Натурфилософское взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных (метафизических) технологий в трудах Архимеда

        

 

 

 

 

 

 

Доклад на тему: Натурфилософское взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных (метафизических) технологий в трудах Архимеда.

 

                                                                                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

1. Введение
2. Закон Архимеда и его технологическое применение.
3. Кооперативное взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных (управляющих) технологий при руководстве Архимедом в качестве главного инженера обороной Сиракуз.
4. Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Древнегреческий математик и механик родился в Сиракузах (о. Сицилия). Учился в Александрии Во время второй Пунической войны, когда Сиракузы выступили против Рима н стороне Карфагена, Архимед  в качестве военного инженера руководил обороной родного города. Во время штурма Сиракуз он был убит римским солдатом.

Внёс важный вклад в математику, механику, практическую механику, а также в физику и астрономию [6]. Принцип рычага и учение о центре тяжести являются важнейшими (наряду с законом Архимеда) научными достижениями Архимеда в области механики. 
Архимед был не только математиком и механиком. Он был одним из крупнейших инженеров своего времени, конструктором машин и механических аппаратов. Он изобрел машину для поливки полей («улитку»), водоподъемный винт и особенно успешно разрабатывал конструкции военных машин. Это был первый ученый, уделявший много внимания и сил военным задачам.

 Архимеда обычно не причисляют к астрономам. Однако и в этой области он оставил свой след. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны, исчезновение обоих тел за линией горизонта. Занимался проблемой определения расстояний до планет; предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле, но планетами Меркурием, Венерой и Марсом, обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли. [10]

Явился предвестником теоретической физики и связанной с ней «линейной схемы научно-инновационной деятельности в виде следующих этапов : базовое научное знание – изобретение – научная инновация – распространение» [5]. Используя математику, механику и практическую механику, материальные технологии превратил в физические, связав их с физическим пространством, и тем самым продемонстрировал их объективность и обладание возможностью измерения.

1. Закон Архимеда и его технологическое применение.

Из трёх составных частей теоретической механики (статика, кинематика, динамика) в древнегреческий период наиболее обстоятельно была разработана статика (и гидростатика). Основополагающую роль в возникновении статики и гидростатики сыграл Архимед. Хотя появление работ по статике было вызвано техническими потребностям, сочинения Архимеда были лишены видимой связи с практикой. По своему характеру они были абстрактными и очень похожи на «Начала» Евклида [7]. Возможно здесь сказалось влияние математической школы Александрии, в которой родился и жил предположительно Евклид. И сам Архимед много времени уделял математике. В математике создал методы вычисления площадей и объёмов тел и был близок к открытию интегрального исчисления. [6]

Его сочинение «Псалемит» (о числе песчинок) было первой работой, содержащей идеи интегрального исчисления. При измерении длины окружности впервые дал оценку погрешности. Другие математические работы Архимеда: «О квадратуре параболы», «Измерение круга», «О шаре и цилиндре».

В работах по астрономии и механике Архимед систематические применял математику к решению задач. В своих исследованиях в области механики развил теорию простых механизмов (трактаты «о рычагах», «О равновесии плоскостей»), заложил основы статики и гидростатики (трактат «о плавающих телах»). В области практической механики изобрёл, так называемый, архимедов винт для подачи воды, сферу – прибор для воспроизведения небесных явлений, много различных грузоподъёмных и военных машин. В астрономии определили верхнюю границу видимого диаметра Солнца равной 33”, что близко к истинному значению (31”59””)[6].

Но более всего древнегреческого учёного прославило открытие закона гидростатики, получившего его имя. В его открытии и особенно в технологическом применении важную роль сыграло кооперативное взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных (управляющих) технологий. Рассказываю, что сиракузский царь Гиерон (250 лет до н.э) заподозрил, что одна из его золотых корон изготовлена из сплава золота с медью, свинцом и другими дешёвыми металлами. Решить вопрос о чистоте золота в короне он поручил Архимеду. Для решения этой задачи потребовалась теория рычага, а сам рычаг стал выполнять роль рычажных весов. Использовались также понятий о параметрах эксперимента, или физических величинах, таких как вес, плотность и давление.

Особую же роль сыграл закон Архимеда, в котором он установил, что

«когда тело полностью или частично погружается, то происходит кажущаяся потеря веса, равная весу вытесненной воды, то есть тело испытывает выталкивающее действие воды с силой, равной весу вытесненной жидкости» .[8]

Для решения задачи о чистоте золота в короне Архимед ввел понятие относительной плотности, как отношение веса какого-либо вещества к весу равного объёма воды. Таким образом, относительная плотность = вес вещества/вес равного объёма воды.

Следует обратить внимание на то, что относительная плотность (в отличие от удельного веса и плотности) является величиной безразмерной.

Исходя из закона Архимеда, можно переписать формулу для относительной плотности, используя равенство веса равного объёму погружённого тела воды потери веса тела в воде. Таким образом, относительная плотность равна отношению веса тела к потери веса в воде.

Определив относительную плотность золота 19,3; серебра 10,5; меди 8,9; и свинца 11,34, очевидно, измерив относительную плотность короны, можно судить о чистоте золота в короне. Так физическая технология кооперативно провзамодействовала с гуманитарной (управляющей) технологией. К сожалению, легенда не говорит, показали ли испытания, что царская корона была сделана из чистого золота или из сплава золота с дешёвыми металлами, а тем  более какая управляющая (метафизическая) технология последовала в указе или распоряжении царя.

Мы только отметим целый ряд других технологических применений закона Архимеда. Это прежде всего определение относительной плотности жидкости способом погружения. Наконец, определение относительной плотности плавающих тел, нахождение соотношения между относительной плотностью и плотностью, а также разработка метода ареометра. Особую роль в материальных технологиях сыграли вытекающие из закона Архимеда условия плавания и погружения тел , а так же гидравлические машины.

2. Кооперативное взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных (управляющих) технологий при руководстве Архимедом в качестве главного инженера обороной Сиракуз.

Вторая Пуническая война(218- 201 г.г. до н.э.) пришлась на творческий расцвет Архимеда, как учёного. В 211 году до н.э. после двухлетней осады и морской блокады римляне взяли и разрушили Сиракузы, воевавшие на стороне Карфагена. Оборону Сиракуз с применением инженерных устройств умело организовал великий Архимед [9]. 

Под руководством Архимеда жители Сиракуз построили множество машин различного назначения. Когда римляне высадили в Сицилии сухопутное войско под предводительством Аппия Клавдия, а под стенами Сиракуз появился римский флот под командованием Марцелла, то наступила очередь Архимеда.

Предоставим слово греческому историку Плутарху, написавшему биографию Марцелла: «При двойной атаке римлян (то есть с суши и с моря) сиракузцы онемели, поражённые ужасом. Что они могли противопоставить таким силам, такой могущественной рати? Архимед пустил в ход свои машины. Сухопутная армия была поражена градом метательных снарядов и громадных камней, бросаемых с великой стремительностью. Ничто не могло противостоять их удару, они всё низвергали пред собой и вносили смятение в ряды. Что касается флота – то вдруг с высоты стен брёвна опускались, вследствие своего веса и приданной скорости, на суда и топили их. То железные когти и клювы захватывали суда, поднимали их носом вверх, кормою вниз и потом погружали в воду, а то суда приводились во вращение и, кружась, попадали на подводные камни и утёсы у подножия стен. Большая часть находящихся на судах погибала под ударом. Всякую минуту видели какое-нибудь судно поднятым в воздухе над морем Страшное зрелище!...»

Попытка Марцелла противопоставить технике Архимеда римскую военную технику потерпела крах. Архимед разбил громадными камнями осадную машину «самбуку», и Марцеллу пришлось увести флот в безопасное место, дать приказ об отходе сухопутной армии и перейти к длительной осаде.

Кроме математики и механики, Архимед занимался оптикой и астрономией. Сохранилась легенда о том, что Архимед использовал в борьбе с римским флотом вогнутые зеркала, поджигая корабли сфокусированными солнечными лучами. Имеются сведения о том, что Архимедом было написано не дошедшее до нас большое сочинение по оптике под названием «Катоптрика». Из дошедших до нас отрывков, цитируемых древними авторами, видно, что Архимед хорошо знал зажигательные действия вогнутых зеркал, проводил опыты по преломлению света, знал свойства изображений в плоских, выпуклых и вогнутых зеркалах [10].

Сохранилась легенда, что Архимед был убит римским солдатом при защите учёным и инженером не своей жизни, а своих чертежей, то есть Архимед не только реализовал кооперативное взаимодействие материальных (физических) и гуманитарных(метафизических) технологий, но и защищал актуальность и необходимость такого взаимодействия.

Заключение.

Мы в оценке материальных (физических) технологий и их взаимодействия с гуманитарными (управляющими) технологиями и приоритетной разработки их кооперативного взаимодействия великим Архимедом, обратимся к работе С. А. Махова «Устойчивое развитие с позиции технологического императива» [1], в которой построена и проанализирована на качественном уровне феноменологическая модель индустриальной и постиндустриальной стадии развития.

Главный вывод работы С. А. Махова в том, что определяющим параметром устойчивого развития являются технологии и их неограниченное развитие. Этот вывод явно согласуется с проведённым нами анализом кооперативного взаимодействия материальных (физических) и гуманитарных (метафизических) технологий в трудах Архимеда.

 

Использованная литература:

1. Махов С.А. Устойчивое развитие с позиций технологического императива. – Синергетика: Будущее России. Под редакцией Г.Г. Малинецкого.-М.: Изд-во ЛКИ, 2008г. – С.133-152
2. Kremer M. Population growth and technological change one million B.C. to 1990// The Quarterly of Economics, 1993,N108 p.661-775.
3. Миронов В.В. Философия как событие/Вестник Моск. ун-та. Сер.7 Философия,2012, №1.- С5-26.
4. Наследников Ю.М. Инновационная Трансдисциплинарность современной физики в контексте философии науки / Ю.М. Наследников, И. Г. Понова, А. Я. Школянский. – Материалы за 9- а международна научна практична конференция, «Ключевы вопросы в современната наука».-2013. Том 17. Философия. София «Бял Град – БГ» ОДД. – с. 66-68.
5. Лебедев С. А., Ковылин Ю. А. Философия научно-инновационной деятельности.- М. : Академический проект, 2012- С.44.
6. Боголюбов А. Н. Математики. Механики. Биографический справочник. – Киев: Изд-во «Наукова думка», 1983. – С. 25-26.
7. Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: Учебник. – Изд. 2-е, перераб. И доп.- М.: Альфа-М.: Инфра – М, 2006, - С. 123-124.
8. Л. Эллмот и У. Уилкокс. Физика. Пер. с англ. Под ред. Проф. А. И. Китайгородско. Изд.3-е, испр. – М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. – М, 2973- С. 70-89
9. Кондрашов А. П. Справочник необходимых знаний: Изд. 2-е, доп. – М: РИПОЛ КЛАССИК, 9003. С. 283.
10. Кудрявцев Павел Степанович. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ. спец. - 2 изд., испр. и доп. - М. : Просвещение, 1982. - 448 с.