Физика и математика в эпоху Ньютона.

Ньютон - один из основателей дифференциального и интегрального исчислений.

В 1642 году появилась первая механическая счётная машина Паскаля. Сам Ньютон придумал логарифмическую линейку с десятью шкалами и ползунком. Скорость его счёта была раз в 20-30 больше скорости современников. Бином Ньютона, метод последовательных приближений Ньютона и т.п. - всё это помогало ему считать. В телескоп Ньютон встроил микрометр, чем улучшил многие данные. Ньютон создал всё для механики. Ньютон задал механистическое направление исследований. Что трудно применимо к электричеству. Носители электрических, магнитных, тепловых, световых сил есть невесомые жидкости. Как решать механические задачи: 1. Придумать уравнения, описывающие законы движения материальных точек. 2. Придумать, что делать с реакциями связи.

Принципы и математический аппарат механики в XVIII веке (Эйлер, Даламбер, Лагранж).

Ньютон не развил аналитического аппарата для решения задач – он решал их геометрически.

Эйлер рассмотрел законы Ньютона, выдвинул на первый план второй закон. Сводит решение задач к решению диффура F=m*d2 x/dt2. Переписал закон математическим языком для системы материальных точек (для твёрдого тела – с помощью углов Эйлера). Ввёл понятия момента инерции, свободных осей, центра масс. Делит движение твердого тела на поступательное и вращательное. 1736 – «Механика», 1764 – «Теория движения твердых тел». После Эйлера задачи механики стало возможно решать для многих точек. Затем он разложил силы на 3 компоненты по осям. Соответсвенно для нахождения движения точки в 3Д – 3 уравнения. Но это можно использовать, если известны силы. Системы со связями Эйлер тоже не рассмотрел.

Клеро В 1758 году согласно Галлею должна была появиться комета. Но не появилась. Клеро же перенёс её появление на весну 59го, ошибившись всего на пару дней, что и позволило утвердиться теории Ньютона во Франции. Сводил задачи динамики к задачам статики. То есть можно объяснять движение тел со связями. Стали развиваться и процветать вариационные принципы механики.

Принцип Даламбера-Лагранжа, который позволяет сводить задачи динамики к задачам статики.

Метод Лагранжа. В 1788 году вышла "Аналитическая механика". В ней Лагранж проанализировал всё, что было до него, разработал аппарат для решения задач со связями.Лагранж вводит уравнения 1и 2 рода. Использовал принцип возможных переменных (в статике сумма "моментов" - так Лагранж называет то,что теперь понимается под работами - сил = 0: Pdp+Qdq+…=0), вариационный принцип и принцип переменных множителей.

Развитие электричества и магнетизма в XVIII веке.

Возникли мощные электростатические машины, которые могли накапливать заряд. Статическим электричеством пытались лечить болезни.

В 1729 Грэй открыл явление электропроводности. Он же поделил материал на проводники и непроводники.

1734, Дюфе открыл, что электричество бывает двух видов - смоляное и стеклянное. Были одножидкостная (Эпинус) и двухжидкостная теории.

1745 - Лейденская банка — первый электрический конденсатор, изобретённый голландским учёным Питером ван Мушенбруком и его учеником Кюнеусом.

Б. Франклин - открыл, что молния имеет электрическую природу. Он извлёк электричество из облака с помощью воздушного змея и предложил громоотвод.

Открытие закона Кулона - в 80е годы 18 века. До него был ещё Кавендиш (но тот не опубликовал). Кулон создал крутильные весы, измеряющие силу точно. Ожидал увидеть закон подобный закону всемирного тяготения. Установил, что сила эл взд-я обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. Он верил в закон равноразделения заряда. Сторонник двухжидкостной теории. Экспериментировал с магнитами- сила взд-я между полюсами магнита обр пропорциональна расстоянию между ними.

Конец 18 века. Гальвани исследовал влияние электричества на мышцы лягушки. Пришёл к выводу, что открыл животное электричество.

Вольта открыл контактную разность потенциалов. Создаёт первый источник постоянного тока - вольтов столб.

Развитие науки в России в XVIII веке. Создание Петербургской Академии наук. М.В.Ломоносов.

До реформ Петра I учебных заведений было весьма мало, да и те теологические. После смерти Петра в 1725 году открывается Императорская Петербургская Академия Наук. Обычно академия существует на взносы, но у нас им платило государство. Поначалу академиков завозили из-за рубежа, им платили очень большие деньги, потому первоначальный состав был блестящий. Однако из-за интриг впоследствии многие уехали. Академия должна была содержать университет, для подготовки замены "привозным" академикам. Там же была организована гимназия. Первые академики появились в 1745 году, сразу два. Тредиаковский и Ломоносов. Они стали профессорами (тогда - академиками). В мае 1755 появляется Московский Университет. Первые два десятка человек в первый год физику не слушали, на следующий год её читал аббат Франкози. В 55 году Академия Наук выделила приборы (физкабинет). К лету 1755 года университет точно существовал, физику начали читать с 57 года, ибо без демонстраций тогда физика не преподавалась.

М. В. Ломоносов. (1711 – 1765). Родился близ Холмогор, единственный ребёнок в семье. Умер в Петербурге. Пришёл в Москву за обозом с сёмгой. В Москве он назвался дворянином (в Петербурге его слова могли и проверить), поступил в славяно-греко-латинскую академию (31) и до 35 года усердно там трудился. Учился ещё в Духовной Академии в Киеве, но потом вернулся в Москву. Как хороший ученик был отправлен в Петербургскую Академию наук, а с 36 года по 41 - в Германии. По профессии - химик. Однако и по физике много писал. 42 год - адьютор Академии наук, то есть сам мог проводить исследования. 1745 - стал академиком. По поводу его происхождения - отец его возил товары за границу, хоть и черносошный крестьянин. Книги читал на Соловецких островах, в монастыре с большой библиотекой.

Ломоносов был сторонником корпускулярной философии. Корпускулярная философия основана Лейбницем, её придерживался Вольф - учитель Ломоносова. Но у них корпускулы - идеальное начало, а Ломоносов читал Бойля с его материальными корпускулами. Развивал свою молекулярно-кинетическую теорию. Его поддерживал Эйлер, авторитет на все времена. Ломоносов открыл закон сохранения массы - обжиг свинца в запаянной реторте. Лавуазье же опубликовал свои результаты. Построил ночезрительную трубу, в которую хорошо видно ночью, и открыл с её помощью атмосферу Венеры. Был сторонником волновой теории света. (Хотя Ньютона и Декарта он уважал). В качестве примера приводил алмаз - в нём лучи распространяются, не мешая друг другу, что невозможно для корпускул. Построил теорию атмосферного электричества - восходящие потоки воздуха трутся друг о друга, электризуются, заряд накапливается и т.д. МГУ им. Ломоносова стал в 1940, до этого был им. Покровского.