Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2017 в 20:46, реферат
Наука прошла большой и сложный путь развития — от египетских и
вавилонских памятников до атомных электростанций, лазеров и космических полетов. Человечество прошло и проходит длительный и трудный
путь от незнания к знанию, непрерывно заменяя на этом пути неполное и
несовершенное знание все более полным и совершенным.
Наконец, Паскаль показал, что давление жидкости распространяется
во все стороны равномерно и что из этого свойства жидкостей вытекают
почти все остальные их механические свойства; затем Паскаль показал,
что и давление воздуха по способу своего распространения совершенно
подобно давлению воды.
По тем открытиям, которые были сделаны Паскалем относительно
равновесия жидкостей и газов, следовало ожидать, что из него выйдет
один из крупнейших экспериментаторов всех времен. Но здоровье...
Состояние здоровья сына нередко внушало отцу серьезные опасения,
и с помощью друзей дома он не раз убеждал молодого Паскаля развлечься,
отказаться от исключительно научных занятий. Врачи, видя его в таком
состоянии, запретили ему всякого рода занятия; но этот живой и деятельный ум не мог оставаться праздным. Не будучи более занят ни науками,
ни делами благочестия, Паскаль начал искать удовольствий и, наконец,
стал вести светскую жизнь, играть и развлекаться. Первоначально все это
было умеренно, но постепенно он вошел во вкус и стал жить, как все
светские люди.
После смерти отца Паскаль, став неограниченным хозяином своего
состояния, в течение некоторого времени продолжал еще жить светскою
жизнью, хотя все чаще и чаще у него наступали периоды раскаяния. Было,
однако, время, когда Паскаль стал неравнодушен к женскому обществу:
так, между прочим, он ухаживал в провинции Пуату за одной весьма образованной и прелестной девицей, писавшей стихи и получившей прозвище местной Сафо. Еще более серьезные чувства явились у Паскаля по
отношению к сестре губернатора провинции, герцога Роанеза.
По всей вероятности, Паскаль или вовсе не решился сказать любимой
девушке о своих чувствах, или выразил их в такой скрытой форме, что
девица Роанез, в свою очередь, не решилась подать ему ни малейшей
надежды, хотя если не любила, то высоко чтила Паскаля. Разность обще
КЛЕЗ ПАСКАЛЬ
75
ственных положений, светские предрассудки и естественная девическая
стыдливость не дали ей возможности обнадежить Паскаля, который малопомалу привык к мысли, что эта знатная и богатая красавица никогда не
будет принадлежать ему.
Втянувшись в светскую жизнь, Паскаль, однако, никогда не был и не
мог быть светским человеком. Он был застенчив, даже робок, и в то же
время чересчур наивен, так что многие его искренние порывы казались
просто мещанской невоспитанностью и бестактностью.
Однако светские развлечения, как ни парадоксально, способствовали
одному из математических открытий Паскаля! Некто кавалер де Мере,
хороший знакомый ученого, страстно любил играть в кости. Он и поставил перед Паскалем и другими математиками две задачи. Первая: как
узнать, сколько раз надо метать две кости в надежде получить наибольшее
число очков, то есть двенадцать; другая: как распределить выигрыш между
двумя игроками в случае неоконченной партии.
Математики привыкли иметь дело с вопросами, допускающими вполне достоверное, точное или, по крайней мере, приблизительное решение.
Здесь предстояло решить вопрос, не зная, который из игроков мог бы
выиграть в случае продолжения игры? Ясно, что речь шла о задаче, которую надо было решить на основании степени вероятности выигрыша или
проигрыша того или другого игрока. Но до тех пор ни одному математику
еще не приходило в голову вычислять события только вероятные. Казалось, что задача допускает лишь гадательное решение, то есть что делить
ставку надо совершенно наудачу, например, метанием жребия, определяющего, за кем должен остаться окончательный выигрыш.
Необходим был гений Паскаля и Ферма, чтобы понять, что такого
рода задачи допускают вполне определенные решения и что «вероятность»
есть величина, доступная измерению.
Первая задача сравнительно легка: надо определить, сколько может
быть различных сочетаний очков; лишь одно из этих сочетаний благоприятно событию, все остальные неблагоприятны, и вероятность вычисляется очень просто. Вторая задача значительно труднее. Обе были решены
одновременно в Тулузе математиком Ферма и в Париже Паскалем. По
этому поводу в 1654 году между Паскалем и Ферма завязалась переписка,
и, не будучи знакомы лично, они стали лучшими друзьями. Ферма решил
обе задачи посредством придуманной им теории сочетаний. Решение Паскаля было значительно проще: он исходил из чисто арифметических соображений. Нимало не завидуя Ферма, Паскаль, наоборот, радовался совпадению результатов и писал: «С этих пор я желал бы раскрыть перед вами
свою душу, так я рад тому, что наши мысли встретились. Я вижу, что
истина одна и та же в Тулузе и в Париже».
Теория вероятностей имеет огромное применение. Во всех случаях,
когда явления чересчур сложны, чтобы допустить абсолютно достоверное
76
предсказание, теория вероятностей дает возможность получить результаты, весьма близкие к реальным и вполне годные на практике.
Работы над теорией вероятностей привели Паскаля к другому замечательному математическому открытию, он составил так называемый арифметический треугольник, позволяющий заменять многие весьма сложные
алгебраические вычисления простейшими арифметическими действиями.
Однажды ночью мучимый жесточайшей зубною болью ученый стал
вдруг думать о вопросах, касающихся свойств так называемой циклоиды — кривой линии, обозначающей путь, проходимый точкой, катящейся
по прямой линии круга, например колеса. За одной мыслью последовала
другая, образовалась целая цепь теорем Изумленный ученый стал писать
с необычайной быстротою. Все исследование было написано в восемь
дней, причем Паскаль писал сразу, не переписывая. Две типографии едва
поспевали за ним, и только что исписанные листы тотчас сдавались в
набор. Таким образом, явились в свет последние научные работы Паскаля. Это замечательное исследование о циклоиде приблизило Паскаля к
открытию дифференциального исчисления, то есть анализа бесконечно
малых величин, но все же честь этого открытия досталась не ему, а Лейбницу и Ньютону. Будь Паскаль более здоров духом и телом, он, несомненно, довел бы свой труд до конца У Паскаля мы видим уже вполне ясное
представление о бесконечных величинах, но вместо того, чтобы развить
его и применить в математике, Паскаль отвел широкое место бесконечному лишь в своей апологии христианства.
Паскаль не оставил после себя ни одного цельного философского трактата, тем не менее в истории философии он занимает вполне определенное место. Как философ Паскаль представляет в высшей степени своеобразное соединение скептика и пессимиста с искренно верующим мистиком; отголоски его философии можно встретить даже там, где их менее
всего ожидаешь. Многие из блестящих мыслей Паскаля повторяются в
несколько измененном виде не только Лейбницем, Руссо, Шопенгауэром,
Львом Толстым, но даже таким противоположным Паскалю мыслителем,
как Вольтер. Так, например, известное положение Вольтера, гласящее,
что в жизни человечества малые поводы часто влекут за собою огромные
последствия, навеяно чтением «Мыслей» Паскаля.
«Мысли» Паскаля часто сопоставляли с «Опытами» Монтеня и с философскими сочинениями Декарта. У Монтеня Паскаль заимствовал несколько мыслей, передав их по-своему и выразив их своим сжатым, отрывочным, но в то же время образным и пламенным слогом С Декартом
Паскаль согласен лишь по вопросу об автоматизме, да еще в том, что
признает, подобно Декарту, наше сознание непреложным доказательством
нашего существования. Но исходная точка Паскаля и в этих случаях отличается от декартовской. «Я мыслю, стало быть — существую», — говорит
Декарт. «Я сочувствую ближним, стало быть, я существую, и не только
БЛЕЗ ПАСКАЛЬ
77
материально, но и духовно», - говорит Паскаль. У Декарта божество есть
не более как внешняя сила; для Паскаля божество есть начало любви, в
одно и то же время внешнее и присутствующее в нас Паскаль насмехался
над декартовским понятием о божестве не в меньшей мере, чем над его
«тончайшей материей».
Последние годы жизни Паскаля были рядом непрерывных физических страданий. Он выносил их с изумительным героизмом. Потеряв сознание, после суточной агонии он умер 19 августа 1662 года, тридцати
девяти лет от роду.
РОБЕРТ БОЙЛЬ
(1627—1691)
В историю науки Бойль вошел не только как автор фундаментальных
открытий, но также как первый в мире организатор науки. Его теория о
корпускулярном строении веществ была шагом вперед на пути развития
атомно-молекулярной теории. Исследования великого ученого положили
начало рождению новой химической науки. Он выделил химию в самостоятельную науку и показал, что у нее свои проблемы, свои задачи, которые надо решать своими методами, отличными от медицины. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль
положил начало аналитической химии.
Роберт Бойль появился на свет 25 января 1627 года. Он был тринадцатым ребенком из четырнадцати детей Ричарда Бойля — первого герцога
Коркского, свирепого и удачливого стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои угодья захватом чужих земель.
Он родился в Лисмор Касле, одном из ирландских поместий отца. Там
Роберт провел свое детство. Он получил превосходное домашнее образование и в возрасте восьми лет стал студентом Итонского университета.
Там он проучился четыре года, после чего уехал в новое поместье отца —
Столбридж.
Как было принято в то время, в возрасте двенадцати лет Роберт вместе
с братом отправили в путешествие по Европе. Он решил продолжить образование в Швейцарии и Италии и пробыл там долгие шесть лет. В Англию Бойль вернулся только в 1644 году, уже после смерти отца, который
оставил ему значительное состояние.
В Столбридже часто устраивались приемы, где бывали известные по
тем временам ученые, литераторы и политики. Здесь не раз велись жаркие
РОБЕРТ БОЙЛЬ
79
споры, и Роберт по возвращении в Лондон стал одним из завсегдатаев
подобных собраний. Однако будущий ученый мечтал от абстрактных споров перейти к настоящему делу.
Бойль мечтал о собственной лаборатории, однако просить сестру о
материальной поддержке не осмеливался. Ему пришло в голову, что многочисленные постройки имения можно переоборудовать под лаборатории; к тому же оттуда рукой подать до Оксфорда, да и Лондон недалеко:
можно будет по-прежнему встречаться с друзьями...
В верхнем этаже замка в Столбридже размещались спальня, кабинет,
просторная зала и богатая библиотека. Каждую неделю извозчик доставлял из Лондона ящики с новыми книгами. Бойль читал с невероятной
быстротой. Порой он просиживал за книгой с утра до позднего вечера.
Тем временем близились к завершению работы по оборудованию лаборатории.
К концу 1645 года в лаборатории начались исследования по физике,
химии и агрохимии. Бойль любил работать одновременно по нескольким
проблемам. Обычно он подробно разъяснял помощникам, что предстоит
им сделать за день, а затем удалялся в кабинет, где его ждал секретарь. Там
он диктовал свои философские трактаты.
Ученый-энциклопедист, Бойль, занимаясь проблемами биологии,
медицины, физики и химии, проявлял не меньший интерес к философии,
теологии и языкознанию. Бойль придавал первостепенное значение лабораторным исследованиям. Наиболее интересны и разнообразны его опыты по химии. Бойль считал, что химия, отпочковавшись от алхимии и
медицины, вполне может стать самостоятельной наукой.
Поначалу Бойль занялся получением настоев из цветов, целебных
трав, лишайников, древесной коры и корней растений... Много разных
по цвету настоев приготовил ученый со своими помощниками. Одни
изменяли свой цвет только под действием кислот, другие — под действием щелочей. Однако самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его
цвет на красный, а щелочи — на синий. Бойль распорядился пропитать
этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги, погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый
ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые
уже тогда Бойль назвал индикаторами. И как часто случается в науке,
одно открытие повлекло за собой другое. При исследовании настоя чернильного орешка в воде Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор, окрашенный в черный цвет. Этот черный раствор можно
было использовать в качестве чернил. Бойль подробно изучил условия
получения чернил и составил необходимые рецепты, которые почти на
протяжении века использовались для производства высококачественных
черных чернил.
80
Наблюдательный ученый не мог пройти мимо еще одного свойства
растворов: когда к раствору серебра в азотной кислоте добавляли немного
соляной кислоты, образовывался белый осадок, который Бойль назвал
«луна корнеа» (хлорид серебра). Если этот осадок оставляли в открытом
сосуде, он чернел. Совершалась аналитическая реакция, достоверно показывающая, что в исследуемом веществе содержится «луна» (серебро).
Молодой ученый продолжал сомневаться в универсальной аналитической способности огня и искал иные средства для анализа. Его многолетние исследования показали, что, когда на вещества действуют теми