3. Об истории развития теоретической механики
История развития и становления теоретической механики – это отдельный предмет. Краткие сведения о наиболее значительных научных достижениях учёных-механиков можно найти в литературном источнике [1]. Основательное же его изучение рекомендуем начинать (после освоения данного «Курса») с литературы [2-7]. Здесь ограничимся лишь перечислением основных периодов развития механики:
13
1. Донаучный – заканчивается 4-м веком до н.э.; характеризуется живым созерцанием и накоплением материала, который ещё не подвергается существенной абстрактно-теоретической обработке;
2. Элементарный период – заканчивается серединой 17-го столетия; характеризуется рассмотрением простых видов механического движения, слабыми методами исследования и наличием несовершенных теорий («слабыми» и «несовершенными» с позиций сегодняшнего дня);
3. Период формирования современных понятий и формулировок законов – заканчивается 30-ми годами 18-го столетия; характеризуется созданием мощных методов исследования (дифференциального и интегрального исчислений) и построением совершенных теорий;
4. Период триумфального шествия теорий механического движения и преувеличения их значимости в вопросах познания окружающего мира - 18-19 века. В этот исторический период открытия одно за другим «сходят с кончика пера». Характерным в этом смысле является пример предсказания и обнаружения планеты Нептун. Научные успехи в вопросах механики приводят к широкому распространению в обществе ложной точки зрения, заключающейся в том, что все природные явления можно объяснить с позиций законов механического движения. Такая система взглядов, во многом оказавшая отрицательное влияние на развитие науки вообще, получила название «механицизм».
5. Период формирования теоретических основ различных прикладных вопросов механики –– появляются теория механизмов и машин, теория уравновешивания роторов, теория колебаний, теория устойчивости, теория гироскопов, ракетодинамика, механика сплошной среды, робототехника и другие. Заканчивается примерно 1970-м годом.
6. Современный период – характеризуется появлением мощного метода исследований с помощью компьютерной техники, позволившей существенно расширить классы решаемых практических задач.
4. О важности теоретической механики и главной цели, преследовавшейся авторами при построении данного «Курса»
В 1613 году английский учёный Бернеби Ричу писал: «Одна из болезней нашего века – многочисленность книг; они так заполонили мир, что нет никакой возможности переварить это» [8]. Полтора века назад на 25-ти страницах своих «Плодов раздумий» Козьма Прутков, подчёркивая важность мысли, шесть (!) раз повторил: «Нельзя объять необъятное».
Сегодня объём накопившейся и новой информации несравненно больший: если в 19-м веке было выпущено 6,1 миллиона книг различных наименований, то 20-й век подарил Человечеству 50 миллионов различающихся по названиям книг.
14
Если
в течение 70 лет ежедневно прочитывать
по книжке (один день – «Войну
и мир» Толстого Л.Н., второй
–«Аналитическую геометрию»,
третий день – данный «Курс
теоретической механики»;
и т.д.), то можно одолеть их около 26 тысяч
(
),
т.е лишь одну из каждых 2200 накопившихся
на сегодняшний день.
Но столько никто не читает. Социологи определили, что в среднем за свою жизнь человек прочитывает лишь 600 книг (одну из каждых ста тысяч накопившихся за время существования Человечества) и, если воспользоваться приёмом образности мышления, то относительно накопившихся и вновь появляющихся знаний можно сказать: «В мире накоплен океан информации. В нём вперемежку и рядом, внешне ничем неотличимо, расположены чепуха, ложь и правда. И в этот океан вливается огромный поток новой информации, который подобен реке в половодье - и быстр, и широк, и глубок, и непрозрачен».
Что же делать, как относиться к этому громадному валу знаний, вступающему в жизнь молодому человеку? - Авторы данного «Курса» рекомендуют руководствоваться следующими 3-мя мнениями знаменитых личностей:
французский энциклопедист Жан Жак Руссо – «Злоупотребление чтением убивает науку, создаёт лишь самонадеянных невежд»;
древний грек Эсхил – «Мудр тот, кто знает нужное, а не многое»;
отечественный учёный-естествоиспытатель Тимирязев К.А. – «Надо знать обо всём понемножку, но всё о немногом».
Для преодоления информационного бума сегодня используют три приёма:
первый – специализация (одни люди хорошо овладевают одними областями знаний, другие – другими, третьи – третьими и т.д.);
второй – в рамках выбранной специальности отдают предпочтение изучению фундаментальных дисциплин; тех, в которых накопленные Человечеством знания содержатся в наиболее концентрированном виде и которые в будущей практической их деятельности оказываются наиболее полезными;
третий приём - обучающихся учат самостоятельно учиться (учат умению получать как субъективно, так и объективно новые знания в сфере конкретной их деятельности; в частности, учат умению находить интересующую информацию и самостоятельно разбираться в ней).
Теоретическая механика – дисциплина фундаментальная. С необходимостью применять содержащиеся в ней знания приходится постоянно сталкиваться не только на производствах, но и в быту; не только инженерам, но и гуманитариям. В частности, чтобы оценить прочность конструктивных элементов построек (коттеджей, гаражей и пр.) приходится определять силы, в том числе и динамической природы.
15
Кроме того, без знания теоретической механики невозможно качественно изучать сопротивление материалов, детали машин, теорию механизмов и машин, подъёмные и транспортные устройства, насосы и вентиляторы, ряд других учебных предметов.
Но и в теоретической механике комплекс содержащихся знаний оказался непомерно широким. Это и обусловило появление данного «Курса». Преследовавшаяся авторами цель при его построении:
помочь студенту освоить минимум содержащихся в теоретической механике знаний, чаще других востребуемых инженером в практической деятельности и который достаточен для того, чтобы специалист без труда был в состоянии расширить свои знания в области теоретической механики – чтобы умел самостоятельно разобраться с тем или иным конкретным примером, в огромном количестве содержащихся в комплексе из нескольких сот накопившихся книг по теоретической механике.