqinlashganda ham, undan uzoqlashganda ham tana bir tekis harakatlana olmaydi, chunki unga har doim kuch ta'sir qiladi (Yerning markazidagi bir nuqtadan tashqari).

Ko'rib turganimizdek, Galiley o'zining inertsiya va demakki, umuman mexanika nuqtai nazarida juda jiddiy xatoga yo'l qo'ygan. Nyutonga juda yaqin bo'lgan va zamonaviy mexanikada kichik o'zgarishlar bilan qabul qilingan inertsiya qonunlarining bashoratli formulasi Galileyning zamondoshi frantsuz faylasufi va matematigi R. Dekart (1596-1650) tomonidan berilgan. Bashoratli, chunki Dekart ham tortishish kuchlari haqida bilmagan va bu qonunni o'z xohishiga ko'ra shakllantirgan.

1644-yilda nashr etilgan «Falsafa asoslari» kitobida u inersiya qonunlarini shu tarzda shakllantiradi. Birinchi qonun: "Har bir narsa, agar iloji bo'lsa, o'sha holatda qoladi va uni faqat boshqasi bilan uchrashish orqali o'zgartiradi". Ikkinchi qonun: "Har bir moddiy zarracha alohida egri chiziq bo'ylab emas, balki faqat to'g'ri chiziq bo'ylab keyingi harakatni davom ettirishga intiladi." Shuning uchun Nyutonning birinchi qonuni yoki inersiya qonunini, ba'zan darsliklarda o'tkaziladigan Galiley-Nyuton qonuni deb nomlash yoki inersiya qonuni Nyutondan oldin kashf etilgan deb aytish o'rniga, Dekart uni juda to'g'ri shakllantirganini ta'kidlash kerak. Nyutondan oldin, lekin Galiley emas.

Shuning uchun inertsiya bo'yicha harakat majburiy ravishda to'g'ri chiziqli, bir xil bo'ladi; bu harakatni o'zgartirish orqali dam olishga tenglashtirish mumkin inertial tizim Bizning harakatlanuvchi tanamiz tezligi bilan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladigan kishiga ishora.

Gigantlarning yelkasida kim turdi?

Shunday qilib, Galiley qadim zamonlardan beri hal etilmagan muqaddas savollarga unchalik aniqlik kiritmadi: jismlar ularga kuchlar ta'sir qilganda o'zini qanday tutadi va kuchlar ularga ta'sir qilmasa, ular qanday yo'l tutishadi?

Hech bo'lmaganda oxirgi savollarga javob berishga harakat qilib, Galiley, bilganingizdek, jismlar o'z-o'zidan qoldirilgan, ya'ni hech qanday kuchlar harakat qilmaydigan ... aylana bo'ylab yuradi degan xulosaga keldi! Ha, Aristotel bundan ikki ming yil avval shunday o‘ylagan edi! Va xuddi shunday noto'g'ri. Shuning uchun, maktab o'quvchilariga u erda bo'lmagan narsalarni taqdim etish hayratlanarli ko'rinadi. Masalan, bu: "Italiya olimi Galileo Galiley birinchi bo'lib ... tashqi ta'sirlar bo'lmaganda, tana nafaqat dam olishi, balki to'g'ri chiziq bo'ylab va bir tekis harakatlanishi mumkinligini ko'rsatdi". Galiley buni ko'rsatmadi, ayniqsa biz allaqachon bilgan birinchisini. Negadir Galileyga u umuman qilmagan ko'p ishlarda ishoniladi: u Piza minorasidan to'p otmagan, teleskopni ixtiro qilmagan, inkvizitsiya tomonidan hukm qilinmagan va oyog'iga muhr qo'ymagan. : "Va baribir u aylanadi!". Bu haqda keyinroq gaplashamiz, ammo hozircha Nyutongacha olimlarning fikrida jismlarning harakati va shuning uchun umuman mexanika haqida aniqlik bo'lmaganiga qaytaylik.

Faqat buyuk ingliz Isaak Nyuton (1643-1727) mexanik dunyoni to'g'ri tartibga solishga muvaffaq bo'ldi. Nyutonning xizmatlarining qisqacha ro'yxati uning qabridagi toshga o'yilgan:

Mana dam oladi

Ser Isaak Nyuton,

Kim aqlining deyarli ilohiy kuchi bilan

birinchi bo'lib tushuntirildi

Matematik usulingiz yordamida

Sayyoralarning harakatlari va shakllari,

Kometalarning yo'llari, okeanning to'lqinlari va oqimlari.

U birinchi bo'lib yorug'lik nurlarining xilma-xilligini o'rgangan

Va bundan kelib chiqadigan ranglarning o'ziga xos xususiyatlari,

O'sha vaqtgacha hech kim shubhalanmadi.

Mehnatsevar, zukko va sodiq tarjimon

Tabiat, qadimiy va muqaddas yozuvlar,

U o‘z ta’limotida Qodir Yaratuvchini ulug‘lagan.

U Xushxabar talab qilgan soddalikni hayoti bilan isbotladi.

Insonlar bundan xursand bo‘lsinlar

Inson zotining shunday ziynati yashagan.

Hozirgacha olimlarning barcha avlodlari Nyuton tomonidan yaratilgan dunyoning ulug'vor va yaxlit manzarasidan hayratda bo'lgan va hayratda qolishda davom etmoqda.

Nyutonning fikricha, butun dunyo «qattiq, og'ir, o'tib bo'lmaydigan, harakatlanuvchi zarralardan» iborat. Bu "birlamchi zarralar mutlaqo qattiqdir: ular o'zlari tashkil topgan jismlarga qaraganda beqiyos qattiqroqdir, ular hech qachon eskirmaydi va parchalanmaydi". Dunyoning barcha boyliklari, barcha sifat xilma-xilligi zarralar harakatining farqlari natijasidir. Uning dunyo rasmidagi asosiy narsa - bu harakat. Zarrachalarning ichki mohiyati fonda qoladi: asosiysi, bu zarralar qanday harakatlanishi.

Buyuk daho Angliyaning provinsiya shaharlaridan biri — Vulstropda dehqon oilasida tug‘ilgan. Bola shunchalik kichkina ediki, uni pivo krujkasida suvga cho'mdirgan deyishadi. Maktabning boshlang'ich sinflarida u o'rtacha darajada o'qidi (hursand bo'ling, uch yoshli bolalar, siz uchun hali hech narsa yo'qolmagan!). Keyin u ma'naviy zarba bo'ldi - uni kaltaklashdi va haqorat qilishdi va buni sinfning eng yaxshi o'quvchisi qildi. Aynan o'sha paytda yosh Nyuton o'rganishga qiziqish bilan uyg'ondi va u osongina eng yaxshi talaba bo'ldi va keyin Angliyaning eng yaxshi universiteti - Kembrijga o'qishga kirdi. O'qishni tugatgandan 4 yil o'tgach, u allaqachon o'sha universitetda matematika professori edi. 1696 yilda u Londonga ko'chib o'tdi va u erda 85 yoshida sodir bo'lgan 1727 yilda vafotigacha yashadi. 1703 yildan u London Qirollik jamiyatining prezidenti bo'lib, ilmiy xizmatlari uchun unga lord unvoni berilgan. Shunday qilib, u yig'ilishlarida eng muntazam ravishda qatnashadigan Lordlar palatasining a'zosi bo'ldi. Ammo bizning “duma a’zolarimiz” kabi minbardan gapirishni yoqtiradigan boshqa lordlardan farqli o‘laroq, Nyuton ko‘p yillar davomida indamadi. Va nihoyat, buyuk inson birdan gapirishni so'radi. Hamma qotib qoldi - ular hamma zamonlar va xalqlar dahosi juda aqlli nima deyishini kutishgan. Nyuton o'lim sukunatida parlamentdagi birinchi va oxirgi nutqini e'lon qildi: "Janoblar, derazani yopishingizni so'rayman, aks holda shamollashim mumkin!"

Umrining so'nggi yillarida Nyuton ilohiyot bilan yaqindan shug'ullangan va katta maxfiylik ostida kitob yozgan va u haqida odamlar hayotini keskin o'zgartirishi kerak bo'lgan eng katta asari deb aytgan. Ammo chiroqni ag'dargan Nyutonning sevimli itining aybi bilan yong'in sodir bo'ldi, unda uyning o'zi va barcha mol-mulkidan tashqari, katta qo'lyozma ham yonib ketdi. Mana, Volandning: “Qo‘lyozmalar yonmaydi!” Hali ham yonmoqda...

Ko'p o'tmay, buyuk olim vafot etdi ...

Xo'sh, Nyuton mexanikada juda ajoyib bo'lgan nima qildi? Va u o'z qonunlarini kashf etdi va shakllantirdi: uchta harakat qonuni va bitta - universal tortishish.

Qisqacha aytganda, Nyutonning harakat qonunlarining asosiy g'oyasi shundan iboratki, jismlar tezligining o'zgarishi faqat ularning bir-biriga o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. Qani, odamlar rostdan ham ilgari bunday oddiy narsalarni bilishmasmidi? Tasavvur qiling-a, yo'q va ko'pchilik hozirgacha bilmaydi.

Nyutonning birinchi qonunini oling (bu ba'zan Galileyga noto'g'ri nisbat beriladi). Aytgancha, ko'plab maktab darsliklarida bo'lgani kabi Nyutonning o'zi ham buni juda murakkab shakllantirgan. Muallif buni ixchamroq va soddaroq deb hisoblaydi: “Jism tinch holatda yoki bir tekis va to‘g‘ri chiziqli harakat qiladi, agar unga tatbiq etilgan tashqi kuchlarning natijasi nolga teng bo‘lsa”. Bu erda shikoyat qiladigan hech narsa yo'qdek tuyuladi. Va keyin ular ba'zi darsliklarda shunday yozadilar: "... kuchlar yoki boshqa jismlar tanaga ta'sir qilmasa ...". Bu noto'g'ri va buni isbotlash uchun bir misol.

Mashina go'zal tekis magistral bo'ylab dvigatel o'chirilgan holda harakatlanmoqda (ular aytganidek, "erkin aylanish"), sekin sekinlashadi. Va harakatdan dvigatelni gurillatib, buldozer o'zining oldiga butun bir qum tog'ini tortadi, lekin u asta-sekin bo'lsa-da, bir tekis va to'g'ri chiziqda harakat qiladi (26-rasm). Ushbu harakatlardan qaysi birini inertial harakat deb atash mumkin? Ha, albatta, ikkinchisi, garchi men birinchisini ta'kidlamoqchi bo'lsam ham. Eng muhimi, tananing bir tekis va to'g'ri chiziqda harakatlanishi. Hammasi shu, kifoya, boshqa hech narsa kerak emas. Birinchi misoldagi mashina sekin bo'lsa-da, sekinlashmoqda. Binobarin, unga ta'sir qiluvchi kuchlar kompensatsiya qilinmaydi: qarshilik bor, lekin tortish kuchlari yo'q. Va ko'plab jismlar buldozerda harakat qiladi, ularning har biri o'z kuchiga ega, ammo barcha kuchlar kompensatsiya qilinadi, ularning natijasi nolga teng. Shuning uchun u bir tekis va to'g'ri chiziqli, ya'ni inersiya bilan harakat qilishni davom ettiradi.

Guruch. 26. Avtomobil va yuklangan buldozerni qirg'oqqa olib chiqish

Endi polkovnik Zillergutning mashinasi nima uchun to‘xtagani ma’lum bo‘ldi: chunki uning dvigatel o‘chirilgan holda harakati inersiyaga hech qanday aloqasi yo‘q. Ushbu mashinaga muvozanatsiz kuchlar tizimi ta'sir qiladi, buning natijasida orqaga yo'naltiriladi. Keyin mashina to'liq to'xtaguncha sekinlashadi.

Afsuski, ko'pchiligimiz "inertiya" atamasini noto'g'ri tushunamiz.

Volan inertsiya bilan aylanadi, inersiya bilan mashina sekinlashganda peshonamni oynaga urdim... Bularning barchasi inertsiya haqidagi kundalik tushunchalar. Qat'iy faqat Nyutonning birinchi qonuni bilan belgilanadigan narsadir. Undan oldin, ehtimol unchalik aniq emas, lekin tuzilgan ... yo'q, Galiley emas - Dekart!

Xullas, Nyuton tabiatning eng ichki sirlaridan birini tushundi va bu sirlarni tushunishda davom etdi. "Rabbiy Xudo murakkab, lekin yomon niyatli emas!" - Eynshteyn aytishni yaxshi ko'rardi va hatto bu so'zlarni kaminaga o'yib qo'ygan. Bu shuni anglatadiki, odam ehtiyotkorlik bilan Yaratganning bir xil sirlarini birin-ketin tushunadi, u buni unga butunlay taqiqlamaydi. Va shunday odam hal qildi eng katta raqam bu sirlar, hozirgacha, aftidan, Nyuton bo'lgan va shunday bo'lib qoladi. Ilm-fanda qanday qilib shu paytgacha ko'rish mumkinligi haqida so'ralganda, u kamtarlik bilan javob berdi: "Agar men boshqalardan uzoqroq ko'rgan bo'lsam, bu men devlarning yelkasida turganim uchundir!"

Jismlarni bir-biriga nima jalb qiladi?

Nyuton bu gigantlarning aniq ismlari va familiyalarini aytmadi, lekin ulardan kamida bittasini aniq nomlash mumkin. Bu shunday bo'lganga o'xshaydi ... yo'q, ular yana taxmin qilishmadi, garchi bu nom odatda gigantlar orasida birinchi bo'lib tilga olinadi, bu Galiley emas. Menimcha, bu Iogannes Kepler (1571-1630). Olimlar "osmon qonun chiqaruvchisi" deb atagan gigant haqida bir necha so'z.

"Osmon qonun chiqaruvchisi" 1571 yilda Germaniya janubida kambag'al oilada tug'ilgan, ammo Tyubingenda maktab va universitetni tugatishga muvaffaq bo'lgan. Aytish kerakki, u ham 1630 yilda qashshoqlikda vafot etgan va undan keyin oilada bitta eskirgan ko'ylak, ikkita ko'ylak, bir nechta mis tangalar va ... deyarli 13 ming gulden to'lanmagan maoshlar qolgan! Bundan tashqari, ular ilgari olimlarga o‘z vaqtida va ko‘p maosh olishganini aytishadi... Muallif hamkasblari tomonidan kaltaklanishini xavf ostiga qo‘yib, olimlarning boy yashashi yomon ekanini ta’kidlaydi – ularning boshi nima kerakligi haqida o‘ylamaydi. Ular tabiatning yangi qonunlari haqida emas, balki o'z xazinalarini qaysi bank va qanday manfaatlarga qo'yish haqida qayg'uradilar. “Xazinangiz qayerda boʻlsa, yuragingiz ham oʻsha yerda boʻladi”, dedi Rabbiy. Hatto shoir Petrarka ham boylik, shuningdek, o'ta qashshoqlik, aytmoqchi, ijodga xalaqit berishini payqadi. Shuning uchun, agar ilm-fan ochlik dietasida saqlanishda davom etsa, unda bir narsa (afsuski, faqat bitta narsa!) Albatta, yaxshi bo'ladi: qaroqchilar va biznesmenlar u erga shoshilmaydilar. Ha, ilm-fan tarixidan olimni (biznesmen emas, balki haqiqiy) nomlash qiyin daraja!) kim haqiqiy boy bo'lar edi. Aytgancha, sodir bo'lgan shoh-olimlar bundan mustasno.

Shunday qilib, Kepler hayotida juda ko'p qayg'u va tashvishlarni ichishga majbur bo'ldi. U kasal bo'lib, g'alati kasallikdan azob chekardi - ko'p ko'rish. (Astronom uchun bu qanday, a? Bu kar musiqachiga o'xshaydi, lekin bunday odamlar bor edi, masalan, Betxoven!) Yana qashshoqlik, garchi u saroy astronomi va munajjim bo'lib ishlagan bo'lsa ham. Ha, va onasi unga kutilmagan sovg'a qildi - buni oling va qo'shningizga bid'at so'zlarini ayting: "Jannat ham, do'zax ham yo'q, hayvonlardan bo'lgani kabi odamda ham qoladi!" Bu "kimga kerak" degan savolga keldi va u olovdan o'tmagan bo'lardi (va Keplerning kichik Veil shahridagi vatanida atigi 14 yil ichida 38 bid'atchi yoqib yuborilgan!), Agar Keplerning 6 yillik "advokati" bo'lmasa !

Va shunday tashvish va muammolar qatorida Kepler mexanikaga "inertsiya" va "tortishish" tushunchalarini kiritdi va ikkinchisini jismlarning o'zaro tortishish kuchi deb ta'rifladi. Hammasi deyarli to'g'ri, agar Kepler bu diqqatga sazovor joylarni magnitlanish bilan bog'lamasa va "aylanuvchi Quyosh sayyoralarni doimiy turtki bilan aylanishga tortadi" deb hisoblamasa. Va faqat inertsiya bu sayyoralarning Quyoshning aylanishini aniq kuzatishiga to'sqinlik qiladi. Ma'lum bo'lishicha, "sayyoralar o'z massalarining inertligini harakat tezligi bilan aralashtirib yuboradi" ... Umuman olganda, aralashma adolatli bo'lib chiqdi. Ammo Keplerning sayyoralar harakati qonunlari durdonadir va ular Nyutonni butun olam tortishish qonunini tushunishga undagan.

Keplerning birinchi qonuni sayyoralarning elliptik harakati haqida. Hamma sayyoralar aylana bo'ylab harakatlanadi, deb o'ylardi (yana o'sha sehrli doiralar: Kopernik ham, Galiley ham dovdirab qolishdi!). Kepler bu to'g'ri emasligini va sayyoralar o'z fokusida Quyosh bilan ellips bo'ylab harakat qilishini isbotladi.

Ikkinchi qonun shundaki, Quyoshga yaqinlashganda sayyoralar (kometalar ham!) tezroq harakat qiladilar va undan uzoqlashadilar (27-rasm). Va uchinchi qonun allaqachon qat'iy miqdoriy: har qanday ikkita sayyoraning aylanish davrlarining kvadratlari ularning Quyoshdan o'rtacha masofalarining kublari sifatida bir-biriga bog'langan.

Guruch. 27. Keplerning ikkinchi qonuni tasviri

Sayyoralarning harakatini qanday kuchlar boshqarayotganini tushunishga biroz vaqt qoldi. Nyutonning zamondoshi va uning katta hamkasbi yoki ehtimol Nyuton yelkasida turgan gigantlardan biri Robert Guk 1674 yilda shunday deb yozgan edi: “... istisnosiz barcha samoviy jismlar o'zlarining markazlariga qaratilgan tortishuvga ega ... va bu kuchlar jalb qilish qanchalik ko'p harakat qilsa, ular harakat qiladigan jismlarga shunchalik yaqinroq bo'ladi. Guk butun olam tortishish qonunini kashf etishga qanchalik yaqin boʻlganiga hayron boʻladi, lekin uning oʻzi boshqa ishlar bilan band boʻlganini nazarda tutib, buni qilishni xohlamadi.

Birinchi marta tortishishning aniq ta'rifi g'oyasi talaba Nyutonda paydo bo'lgan (uning boshiga olma haqidagi afsonani eslang!), ammo hisob-kitoblar kerakli aniqlikni bermadi. Gap shundaki, Nyuton hisob-kitoblar uchun Gollandiyalik olim Snellius tomonidan noto'g'ri aniqlangan er radiusi qiymatidan foydalangan va Oyning tezlashuvi qiymatini kuzatilganidan 15% ga kam qo'lga kiritib, bu ishni qattiq qoldirgan.

Keyin, 18 yil o'tgach, frantsuz astronomi Pikar Yer radiusi qiymatini aniqroq aniqlaganida, Nyuton kechiktirilgan hisob-kitoblarni yana bir bor o'z ichiga oldi va o'z taxminining to'g'riligini isbotladi. Ammo bundan keyin ham Nyuton o'z kashfiyotini nashr etishga shoshilmadi. U sayyoralarning Quyosh atrofidagi harakati, Yupiter va Saturn yo'ldoshlarining harakati, shuningdek, kometalarning harakati to'g'risidagi yangi qonunni sinchkovlik bilan sinab ko'rdi va o'zining mashhur kitobida universal tortishish qonunini nashr etishga qaror qildi. 1687-yilda "Natural falsafaning matematik asoslari" asarida uning uchta harakat qonuni ham mavjud.

Bu qonunni qanday qilib soddaroq va tushunarliroq shakllantirish mumkin: "Har bir jism boshqa jismni ushbu jismlarning massalariga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsional kuch bilan tortadi."

Masalan, ikkita inson tanasi ular orasidagi 1 m masofada ular milligramm-kuchning qirqdan bir qismiga teng kuch bilan tortiladi. Bu bizni harakatga keltirish uchun zarur bo'lgan quvvatning milliarddan biridan kamrog'i. Har biri 100 m masofada 25000 tonna og'irlikdagi ikkita kema 4 N arzimas kuch bilan tortiladi va ularning o'zaro tortishishi tufayli kemalarning to'qnashuvi haqidagi bema'ni tushuntirishlar ma'nosizdir.

Hech qanday to'siq yoki ekran sizni tortishish kuchidan qutqara olmaydi. Garchi ko'pchilik bunday ekranni topishni orzu qilgan bo'lsa-da: vaqti-vaqti bilan eshitasiz, deyishadi XXI asrda. olimlar gravitatsiyadan qutulish yo'lini topadilar. Ular allaqachon poydevorsiz uylarni chizmoqdalar va yoqilg'isiz uchadigan tortishish apparatlari.

Bu izlanishlar yangilik emas - hatto ingliz fantast yozuvchisi Gerbert Uells ham muallif - ixtirochi Kavor nomi bilan atalgan maxsus materialdan tayyorlangan "tortishish qalqoni" g'oyasidan foydalangan. Agar bu qalqon biron bir jismning ostiga olib kelinsa, u Yerning tortishishidan xalos bo'ladi va faqat samoviy jismlar tomonidan tortiladi, ya'ni u ko'tariladi. Uells qahramonlari kavorit bilan qoplangan sayyoralararo kema qurishadi; tegishli pardalarni ochish va yopish orqali ular kosmosning uchishni istagan qismiga jalb qilinadi va shu tariqa kosmosda harakatlanadi.

Fantast yozuvchining dalillari ishonchli: biz bilamizki, qandaydir dirijyordan yasalgan ekran (masalan, metall varaq) o'tib bo'lmaydi. elektr maydoni; supero'tkazgich magnit maydonni o'zidan tashqariga chiqarib tashlaydi va hokazo. Bundan tashqari, matbuotda paydo bo'lgan fransuz astronomi Allenning o'lchovlari haqidagi hisoboti bizni Quyoshdan himoya qiladigan Oy ham ma'lum bir "tortishish soyasini" yaratishini tasdiqladi. . Ammo bu "soya" faqat asboblarning xatosi ekanligi ma'lum bo'ldi.

Ularning aytishicha, tortishish faqat samoviy jismlarga ta'sir qiladi, lekin bizga emas. Shunday qilib, ingliz fizigi Genri Kavendish maxsus juda aniq burilish balansini yaratdi va 1798 yilda birinchilardan bo'lib Yerdagi tortishish kuchini o'lchadi. Ushbu tarozilarda og'irliklar 50 kg og'irlikdagi qo'rg'oshinning ikkita massiv sharlari tomonidan tortilgan bo'yinturuq ustidagi ingichka va kuchli ipga osilgan (28-rasm). Cavendish qurilmasi havo o'tkazmaydigan kameraga o'ralgan bo'lib, roker qo'lining harakati optik asboblar bilan ushlangan. Shunday qilib, 6,67 10 - 11 N⋅m2 / kg2 bo'lgan "tortishish doimiysi" aniqlandi, boshqacha qilib aytganda, bir-biridan 1 m masofada joylashgan har biri 1000 kg og'irlikdagi ikkita to'p tortiladi. Nyutonning 6,67 yuz mingdan bir qismiga teng kuch bilan!

Guruch. 28. "Buralish muvozanati" G. Kavendish tortishish kuchini aniqlash uchun

Bu tortishish kuchlari qanchalik zaif, ahamiyatsiz va ayni paytda sayyoralar, yulduzlar, kometalar va boshqa samoviy jismlarning parvozini aniqlaydigan "dunyoni harakatga keltiradigan". Aytgancha, jismlarning Yerga qulashi ham tortishish kuchining ishi, shuning uchun u nafaqat universal, balki hamma joyda ham mavjud!