Tag Archives: fizikos istorija

Galileo Galilėjus ir konceptualinė pažanga

Konceptualinės pažangos idėją gražiai galima iliustruoti Galileo Galilėjaus citata iš jo 1638 m. "Dialogų apie du naujus mokslus", kur keliamas tikslas surasti vaisingas konceptualines priemones - apibrėžimus, "geriausiai tinkančius gamtos reiškiniams". Savo tikslą Galilėjaus apibūdina pabrėždamas savo skirtumą nuo tų, kurie tiesiog matematiškai tiria galimo judėjimo savybes nesirūpindami, kaip tai realizuojama gamtoje (ir šitas darbas "pagirtinas", bet kitoks):

"Ir pirmiausia atrodo reikalinga rasti ir paaiškinti apibrėžimą, geriausiai tinkantį gamtos reiškiniams. Nes bet kas gali išrasti kokią nors judėjimo rūšį ir aptarti jos savybes; tuo būdu, pavyzdžiui, buvo įsivaizduotos spiralės ir konchoidės, brėžiamos tam tikrų judėjimų, kurie nesutinkami gamtoje, ir labai pagirtina, kad buvo nustatytos savybės, kurias šios kreivės turi jų apibrėžimų dėka; bet mes nusprendėme aptarti su pagreičiu krintančių kūnų reiškinius taip, kaip jie iš tikrųjų vyksta gamtoje ir sudaryti tokį greitėjančio judėjimo apibrėžimą, kad jis parodytų esminius stebimų greitėjančių judėjimų bruožus."

(Galilei, Galileo. Dialogues Concerning the Two New Sciences, in R. M. Hutchins (ed.), Great Books of the Western World, vol. 28: Gilbert, Galileo, Harvey. Encyclopedia Britannica, 1955 [1638], p. 200)

Nukrypstant nuo temos, galime pastebėti, kad Galilėjus pabrėžia analitinį grynai matematinio tyrimo pobūdį - kreivės turi tam tikras savybes "savo apibrėžimų dėka", t.y. savybės seka iš apibrėžimų.

Susiję užrašai:
Pastaba dėl konceptualinės pažangos idėjos
Richard Feynman apie gamtos dėsnius
Mokslo konceptualinė pažanga

Posted in idėjos | Tagged , , , | Leave a comment

Kas skatino antikinę kinematiką?

Kaip teigia mokslo istorikas Marshall Clagett, antikiniame pasaulyje galima išskirti tris mokslo kryptis, kurios skatino kinematikos vystymąsi: pirma, astronomijos geometrizavimas; antra, judėjimo geometrijos atsiradimas; trečia, fizikiniai ir mechaniniai traktatai, apimantys geometrinio pobūdžio analizę (žr. Clagett, Marshall (1961) The Science of Mechanics in the Middle Ages. Madison: The University of Wisconsin Press, p. 164).

Posted in mokslo istorija | Tagged , | Leave a comment

Heron

"Garsiausias iš Aleksandrijos mechanikų buvo Heron (Heronas). Jokių žinių apie jo gyvenimą neišliko (Heron gyvenimo laikotarpis - I a. antra pusė - buvo nustatytas pagal tai, kokius veikalus jis citavo savo raštuose, taip pat pagal jo minimą Mėnulio užtemimą). Laimė, išliko pagrindiniai Heron'o veikalai, tarp jų ir svarbiausias jo veikalas „Pneumatika". Jeigu jo pirmtakai Ktesibius ir Philon buvo praktikai, tai Heron ne tik kūrė mechanizmus, bet ir teoriškai analizavo jų ypatybes. Antai, jis paaiškino savo pamėgto prietaiso - sifono - veikimą skysčio srovės nenutrūkstamumu.

"Pneumatikoje" aprašyta daug įvairių labai išradingų mechanizmų, kaip antai, šventyklos durys, atsidarančios užkūrus aukojimo ugnį, šviestuvas, automatiškai užsipildantis alyva, įvairūs sifonai bei jų reguliuojami žaislai (pavyzdžiui, paukštelis ir pelėda - paukštelis švilpia, kai pelėda nusigręžusi, bet nutyla, jai atsigręžus) ir kt. Pats įdomiausias Heron'o išrastas mechanizmas - eolipilas (pavadintas Aeolipile_illustrationgraikų vėjų dievo Eolo vardu).

Eolipilą sudarė tuščiaviduris geležinis rutulys, užmautas ant dviejų vamzdelių, jungiančių jį su uždaru pagrindiniu indu. Jame kaitinant vandenį, garai vamzdeliais pakliūdavo į rutulį ir veržėsi iš jo pro du statmenai ašiai įtaisytus lenktus vamzdelius, sukdami rutulį į priešingą pusę. Taigi eolipilas buvo garo turbinos pirmtakas, išrastas 19 amžių anksčiau už ją. Betgi Heron nieko nerašė apie šio mechanizmo galimą praktinį panaudojimą.

Ar galėjo žmonija garo mašinas pradėti naudoti dar helenizmo laikotarpiu? Tuo metu metalo apdirbimo technika jau buvo pakankamai išsivysčiusi, o mechanizmų kūrėjams, kaip matėme, išradingumo netrūko, tad, matyt, nedidelio našumo mašina iš principo galėjo būti sukonstruota. Betgi metalas tais laikais buvo gana brangus, o įvairius fizinius darbus atlikdavo vergai, teikę pigią darbo jėgą. Taigi vergovinės visuomenės sąlygomis, esant silpnai išvystytai gamybai, Heron'o išradimas negalėjo būti pritaikytas. Beje, jo veikalas buvo žinomas ir feodalinėje Europoje, bet baudžiavos sąlygomis garo mašinų poreikio taip pat nebuvo. Jos buvo sukurtos tik prasidėjus pramonės revoliucijai.

Daugelis Aleksandrijos muziejuje išrastų mechanizmų buvo tik įdomūs ir išmoningi žaislai, demonstravę suspausto oro, garų ar skysčių savybes, bet neturėję jokio poveikio to meto gamybai."

(iš Romualdo Karazijos "Fizikos istorija" (2002), p. 27-28; eolipilo paveikslėlis iš Wikimedia Commons, šaltinis - "Knight's American Mechanical Dictionary", 1876)

Tarp kitko, įdomus ir keblus klausimas apie nepasinaudojimą kai kuriomis idėjomis istorijoje.

Posted in mokslo istorija | Tagged , , | Leave a comment

Avogadro hipotezė

1811 m. liepos 14 d. italų mokslininkas Amedeo Avogadro (1776-1856) žurnale "Journal de Physique, de Chimie et d'Histoire naturelle" išspausdino straipsnį, kuriame pirmą kartą buvo paskelbta molekulinė dujų hipotezė - dabar žinoma kaip Avogadro dėsnis (idealiųjų dujų atveju): esant vienodai temperatūrai ir slėgimui, vienoduose dujų tūriuose yra vienodas skaičius molekulių. (Panašią idėją 1814 m. paskelbė André-Marie Ampère). Taip pat Avogadro išsakė fundamentalią mintį apie tai, kad dujos, susidedančios iš vieno elemento, gali būti sudarytos iš molekulių, t.y. gali būti nevienaatomės (priešingai negu manė Daltonas).

Dėl įvairių priežasčių (įtakingojo Berzeliaus idėjos apie tai, kad vieno elemento atomai stumia vienas kitą, žinių stygius dėl molekulių sudėties ir kt.) platesnį pripažinimą Avogadro hipotezė pradėjo įgauti tik po siciliečio chemiko Stanislao Cannizzaro atominės sistemos, kurią jis plačiau paskelbė 1860 m. I-ajame tarptautiniame chemikų kongrese Karlsruhėje. Nors kongrese buvo ir entuziastingo Cannizzaro idėjų priėmimo, vis dar liko ir skeptikų dėl Avogadro hipotezės (kongreso protokolai yra išspausdinti ir, sakoma, yra labai pamokantys).

Avogadro skaičius dabar yra svarbi fizikos ir chemijos konstanta, kuri lygi 6.02 × 1023 - tai atomų arba molekulių skaičius viename medžiagos molyje.

Atomizmo istorijos klasikinius veikalus galima rasti tinklalapyje "Selected Classic Papers from the History of Chemistry".

Bendrai kalbant, atomizmo istorija yra labai įdomi ir pamokanti apmąstant mokslinį metodą, mokslo raidą, instrumentalizmo ir mokslinio realizmo ginčą - kaip nuo laukinių spekuliacijų buvo judama link vis tikslesnių, empiriškai pagrįstų rezultatų.

Posted in mokslo istorija | Tagged , , , | Leave a comment

John Robert Schrieffer

Šią dieną 1931 m. gimė amerikiečių fizikas John Robert Schrieffer (g. 1931), vienas iš superlaidumą aiškinančios teorijos kūrėjų, už tai 1972 m. gavęs Nobelio premiją (kartu premiją gavo kiti du teorijos kūrėjai - John Bardeen ir Leon Neil Cooper). Nors superlaidumo reiškinį (kai kurioms medžiagoms būdingas elektrinės varžos išnykimas temperatūrai esant netoli absoliutaus nulio) dar 1911 m. atrado Heike Kammerlingh-Onnes, tik 1957 m. minėtiems teoretikams pavyko sukurti pirmąją sėkmingą teoriją. Tai yra kvantinė teorija, vadinama BCS teorija (pagal pirmąsias pavardžių raides), kurios idėja yra ta, kad superlaidininkuose elektronai susijungia į poras, ir tos poros tampa elektros srovės nešėjomis. Beje, nemodifikuota forma BCS teorija netinka aukštatemperatūriniam superlaidumui aiškinti.

Posted in mokslo istorija | Tagged , | Leave a comment

Alberto Einsteino kūrybingiausių metų sukaktis

2005 m. pažymimi Alberto Einsteino annus mirabilis - 1905 metų šimtmečio jubiliejus. 1905 m. Einsteinas paskelbė 3 fundamentalios reikšmės darbus: pirmajame paaiškinamas fotoefektas per šviesos kvantus; antrajame pateikiama specialioji reliatyvumo teorija; trečiajame teoriškai paaiškinamas Brauno judėjimas remiantis chaotiško molekulių judėjimo statistine-mechanine analize. Pastarasis darbas, beje, tapo teoriniu pagrindu, kuriuo remdamasis Jeanas Perrinas atliko ekperimentus, pateikusius lemiamą eksperimentinį argumentą už molekulių ir atomų egzistavimą - argumentą, įtikinusį ir užkietėjusius skeptikus.

Neabejoju, kad šie metai bus pažymėti konferencijomis ir kitais darbais.

Posted in mokslo istorija | Tagged , | Leave a comment