Глава 2. История науки и метрологии

ТОЧНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ—СУТЬ ФИЗИКИ, И, ПО МОЕМУ ОПЫТУ, НОВАЯ ФИЗИКА НАЧИНАЕТСЯ СО СЛЕДУЮЩЕГО ДЕСЯТИЧНОГО ЗНАКА. Это хорошо известное метрологам высказывание принадлежит секретарю по вопросам энергетики Президента Обамы Стивену Чу, кстати бывшему метрологу! Однако и ранее самые знаменитые ученые отдавали дань метрологии (Д.И.Менделеев: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять…», и др.) . Все это, несомненно, свидетельствует о громадной роли измерений в познании законов природы (фундаментальные исследования) и развитии новых технологий (прикладные науки).

Несколько выдержек из книги Л.Н. Бродянского «Непричесанная метрология».

В них представлены немногочисленные средства измерений, обеспечившие развитие целых направлений науки и техники. Вот некоторые из этих СИ:

«…Первой можно назвать линейку, с делениями или без них , а также мерную веревку или цепь. С их помощью был заложен фундамент метрологии, геометрии, некоторых других разделов математики, механики, архитектуры, машиностроения и, пожалуй, всех без исключений отраслей техники.

За линейкой и циркулем следуют равноплечие весы и гири. … Они сыграли важную, часто определяющую роль в развитии метрологии, физики, химии, торговли, некоторых разделов математики, техники. …

…Маятниковые часы. Они замечательны тем, что создавались не на основе эмпирических сведений, а в соответствии с теорией математического маятника, разработанной Х. Гюйгенсом. Маятниковые часы обеспечивали измерения моментов и интервалов времени, в том числе и в качестве государственных эталонов.

…Барометр Торричелли. … Без средств измерения давления немыслима теплотехника, гидравлика. …

…Спектроскоп Ньютона (призма и щель). … Многие области науки и техники обязаны своим развитием и даже возникновением спектроскопии. Это теоретическая физика, астрономия, металловедение, неорганическая и органическая химия, радиотехника, хроматография … .

… Два очень простых прибора позволили человечеству познать природу

электрических явлений, открыть мир ионизирующих излучений, заглянуть внутрь атома и начать изучение внутриатомных процессов. Электроскоп Вольта позволил изучить свойства электрических зарядов … . Спинтарископ Крукса позволил визуально наблюдать и подсчитывать акты радиоактивного распада. Опираясь на результаты наблюдений с помощью усовершенствованного спинтарископа, Э. Резерфорд открыл существование ядра атома, предложил его планетарную модель, послужившую для Нильса Бора отправной точкой для создания его квантовой теории.»

Любопытно высказывание Конфуция:

«Три пути ведут к познанию: путь размышления—самый благородный; путь подражания—самый легкий; путь опыта—самый трудный».

По словам академика В.Летохова, 80% достижений в физике связаны с освоением новых инструментов! Без инструментальных революций, являющихся результатом физических исследований, многие области науки развиваться просто не могут. Мы являемся свидетелями интеграции существующих научных дисциплин. В качестве объединяющих факторов часто называют информационные технологии, а в последние годы – нанотехнологии. Однако уже в течение полутора столетий похожую роль выполняет метрология. Системы обеспечения единства и правильности измерений сегодня объединяют не только Науку, но и страны всего мира. Великий ученый Д.И. Менделеев еще в 1903 году писал: «Поручили мне дело упорядочения мер и весов в России, чем я занят с тех пор с увлечением, так как тут чистая наука тесно переплелась с практической…».

О связи передовой науки с метрологией можно судить по списку нобелевских лауреатов, в частности, в физике, которым довелось увидеть одни из ранних применений своих открытий и достижений в области метрологии. Именами некоторых из них названы явления, нашедшие применения прежде всего в метрологии: интерференционные полосы Рамзая в атомных часах, эффекты Холла и Джозефсона в электрических измерениях, константа фон Клитцинга в измерениях сопротивления и другие. Эти открытия и эффекты в первую очередь использовались при создании новых поколений эталонов—средств измерений, воплотивших наивысшие достижения науки и техники!

Так еще сравнительно недавно эталон времени — секунда определялся через период вращения Земли вокруг Солнца (погрешность ~10 сек.). Сегодня квантовый эталон времени имеет стабильность ~10 .

Но, конечно же, пальму первенства следует отдать первому американскому Нобелевскому лауреату в области физики Майкельсону. Парадоксально, но премия фактически была ему дана за отрицательный результат в эксперименте!

Но метрология всегда уделяла большое внимание и практическим приложениям, тем самым возводя мост к инновациям. Великий британский инженер викторианской эпохи Уитворт сказал: Только то можно сделать, что можно измерить. И сейчас вопросы создания продукции лучшего качества и стимулирования инноваций во многом связаны с решением проблем измерений. Достаточно напомнить о переходе на нанотехнологии во многих областях техники. А это стало возможным с появлением соответствующего инструментария ( электронная микроскопия, атомно—силовая микроскопия,..).

Любой эксперимент базируется на методике выполнения измерений (МВИ). Задачу методик выполнения измерений можно условно сформулировать так: «Как верно взвесить на верных весах». Казалось бы, в чем проблема, если весы «верные»? А проблема в том, что какими бы точными не были средства измерения, существует множество факторов, влияющих на погрешность измерения (помимо погрешности самого СИ). Правильно построенная методика эксперимента позволяет существенным образом уменьшить эти влияния, приводящие, как правило, к систематическим погрешностям («бич» экспериментатора). Сколько за историю науки было принято ложных научных гипотез, обусловленных ненадлежащей точностью эксперимента! Обратим внимание на три знаменитые и долго существовавшие ложные гипотезы: теплород, флогистон и световой эфир.

Теплород. Формулировка гипотезы (Г. Галилей, 1613 г.): вещество, способное проникать во все тела и выходить из них (т.е. имеет массу). В 1787 г. Бенджамен Томпсон (граф Румфорд) провел наиболее точные (на то время) весовые измерения и не обнаружил изменений массы тел при их нагреве или охлаждении. Он сделал вывод, что теплота невесома и, следовательно, не вещество. Раньше к такому же выводу пришел М.В. Ломоносов, который придавал очень большое значение чистоте эксперимента. Румфорд на основе своего эксперимента посчитал более правильной гипотезу Бэкона, по которой теплота есть движение малых частей тела.

Флогистон. Сторонниками гипотезы флогистона («огненная материя» с отрицательным весом, содержащаяся во всех горючих телах и выделяющаяся из них при горении) были известные ученые Р. Бойль, Г. Шталь и др. Крах гипотезы наступил благодаря «чистым» экспериментам М.В. Ломоносова (и других ученых). Вывод Ломоносова: « Славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного вещества остается в одной мере». Ломоносов исключил воздействия практически всех влияющих факторов и, владея высокой культурой взвешивания, получил надежный результат.

Мировой световой эфир – среда, которой наука прошлых столетий приписывала роль переносчика света и вообще электромагнитных воздействий.

Одной из краеугольных проблем в физике 1880-х годов был вопрос о природе светоносного эфира. Эфир считался неподвижным, а если свет—это эфирные волны, тогда его скорость, измеренная достаточно точно могла дать величину абсолютной скорости движения Земли: не просто скорости относительно Солнца, но относительно самой материи мироздания. Такая величина была бы чрезвычайно важна, поскольку без нее невозможно иметь уверенность в законах механики, разработанных со времен Галилея.

Необходим был принципиально новый, сверхточный измерительный прибор. И Майкельсон его изобретает. И сегодня этот прибор, благодаря его уникальным свойствам ( изумительная точность, широчайшие применения в экспериментальной физике) широко используется естествоиспытателями. Это интерферометр—устройство, которое было рассчитано на то, чтобы расщеплять луч света на два, направляя части под прямым углом друг к другу, а потом снова сводить его воедино. Майкельсон попробовал сначала провести эксперимент в Германии, закрепив свой интерферометр на скале, и чуть не сошел с ума, пытаясь устранить вибрации, вызванные городским транспортом (какая чувствительность прибора!). Когда он наконец отправил расщепленные лучи по их маршруту, то обнаружил, что не принесли никакой информации, Свет изменил ему, подло изменил! Что-то пошло не так, но Майкельсон не мог понять, что именно. Он вернулся в США, где вместе с химиком Эдвардом Морли объединили усилия, чтобы поставить опыт еще раз, с предосторожностями поистине героических масштабов. Они докопались до скальной основы, чтобы закрепить прибор на неподвижном теле планеты. Кирпичное основание залили цементом с углублением, в которое залили ртуть. Поверх ртути становили площадку, на которой были закреплены части прибора. Теперь они готовы провести опыт, который станет известен как эксперимент Майкельсона—Морли. Они вели измерения целый год(!), провели тысячи измерений и к июлю 1887 года готовы были сделать сообщение. Результат оказался отрицательным! Они попытались измерить абсолютную скорость Земли и не смогли этого сделать.

Было выдвинуто пять гипотез, объясняющих экспериментальные данные:

1.Знаменитые ученые того времени—лорд Кельвин и Оливер Лодж считали возможным наличие неучтенных ошибок в оборудовании, или в проведении эксперимента, или самих рассуждений, на которых основывался эксперимент. Но все последующие эксперименты, вплоть до 1960 года (использовались уже атомные часы—мазеры) подтверждали эксперимент Майкельсона: световые лучи всегда шли одинаковое время в любом направлении, независимо от эфирного ветра. Таким образом, эта позиция оказалась несостоятельной.

2. Земля не движется: она неподвижный центр вселенной. Но это противоречило такой массе астрономических и физических фактов, собранных со времен Коперника, что никто всерьез не высказывал такой мысли.

3. Земля движется, но при этом увлекает за собой окружающий ее эфир, так что он кажется неподвижным относительно эфира, который находится непосредственно на поверхности Земли.—это предположение английского физика Джорджа Габриэль Стокса. Однако это подразумевает наличие трения между Землей и эфиром. Поверить в «эфирное сопротивление» так же трудно, как и неподвижную Землю, так что идея Стокса быстро умерла.

4. Ирландский физик Джордж Фитцджеральд предположил, что все объекты ( и, следовательно ,все приборы) укорачиваются в направлении движения в соответствии с формулой—«сокращение Фитцджеральда». Но это походило на ухищрение, и не было принято.

5. Оставалось одно, и австрийский ученый Эрнст Мах высказался по существу: интерференционных полос нет потому, что нет эфирного ветра!

Как это должно было быть соблазнительно! Эфир был такой нелепой и внутренне противоречивой субстанцией, что некоторые из величайших физиков-теоретиков девятнадцатого века измучились его объяснять. Почему бы его не отбросить?

Проблема была в том: как объяснить тот факт, что свет способен двигаться через вакуум? Все признавали, что свет состоит из волн, а волны должны были быть волнами чего-то!

Положение спасли два немецких физика: Макс Планк (в 1900г.) и Альберт Эйнштейн ( в 1905г.), которые установили двойственную природу света, а для света в виде частиц (корпускул) эфир не нужен! Когда это было доказано, в эфире больше не было необходимости—и его с радостным криком отбросили. С ТЕХ ПОР ЭФИР БОЛЬШЕ НИ РАЗУ НЕ ПОНАДОБИЛСЯ. Но основанием для их теории и явился эксперимент Майкельсона—Морли, который так же послужил экспериментальным обоснованием теории относительности Эйнштейна.

В результате «неверный свет» Майкельсона—Морли был признан самой успешной неудачей в истории науки, поскольку благодаря этому изменился взгляд физиков на Вселенную. В 1907 году Майкельсон получил Нобелевскую премию в области физики, став первым американцем, получившим это отличие в области естественных наук!

Интересный, с точки зрения метрологии, артефакт – результат определения радиоуглеродным методом возраста Туринской плащаницы – полотнища, в которое, по преданию, было завернуто тело Иисуса Христа после его казни (максимальный учет влияющих факторов на результат измерения!).

Как известно, радиоуглеродный анализ, выполненный в 1988 г., дал неожиданный результат- выходило, что ткань плащаницы была изготовлена между 1260 и 1300 гг. н.э. и, следовательно, она не могла хранить отпечатки тела Христа. Однако история плащаницы на этом не кончилась.

Тщательный метрологический анализ показал, что при этом определении не были учтены многие факторы, влияющие на результат. Большая роль в этом принадлежит российским ученым (Д.А. Кузнецову, А.А. Иванову и др.). Во-первых, при эксперименте не был учтен тот факт, что фрагмент ткани плащаницы был отрезан от ее края, которого неоднократно касались пальцы монахов, паломников, ученых, оставляя на нем следы пота кожного жира, отмерших чешуек кожи, содержащих некоторое количество радиоактивного изотопа углерода.

Во-вторых, во время пожара, произошедшего в 1532 году, в ларец с плащаницей проникли продукты сгорания из окружающей среды – оксид и диоксид углерода – также содержащие радиоактивный углерод, частично адсорбированный тканью плащаницы. Эти эффекты могли привести к кажущемуся «омоложению» ткани. Контрольные эксперименты, проведенные с тканями, взятыми из саркофагов египетских мумий и других захоронений, возраст которых был известен на основании совокупности исторических данных, с погрешностью не более нескольких десятков лет, показали, что эффект омоложения действительно существует и может достигать многих столетий. Поэтому сейчас ученые не исключают возможности изготовления плащаницы еще при жизни Христа.

Примеры изобретений, появившихся поздно.

1. Механические хронометры.

Механические часы совершенствовались по точности, начиная с изобретения (Г.Галилей, Х. Гюйгенс – 1629-1695гг.). В самом конце XIX века Риффлер изобрел астрономические часы с инварным маятником и свободным анкерным спуском с суточной погрешностью порядка . В начале ХХ века эталон времени России представлял собой группу из четырех часов Риффлера. Последний шаг на пути совершенствования маятниковых часов сделал в 1952 году Ф.М. Федченко. Наиболее совершенная модель часов Федченко (1965 г.) имела погрешность порядка .

Это и на сегодня рекордные данные для механических часов, но часам Федченко не суждено было стать сердцем эталона времени. Они появились слишком поздно. В сороковых годах прошлого столетия началась эпоха кварцевых часов, точнее, радиотехнических генераторов с кварцевой стабилизацией частоты. Вариации суточного хода у них на 2-3 порядка (!) меньше, чем у маятниковых часов ( ). А сегодня в качестве эталона времени применяют квантовые генераторы на атомарном цезии. Сердцем эталона единиц времени и частоты служит комбинация из цезиевых реперов и группы водородных часов (российские ученые Б.А. Гайгеров и Г.А. Ёлкин). В результате стабильность национальной шкалы времени России находится в пределах . Ученые надеются снизить погрешность до .

За два с лишним тысячелетия погрешность хода часов уменьшилась с десятка минут ( ) до - в тысячу миллиардов раз (!).

Создание эталона – упорный, самоотверженный труд ученых, инженеров, большие финансовые затраты. За точность нужно платить и платить дорого. (Цезиевые реперы и часы стоят сотни тысяч долларов).

Пример 2. Б.Шапиро (ФРГ). Механический нутромер цилиндров ДВС.

Приоритет России в метрологии.

Россия первенствовала в деле организации специализированных метрологических учреждений. Уже в 1827 году была организована комиссия «для постановления на неизменных началах системы Российских мер и весов». В 1835 году комиссия создала единые государственные эталоны длины, веса (массы), объема сыпучих тел и жидкостей, Указом на территории Петропавловской крепости в С.Петербурге было построено здание для центрального метрологического учреждения Российской империи – Депо образцовых мер и весов. Аналогичные учреждения: в Германии – 1887г., в Англии – 1889 г., в США – 1901г.

Рассмотрим временную шкалу наиболее значимых этапов развития европейской науки.

Основоположниками европейской науки принято считать древних греков.

Начало науки как таковой было положено греком—Фалесом Милетским

( ~ 600лет до н.э.).С его именем связывают почти невозможное число открытий. Его захватывающее достижение—предсказание затмения 585 г. до н.э.

Любопытство олицетворяет одно из самых прекрасных свойств человеческого разума—желания знать!

В новом представлении греческих мыслителей, после эры греческих мифов, ( начиная с Фалеса Милетского) Вселенная стала представляться машиной, управляемой непреклонными законами.

Греки были преисполнены ощущением, что природные законы могут быть постижимы. Этот греческий оптимизм никогда не покидал человечество!

Греки назвали свой метод изучения ФИЛОСОФИЕЙ—«любовью к мудрости» ( желанием знать). До сих пор названия многих физических величин, эффектов, научных терминов взято из греческого языка.

Греки были поклонниками метода познания под названием « дедукция» ( от общего к частному). Этот метод познания , благодаря таким гигантам , как Евклид, Архимед, Аристотель, был главенствующим почти 2000 лет!

Аристотель (384—322г.г. до н.э.)—упорядоченно записал все древние знания. Его логические рассуждения показали, что Земля круглая; в результате была создана мировая система, которая была неверной, но могла бы оказаться в высшей степени плодотворной, если бы последующие поколения не восхищались им так рабски.

Евклид (~300 лет до н.э.)—создатель евклидовой геометрии. Его учебник , в котором были сведены в единую систему все известные теоремы и аксиомы, просуществовал и имел непререкаемый авторитет ~2000 лет!

Архимед (287—212 г.г. до н.э.)—греческий математик. Считается величайшим математиком и инженером древности. Открыл законы рычага и плавучести. Вычислил довольно точно значение с помощью процесса исчерпывания и при этом чуть было не изобрел дифференциальное и интегральное исчисление.

С помощью линейки и циркуля Архимед пытался найти наиболее точное значение отношения длины окружности к диаметру (число ). Строя внутри окружности вписанные многоугольники и каждый раз удваивая число их сторон, Архимеду хватило времени и терпения достигнуть числа сторон многоугольника, равного 96. При этом он получил , что больше точного значения всего на 0.0082%. Ничего лучшего не удавалось получить в Европе, по крайней мере до XVI века. (почти 1800лет!)

Первые несколько столетий благодаря методу дедукции были достигнуты впечатляющие результаты. Наиболее блестящие результаты были получены в геометрии, особенно в изучении пропорций. Пифагор из Самоса в 525 году до н.э. вывел «теорему Пифагора»: (!).

Вклад греков в геометрию состоял в ее идеализации и абстрагировании. Они считали, что рассмотрение природы и соотношений свойств, присущих математическим числам, позволяют человеку ближе всего подойти к ощущению сути красоты и божественности.

Греками было выведено правило « Золотого сечения».

Под критерием красоты подразумевается внутреннее совершенство и изящество теоретических построений.

Можно привести много примеров, подтверждающих это утверждение.

В основе таких шедевров архитектуры, как Соборы (Киевская София, Московский Кремль, Звонницы Новгорода, Ростова Великого и мн. других) лежит Закон «Золотого сечения».

Хорошо и образно сказал о наших предках, создавших эти шедевры древнерусского зодчества, поэт начала ХХ в. Осип Мандельштам: «Красота – не хитрость полубога, а хищный глазомер простого столяра».

Астроном Кеплер назвал Золотое сечение одним из сокровищ геометрии. В эпоху Возрождения утверждали, что Золотое сечение – это «объединение совершенного разума и абсолютной красоты».

Пропорции золотого сечения можно определить

из чертежа пятиконечной звезды, это, по-видимому, было найдено интуитивно. Эту пропорцию легко определить из уравнения:

=

; ;

либо из ряда Фабиначи:

(1; 2; 3; 5; 8; 13; 21; 34; 55;…), (~ 0,618) Или системы размеров Корбюзье «Модулор»

(…; 698; 432; 268; 165; 102; 63; 39; 24; 15; 9; 6 см…) (~ 0,619)

Чтобы добраться до полной Красоты, необходимо найти безупречные идеализированные фигуры. Например, идеальная линия состоит только из длины. Окружность является линией, которая изгибается идеально одинаково во всех точках; каждая точка на этой кривой идеально равноудалена от определенной точки, названной центром окружности.

К несчастью для греков, хотя такие абстракции и возможно себе представить, но невозможно их передать в виде одних только абстракций. Чтобы объяснять свойства таких фигур, необходимо рисовать их грубые приближения—на глине, на доске, на бумаге…А чтобы выполнять эти рисунки как можно точнее, необходимо было использовать инструменты! Так возникла необходимость в измерениях ( вспомним высказывание Менделеева). Но при этом, по мнению греков, чем меньше инструментов будет использоваться и чем проще будут эти инструменты, тем ближе к идеалу. Вообще говоря, рациональное зерно в этом есть. Умение обходиться простыми средствами всегда ценилось исследователями.

В результате, количество инструментов греки свели к изящному минимуму из двух. Один—линейка для черчения прямых линий. Второй инструмент—циркуль. Линейка и циркуль считались в геометрии единственно «правильными» инструментами.

Греки не сомневались, что при должном хитроумии, проницательности, уме, интуиции и удаче любое геометрическое построение осуществимо с помощью только линейки и циркуля. Все приспособления, облегчающие построения, считались «грубой силой»; греки с высокомерием их отвергали! Греки присматривались к природе, когда это было необходимо, тем не менее всегда стыдились этой необходимости и считали, что высший тип знания тот, что достигнут работой мозга. И они действительно зачастую достигали поразительных результатов.

Греки были влюблены лишь в заманчивую игру под названием «дедукция». Дедукция—наиболее приемлемое средство достижения знаний! Практические знания-- это нечто низменное. Даже великий Архимед отказался писать (публиковать) о своих практических изобретениях; он распространял только свои достижения в теоретической математике.

Греки возвели аксиомы в ранг «абсолютной истины» и предположили, что другие отрасли знания могли быть развиты от подобной «абсолютной истины».

Так например в астрономии они, как аксиомы, приняли понятия:

• Земля неподвижна—центр Вселенной;

• Все небесные тела вращаются вокруг Земли по кругу, т. к. круг — совершенная кривая и т. д.

В физике: Аристотель разработал фантастические теории движения, исходя из самоочевидных аксиом (…скорость падающего тела пропорциональна его весу, и др.).

Вторая серьезная ошибка греков—сосредоточенность на абстрактном и формальном, завела со временем науку вообще в тупик.

Поклонение дедукции с самоочевидными аксиомами привело древних мыслителей к краю пропасти. После того, как греки разработали все значения аксиом, а в дальнейшем сделали важные открытия в математике и астрономии, уже не возникало ни каких вопросов. Все открыто!

Философские знания казались полными и точными почти 2000 лет («Аристотель утверждает», ….»Евклид полагает»..).

Решив проблемы математики и астрономии, греки обратились к более тонким областям знания. Человеческая душа была одной из таких областей.

На передний край науки вышла этика. В качестве высшего этика Греции Платон заменил высшего физика Аристотеля. С 200г. до н.э. до 1600 гг. н.э. европейцы интересовались почти только этикой ( особенно в связи с богословием). Физика была почти позабыта!

(Аналогичная ситуация произошла в конце 19 века: когда к великому физику лорду Томпсону (Кельвину) обратился аспирант с просьбой посоветовать, каким разделом физики следует заняться, тот ответил: молодой человек, в физике уже все открыто , ничего интересного в ней больше нет. К счастью, этот период успокоенности быстро закончился: с открытия Рентгеном лучей, названных его именем, началась Вторая научная революция!)

И только мыслители Ренессанса открыли новую перспективу греческой физики. Это началось с Коперника, но его система не стала переворотом в науке (ученые ее не приняли). Настоящий переворот осуществил итальянец Галилео Галилей!

Он ввел в науку более логичный метод—индукцию. Ее приверженцы начинают исследования с наблюдений (экспериментов) и на их основе делают обобщения. При этом считается очевидным, что ни одному обобщению не будет позволено остаться без изменений, если оно еще хотя бы раз не подтвердится новыми экспериментами. Это краеугольный камень современной физики.

В работе «О движении» (1590) Галилео Галилей подверг критике аристотелевское учение о падении тел. В ней, между прочим, он писал: «Если разум и опыт в чем-нибудь совпадают, для меня не играет роли то, что это противоречит мнению большинства».

К этому же периоду относится установление Галилеем изохронности малых колебаний маятника — независимости периода его колебаний от амплитуды. К такому выводу он пришел, наблюдая за качанием люстр в Пизанском соборе и отмечая время по биению пульса на руке... Гвидо дель Монте высоко ценил Галилея как механика и называл его «Архимедом нового времени».

Классический пример торжества метода индукции:

Галилей Галилео (1564—1642)—итальянский астроном и физик. Изучал движение падающих тел, разрушив Аристотелеву систему мира и заложив основу ньютоновской. Он пропагандировал эксперименты и количественные измерения и стал самым главным основателем экспериментальной науки. Он первым навел телескоп на небо и основал современную астрономию.

Таким образом, переворот, у истоков которого в начале XVII в стоял Галилей, был триумфально завершен Ньютоном в конце того же века.

Для осуществления этой величайшей интеллектуальной революции всех времен нужно было пройти три этапа:

ЭКСПЕРИМЕНТ

*Простая последовательность наблюдений (экспериментов), которые сегодня способен провести любой школьник: скатывая шар по наклонной плоскости Галилей определил, что скорость шара зависит от угла α, а при

она постоянна.

ОБОБЩЕНИЯ.

*Простой ряд математических обобщений: скорость шара v=kt, при

, k=g=9.8м/с , пройденный путь s= .

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ.

*На основе этих экспериментов великий Ньютон вывел знаменитые

законы движения и теорию всемирного тяготения, заменив Аристотелеву картину мира гораздо лучшей!

Но в XVIIв для решения этих задач потребовался величайший гений Галилео и Ньютона, которым хватило прозорливости, чтобы впервые выполнить эти наблюдения (эксперименты) и обобщения!

.