Buyuk Galileyning katta xatolari
Keling, qadimgi davrlardan Nyutongacha bo'lgan davrga o'tamiz, 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 ilmiy dinamikaga asos solgan va bu Aristotel dinamikasiga qattiq zarba bergan. Galiley dinamikani "joyga nisbatan harakat haqidagi fan" deb atagan. Uning “Ikki yangi fanga oid suhbatlar va matematik isbotlar” inshosi uch qismdan iborat: birinchi qismi bir tekis harakatga, ikkinchisi bir tekis tezlashtirilgan harakatga, uchinchisi esa uloqtirilgan jismlarning majburiy harakatiga bag‘ishlangan.
Qadimgi mexanikada "tezlik" atamasi mavjud emas edi. Ko'p yoki kamroq tez harakatlar, shuningdek, "teng tezlikli" harakatlar ko'rib chiqildi, ammo bu harakatlarning tezlik ko'rinishida miqdoriy xarakteristikasi yo'q edi. Galiley birinchi bo'lib massiv jismlarning bir tekis va tezlashtirilgan harakati masalasini yechishga 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 ta'sir qilmaydigan (albatta, tashqi kuchlar) yoki ularning natijasi nolga teng bo'lgan jismning harakati aylana bo'ylab bir tekis harakatdir". Galileyning so'zlariga ko'ra, samoviy jismlar "o'z-o'zidan qolgan" shunday harakat qilgan. Aslida, inertsiya bo'yicha harakat, ma'lumki, faqat bir xil va to'g'ri chiziqli bo'lishi mumkin. Osmon jismlariga kelsak, ular tashqi kuch - kuch tomonidan bu harakatdan "taqib" qilinadi. universal tortishish.
Galileyning inertsiya haqidagi nuqtai nazarini hisobga olsak, biz uning noqonuniyligiga ishonch hosil qilamiz: 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 aylanmasdan harakat qilsa (23-rasm), unda hech qanday mexanik tajriba bu harakatni aniqlay olmaydi, deb ta'kidladi. U kema trubasiga ichidan suv oqib chiqayotgan, ularda baliqlar, uchuvchi pashshalar va kapalaklar suzayotgan kemalarni aqliy ravishda joylashtirishni taklif qildi va kema harakatsizmi yoki bir tekis harakatlanyaptimi, ularning harakatlari o'zgarmasligini ta'kidladi. Shuni unutmasligimiz kerakki, kemaning harakati to'g'ri chiziqli emas, balki dumaloq (katta radiusli doira bo'ylab, masalan, Yerning u yoki bu qismi bo'ylab bo'lsa ham).
Guruch. 23. Galiley kemasi (uni aylana bo‘ylab suzib yurganini ko‘rish mumkin)
Endi bilamizki, aylana kabi egri chiziq bo‘ylab harakatlanuvchi sistemada inersiya qonunini kuzatish mumkin emas: bu sistema inersiya emas. Darhaqiqat, Galiley printsipida nisbiy harakat tezligining kattaligi, bir inertial tizimning boshqasiga nisbatan harakat tezligi kabi rol o'ynamaydi.
Ammo agar kemaga birinchi qochish tezligi (8 km/s) berilsa, unda kemaning o'zi kabi uning ushlagichidagi barcha jismlar vaznsiz bo'lib qoladi. Etarli aniqlik bilan o'tkazilgan mexanik tajriba shuni ko'rsatadiki, hatto haqiqiy harakat tezligi uchun ham 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 va ekvator bo'ylab harakatlansa, jismlarning harakati o'zgaradi. Tutqichda harakatlanayotgan jismlar nafaqat mo'ljallangan traektoriyadan chiqib ketadi, balki Shimoliy yarimshardagi kemaning o'zi ham yo'nalish bo'ylab o'ngga, janubiy yarimsharda esa chapga olib boriladi. 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 yana bir asarida - "Dunyoning ikkita asosiy tizimi to'g'risida dialog ..." - Galiley dunyoni g'oyat mukammal jism bo'lib, uning qismlariga nisbatan eng yuqori va eng mukammal tartib hukmron bo'lishi kerakligini ta'kidlaydi. Bundan Galiley shunday xulosaga keladiki, samoviy jismlar o‘z tabiatiga ko‘ra to‘g‘ri chiziqli harakatlana olmaydi, chunki agar ular to‘g‘ri chiziqli harakat qilsalar, ular o‘zlarining boshlang‘ich nuqtasidan qaytarib bo‘lmas darajada uzoqlashadilar va ular uchun asl joy tabiiy bo‘lmaydi va olamning bir qismi bu yerda joylashgan bo‘lmaydi. "eng mukammal tartibda." Shuning uchun samoviy jismlarning joy almashishi, 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 ravishda tarqalishiga yo'l qo'ymaydi (24-rasm). Bundan tashqari, to'g'ri chiziqli harakat cheksizdir, chunki to'g'ri chiziq cheksiz va shuning uchun noaniqdir. Galiley tabiatning mohiyatiga 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 tartibga erishilgandan va samoviy jismlar eng yaxshi tarzda joylashtirilgandan so'ng, ularda to'g'ri chiziqli harakatga tabiiy moyillik saqlanib qolishi mumkin emas, buning natijasida ular o'z joylaridan chetga chiqadilar. Galiley ta'kidlaganidek, to'g'ri chiziqli harakat faqat "tuzilma uchun material berishi" mumkin, ammo ikkinchisi tayyor bo'lganda, u harakatsiz qoladi yoki agar u harakatga ega bo'lsa, u faqat aylana shaklida bo'ladi. Bundan tashqari, Galileyning ta'kidlashicha, agar jismga go'yo gorizontal tekislikda muz ustida sirpanishiga ruxsat berilsa, undan yiqilib tushgan tana, albatta, o'z traektoriyasini Yerning markazi bilan kesib o'tadi (25-rasm, a). Ammo inertsiya harakati otilgan jismni doimiy ravishda ushbu traektoriyadan olib tashlaganligi sababli, u hech qanday tarzda o'z yo'lini Yerning markazi bilan kesib o'ta olmaydi. Bu juda keng tarqalgan xato; muallif hatto fizika bo'yicha zamonaviy maktab darsliklarida (etmishinchi yillarda) shunga o'xshash bayonotga duch kelgan va tegishli chizmalarni ko'rgan: masalan, to'pdan otilgan to'p o'z parvozini davom ettirib, uning markazini kesib o'tgan. Yer.
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, jism Yerning markaziga yaqinlashganda ham, undan uzoqlashsa ham bir tekis harakatlana olmaydi, chunki unga har doim kuch ta'sir qiladi (Yerning markazidagi bir nuqtadan tashqari).
Ko'rib turganimizdek, Galiley inertsiyaga va umuman mexanikaga nisbatan o'z nuqtai nazarida juda xato qilgan. Nyuton qonunlariga 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 inertsiya qonunlarini shunday shakllantiradi. Birinchi qonun: "Har bir narsa iloji boricha bir xil holatda qoladi va faqat boshqasi bilan uchrashish orqali uni o'zgartiradi." Ikkinchi qonun: "Har bir moddiy zarracha alohida egri chiziq bo'ylab emas, balki faqat to'g'ri chiziq bo'ylab keyingi harakatini davom ettirishga intiladi." Shuning uchun, Nyutonning birinchi qonuni yoki inersiya qonuni, ba'zan darsliklarda qo'llaniladigan Galiley-Nyuton qonuni deb nomlash yoki inersiya qonuni Nyutondan oldin kashf etilgan deb aytish o'rniga, Dekart uni juda aniq shakllantirganini ta'kidlash kerak. Nyutondan oldin, lekin Galiley emas.
Shuning uchun inertsiya bo'yicha harakat majburiy ravishda to'g'ri chiziqli, bir xildir; Bu harakatni harakatlanuvchi tanamiz tezligi bilan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladigan inertial sanoq sistemasini o'zgartirish orqali dam olishga tenglashtirish mumkin.
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 urinib, Galiley, ma'lumki, jismlar o'z-o'zidan qolgan, 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 men ham xuddi shunday xato qildim. Shu sababli, maktab o'quvchilariga hech qachon sodir bo'lmagan narsa taqdim etilganda hayratlanarli ko'rinadi. Masalan, bu: “Italyancha olim Galiley Galiley birinchi bo‘lib... tashqi ta’sirlar bo‘lmaganda jism nafaqat tinch holatda bo‘lishi, balki to‘g‘ri chiziqli va bir tekis harakatlanishi mumkinligini ko‘rsatdi”. Galiley buni ko'rsatmadi, ayniqsa birinchi emas, biz allaqachon bilamiz. Negadir Galileyga u umuman qilmagan ko'p ishlarga ishonadi: u to'p tashlamagan. Piza minorasi, teleskopni ixtiro qilmagan, inkvizitsiya tomonidan sinovdan o'tkazilmagan va oyog'ini bosib: "Va u aylanadi!" Bu haqda keyinroq gaplashamiz, ammo hozircha Nyutongacha olimlarning fikrida jismlarning harakati va shuning uchun umuman mexanika bo'yicha aniqlik bo'lmaganiga qaytaylik.
Faqat buyuk ingliz Isaak Nyuton (1643-1727) mexanik dunyoni to'g'ri tartibga solishga muvaffaq bo'ldi. Nyuton yutuqlarining qisqacha ro'yxati uning qabridagi toshga o'yilgan:
Mana dam oladi
Ser Isaak Nyuton
Kim aqlining deyarli ilohiy kuchi bilan
Avval tushuntirilgan
O'zingizning matematik usulingizdan foydalanish
Sayyoralarning harakati va shakllari,
Kometalarning yo'llari, okeanning quyilishi va oqimi.
U birinchi bo'lib yorug'lik nurlarining xilma-xilligini o'rgangan
Va natijada ranglarning xususiyatlari,
O'sha vaqtgacha hech kim shubha qilmagan.
Mehnatsevar, tushunarli va ishonchli tarjimon
Tabiat, qadimiy yodgorliklar va kitoblar,
U o‘z ta’limotida Qodir Yaratuvchini ulug‘lagan.
U o'z hayoti bilan Xushxabar talab qilgan soddalikni isbotladi.
Insonlar bundan xursand bo‘lsinlar
Bir vaqtlar insoniyatning shunday bezaklari yashagan.
Olimlarning barcha avlodlari shu kungacha Nyuton tomonidan yaratilgan dunyoning ulug'vor va yaxlit manzarasidan hayratda bo'lgan va hayratda qolmoqda.
Nyutonning so'zlariga ko'ra, butun dunyo "qattiq, og'ir, o'tib bo'lmaydigan, harakatchan zarralardan" iborat. Bu "birlamchi zarralar mutlaqo qattiqdir: ular o'zlaridan tashkil topgan jismlarga qaraganda beqiyos qattiqroq, 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 – Volstropda 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 (xursand bo'ling, C o'quvchilari, 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'qishga qiziqib qoldi 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 lord unvoni bilan taqdirlangan. Shu tariqa u majlislarida eng muntazam qatnashadigan Lordlar palatasining a’zosi bo‘ldi. Ammo bizning Duma a'zolarimiz kabi minbardan gapirishni yaxshi ko'radigan boshqa lordlardan farqli o'laroq, Nyuton ko'p yillar davomida bir og'iz so'z aytmadi. Va nihoyat, buyuk inson birdan gapirishni so'radi. Hamma qotib qoldi – ular hamma zamonlar va xalqlar dahosi tomonidan shunday aqlli gap aytishini kutishardi. O'lim sukunatida Nyuton parlamentdagi birinchi va oxirgi nutqini e'lon qildi: "Janoblar, derazani yopishingizni so'rayman, aks holda shamollashim mumkin!"
Umrining so'nggi yillarida Nyuton ilohiyot bilan chuqur shug'ullanadi va juda yashirin holda kitob yozadi va uni o'zining eng buyuk asari deb ta'riflaydi, bu odamlar hayotini keskin o'zgartirishi kerak. Ammo chiroqni taqillatgan Nyutonning sevimli itining aybi bilan yong'in chiqdi, unda uyning o'zi va uning barcha mol-mulkiga qo'shimcha ravishda buyuk qo'lyozma yonib ketdi. Volandov: “Qo‘lyozmalar yonmaydi!” Ular hali ham yonib ketishadi ...
Oradan ko‘p o‘tmay buyuk olim olamdan o‘tdi...
Xo'sh, Nyuton mexanikada nima qildi? Va u o'z qonunlarini kashf etdi va shakllantirdi: uchta harakat qonuni va bitta universal tortishish qonuni.
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 haqiqatan ham shunday oddiy narsalarni avval bilishmasmidi? Tasavvur qiling-a, yo'q va ko'pchilik hali ham bilmaydi.
Keling, Nyutonning birinchi qonunini olaylik (bu qonunni ba'zan Galileyga nisbatan nohaqlik bilan ifodalaydi). Aytgancha, ko'plab maktab darsliklarida bo'lgani kabi, Nyutonning o'zi buni juda murakkab shaklda shakllantirgan. Muallif buni yanada ixcham va sodda deb hisoblaydi: "Jism tinch holatda yoki bir tekis va to'g'ri chiziqli harakat qiladi, agar unga qo'llaniladigan tashqi kuchlarning natijasi nolga teng bo'lsa." Bu erda shikoyat qiladigan hech narsa yo'qdek tuyuladi. Va keyin ular ba'zi darsliklarda yozadilar: "... agar tanaga kuchlar yoki boshqa jismlar ta'sir qilmasa ...". Bu to'g'ri emas va buni isbotlash uchun bir misol.
Mashina go'zal, tekis magistral bo'ylab dvigatel o'chirilgan holda (ular aytganidek, "qirg'oq") asta-sekin sekinlashmoqda. Dvigatel esa zo‘riqishdan g‘uvillab, buldozer uning oldiga butun bir qum tog‘ini tortadi, lekin sekin bo‘lsa-da, bir tekis va to‘g‘ri chiziq bo‘ylab harakatlanadi (26-rasm). Ushbu harakatlardan qaysi birini inertsiya harakati 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. Bo'ldi, bo'ldi, boshqa 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 ham u bir tekis va to'g'ri chiziqda, ya'ni inersiya bo'yicha harakatini davom ettiradi.
Guruch. 26. Avtomobil va yuklangan buldozerning qirg'oqqa chiqishi
Polkovnik Zillergutning mashinasi nima uchun to'xtagani endi aniq bo'ldi: chunki dvigatel o'chirilgan holda uning harakati inertsiya harakati bilan hech qanday aloqasi yo'q. Ushbu mashinaga muvozanatsiz kuchlar tizimi ta'sir qiladi, natijada orqaga yo'naltiriladi. Shunday qilib, mashina to'liq to'xtaguncha sekinlashadi.
Afsuski, ko'pchiligimiz "inertiya" atamasini noto'g'ri talqin qilamiz.
Inertsiya bilan volan aylanadi, inertsiya bilan mashina tormozlanganda peshonamni oynaga urdim... Bularning barchasi inertsiya haqidagi kundalik tushunchalar. Qat'iy faqat Nyutonning birinchi qonuni bilan belgilanadigan narsadir. Undan oldin kim, balki unchalik aniq emas, lekin shakllantirilgan... yo'q, Galiley emas - Dekart!
Xullas, Nyuton tabiatning yashirin sirlaridan birini tushundi va bu sirlarni tushunishda davom etdi. "Rabbiy Xudo murakkab, ammo yomon niyatli emas!" - Eynshteyn aytishni yaxshi ko'rardi va hatto bu so'zlarni kaminaga o'yib qo'ygan. Bu shuni anglatadiki, inson o'z tirishqoqligi bilan birin-ketin Yaratganning sirlarini tushunadi, u buni qilishdan butunlay man qilmaydi. Va bu sirlarning eng ko'p sonini hal qilgan bunday odam, ehtimol, Nyuton bo'lgan va shunday bo'lib qoladi. Undan qanday qilib ilm-fanda shu paytgacha ko'rish mumkinligi haqida so'rashganda, 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 o'ziga xos nomlarini aytmadi, lekin ulardan kamida bittasini aniq aniqlash mumkin. Bu shunday bo'lganga o'xshaydi ... yo'q, ular yana taxmin qilishmadi, garchi bu nom odatda gigantlar orasida birinchi bo'lib tilga olinadi, ammo 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 Janubiy Germaniyada kambag'al oilada tug'ilgan, ammo Tyubingendagi maktab va universitetni tugatishga muvaffaq bo'lgan. Aytish kerakki, u ham 1630-yilda qashshoqlikda vafot etgan va undan keyin oilada bitta eskirgan ko‘ylak, ikki ko‘ylak, bir necha mis tanga va... deyarli 13 ming gulden to‘lanmagan maosh qolgan! Ilgari olimlarga o‘z vaqtida va ko‘p maosh to‘lanayotganini ham aytishadi... Muallif hamkasblari tomonidan kaltaklanishini xavf ostiga qo‘yib, olimlarning boy yashashi yomon – ularning boshlari noto‘g‘ri narsalarni o‘ylaydi, deydi. Ularni tabiatning yangi qonunlari emas, balki o‘z xazinalarini qaysi bankka va qanday foiz stavkalariga qo‘yish haqida qayg‘uradi. “Xazinangiz qayerda boʻlsa, yuragingiz ham oʻsha yerda boʻladi”, dedi Rabbiy. Shoir Petrarka boylik ham, o‘ta qashshoqlik ham, darvoqe, ijodga xalaqit berishini ta’kidlagan. Shuning uchun, agar ilm-fan ochlik dietasida saqlanishda davom etsa, unda bir narsa (afsuski, faqat bitta narsa!) albatta yaxshi bo'ladi: qaroqchilar va ishbilarmonlar u erga shoshilmaydilar. Ha, ilm-fan tarixidan chinakam boy bo‘ladigan olimni (haqiqiy, ilmiy darajali tadbirkor emas!) nomlash qiyin. Aytgancha, tashrif buyurgan olim shohlar bundan mustasno.
Shunday qilib, Kepler hayoti davomida juda ko'p qayg'u va tashvishlarni boshdan kechirishi kerak edi. U kasal edi, g'alati kasallikdan - ko'p ko'rishdan azob chekardi. (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. Va onasi uni hayratda qoldirdi - boring va qo'shningizga bu bid'at so'zlarni ayting: "Jannat ham, do'zax ham yo'q, odamdan qolgan narsa hayvonlarnikiga o'xshaydi!" Bu "kimga kerak" ga yetdi va u yong'indan qochib qutula olmas edi (va Keplerning vatani Veil kichik shaharchasida atigi 14 yil ichida 38 bid'atchi yoqib yuborilgan!), Agar Keplerning 6 yillik "advokati" bo'lmasa. ”!
Va shunday tashvishlar va muammolar orasida Kepler mexanikaga "inertsiya" va "tortishish" tushunchalarini kiritdi va ikkinchisini jismlarning o'zaro tortishish kuchi sifatida belgiladi. Hammasi deyarli to'g'ri, agar Kepler bu diqqatga sazovor joyni magnitlanish bilan bog'lamagan bo'lsa va "Quyosh aylanib, sayyoralarni doimo aylanishga majbur qiladi" deb ishongan bo'lsa. Va faqat inertsiya bu sayyoralarning Quyoshning aylanishini aniq kuzatishiga to'sqinlik qiladi. Ma'lum bo'lishicha, "sayyoralar o'z massalarining inertsiyasini harakat tezligi bilan aralashtirib yuboradi" ... Umuman olganda, natijada adolatli chalkashlik paydo bo'ladi. Ammo Keplerning sayyoralar harakati qonunlari durdonadir va ular Nyutonni butun olam tortishish qonunini tushunishga undadi.
Keplerning birinchi qonuni sayyoralarning elliptik harakati haqida. Ilgari hamma sayyoralar aylana bo'ylab harakatlanadi deb o'ylardi (yana o'sha sehrli doiralar: Kopernik ham, Galiley ham dovdirab qolishdi!). Kepler bu unchalik emasligini va sayyoralar diqqat markazida Quyosh bilan ellips bo'ylab harakat qilishini isbotladi.
Ikkinchi qonun Quyoshga yaqinlashganda, sayyoralar (va kometalar!) tezroq harakat qiladi va undan uzoqlashadi - sekinroq (27-rasm). Va uchinchi qonun allaqachon qat'iy miqdoriy: Har qanday ikkita sayyoraning orbital davrlarining kvadratlari ularning Quyoshdan o'rtacha masofalarining kublari sifatida bir-biriga bog'liq.
Guruch. 27. Keplerning ikkinchi qonuni tasviri
Sayyoralarning harakatini qanday kuchlar boshqarayotganini tushunishga oz qoldi. Nyutonning zamondoshi va uning katta hamkasbi, ehtimol Nyuton yelkasida turgan gigantlardan biri Robert Guk 1674 yilda shunday deb yozgan edi: “... barcha samoviy jismlar, istisnosiz, ularning markaziga qaratilgan tortishuvga ega... va bular jozibador kuchlar qanchalik ko'p harakat qilsa, ular harakat qiladigan jismlar ularga shunchalik yaqinroq bo'ladi. Umumjahon tortishish qonunini kashf etishga Huk qanchalik yaqin bo'lganligi hayratlanarli, lekin uning o'zi boshqa ish bilan bandligini aytib, buni qilishni xohlamadi.
Birinchi marta tortishishning aniq ta'rifi g'oyasi talaba Nyutondan paydo bo'ldi (uning boshiga olma tushayotgani haqidagi afsonani eslang!), ammo hisob-kitoblar kerakli aniqlikni bermadi. Gap shundaki, Nyuton hisob-kitoblar uchun Gollandiyalik olim Snell tomonidan noto'g'ri aniqlangan yer radiusi qiymatidan foydalangan va Oy tezlashuvining qiymatini kuzatilganidan 15% kamroq olgan holda, u bu ishni keskin ravishda kechiktirdi.
Keyin, 18 yil o'tgach, frantsuz astronomi Pikar Yer radiusi qiymatini aniqroq aniqlaganida, Nyuton yana kechiktirilgan hisob-kitoblarga kirishdi va o'z taxminining to'g'riligini isbotladi. Ammo bundan keyin ham Nyuton o'z kashfiyotini nashr etishga shoshilmadi. U Quyosh atrofida sayyoralarning harakati, Yupiter va Saturn sun'iy yo'ldoshlarining harakati, shuningdek, kometalarning harakati to'g'risidagi yangi qonunni sinchkovlik bilan sinab ko'rdi va nihoyat o'zining mashhur kitobida "Umumjahon tortishish qonunini" nashr etishga qaror qildi. 1687 yilda "Tabiiy falsafaning matematik asoslari" bo'lib, u erda uchta harakat qonuni.
Ushbu qonunni qanday qilib sodda 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."
Misol uchun, ular orasidagi masofa 1 m bo'lgan ikkita inson tanasi milligramm kuchning taxminan qirqdan bir qismiga teng kuch bilan tortiladi. Bu bizni harakatga keltirish uchun zarur bo'lgan kuchning 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 uchun bema'ni tushuntirishlar ma'nosizdir.
Hech qanday to'siq yoki ekran sizni tortishish kuchidan himoya qila olmaydi. Garchi ko'pchilik bunday ekranni topishni orzu qilgan bo'lsa-da: vaqti-vaqti bilan buni eshitasiz, deyishadi 21-asrda. Olimlar tortishish kuchidan xalos bo'lish yo'lini topadilar. Ular allaqachon poydevorsiz uylar va yoqilg'isiz uchadigan gravitatsiyaviy transport vositalarining loyihalarini chizishmoqda.
Bu izlanishlar yangilik emas - ingliz fantast yozuvchisi Gerbert Uells "tortishish qalqoni" g'oyasidan foydalangan, go'yoki maxsus materialdan tayyorlangan, muallif - ixtirochi Kavor - kavorit nomi bilan atalgan. Agar bu qalqon har qanday jismning ostiga qo'yilsa, u Yerning tortishish kuchidan xalos bo'ladi va faqat samoviy jismlar tomonidan tortiladi, ya'ni yuqoriga uchadi. Uells qahramonlari kavorit bilan qoplangan sayyoralararo kema qurishadi; mos keladigan pardalarni ochish va yopish orqali ular kosmosning uchmoqchi bo'lgan qismiga jalb qilinadi va shu bilan kosmos bo'ylab harakatlanadi.
Fantast yozuvchining dalillari ishonchli: biz bilamizki, qandaydir o‘tkazgichdan yasalgan ekran (masalan, metall varaq) elektr maydoniga o‘tib bo‘lmaydi; supero'tkazgich magnit maydonni itarib yuboradi va hokazo. Bundan tashqari, frantsuz astronomi Allenning o'lchovlari haqida matbuotda e'lon qilingan xabar bizni Quyoshdan himoya qiladigan Oyning ham qandaydir "gravitatsion soya" yaratishini tasdiqladi. Ammo bu "soya" faqat asbob xatosi ekanligi ma'lum bo'ldi.
Ularning aytishicha, tortishish faqat samoviy jismlarga ta'sir qiladi, lekin siz va menga emas. Shunday qilib, ingliz fizigi Genri Kavendish maxsus, juda aniq burilish balanslarini yaratdi va 1798 yilda birinchilardan bo'lib Yerdagi tortishish kuchini o'lchadi. Ushbu tarozilarda og'irliklar 50 kg og'irlikdagi ikkita massiv qo'rg'oshin to'plari tomonidan tortilgan roker qo'liga yupqa va mustahkam ipga osilgan (28-rasm). Cavendish qurilmasi havo o'tkazmaydigan kameraga o'ralgan bo'lib, roker qo'lining harakati optik asboblar bilan ushlangan. 6,67·10 – 11 N⋅m2/kg2 ga teng bo‘lgan “tortishish konstantasi” shunday aniqlandi, boshqacha aytganda, har biri 1000 kg og‘irlikdagi ikkita shar, bir-biridan 1 m masofada joylashgan. , nyutonning 6,67 yuz mingdan bir qismiga teng kuch bilan tortiladi!
Guruch. 28. Gravitatsiyani aniqlash uchun G.Kavendishning “Torsion balansi”
Mana shunday zaif va ahamiyatsiz tortishish kuchlari va shu bilan birga ular sayyoralar, yulduzlar, kometalar va boshqa samoviy jismlarning parvozini aniqlaydigan "dunyoni harakatga keltiruvchi" kuchlardir. Aytgancha, jismlarning Yerga qulashi ham tortishishning "qo'llari" ning ishi, shuning uchun u nafaqat universal, balki hamma joyda ham mavjud!
Ilm-fanning rivojlanishi haqida hozirgacha aytilganlarning barchasi faqat tarixdan oldingi davrni ifodalaydi. zamonaviy fan. A. Eynshteyn va L. Infeld shunday yozadilar: “Tabiat sirlari haqidagi buyuk hikoyani o‘qishga urinishlar inson tafakkurining o‘zi kabi qadimiydir. Biroq, olimlar bu hikoyaning tilini faqat uch asrdan bir oz ko'proq vaqt oldin tushuna boshladilar. O'sha paytdan boshlab, ya'ni Galiley va Nyuton davridan boshlab o'qish tez rivojlandi." Va yana: "Ming yillar davomida o'zining murakkabligi tufayli hal etilmagan eng asosiy muammo - bu harakat muammosi" ( Iqtibos lekin: Eynshteyn A., Pnfeld L. Fizika evolyutsiyasi. M., 1965, b. 8.).
Birinchi rahbarlik g'oyasi zamonaviy fan, zamonaviy tabiatshunoslik Galileyga tegishli bo'lib, harakat muammosiga taalluqlidir.
Galileydan oldin fanda umumiy qabul qilingan nuqtai nazar shunday ediki, jismning itaruvchi kuchi qanchalik katta bo'lsa, jismning harakat tezligi shunchalik katta bo'ladi va 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 biror kishi g'ildirakni itarib qo'yishni 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, itarish kuchi olib tashlanganidan keyin g'ildirakning erkin harakati uzoqroq davom etadi, g'ildirak aravachasi kattaroq masofani aylantiradi.
Aytaylik, biz yo'lni butunlay tekis va, albatta, mutlaqo gorizontal qilishga muvaffaq bo'ldik, g'ildirak g'ildiraklaridagi ishqalanish butunlay yo'q qilindi va hatto atrofdagi havo va g'ildirak devorlari orasidagi ishqalanish ham yo'q qilindi. 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 berilgan tezlik qat'iy saqlanib qoladi, chunki tezlanish yoki sekinlashuvning tashqi sabablari bartaraf etilgan, bu holat faqat gorizontal holatda bo'ladi. tekislik, chunki qiyalik tekislik bo'ylab pastga qarab harakatlanganda tezlanishning sababi allaqachon mavjud bo'lsa, eğimli tekislik bo'ylab harakatlanayotganda sekinlashuv mavjud; shundan kelib chiqadiki, gorizontal tekislikdagi harakat abadiydir, chunki agar tezlik doimiy bo'lsa, harakatni kamaytirish yoki zaiflashtirish mumkin emas, bundan kamroq yo'q qilinadi" ( Iqtibos dan: 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 hech qanday tashqi ta'sir ko'rsatilmasa, u yo dam oladi yoki doimiy tezlik bilan to'g'ri chiziq bo'ylab harakat qiladi. Galileyning bu kashfiyotini A. Eynshteyn va L. Infeldlar shunday baholaganlar: «Galiley kashfiyoti va uning ilmiy fikr yuritish usullarini qo‘llashi insoniyat tafakkuri tarixidagi eng muhim yutuqlardan biri bo‘lib, u haqiqatni belgilaydi. fizikaning boshlanishi. Ushbu kashfiyot bizga to'g'ridan-to'g'ri kuzatishga asoslangan intuitiv xulosalarga har doim ham ishonish mumkin emasligini o'rgatadi, chunki ular ba'zan noto'g'ri izga olib keladi" ( Eynshteyn A., Infeld L. O'sha yerda, p. 10.) .
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 va monastirda o'qidi; Bu vaqt ichida u o'rgangan va kelajakda unga juda foydali bo'lgan asosiy narsa yunon va lotin yozuvchilarining asarlari edi. Otasining talabiga binoan Galiley monastirni tark etdi (go'yo og'ir ko'z kasalligi tufayli) va 1581 yilda yana otasining ta'siri ostida Piza universitetiga tibbiyot fakultetiga o'qishga kirdi.
Biroq, Galiley tibbiyotga katta qiziqish ko'rsatdi. Ammo u matematika, mexanika, fizika va astronomiyaga qiziqib qoldi. Bunda asosiy rolni otasining do'sti Ostilio Ricci o'ynadi, uning maslahati bilan Galiley Evklid va Aristotelning asarlarini o'qidi. Ammo Galiley Aristotel asarlari, birinchi navbatda, mexanika va fizika bilan qanchalik yaqinroq tanishsa, ular unda shunchalik shubha va e'tirozlarni uyg'otdi.
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 gidrostatik muvozanatlardan foydalanish asosida metall qotishmalarining tarkibini aniqlash usulini taqdim etgan va turli shakldagi jismlarning og'irlik markazini hisoblash usullarini taqdim etgan insholarni yozganidan keyin mashhur bo'ldi (bu davomi edi). Arximed asarlaridan).
1589 yildan Galiley Piza universitetida, 1592 yildan esa Padua universitetida matematika kafedrasini egalladi. Biograflarning fikriga ko'ra, Galiley Piza universitetida bo'lgan vaqtida o'zining o'qituvchilik faoliyatini o'sha paytdagi umume'tirof etilgan usuldan foydalangan holda olib borishga majbur bo'lgan, ya'ni. "Aristotelga ko'ra." Uning ilmiy faoliyatiga kelsak, vaziyat boshqacha edi. Pizada Galiley qo'lyozmada saqlangan "Harakat to'g'risida" inshosini yozdi, unda, xususan, Yerning o'z o'qi atrofida aylanishi masalasi ko'rib chiqildi: Kopernik nomini aytmasdan, u shubhasiz o'sha paytda bilar edi. Galiley o'z pozitsiyasini himoya qildi.
Galiley Paduada taxminan 18 yil yashadi (1592 - 1610). Uning Padua universitetidagi o'qituvchilik faoliyati o'sha paytda belgilangan va qat'iy saqlanib qolgan lavozimlarga asoslangan holda davom etdi. Masalan, Galiley ma'ruzalarda Ptolemey tizimi haqida 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" dan tashqari, faqat bitta ilmiy maqolani nashr etdi - proportsional kompasning tavsifi ( Proportsional kompas - bu siz olgan o'lchamlarning o'lchovini 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 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 eng ijodiy yillari bo'ldi. Aynan o'sha paytda 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. Bu vaqtda u o'zining birinchi optik teleskopini qurdi, u uch marta kattalashtirdi, keyin esa 32 marta kattalashtiruvchi teleskop yaratdi va 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 (ma'ruza o'qishni talab qilmaydigan lavozim) lavozimini egalladi. 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 asarlarini tushuntirish uchun Kopernik tarafdori va Aristotelizmga qarshi bo'lgan. 3 1616 indeksli jamoat ( Jamoatlar - monastir buyruqlari boshchiligidagi ruhoniylar va dunyoviy shaxslardan iborat diniy tashkilotlar; siyosiy yo‘nalishni davom ettirdi katolik cherkovi. Index Jamoasi ulardan biri bo'lib, u tsenzuraga mas'ul bo'lgan va "Taqiqlangan kitoblar ro'yxati" ni - lotin tilida "Index librorum prohibitorum" ni tuzgan, shuning uchun nomi.) Kopernikning "Osmon sferalarining inqiloblari to'g'risida" kitobini taqiqlashga va uning ta'limotini bid'atchi deb tasniflashga qaror qildi. Garchi Galiley bu qarorda tilga olinmagan bo'lsa-da, bu unga bevosita ta'sir qildi - 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 - Ptolemey va Kopernik bo'yicha dialog" (qisqacha "Dialog") va "Mexanika va mahalliy harakat bilan bog'liq ikkita yangi fan bo'limiga oid suhbatlar va matematik dalillar" (qisqacha " Suhbatlar" "). Ikkala asar, "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. Ayni paytda Florensiyadan kelgan sinor Filipp Salviati ham bor edi, uning eng kam ziynati uning qoni musaffoligi va yorqin boyligi, izlanish va fikr yuritishdan ortiq 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 Kopernikning dunyo tizimlariga oid masalalarni nazarda tutadi.) Peripatetik faylasufning huzurida, u Aristotel talqinida erishgan shon-shuhrat kabi haqiqatni bilishga hech narsa to'sqinlik qilmaganga o'xshaydi" ( Galileo Galiley. Sevimli tr. M.: Fan, 1-jild, bet. 103.) .
Galileyning ushbu ikkita ajoyib kitobining mazmuni quyida muhokama qilinadi. Ulardan biri, "Muloqot" hatto 1632 yilda Florensiyada italyan tilida nashr etilgan. Biroq “Muloqot”ning nashr etilishi Galiley uchun og‘ir sinovning boshlanishi bo‘ldi. Yoshi va nufuzli do'stlarining qo'llab-quvvatlashiga qaramay, u Rimga borib, inkvizitsiya oldida paydo bo'lishi kerak edi. Uzoq davom etgan so'roqlardan so'ng Galiley Kopernik ta'limotidan voz kechishga majbur bo'ldi va 1633 yil 22 iyunda omma oldida tavba qildi. Dialogga taqiq qo'yildi va Galileyning o'zi deyarli 1642 yil 8 yanvarda vafot etgunga qadar (1637 yilda u ko'r bo'lib qoldi) Florensiya yaqinidagi Lrcetridagi villada tanho hayot kechirishga majbur bo'ldi.
“Muloqot”ning lotin tiliga tarjimasi bir qator mamlakatlarda (asosan protestant) nashr etilgan, 1638 yilda “Suhbatlar” Gollandiyada nashr etilgan. Galileyning kitoblari katta qiziqish bilan kutib olindi.
Galileyning shaxsiyati, uning insoniy fazilatlari haqida gapirganda, uning sxolastikaga toqat qilmasligi va ilmiy hokimiyatlarga o'ylamasdan sig'inishini ta'kidlash kerak. Keling, buni Galileyning "Dialog" dan uchta parcha misolida ko'rsatamiz. Sagredoning og'zi bilan Galiley shunday deydi: "Bir kuni men Venetsiyada juda hurmatli bir shifokorning uyida bo'lganman, u erda odamlar ba'zan yig'ilishardi - ba'zilari o'qish uchun, boshqalari esa qiziquvchanlik uchun - murdaning murdasini kesib tashlashni tomosha qilish uchun. Bu nafaqat olim, balki mohir va tajribali anatomning qo'li Aynan o'sha kuni u asablarning kelib chiqishi va avlodini tadqiq qilishni boshladi, bu masala bo'yicha Galenist shifokorlar o'rtasida taniqli kelishmovchilik mavjud ( Galey - Rim tabibi va tabiatshunosi.) va peripatetik shifokorlar. Anatomist nervlar miyani qanday tark etishini, boshning orqa qismidan kuchli magistral shaklida o'tishini, so'ngra umurtqa pog'onasi bo'ylab cho'zilishini, butun tana bo'ylab shoxlanishini va faqat bitta ingichka ip shaklida yurakka etib borishini ko'rsatdi. Keyin u peripatetik faylasuf sifatida tanigan va uning huzurida bularning barchasini alohida e'tibor bilan ochib bergan va ko'rsatgan bir zodagonga murojaat qildi va undan asablar miyadan emas, balki miyadan kelib chiqishiga endi qanoat qilyaptimi va aminmisiz deb so'radi. Yurak. Va bu faylasuf biroz o‘ylanib, 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 bo‘ladi. Bu haqiqat.""" ( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, p. 206.).
Aristotelning obro'siga ko'r-ko'rona ishonadigan odamlar haqida Galiley ham Salviati so'zlari bilan gapiradi: "Men ko'pincha Aristotelning har bir so'zini tom ma'noda qo'llab-quvvatlashga intilayotgan bu odamlar o'zlarining ziyonlarini sezmaydilar, deb o'ylayman. Aristotelning obro'siga sabab bo'ladi va ular uning obro'sini oshirish o'rniga, uning ishonchini qanday susaytiradi. Chunki ular, mening fikrimcha, yolg‘onligi ayon bo‘lgan o‘sha pozitsiyalarni qanchalik qat’iyat bilan qo‘llab-quvvatlashga harakat qilishayotganini ko‘rganimda, ular meni haqiqiy faylasuf aynan shunday qilishi kerakligiga va Arastuning o‘zi ham aynan shunday ekanligiga ishontirishga intilmoqda. qilgan bo'lardim, keyin u mendan uzoqroq bo'lgan boshqa sohalarda to'g'ri fikr yuritganiga ishonchim ancha susayadi" ( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, p. 209.).
Va nihoyat, bu erda Galileyning "Muloqot" dan ilmiy hokimiyatlarga munosabatga oid yana bir parcha. Munozara Aristotelning pozitsiyasini himoya qilish uchun o'z dalillarini tugatgan peripatetik faylasuf Simplicio va Galiley tarafdori Salviati 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 esa uyda qolsa yaxshi bo‘ladi. Peshonasida ko‘zi va aqli bor kishi undan hidoyat qilishi kerak. Biroq, men Arastuni tinglamaslik kerak, deb aytmayman, aksincha, unga nazar tashlab, uni qunt bilan o'rganganlarni maqtayman. Men faqat Aristotelning kuchiga shunchalik taslim bo'lish, uning har bir so'ziga ko'r-ko'rona qo'shilish va boshqa asoslar topishga umid qilmasdan, uning so'zlarini buzilmas qonun deb bilishni qoralayman. Bu suiiste'mollik va bu katta yovuzlikni keltirib chiqaradiki, boshqalar endi Aristotel dalillarining kuchini tushunishga harakat qilmaydilar "( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, p. 210.).
Galiley ishongan va bu uning muvaffaqiyatining eng muhim manbai bo'lib, tabiatni bilishning boshlang'ich nuqtasi kuzatish va tajribadir. Eynshteyn va Infeld bu haqda yozadilar ( Eynshteyn L., Infeld L. Fizikaning evolyutsiyasi, p. 48.): “Birin-ketin hodisalar o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatadigan tabiat qonunlari yunonlar uchun noma'lum edi. Nazariya va eksperimentni bog'laydigan fan aslida Galileyning ishidan boshlangan.
Galileyning astronomiyaga qo'shgan ulkan hissasi, asoslanishi va tasdiqlanishi 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 topdi); Oyning yuzasi tog'li tuzilishga ega va Oyning o'zi librationga ega, ya'ni markaz atrofida mayatnik tabiatining ko'rinadigan davriy tebranishlari; Venera fazalari, ammo o'tkir ko'rish qobiliyatiga ega odamlar yalang'och ko'z bilan sezishi mumkin; Saturn sayyorasining g'ayrioddiy ko'rinishi, uning qattiq jismlar to'plami bo'lgan halqalari tomonidan yaratilgan (hozirgi ma'lum). Galiley yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan juda ko'p sonli yulduzlarni va etarli darajada kuchli bo'lmagan asboblar (skoplar) yordamida kashf etdi; Tumanlik kabi ko'rinadigan Somon yo'li alohida yulduzlardan iborat ekanligini ko'rdi.
Katta ahamiyatga ega bo'lgan va misli ko'rilmagan qiziqish uyg'otgan bu kuzatishlar Galiley tomonidan "Yulduzli xabarchi" inshosida tasvirlangan. Shunisi qiziqki, 16-17-asrlarning eng buyuk matematik va astronomlaridan biri Kepler Pragaga yetib kelgan “Yulduzli xabarchi” bilan tanishdi. Kepler Galileyning kuzatishlarini juda yuqori baholadi; Buni uning “Yulduzli xabarchi” haqida suhbat” inshosidan ham bilish mumkin.
Galiley davrida Kopernikning geliotsentrik tizimining haqiqiyligini isbotlash katta ahamiyatga ega edi. Gap shundaki, Kopernikning kontseptsiyasi hujum ostida edi. Bir tomondan, bular cherkov, asosan katolik doiralari bo'lib, ularning dogmalari Kopernikning qarashlari bilan birga bo'lmagan. Boshqa tomondan, bir qator olimlar tomonidan bildirilgan dunyoning geliotsentrik tizimining to'g'riligiga shubhalar mavjud edi. Shubhalar, asosan, agar Yer o'z o'qi atrofida aylansa yoki Quyosh atrofida orbitada harakat qilsa, bu olimlarning fikriga ko'ra, Yer yuzasida teskari yo'nalishda juda kuchli (bo'ron) shamol paydo bo'ladi. , 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 tajribani keltirib chiqaradi: 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 ko'p yuzlab tirsaklarga tushadi ( Tirsoq oldindan mavjud bo'lgan uzunlik o'lchovidir, taxminan ulna uzunligi (455 - 475 mm).) sharqqa va minora etagidan shunday masofada tosh Yerga tegishi kerak edi" ( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, p. 224.).
Va yana: “Ptolemey va uning izdoshlari tashlab ketilgan jasadlar tajribasiga o'xshash yana bir tajribani beradilar; ular Yerdan uzilgan holda havoda baland bo'lib qoladigan ob'ektlarni, masalan, bulutlar va uchuvchi qushlarni ko'rsatadi; va ularni Yer bilan birga olib yuradi, deyish mumkin emasligi sababli, ular u bilan aloqada bo'lmagani uchun, ularning tezligini saqlab qolish imkonsiz ko'rinadi va bizga ularning barchasi g'arb tomon juda tez harakat qilayotgandek tuyuladi; Agar biz Yer tomonidan ko'tarilgan holda, yigirma to'rt soat ichida o'z parallelimizdan o'tsak - va bu kamida o'n olti ming milya - qushlar qanday qilib bunday harakatga dosh bera oladi? Ayni paytda, aslida biz ular sharq va g'arbda zarracha farq qilmasdan istalgan yo'nalishda uchayotganini ko'ramiz" ( Galileo Galiley. Sevimli pr., t. 1, p. 230) .
Darhaqiqat, mexanika fani qanday qiziqarli, harakat qanday murakkab mavzu va 400 yil oldin eng iste'dodli va bilimli odamlar qanday qiyin muammolarni hal qilishlari kerak edi! Ammo haqiqat uchun shuni ta'kidlaymizki, zamonaviy olimlar unchalik murakkab bo'lmagan muammolarga duch kelishmoqda (bu haqda quyida muhokama qilinadi).
Bir qarashda, dunyoning geliotsentrik tizimiga nisbatan bildirilgan shubha va e'tirozlar asosli, Ptolemey va uning izdoshlari to'g'ri deb tuyulishi mumkin. Lekin bu, albatta, to'g'ri emas. Galileyga so'z beramiz (Salviati):
« Salviati. Do'stlaringizdan biri bilan kema kemasi ostidagi keng xonada nafaqaga chiqing, pashshalar, kapalaklar va boshqa shunga o'xshash kichik uchuvchi hasharotlarni zaxiralang; U yerda suv va kichik baliqlar suzadigan katta idish ham bo'lsin; Keyin tepaga chelakni osib qo'ying, undan suv tomchilab quyida joylashgan tor bo'yinli boshqa idishga tushadi. Kema harakatsiz turganda, kichik uchuvchi hayvonlarning xonaning barcha yo'nalishlarida bir xil tezlikda qanday harakat qilishini diqqat bilan kuzatib boring; baliq, siz ko'rib turganingizdek, barcha yo'nalishlarda befarq suzadi; barcha tushgan tomchilar joylashtirilgan idishga tushadi va siz ob'ektni tashlaganingizda, masofalar bir xil bo'lsa, uni boshqa tomonga qaraganda bir yo'nalishda kattaroq kuch bilan tashlashingiz shart emas; va agar siz bir vaqtning o'zida ikkala oyog'ingiz bilan sakrasangiz, istalgan yo'nalishda bir xil masofaga sakraysiz. Bularning barchasini diqqat bilan kuzatib boring, garchi sizning fikringizcha, kema harakatsiz bo'lsa ham, hamma narsa xuddi shunday sodir bo'lishi kerakligiga shubha yo'q. Endi kemani istalgan tezlikda harakatga keltiring, shundan so'ng (agar harakat bir tekis va u yoki bu yo'nalishda tebranmasdan bo'lsa) barcha qayd etilgan hodisalarda siz zarracha o'zgarishlarni topa olmaysiz va ularning hech biri bilan siz aniqlay olmaysiz. kema harakatlanyaptimi yoki harakatsizmi. Sakrashda siz pol bo'ylab avvalgidek masofada harakat qilasiz va kema tez harakatlanayotganligi sababli orqa tomonda kamon tomon kattaroq sakrashlar qilmaysiz, garchi siz havoda bo'lsangiz ham, zamin ostida. siz o'zingizning sakrashingizga qarama-qarshi yo'nalishda harakat qilasiz va o'rtog'ingizga biror narsa uloqtirganda, u kamonda, siz esa orqa tomonda bo'lganingizda, nisbiy pozitsiyalaringiz teskari bo'lgandan ko'ra ko'proq kuch bilan tashlashingiz shart emas; 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 kattalarning bosh barmog'i va ko'rsatkich barmoqlarining uchlari orasidagi masofaga teng.); suvdagi baliq kemaning orqa tomoniga qaraganda old tomonga ko'proq harakat bilan suzmaydi; xuddi shunday tezda 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. havoda uzoq vaqt; va bir tomchi tutatqi tutatqidan ozgina tutun chiqsa, u bulut kabi yuqoriga ko'tarilib, osilib turgani, loqaydlik bilan, bir tomonga BOShQA yo'nalishda harakatlanayotgani ko'rinadi. Va bu barcha hodisalarning izchilligining sababi shundaki, kema harakati undagi barcha jismlarga, shuningdek, havoga umumiydir; Shuning uchun men siz kemaning pastki qismida bo'lishingiz kerakligini aytdim, chunki agar siz kemada, ya'ni ochiq havoda bo'lganingizda, kema harakatiga ergashmasangiz, yuqorida aytib o'tilgan ba'zilarida ko'proq yoki kamroq sezilarli farqlarni ko'rishingiz kerak edi. hodisalar: tutun, shubhasiz, havo bilan birga orqada qola boshlaydi; pashshalar va kapalaklar, havo qarshiligi tufayli, ular kemadan sezilarli masofada ajratilgan hollarda, kema harakatini bir xil darajada kuzatib borolmaydilar. ; agar ular yaqin turishsa, kemaning o'zi tartibsiz shaklli tuzilma bo'lgani uchun va o'zi bilan havoning eng yaqin qismlarini olib yuradi, ular kemani ko'p harakat qilmasdan kuzatib boradilar; xuddi shu tarzda, pochta otlarini minishda biz zerikarli pashshalar va otlar otlarning orqasidan qanday qilib tanasining u yoki bu qismiga uchib ketishlarini ko'ramiz; yiqilgan tomchilarda farq unchalik katta bo'lmaydi, sakrash yoki otilgan jismlarda esa umuman sezilmas bo'ladi" ( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, p. 286 - 287.).
Yodingizda bo'lsa, Ptolemey qushlar va bulutlar Yerning harakatiga mos kelmasligi kerakligini ta'kidladi. Endi Galileyning harakatning nisbiyligi printsipini o'rnatgan ushbu tajribasidan kelib chiqqan holda, qushlar ham, bulutlar ham, Yerning o'zi ham bir xil harakatda - Yer harakatida (bu holda harakatga o'xshash) ishtirok etadilar. kemaning) - va shuning uchun bir-biriga nisbatan harakat qilmaydi.
Ptolemey tarafdorlarining e'tirozlariga Galileyning oddiy tajribaga asoslangan javobidan aniqroq va ishonchliroq javob berish mumkin emas. Zamonaviy tilda va zamonaviy ilmiy terminologiyadan foydalangan holda, Galiley mexanik hodisalarning paydo bo'lishining tanlanganlardan mustaqilligini o'rnatgan deb aytar edik. inertial mos yozuvlar tizimlari. Garchi bu narsalar quyida muhokama qilinadigan bo'lsa-da, biz hali ham ba'zi tushuntirishlarni beramiz. Malumot tizimi deganda (qaysi) harakat ko'rib chiqiladigan jismlar tizimi (ehtimol, hatto bitta tana) tushuniladi. 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, ular hozir aytishadi), u yo dam oladi yoki to'g'ri harakatlanadi. doimiy tezlikda gorizontal tekislik. Boshqacha qilib aytganda, jism boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sir qilishdan ozod bo'lgan holatda tizim inertial hisoblanadi. Bunday tizimlar aslida mavjud emas (har doim tanaga ta'sir qiluvchi ba'zi kuchlar mavjud), lekin siz ularni tasavvur qilishingiz va ularga yaqinlashishingiz mumkin.
Jismning gorizontal tekislik bo'ylab hech qanday tashqi kuchlar ta'sirisiz to'g'ri chiziqli va bir tekis harakatlanishi inertsiya harakati deyiladi ( Lotincha inertia soʻzidan olingan inertiya — dam olish, harakatsizlik; Jismning inertsiyasi yoki inersiyasi deganda jismga tashqi kuchlar ta'sir qilmasa, uning holatini saqlab turish xususiyati tushuniladi.). Inertial tizimlar nomi shu erdan kelib chiqqan. Galiley o'rnatdi: harakatlanuvchi jismning holati (uning koordinatalari), tezligi, traektoriyasining tabiati ( Traektoriya - bu harakatlanuvchi jismning massa markazidan o'tgan chiziq.) harakat inertial sanoq sistemasini tanlashga bog'liq (masalan, statsionar kema, ya'ni Yer yoki Yerga nisbatan to'g'ri chiziqli va bir xilda harakatlanadigan kema), mexanika qonunlari, mexanik hodisalarning paydo bo'lishi quyidagilarga bog'liq emas. o'rganilayotgan mexanik qaysi maxsus inertial sanoq sistemasi harakat hisoblanadi.
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 ilmiy tilda Galileyning nisbiylik printsipi quyidagicha ifodalanishi mumkin: mexanika qonunlari o'zgarmasdir (Invariantlik - har qanday miqdorning (miqdorlar, tenglamalarning) ba'zi 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 bilan bog'liq.
Galiley o'zining "Muloqot" asarida Ptolemey tarafdorlarining Yerning o'z o'qi atrofida har kuni aylanishi va Quyosh atrofidagi orbita bo'ylab harakatlanishining mumkin emasligi haqidagi da'volari asossiz ekanligini ko'rsatdi. Bu Kopernikning dunyoning geliotsentrik tizimi foydasiga eng muhim dalil edi.
Galileyning dunyoning geliotsentrik sistemasi foydasiga yana bir argumentini ta'kidlash qiziq.Yerdan ko'rinadigan osmon jismlarining harakatini astronomik kuzatishlar, asosan, dunyoning geliotsentrik sistemasi pozitsiyasidan kelib chiqib, ham tushuntirilishi mumkin. Yerning o'z o'qi atrofida kunlik aylanishi va dunyoning geosentrik tizimi pozitsiyasidan, unga ko'ra barcha samoviy jismlar harakatsiz Yer atrofida aylanadi. Birinchi holda, dunyoning geliotsentrik tizimini asos qilib olgan holda, samoviy jismlar harakatining astronomik kuzatishlarini tushuntirish nisbatan sodda bo'lib chiqadi - 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.
Galiley Yerning o'z o'qi atrofida kunlik aylanishi haqida shunday yozadi.
« Salviati. Agar biz yulduz sferasining ulkan hajmini undagi ko'p, millionlab marta bo'lgan globusning ahamiyatsizligi bilan solishtirganda hisobga olsak, keyin bir kecha-kunduzda to'liq inqilobni bajarishi kerak bo'lgan harakat tezligi haqida o'ylaymiz. , keyin men o'zimni ishontira olmayman, kimdir yulduz sferasi tomonidan amalga oshirilishini to'g'riroq va ehtimol deb hisoblaydigan kimdir bor, lekin Yer harakatsiz qoladi.
Sagredo. Agar bunday harakatlarga bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan mutlaqo barcha tabiat hodisalari bir holatda ham, boshqa holatda ham bir xil oqibatlarga olib keladigan bo'lsa, unda men butun olamni harakatga keltirishni to'g'riroq deb hisoblagan kishini darhol tan olgan bo'lardim, faqat. Shahar va uning atrofini tomosha qilish uchun villangiz gumbazining tepasiga ko'tarilib, butun er uning atrofida aylanishini talab qilgan odamdan ham aqlsizroq bo'lardi va u Yerning harakatsizligini saqlaydi. boshini o'girishga ovora "( Galileo Galiley. Sevimli tr., 1-jild, 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 eslatib o'tish kerak.
Jismlarning erkin tushishi va ularning qiya 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 yiqilish vaqtining kvadratiga proportsional ekanligini aniqladi. Bu ajoyib kashfiyot edi. Bu keyinroq muhokama qilinadigan jismlarning tortishish va inertial massalarining raqamli tengligini o'rnatishga imkon berdi.
Galiley parabolik harakat nazariyasini yaratdi va uloqtirilgan jismning, ya'ni boshlang'ich surish va tortishish ta'sirida harakatlanuvchi jismning traektoriyasi parabola ekanligini aniqladi.
Galiley materiallarning mustahkamligi va qarshiligi nazariyasi sohasida ko'p ish qildi. Galiley tomonidan mexanik o'xshashlik va tananing og'irligi muhim bo'lgan holatda, jismlarning kuchiga nisbatan o'xshashlik yo'qligi haqidagi fikrlari juda qiziq.
Galiley bu masala bo'yicha shunday yozadi: "Agar biz devorga to'g'ri burchak ostida o'rnatilgan qandaydir qalinlikdagi yog'och logni olsak, u ufqqa parallel bo'ladi va uning uzunligi eng yuqori chegaraga yetadi deb faraz qilsak. u hali ham ushlab turishi mumkin bo'lgan , ya'ni uzunligi boshqa sochga oshganida, u o'z og'irligidan uzilib qolganda, bu log dunyoda yagona bo'ladi. Agar uning uzunligi, deylik, qalinligidan yuz baravar oshsa, biz bir xil daraxtdan qalinligidan yuz baravar ko'p bo'lgan bir xil miqdorga bardosh bera oladigan bitta logni topa olmaymiz. Misol uchun: barcha kattaroq jurnallar buziladi, lekin kichikroqlari o'z vazniga qo'shimcha ravishda qo'shimcha yuklarga bardosh bera oladi. O'z vazningizni ko'tara olish haqida aytganlarim boshqa tuzilmalarga ham tegishli ( Iqtibos tomonidan: Sedov L.I. Galiley va mexanika asoslari. M.: Pauka, 1961, p. 36-37).
Shu munosabat bilan Galiley kichik hayvonlarning "kuchliligi" va harakatchanligi jihatidan katta hayvonlarga nisbatan afzalliklari va ularning o'lchamiga cheklov mavjudligi haqida juda qiziqarli fikrlarni bildirdi. Bu savollarning aniq yechimi faqat uch yuz yildan keyin topildi.
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 ko'rinishini oldindan belgilab bergan. Aynan ular dunyoqarashning yangi turiga, shuningdek, yangi fan - matematik eksperimental tabiatshunoslikka asos solganlar. Matematik qonunlarga chuqurroq kirib borish va tabiatning asl mohiyatini anglash uchun Galiley ko'plab texnik qurilmalar va asboblar - linza, teleskop, mikroskop, magnit, havo termometri, barometr va boshqalarni takomillashtirdi va ixtiro qildi. Ulardan foydalanish tabiatshunoslikka yunonlarga noma'lum yangi o'lchov berdi. Koinot haqidagi oldingi fikrlar unda amal qiladigan universal matematik qonunlarni tushunish uchun eksperimental tadqiqotlarga o'rin berdi.
G. Galiley (1564-1642)
Galiley tajribaga bo'lgan tizimli yo'nalishini matematik tushunish istagi bilan birlashtirgani juda muhimdir. Va u buni shu qadar yuksak baholadiki, u an’anaviy mantiqni tafakkurning foydasiz quroli sifatida bir o‘ziyoq insonga isbotlash san’atini o‘rgatishga qodir bo‘lgan matematika bilan butunlay almashtirish mumkin deb hisobladi.
Galileyning matematik analitik usuli uni borliqni mexanik talqin qilishga olib keldi va unga fizik qonun tushunchasini zamonaviy tushunchada shakllantirish imkonini berdi. Bu olimning ijodidan boshlab, fan tabiatning sof sifat talqini bilan butunlay sindirilgan deb hisoblash mumkin. Galileyning mexanika va astronomiya sohasidagi kashfiyotlari fanning yangi turini yaratishda alohida ahamiyatga ega edi. Aynan ular geliotsentrizmni oqlash uchun mustahkam poydevor yaratdilar.
Geliosentrizm - Quyoshni koinotning markazi sifatida aks ettiruvchi dunyo tasviri, uning atrofida barcha sayyoralar, shu jumladan Yer ham aylanadi.
Yangi dunyoqarashning qaror topishiga to'sqinlik qilayotgan eng jiddiy muammolardan biri bu yer va osmon hodisalari va jismlari o'rtasida tub farq borligiga qadim zamonlarda shakllangan va butun o'rta asrlarda saqlanib qolgan uzoq yillik e'tiqod edi. Aristotel davridan beri osmonlar efirdan tashkil topgan va Yer atrofida ideal aylana orbitalarida aylanadigan ideal jismlarning joylashuvi ekanligiga ishonishgan. Erdagi jismlar butunlay boshqa qonunlarga muvofiq paydo bo'ladi va ishlaydi. Shuning uchun, keng qamrovli nazariyalarni yaratish va tabiat qonunlarini kashf qilishdan oldin, zamonaviy olimlar er va samoviy bo'linishni rad etishlari kerak edi. Bu yo'nalishdagi birinchi qadamni Galiley qo'ydi.
Kirgandan keyin 1608 gr . Skop 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 va 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 mavjudotlari 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'pgina bayonotlarini birinchi marta tajriba yo'li bilan sinab ko'rdi va shu bilan fizikaning yangi tarmog'i - dinamika - qo'llaniladigan kuchlar ta'sirida jismlarning harakati haqidagi fanga asos soldi. Bundan oldin fizikaning ko'p yoki kamroq rivojlangan yagona tarmog'i statika edi.
Statika - Arximed tomonidan asos solingan, qo'llaniladigan kuchlar ta'sirida jismlarning muvozanati haqidagi fan.
Galiley jismlarning erkin tushishini ham o'rganib chiqdi va o'z kuzatishlari asosida u tananing og'irligi yoki tarkibiga mutlaqo bog'liq emasligini aniqladi. Shundan so'ng u tezlik va tezlanish tushunchalarini shakllantirdi va 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 uloqtirishda katta rol oʻynagan inersiya gʻoyasiga keldi. yanada rivojlantirish tabiiy fanlar. Barcha jismlar tabiat tomonidan belgilangan joyga etib borishga intiladi, shundan so'ng harakat to'xtaydi, deb hisoblagan Aristoteldan farqli o'laroq, Galiley harakatlanuvchi jism doimiy bir tekis to'g'ri chiziqli harakatda yoki tinch holatda qolishga intiladi, agar uni biron bir tashqi kuch to'xtatmasa yoki uning harakat yo'nalishidan chetga chiqmaydi. Inertsiya g'oyasi geliotsentrizm muxoliflarining e'tirozlaridan birini rad etishga imkon berdi, ular Yer yuzasida joylashgan jismlar, agar u harakatlansa, muqarrar ravishda undan uloqtiriladi va har qanday raketa yuqoriga ko'tariladi. to'g'ri burchak otishning boshlang'ich nuqtasidan ma'lum masofaga tushishi shart. Inertsiya tushunchasi harakatlanayotgan Yer o'z harakatini uning ustida joylashgan barcha jismlarga avtomatik ravishda etkazishini tushuntirdi.
Geliosentrizm muxoliflarining yana bir e'tirozi shundaki, biz Yerning harakatini sezmaymiz. Bunga javobni Galiley ham klassik nisbiylik tamoyilini shakllantirishda bergan. Ushbu printsipga ko'ra, tizim ichida amalga oshirilgan hech qanday mexanik tajribalar tizimning dam olish yoki bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanishini aniqlay olmaydi. Bundan tashqari, nisbiylikning klassik printsipi shuni ta'kidlaydiki, dam olish va bir tekis chiziqli harakat o'rtasida farq yo'q, ular bir xil qonunlar bilan tavsiflanadi. Harakat va dam olishning tengligi, ya'ni. inertial tizimlar - tinch holatda yoki bir-biriga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatda ekanligini Galiley mulohazalar va ko'plab misollar bilan isbotladi. Misol uchun, kema kabinasida bo'lgan sayohatchi stolida yotgan kitobning dam olishiga haqli ravishda ishonadi. Ammo qirg‘oqdagi odam kema suzib ketayotganini ko‘radi va u kitobning harakatlanayotganini va bundan tashqari, kema bilan bir xil tezlikda harakatlanayotganini da'vo qilish uchun barcha asoslarga ega. Xo'sh, kitob haqiqatan ham harakatdami yoki dam oladimi? Bu savolga oddiygina "ha" yoki "yo'q" deb javob berib bo'lmaydi. Sayohatchi va qirg'oqdagi odam o'rtasidagi nizo, agar ularning har biri faqat o'z nuqtai nazarini himoya qilsa va sherigining nuqtai nazarini inkor etsa, vaqt behuda bo'ladi. Ularning ikkalasi ham to'g'ri va o'z pozitsiyalarini yarashtirish uchun ular faqat bir vaqtning o'zida kitobning kemaga nisbatan dam olishini va kema bilan birga qirg'oqqa nisbatan harakat qilishini tan olishlari kerak.
Mexanika qonunlari uning astronomik kashfiyotlari bilan birgalikda Kopernik gipotezasi uchun fizik asos bo'lib xizmat qildi, uni yaratuvchisining o'zi hali bunga ega emas edi. Gipotezadan kelib chiqqan holda, geliotsentrik ta'limot endi nazariya maqomiga ega bo'la boshladi.
Ammo yer va samoviy harakatlar o'rtasidagi bog'liqlik masalasi hali oxirigacha hal qilinmagan va Yerning o'zi harakati tushuntirilmagan. Sayyoralarning haqiqiy harakati, shuningdek, Kopernikning geliotsentrik gipotezasidagi (aylana harakati), shuningdek, Ptolemeyning geotsentrizmidagi tavsifiga juda mos kelmadi.
Buyuk italyan olimi Galileo Galiley (1564-1642) Kopernik ta'limotini tan olish uchun hal qiluvchi kurash olib bordi. Shu bilan birga, u butun front bo'ylab ruhoniylar, rohiblar va sxolastiklarning o'rta asrlar dunyoqarashiga qarshi hujum uyushtirdi va tabiatni bilishning ilmiy usuliga asos soldi. Galiley tabiat haqidagi eksperimental fan - tabiatshunoslikning asoschilaridan biridir.Galiley Piza shahrida musiqachi oilasida tug'ilgan. Galileyning otasi uni shifokor qilmoqchi edi, shu maqsadda uni 1581 yilda Piza universitetiga yubordi. Biroq, Galileyning qiziqishlari boshqa sohada edi va u o'qituvchilikdan voz kechib, Florensiyaga ko'chib o'tdi. Bu yerda 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, u erda 1610 yilgacha ishladi. Bu vaqt davomida Galiley fizika-matematika fanlari sohasida ilmiy tadqiqotlar bilan shug'ullangan. shuningdek, o'z davrining texnik muammolari.
Galileo Galiley
Galiley juda erta Aristotel mexanikasi va astronomiyasining raqibiga aylandi. Galileyning shogirdi Viviani guvohlik berishicha, Galiley hali Pizada bo‘lganidayoq Aristotelning og‘ir jismlar yengil jismlarga qaraganda tezroq tushadi degan ta’limotini rad etgan. Uning guvohligiga ko'ra, Galiley hatto Pizadagi egilgan minoradan turli jasadlarni uloqtirib, tajribalar o'tkazgan. eksperimental tasdiqlash Aristotel fikrining noto'g'riligi 1. Aristotel astronomiyasiga nisbatan dastlabki tanqidiy munosabat Galileyning 1597 yilda Keplerga yozgan maktubidan dalolat beradi. Bu maktubida u shunday yozadi:
“Men haqiqatni izlashda shunday buyuk ittifoqchini topganimdan o'zimni baxtli deb bilaman. Darhaqiqat, haqiqat sari intiluvchi va 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. Bu 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, buni qilishga qaror qilgan bo'lardim. Ammo bunday bo'lmagani uchun men ehtiyot bo'laman." 2 .
Galiley o'z maktubida gapiradigan Kopernik ta'limotini himoya qilish uchun dalillar, ehtimol, uning mexanika sohasidagi yangi kashfiyotlari bo'lsa kerak (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 golland ustalari tomonidan teleskop ixtirosi haqida bilib oldi va 1609 yilda o'zi shunday teleskopni loyihalashtirdi. Galiley teleskopi qavariq ob'ektiv linzali va botiq okulyar linzaga ega edi.
Bu o'ttiz barobardan ko'proq o'sishni berdi (11-rasm). Ushbu teleskop bilan osmonni kuzatgan Galiley bir qator muhim kuzatishlarni amalga oshirdi. U Oyning yuzasi - samoviy jismning tashqi ko'rinishidan tubdan farq qilmasligini aniqladi yer yuzasi. Yer kabi Oyning ham tog‘ cho‘qqilari va vodiylari bor. Galiley yana shuni aniqladiki, sayyoralar qo'zg'almas yulduzlardan farqli o'laroq, Oyga o'xshaydi va teleskop orqali dumaloq nurli disklar shaklida 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 (oylar) Oyning Yer atrofida aylanishi kabi Yupiter atrofida aylanishini payqadi. Galiley, shuningdek, qo'zg'almas yulduzlar soni yalang'och ko'zga ko'rinadiganidan ancha ko'p ekanligini aniqladi.
Galiley o'z kashfiyotlariga asoslanib, Kopernik ta'limotini Olamning haqiqiy tuzilishi nazariyasi sifatida tarqatish va asoslash yo'liga ehtiyotkorlik bilan, lekin qat'iyat bilan kirishdi. U zudlik bilan Galileyning kashfiyotlarini inkor etgan yoki Muqaddas Yozuvlar vakolatiga murojaat qilgan ilohiyotchilarning qarshiligiga duch keldi. Biroq, Galiley mohirona kurashdi va sof diniy masalalarga tegmaslikka harakat qildi. 1516 yilda tegishli cherkov Kopernik ta'limotini rasman qoraladi, uning kitobi taqiqlangan kitoblar ro'yxatiga kiritildi va Galiley bundan buyon bu ta'limotga amal qilmaslik yoki uni targ'ib qilmaslik kerakligi haqida ogohlantirildi. Galiley bir muddat jim turishga majbur bo'ldi. Biroq, u Kopernik tizimini tasdiqlovchi 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 o'zining olim sifatidagi obro'-e'tiboriga, shuningdek, eng yuqori ruhoniylarning ba'zi doiralarining yordamiga ishonishi mumkinligini bilar edi. Biroq, inkvizitsiya tomonidan darhol qo'lga tushmasdan turib, "Kopernik bid'atini" himoya qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri gapirish mumkin emas edi. Butun vaziyatni baholab bo'lgach, Galiley Kopernik tizimi mohiyatan asoslanadigan kitob yozishga qaror qildi, ammo kitob muallifini uni himoya qilishda rasmiy ravishda ayblab bo'lmaydigan tarzda. Ushbu kitob 1632 yilda "Dunyoning eng muhim ikkita tizimi bo'yicha dialog: Ptolemey va Kopernik" nomi ostida nashr etilgan. U Kopernik ta'limotining tarafdori Signor Salviati va Ptolemey tizimining himoyachisi Simplicio o'rtasidagi suhbat yoki munozara shaklida yozilgan. Bahsda uchinchi shaxs ham ishtirok etdi - Sagredo, u aslida Salviati tomonida edi. O'zini bid'at ayblovlaridan himoya qilish uchun Galiley so'zboshida Yerning harakati haqidagi ta'limot cherkov tomonidan taqiqlanganligini va kitobda bu ta'limot faqat muhokama qilingan va tasdiqlanmaganligini ko'rsatdi. 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. Muallif kim tarafida ekanligi va aslida qanday maqsadni ko‘zlaganini o‘quvchi aniq tushundi. Ushbu kitob nashr etilgandan keyin 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 uni targ'ib qilishni taqiqlovchi farmonga bo'ysunmaslikda 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, rad etmoqchi bo'lgan pozitsiyasi uchun odatiy dalillarni ham ishonchli tarzda taqdim etdi. Inkvizitsiya bu tushuntirish bilan qanoatlantirdi, lekin Galiley qilishi kerak bo'lgan Kopernik ta'limotidan ommaviy ravishda voz kechishni talab qildi. Suddan so'ng Galiley inkvizitsiya nazorati ostida ilmiy faoliyat bilan shug'ullanishni davom ettirdi va mexanika, akustika va boshqalarga bag'ishlangan "Ikki yangi fan bo'yicha suhbatlar va matematik dalillar" yangi ilmiy ishini yozdi. Ushbu asarning qo'lyozmasi 1638 yilda Gollandiyada nashr etilgan. Galiley 1642 yilda vafot etgan. Uning o'limida inkvizitsiyaning ikki vakili hozir bo'lgan.
Tashqaridan Galileyning sud jarayoni cherkovning g‘alabasidek ko‘rindi, lekin aslida bu uning mag‘lubiyati edi. Galiley faoliyati va uning kurashi natijasida geliotsentrik ta'limot keng ma'lum bo'ldi va Evropada madaniyatli odamlarning ongini egalladi. To'g'ri, Galiley kitobi, xuddi Kopernik kitobi kabi, uzoq vaqt davomida (1822 yilgacha) taqiqlangan kitoblar ro'yxatida edi. Biroq, allaqachon 17-asrning ikkinchi yarmida. Ular bu taqiqqa e'tibor berishni to'xtatdilar.
“Muloqot”da Kopernik nazariyasini himoya qilish uchun ikki turdagi dalillar keltiriladi. 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 etdilar va Ptolemey tomonidan bildirilgan Yer harakati haqidagi 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 kuchlarini istisno qilsak, Yerdagi gorizontal sirtdagi har qanday harakat, Aristotel terminologiyasi bilan aytganda, tabiiy, ya’ni kuch ta’sirini talab qilmaydigan harakatdir, deb ta’kidlaydi. Bu tezligini saqlab, abadiy sodir bo'ladi. Shu bilan birga, Galiley bu pozitsiyani shunchaki tasdiqlamaydi, balki tajribaga murojaat qiladi. Muloqot ishtirokchilari bunday tajribalarni muhokama qilishadi. Jismning to'liq silliq (ya'ni, ishqalanishsiz) qiya tekislik bo'ylab harakati hisobga olinadi. Agar tana moyil tekislik bo'ylab yuqoriga ko'tarilsa, uning tezligi pasayadi, agar pastga tushsa, u 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 harakatlansa, harakatga hech qanday qarshilik ko'rsatmasa, demak, 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 shakllantirgan. Bu hali keyinroq berilgan inersiya qonunining umumiy formulasi emas. Lekin bu yerda, albatta, tubdan yangi qadam tashlandi. Ushbu formulada bir tekis harakat doimiy tezlikda 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 Galileyning tez aylanadigan g'ildirakdagi kabi jismlar nima uchun Yerdan uzoqqa uchmaydi degan savolni muhokama qilish orqali baho berish mumkin. Galileyning aniq ta'kidlashicha, g'ildirak chetidan tashlangan jism 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, nima uchun Yerda joylashgan jismlar uning aylanish jarayonida uning yuzasidan uchib ketmaydi, degan savol tug'iladi? Galiley bu masalani hal qilmaydi; u zamonaviy tilda markazdan qochma tezlashuv tortishish tezlashishiga nisbatan ahamiyatsiz deb hisoblagan.
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 tushunganligini ko'ramiz.
Galiley inersiya qonuni bilan bir vaqtda yana bir asosiy tamoyildan foydalanadi klassik mexanika, kuchlar ta'sirining mustaqilligi deb ataladigan qonun, yana Yerning tortishish maydonidagi jismlarning harakatiga nisbatan qo'llaniladi. Galileyning so'zlariga ko'ra, tana o'zining gorizontal tezligini nafaqat ushlab turilganda saqlab qolishga intiladi. gorizontal tekislik, balki erkin tushganda ham, ya'ni tana yiqilsa, u holda vertikal ta'sir etuvchi tortishish kuchi tezlikning gorizontal komponentiga hech qanday ta'sir qilmaydi. Boshqa tomondan, tortishish kuchi ta'sirida tezlikning vertikal komponentining o'zgarishi tananing gorizontal harakatda yoki yo'qligiga bog'liq emas.
O'rnatilgan qonunlarga asoslanib, Galiley nima uchun Yerda bo'lganimizda uning harakatini sezmasligimizni tushuntiradi. Masalan, erkin tushayotgan tosh vertikal ravishda tushadi, chunki uloqtirish paytida u otish nuqtasida Yer yuzasi bilan bir xil tezlikka ega. Yiqilish paytida bu tezlikni saqlab qoladi. Galiley buni tasdiqlash 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 gipotezani rad etib bo‘lmasligini ko‘rsatadi. Galiley o'z tushuntirishlarini jamlab, nisbiylikning klassik tamoyilini shakllantiradi. Uning ta'kidlashicha, inertial harakat faqat bu harakatda ishtirok etmasdan sezilishi mumkin, chunki u bunday harakatdagi narsalarga ta'sir qilmaydi. Galiley bu pozitsiyani tushuntirib, quyidagi misolni keltiradi:
“Do'stlaringizdan biri bilan yolg'iz bo'ling, - deb yozadi u, - qandaydir kemaning pastki qismidagi 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; yana tepaga chelakni osib qo'ying, undan suv tomchilab quyida joylashgan tor bo'yinli boshqa idishga tushadi. Kema harakatsiz turganda, kichik uchuvchi hayvonlarning xonaning barcha yo'nalishlarida bir xil tezlikda qanday harakat qilishini diqqat bilan kuzatib boring; baliq, siz ko'rib turganingizdek, barcha yo'nalishlarda befarq suzadi; barcha tushayotgan tomchilar almashtirilgan idishga tushadi va siz biror narsani uloqtirganda, agar masofalar bir xil bo'lsa va ikki oyog'ingiz bilan sakrab chiqsangiz, uni bir tomonga boshqa tomonga qaraganda ko'proq kuch bilan tashlashingiz shart emas. bir marta, so'ngra istalgan yo'nalishda bir xil masofaga sakrab chiqing. Bularning barchasini diqqat bilan kuzatib boring, garchi sizning fikringizcha, kema harakatsiz bo'lsa ham, hamma narsa shu tarzda sodir bo'lishi kerakligiga shubha yo'q. Endi kemani istalgan tezlikda harakatga keltiring, shundan so'ng (agar harakat bir tekis va u yoki bu yo'nalishda tebranmasdan bo'lsa) barcha qayd etilgan hodisalarda siz zarracha o'zgarishlarni topa olmaysiz va ularning hech biri bilan siz aniqlay olmaysiz. kema harakatlanyaptimi yoki tik 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). Aslini olganda, mexanikaning ta'limot sifatida rivojlanishi mexanik harakat. 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 mexanikaning 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 sxolastikani qoralaydi, haqiqatdan ajralgan va faqat hokimiyatga tayanadi. Galileyning xizmati faqat tajribani bilim manbai deb bilishida emas. Tajriba bilim manbai sifatida Galileydan oldin ham e'lon qilingan va fan aslida undan oldin ham 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 eksperimental bilimning to'g'ri ilmiy usulini topish muhim edi: Galiley aynan shunday qildi. Galileydan oldin tajriba faqat bilimning boshlang'ich nuqtasi edi. Umumiy ma'noda tadqiqot usuli asosan ikki qismdan iborat edi: to'g'ridan-to'g'ri kuzatishlar (juda ko'pincha tasodifiy) va bu kuzatishlar asosida umumiy nazariyani qurish. Tuzilgan nazariyaning xulosalarini sinab ko'rishdan iborat bo'lgan uchinchi bo'g'in yo butunlay yo'q edi yoki boshlang'ich bosqichida edi va umuman ishlab chiqilmagan. Shuning uchun ham qadimgi davrlarda 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. Bu Aristotelning osmon va uning dinamikasi haqidagi ta'limoti edi. U hech qanday batafsil tahlil qilinmagan eng oddiy bevosita kuzatishlarga asoslangan edi. Antik va o'rta asrlarning kundalik amaliyoti, masalan, bir xil aravani yuqori tezlikda tortish uchun ko'proq harakat qilish kerakligini yoki ko'pincha og'irroq jismlar engilroqlarga qaraganda tezroq tushishini ko'rsatdi. Bu va shunga o'xshash kuzatishlar Aristotelga fantastik xarakterga ega bo'lgan barcha dinamika tizimini yaratish uchun etarli bo'lib tuyuldi. Harakat nazariyasini kuzatilgan faktlar bilan uyg‘unlashtirish bilan cheklanib qolmasdan, balki bu nazariyadan oqibatlar chiqarib, maxsus ishlab chiqilgan tajribalar yordamida uning to‘g‘ri yoki noto‘g‘riligini tekshirish Aristotelning ham, uning shogirdlarining ham xayoliga ham kelmagan.
Galiley boshqacha harakat qiladi: harakatni o'rganayotganda, u individual tajribalarning bevosita natijalaridan ajralib chiqadi. U tayanadigan qonunlar va qoidalar ilmiy abstraktlar bo'lib, alohida kuzatilgan faktlardan kelib chiqmaydi. Shunday qilib, inertsiya qonunini Galiley eksperimental ravishda to'g'ridan-to'g'ri tekshirib bo'lmadi. Ishqalanishsiz jismning harakatini bevosita kuzatish mumkin emas edi. Jismning bir xil tezlanish bilan tushishi haqidagi qonunni ham, aniq aytganda, o'sha paytda eksperimental tekshirish mumkin emas edi. Biroq, ilmiy abstraksiya faktlarning oddiy bayoniga qaraganda hodisalarning mohiyatiga chuqurroq kirib boradi, bu faktlar ichida yashiringan umumiy narsaning ifodasi bo'lib, o'rganishda birinchi marta paydo bo'lgan hodisalar doirasidan tashqariga chiqadi. Ilmiy abstraksiya gipoteza shaklida ifodalanadi. Gipoteza undan olingan xulosalar asosida yangi fakt va hodisalarni bashorat qilish imkonini beradi. Shunung uchun ilmiy gipoteza keyingi ilmiy izlanishlarda yetakchi g‘oyaga aylanadi. Shu bilan birga, uning oqibatlari va bashoratlaridan olingan xulosalarni tekshirish gipotezani ilmiy qonunga aylantiradi.
Galileyning eksperimental usuli, ayniqsa, jismlarning tushish qonunlarini o'rganishida yaqqol ko'zga tashlanadi. 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. Ushbu taxminlardan Galiley oqibatlarga olib keladi. U isbotlaydiki, agar jism bir tekis tez tushsa, ya'ni agar v~t, keyin bosib o'tgan masofa t 2 ga proportsional bo'ladi. Eksperimental texnika bu 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 yivli uzun taxtani oladi. Kengashning bir uchida stendni mustahkamlang, shunda taxta eğimli tekislik hosil qiladi. To'pni truba bo'ylab siljishga majburlab, u to'pning truba bo'ylab ma'lum masofani bosib o'tish vaqtini o'lchaydi. Galiley to'pning harakat vaqtini idishdan kichik teshikdan oqib chiqayotgan suv miqdori bilan o'lchaydi. 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. Bu yerdan Galiley bu holat erkin tushish uchun ham to'g'ri keladi, degan xulosaga keladi, chunki jismning vertikal pastga qarab harakatlanishi uning qiyalik burchagi 90 ° ga moyil bo'lganda, uning qiya tekislik bo'ylab harakatining cheklovchi holati sifatida qaralishi mumkin. Shunday qilib, tajriba asosiy farazni tasdiqlaydi va endi biz tushish qonuni o'rnatilgan deb hisoblashimiz mumkin. Ushbu tadqiqot aniq yangi havolani o'z ichiga oladi: aytilgan gipotezani asoslash, maxsus ishlab chiqilgan eksperimental tadqiqot yordamida undan xulosa chiqarish.
Shunday qilib, Galileyning ilmiy tadqiqot usulini quyidagicha tavsiflash mumkin: kuzatishlar va eksperimentlardan faraz o'rnatiladi - gipoteza, u tajribalarni umumlashtirish bo'lsa ham, har bir aniq tajribada bevosita mavjud bo'lmagan yangi narsani o'z ichiga oladi. Gipoteza qat'iy matematik va mantiqiy yo'l bilan ma'lum oqibatlarni olish, eksperimental tekshirish mumkin bo'lgan ba'zi yangi faktlarni bashorat qilish imkonini beradi. Natijalarni tekshirish gipotezani tasdiqlaydi - uni jismoniy qonunga aylantiradi. Asosiy ma'noda bu usul tabiatshunoslik rivojlanadigan asosiy usulga aylanadi.
Galiley o‘z asarlarida materiyaning tabiati, moddiy olam harakati va qonuniyatlari haqidagi yangi g‘oya – mexanik materializmning asosiy belgilarini 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 yoki qayta yaratilmaydi. Galiley atomistik gipotezani qayta tiklab, tabiatni miqdoriy mexanik tushunishning asosiy xususiyatlarini belgilaydi. U sxolastiklar kiritgan son-sanoqsiz yashirin sifatlarni (intilishlar, nafrat va boshqalar) 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 hislarining paydo bo'lishini tushuntirish uchun men tashqi jismlardan o'lcham, raqamlar, miqdor va ko'p yoki kamroq tez harakatlardan boshqa narsani talab qilmaymanmi; Menimcha, agar quloqlar, tillar, burunlarni yo‘q qilsak, bizningcha, tirik mavjudotdan tashqarida bo‘sh nomlardan boshqa narsa bo‘lmagan hidlar, ta’mlar va tovushlar emas, balki faqat raqamlar, raqamlar va harakatlar qoladi». 5 .
Shunday qilib, Galiley timsolida ilm-fan o'rta asr ilohiyotchilari, ruhoniylari, rohiblari va sxolastikalarining dunyoqarashiga har tomonlama hujum qildi, buning natijasida unga qattiq zarba berildi. Shu bilan birga Galiley tabiatni o‘rganishning yangi eksperimental usuliga asos soldi, tabiatshunoslik va yangi dunyoqarash – mexanik materializm 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 Vivianining ushbu ko'rsatmasining to'g'riligi masalasida hozirda turli xil fikrlar bildirilmoqda. Ba'zi tarixchilar bu tajribalarning haqiqiyligini inkor etadilar, boshqalari esa Vivianining guvohligiga ishonish kerak, deb hisoblashadi.
2 Daneman F. Tabiatshunoslik tarixi. T. II. M.-L., ONTI, 1933, s. 29.
3 Galileo Galiley. Tanlangan asarlar. T. II. M., «Fan», 1964, 1-bet. 304.
4 Galileo Galileo, Tanlangan asarlar. T. I. M., “Ilm”, 1964, bet. 286.
5 Jahon falsafasi antologiyasi. T. II. M., «Tafakkur», 1970, 1-bet. 224-225.
