Электромагнетизм*

- Начало учению об электромагнитных явлениях положено открытием Эрстеда. В 1820 г. Эрстед показал, что проволока, по которой течет электрический ток, вызывает отклонение магнитной стрелки. Он подробно исследовал это отклонение с качественной стороны, но не дал общего правила, по которому можно было бы определять направление отклонения в каждом отдельном случае. Вслед за Эрстедом открытия пошли одно за другим. Ампер (1820) опубликовал свои работы о действии тока на ток или тока на магнит. Амперу принадлежит общее правило для действия тока на магнитную стрелку: если вообразить себя расположенным в проводнике лицом к магнитной стрелке и притом так, чтобы ток имел направление от ног к голове, то северный полюс отклоняется влево. Далее мы увидим, что Ампер свел явления электромагнитные к явлениям электродинамическим (1823). К 1820 г. относятся также работы Араго, который заметил, что проволока, по которой течет электрический ток, притягивает к себе железные опилки. Он же намагнитил впервые железные и стальные проволоки, помещая их внутрь катушки медных проволок, по которым проходил ток. Ему же удалось намагнитить иглу, поместив ее в катушку и разрядив лейденскую банку через катушку.

. Корпускулярная теория света исходила из представления о том, что светящиеся тела испускают поток мельчайших частиц, которые движутся в соответствии с законами механики. Такое представление позволило дать вполне удовлетворительное объяснение прямолинейности распространения света, а также законам отражения и преломления света, установленным опытным путем еще в античное время.

Христиана Гюйгенса к разработке альтернативной волновой теории света. Волновая теория рассматривала распространение света как продольные колебания, перемещающиеся в пространстве в виде волнового фронта. Но таким колебаниям для распространения нужна упругая среда, и Х. Гюйгенс в качестве такой среды ввел новую сущность – заполняющий все пространство светоносный эфир. Заметим, что впоследствии мы вернемся к вопросу о существовании мирового эфира и вспомним в этой связи о «бритве Оккама» («не умножай сущностей без надобности»).

что скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света

что радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение являются электромагнитными волнами с различной частотой колебаний (или с различной длиной волны).

9.

Основополагающим событием, приведшим к кардинальному изменению научной картины мира, стало принятие гелиоцентрической модели Солнечной системы, пришедшей на смену геоцентрической. Этот принципиальный момент нового мировоззрения определил совокупность концептуальных отличий классического естествознания от античной натурфилософии, что и позволяет характеризовать этот переход как научную революцию Нового времени. Глубокий пересмотр представлений о природе связан с введением понятия инерциального движения. Галилеем на основе экспериментальных данных был сформулирован закон инерции, гласящий, что тело, не подверженное действию внешних сил, будет двигаться равномерно по прямолинейной траектории или оставаться в состоянии покоя.

С точки зрения современных концепций естествознания, высшим достижением Галилея можно считать выдвинутый им принцип относительности механического движения. Дело в том, что совместимость принципа относительности с принципом постоянства скорости света составляет основу специальной теории относительности.

Для развития естествознания чрезвычайно важное значение имело открытие Иоганном Кеплером законов небесной механики. Стало ясно, что между движением земных и небесных тел не существует каких-либо принципиальных различий, т. е. оно подчиняется единым естественным законам.

Итак, отталкиваясь от представлений аристотелева учения, Галилей и Кеплер произвели кардинальную перестройку всей механики, подготовив тем самым возможность обобщения открытых ими кинематических законов в виде единой для земных и небесных тел механики Ньютона.

1.

Безусловным и объективным достижением естественно-научной мысли является разработка научного метода, отражающего единство всей совокупности знаний об окружающем мире. В настоящее время общепризнанным является тот факт, что процесс познания в естественных, технических, гуманитарных и социальных науках происходит в целом по определенным общим принципам и правилам.

История развития духовной культуры сформировала два подхода, две традиции изучения мира. Одна из них сложилась в процессе изучения природы, вторая – в процессе исследования явлений общественной жизни. Речь, таким образом, идет о естественно-научной и гуманитарной культурах. Поскольку научные знания составляют основу двух этих культур, то уместно их взаимосвязь рассматривать в контексте общности, различий и взаимовлияния естествознания и гуманитарных наук.

Различие между естествознанием, как системой знаний о природе, и гуманитарными науками, как системой знаний о позитивно значимых ценностях общества, объективно заложено в различии объектов их исследования и отчетливо проявляется в реализации их подхода к основным функциям науки – объяснению, пониманию и предсказанию явлений и событий.

Принято считать, что отличительной особенностью естествознания является то, что оно в силу своей методологической направленности дает объяснение, которое в наиболее широком смысле можно определить как выявление соответствия фактов и процессов некоторым общим закономерностям.

Следует отметить, что объяснения, основанные на законах естествознания, обладают значительной эвристической силой, т. е. позволяют достоверно прогнозировать, предсказывать события и явления природы, что придает таким объяснениям особую научную ценность.

Итак, объяснение характерно для естественных наук, понимание – для гуманитарных, и это различие непосредственно обусловлено индивидуальной спецификой двух систем знания. Естествознание характеризуется высокой степенью объективности, является наиболее достоверной областью всего массива человеческого знания, отличается глубокой специализацией. Гуманитарное знание представляет собой систему духовных ценностей, позитивное значение которых в определенной степени зависит от субъективных факторов на уровне индивида, социальной группы, нации, государства.

22.

Эйнштейн в полемике и при поддержке ряда крупных физиков и математиков пришел к созданию общей теории относительности — теории, распространяющей принцип относительности на любые системы отсчета и в то же время представляющей из себя более общую теорию тяготения, содержащую в себе теорию тяготения Ньютона как предельный случай.

«Факт равенства инертной и весомой массы или, иначе, тот факт, что ускорение свободного падения не зависит от природы падающего вещества, допускает и иное выражение. Его можно выразить так: в поле тяготения (малой пространственной протяженности) все происходит так, как в пространстве без тяготения, если в нем вместо «инерциальной» системы отсчета ввести систему, ускоренную относительно нее».

48.

Первая концепция является религиозной и к науке прямого отношения не имеет. Хотя к нему близка концепция, согласно которой жизнь создана высшим разумом, находящимся вне Вселенной. Основывается она на отрицании возможности объяснить генезис жизни естественными причинами и направлена против концепции химической, предбиологической эволюции. В качестве основополагающего тезиса в данных концепциях рассматривается положение о том, что жизнь как на Земле, так и вообще где-либо во Вселенной не может возникнуть случайно. Жизнь представляет собой акт преднамеренного творения, что приводит к отождествлению современных космологических представлений с религиозными истинами, и для вечной, безграничной Вселенной характерно неизменное постоянство картин 344

жизни. Изложенная в ней временная и иерархическая последовательность событий содержит исходное представление об эволюции: первый день — появление света, второй день — звезд, третий день — создание Земли, четвертый день — Солнца и Луны, пятый день — рыб в море и птиц в небе, шестой день — создание человека и, наконец, седьмой день—день отдыха. В пользу данной концепции авторы приводят следующие аргументы: 1) белки, нуклеиновые кислоты и другие биологические соединения с их весьма сложной структурой могут быть созданы только живым существом, поскольку системы такой сложности не могут возникнуть в результате взаимодействия простых веществ в первичном океане; 2) в естественно-научном объяснении происхождения жизни необходимо исходить из положения, что жизнь уже была закодирована в структуре атомов. В конце прошлого века были распространены "теории", согласно которым жизнь возникает в болотах, гниющей массе и тому подобных местах. Именно там из неживой материи возникают живые организмы — личинки мухи и даже мыши. Вторую концепцию опроверг изучавший деятельность бактерий французский микробиолог XIX в. — Луи Пастер. Третья концепция из-за своей оригинальности и умозаключительности всегда имела немного сторонников. К началу XX в. в науке господствовали две последние концепции. Концепция панспермии, согласно которой жизнь была занесена на Землю извне, опиралась на обнаружение при изучении метеоритов и комет "предшественников живого" — органических соединений, которые, возможно, сыграли роль "семян". Во второй половине прошлого века шведский ученый Сванте Ар-рениус выдвинул оригинальную гипотезу. По его мнению, жизнь возникла не на Земле, а была занесена на нее из космоса. Наша планета была "заражена" микроорганизмами, прибывшими из глубин Вселенной. Этот процесс Аррениус назвал панспермией. Гипотеза шведского ученого не получила поддержки его коллег. Никто не видел возможности для микроорганизмов длительно путешествовать в космическом пространстве, не погибая от губительных излучений. В свое время эту гипотезу обсуждали 345

очень бурно.

У концепции появления жизни на Земле в историческом прошлом два варианта. Согласно одному, происхождение жизни — результат случайного образования единичной "живой молекулы", в строении которой был заложен весь план дальнейшего развития живого. Согласно другой точке зрения, происхождение жизни — результат закономерной эволюции материи. Эта последняя концепция представляется наиболее научной, рассмотрим ее детально. Широко распространенной и экспериментально обоснованной является модель, получившая за рубежом название гипотезы Опарина-Холдейна — по имени ученых, выдвинувших сходные гипотезы скорее всего независимо друг от друга. Общность развиваемых учеными взглядов состоит в принятии за исходные тезисы утверждения о том, что все необходимые для возникновения жизни биологически значимые органические соединения могут образоваться в 346

абиогенных условиях, т. е. без участия живого, лишь на основе физико-химических закономерностей превращения веществ. Большинство современных специалистов также убеждено, что возникновение жизни в условиях первичной Земли есть результат естественной эволюции материи.