Контрольные вопросы

1. Как повлияло появление письменности на зарождение науки в древних цивилизациях?

2. Перечислите особенности древней науки и техники.

3. В каких областях науки и техники древние достигли наибольших успехов? Чем это можно объяснить?

4. Какие факторы способствовали зарождению теоретической науки?

5. Чем объясняются особенности античной науки? Назовите ее достоинства и недостатки.

6. Натурфилософские системы Древней Греции, их достоинства и недостатки.

7. Научные программы античности, их характеристики и роль в науке.

8. Особенности науки в период эллинизма. Первая строгая и законченная научная теория.

9. Почему статика и гидростатика излагалась Архимедом геометрически?

10. Какие оптические законы были открыты в период эллинизма?

11. Почему неправильные представления о «лучах зрения» Евклида, исходящих из глаз, позволили получить правильные законы геометрической оптики?

12. Роль античных концепций в развитии физики.

13. Почему Древняя Греция стала родоначальником теоретической науки?

14. Какие физические идеи, лежащие в основе современной науки, зародились в недрах античной науки?

15. Развитие представлений о материи в период античности. Что есть материя с точки зрения современной физики?

16. Древнегреческий философ Зенон считал, что верить можно только разуму, и отрицал возможность чувственного познания мира, который рассматривал как неподвижный и неизменный. Доказательству невозможности движения посвящены следующие апории Зенона.

1. «Дихотомия». Чтобы пройти какое-либо расстояние, надо сначала пройти половину его, а еще раньше надо пройти половину половины, то есть одну четвертую часть пути, и так, продолжая делить пополам все уменьшающиеся отрезки пути, мы никогда не кончим деления, и, следовательно, никогда не начнем движения. А раз движение не может начаться, то оно невозможно. «Движения нет…».

2. «Ахиллес и черепаха». Данная апория утверждает, что быстроногий Ахиллес никогда не догонит медлительную черепаху, так как, пока Ахиллес пройдет первоначальное расстояние между ним и черепахой, она продвинется еще на некоторое расстояние. За время прохождения и этого расстояния черепаха еще продвинется вперед, пусть даже на малое расстояние, так как она не стоит на месте, и так до бесконечности…

3. «Стадион». Есть три ряда всадников. По сигналу первый ряд всадников остается на месте, второй ряд мчится направо, а третий налево с такой же скоростью. За какой-то промежуток времени, последний всадник второго ряда сдвинется на расстояние, равное половине длины неподвижного ряда. За это же время последний всадник третьего ряда сдвинется на такое же расстояние влево. Поэтому, последний всадник второго ряда удалится от последнего всадника третьего ряда на расстояние равное длине неподвижного ряда. Отсюда следует, что, так как за одно и то же время, последний всадник второго ряда должен проскакать один и тот же путь, то половина равна целому, то есть ½=1. Но это невозможно, следовательно движение само себя отрицает.

Разрешите апории Зенона, указав его ошибки.

17. Согласно представлениям древнегреческих атомистов, атомы являются неделимыми. Что можно ответить на это с точки зрения современной физики?

18. Аристотель считал, что тяжелые тела падают быстрее легких. И если на камень положить сверху такой же камень, то последний будет подталкивать нижний, в результате чего его движение станет быстрее. Опровергните Аристотеля, указав на его ошибку.

19. После установления теории рычага Архимед заявил: «Дайте мне точку опоры, и я переверну мир». Докажите, что Архимед переоценил свои возможности, рассчитав, на сколько сдвинулся бы длинный конец рычага, для поднятия Земли хотя бы на 1 см, и сколько времени на это потребовалось. (Размер Вселенной, доступной для наблюдения с помощью современных приборов 10²⁶ м, время существования Вселенной 10¹⁸ секунд).

20. Явление электризации было открыто Фалесом Милетским. Его дочь заметила, что шерсть прилипает к янтарному веретену во время прядения. Объясните это явление с точки зрения современной физики.

21. В недрах античной науки зародились две противоположные концепции описания природы – континуалистская (непрерывная) концепция Аристотеля и корпускулярная (дискретная) концепция атомистов. Кто из современников представителей указанных концепций обратил внимание на противоречивый характер непрерывности и ее связь с дискретностью? Какая концепция лежит в основе современной физики?

22. Проанализируйте отрывки поэмы Тита Лукреция Кара «О природе вещей»:

…Но продолжаю я нить своего рассуждения снова.

Всю, самое по себе, составляют природу две вещи:

Это, во-первых, тела, во-вторых же, пустое пространство,

Где пребывают они и где двигаться могут различно.

Что существуют тела — непосредственно в том убеждает |

Здравый смысл; а когда мы ему доверяться не станем,

То и не сможем совсем, не зная, на что положиться,

Мы рассуждать о вещах каких-нибудь тайных и скрытых,

Если ж пространства иль места, что мы пустотой называем,

Не было б вовсе, тела не могли бы нигде находиться

И не могли б никуда и двигаться также различно,

Как я на это тебе указал уже несколько раньше,

Кроме того, привести ничего ты не мог бы такого,

Что и не тело и что к пустоте вместе с тем не причастно

И оказаться могло б какой-нибудь третьей природы.

…Дальше, тела иль вещей представляют собою начала,

Или они состоят из стеченья частиц изначальных.

Эти начала вещей ничему не под силу разрушить,

Плотностью тела своей они все, наконец, побеждают.

…Видимо, нет ничего, таким образом, плотного в мире.

Но коль и разум, а с ним и природа вещей принуждают

Думать иначе, то здесь мы в немногих стихах истолкуем,

Что существуют такие тела, что и прочны и вечны:

Это — вещей семена и начала в учении нашем,

То, из чего получился весь мир, существующий ныне.

Прежде всего, раз уж найдено здесь основное различье

Между вещами двумя, по их двоякой природе, —

Именно телом и местом, в котором все происходит, —

То существуют они непременно вполне самобытно.

Ибо, где есть то пространство, что мы пустотой называем,

Тела там нет, а везде, где только находится тело,

Там оказаться никак не может пустого пространства.

…Без пустоты ведь ничто, очевидно, разбиться не может

Или же сломленным быть, или надвое быть рассеченным,

Или же влагу вбирать, а равно и пронзительный холод,

Или палящий огонь, от чего разрушаются вещи.

Так что, чем более вещи в себе пустоты заключают,

Тем и скорей это все до конца уничтожить их может.

…Если ж начальные плотны тела, если нет пустоты в них,

Как я учил, то должны они вечными быть непременно.

Если же, кроме того, не была бы материя вечной,

То совершенно в ничто обратились давно бы все вещи,

Из ничего бы тогда возрождалось и все, что мы видим.

Но, раз уж я доказал, что ничто созидаться не может

Из ничего, и все то, что родилось, в ничто обращаться,

Первоначалам должно быть присуще бессмертное тело,

Чтобы все вещи могли при кончине на них разлагаться,

И не иссяк бы запас вещества для вещей возрожденья.

Первоначала вещей, таким образом, просты и плотны.

Иначе ведь не могли бы они, сохраняясь веками,

От бесконечных времен и досель восстанавливать вещи.

…И, наконец, не поставь никакого предела природа

Для раздробленья вещей, тела материи ныне,

Силой минувших веков раздробившись, дошли до того бы,

Что ничему уж, из них зачатому, в известное время

Было б пробиться нельзя до высшего жизни предела

…Если не будет затем ничего наименьшего, будет

Из бесконечных частей состоять и мельчайшее тело:

у половины всегда найдется своя половина,

И для деленья нигде не окажется вовсе предела.

Чем отличишь ты тогда наименьшую вещь от Вселенной?

Ровно, поверь мне, ничем. Потому что, хотя никакого

Нет у Вселенной конца, но ведь даже мельчайшие вещи

Из бесконечных частей состоять одинаково будут.

…Дабы ты лучше постиг, что тела основные мятутся

В вечном движеньи всегда, припомни, что дна никакого

Нет у Вселенной нигде, и телам изначальным остаться

Негде на месте, раз нет ни конца, ни предела пространству,

Если безмерно оно и простерто во всех направленьях,

Как я подробно уже доказал на основе разумной.

Раз установлено так, то телам изначальным, конечно,

Вовсе покоя нигде не дано в пустоте необъятной.

Наоборот: непрерывно гонимые разным движеньем,

Частью далеко они отлетают, столкнувшись друг с другом,

Частью ж расходятся врозь на короткие лишь расстоянья.

Те, у которых тесней их взаимная сплоченность, мало

И на ничтожные лишь расстояния прядая порознь,

Сложностью самих фигур своих спутаны будучи цепко,

Мощные корни камней и тела образуют железа

Стойкого, так же как все остальное подобного рода.

Прочие, в малом числе в пустоте необъятной витая,

Прядают прочь далеко и далеко назад отбегают

На промежуток большой. Из них составляется редкий

Воздух, и солнечный свет они нам доставляют блестящий

…Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает

В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,

Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая,

Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света;

Будто бы в вечной борьбе они бьются в сраженьях и битвах,

В схватки бросаются вдруг по отрядам, не зная покоя,

Или сходясь, или врозь беспрерывно опять разлетаясь.

Можешь из этого ты уяснить себе, как неустанно

Первоначала вещей в пустоте необъятной мятутся.

…За основание тут мы берем положенье такое:

Из ничего не творится ничто по божественной воле.

И оттого только страх всех смертных объемлет, что много

Видят явлений они на земле и на небе нередко,

Коих причины никак усмотреть и понять не умеют,

И полагают, что все это божьим веленьем творится.

...Те, кто считал, что все вещи возникли

Лишь из огня, и огонь полагали основою мира,

Так же, как те, кто почел за основу всего мирозданья

Воздух, равно как и те, кто думал, что влага способна

Вещи сама созидать, или мнил, что земля образует

Все, превращаясь сама в природу вещей всевозможных,

Кажется мне, далеко от истины в сторону сбились.

К этим прибавь еще тех, кто начала вещей удвояет,

С воздухом вместе огонь сочетая иль воду с землею,

Иль за основу всего принимает четыре стихии,

Именно: землю, огонь, дыхание воздуха, влагу.

Анаксагора теперь мы рассмотрим «гомеомерию»...

Он разумеет под ней, что из крошечных и из мельчайших

Кости родятся костей, что из крошечных и из мельчайших

Мышцы рождаются мышц и что кровь образуется в теле

Из сочетанья в одно сходящихся вместе кровинок.

Так как пища растит и питает нам тело,

Выйдет, что надо считать, будто всякая твердая пища

Так же, как жидкость, сама состоит из вещей чужеродных:

Из сухожилий, костей, и гноя, и крови в смешеньи...

Если таятся в дровах и пламя, и дым вместе с пеплом,

Из чужеродных вещей и дрова состоят несомненно...

Правдоподобия нет никакого в таком объясненьи,

Ибо тогда и зерно, дробимое камнем тяжелым,

Крови следы оставлять должно бы на нем постоянно

Или еще что-нибудь, что в нашем питаемом теле.

..От вещей всевозможных, какие мы видим,

Необходимо должны истекать и лететь, рассыпаясь,

Тельца, которые бьют по глазам, вызывая в них зренье.

…Кажется нам, что корабль, на котором плывем мы, недвижен,

Тот же, который стоит причаленный, мимо проходит;

Кажется, будто к корме убегают холмы и долины,

Мимо которых идет наш корабль, паруса распустивши.

...Воздуха тонкая сущность

Не в состояньи вещам одинаковых ставить препятствий,

Но уступает скорее имеющим большую тяжесть.

Должно поэтому все, проносясь в пустоте без препятствий,

Равную скорость иметь, несмотря на различие в весе.