Коллектив авторов.

100 великих гениев



скачать книгу бесплатно

В переписке со своим другом Декарт рассказывал, как вычислить площадь, ограниченную циклоидой; как провести касательные к циклоиде; как определить соотношение между гранями, вершинами и ребрами выпуклых многогранников и пр.

Благодаря созданию аналитической геометрии стало возможным исследовать геометрические свойства кривых линий и разных тел на языке алгебры, а уравнения кривой анализировать в некоторой системе координат (позже эта система получила название «декартова»).

После выхода «Рассуждений» Декарт получил мировое признание. На протяжении многих веков его сочинение было настольной книгой большинства европейских ученых.

Надо сказать, Декарт внес огромный вклад и в становление механики, оптики, астрономии. Именно он ввел понятие «силы» (меры или количества) движения, подразумевая произведение «величины» (массы) тела и его скорости. А еще сформулировал закон сохранения количества движения и закон инерции.

Заинтересованный явлением паргелия (гало), Декарт много времени уделял оптике. В 1637 г. вышла его книга «Диоптрика», где излагались законы распространения, отражения и преломления света, объяснялось возникновение радуги, высказывалась идея распространения света посредством эфира. Исследуя природу зрения, ученый сделал надрез на глазном яблоке коровы, отделил от хрусталика ткань, расположенную возле радужной оболочки, и убедился, что на сетчатке отображается перевернутая картинка, а уже мозг возвращает ее в нормальное положение. Это был прорыв в науке. Декарт доказал, что глаз является механизмом, и объяснил его работу с позиции оптики.

Представляя модель человеческого организма как механизм, Декарт сделал несколько открытий в области биологии, психологии и медицины. Он первым выяснил суть произвольных и непроизвольных движений, а затем описал схемы рефлекторных реакций; ввел понятие «рефлекс» и разработал принцип рефлекторной деятельности; опираясь на теорию о передаче импульсов к мозгу по нервным волокнам, объяснил, каким образом человек испытывает различные ощущения. Исследовав строение разных органов и зародышей животных, описал принцип работы двигательного аппарата, функционирование почек, вентиляцию легких и пр.

Впрочем, Декарт интересовался не только точными науками. Послушав однажды рассуждения какого-то богослова, он решил создать философию, основанную на достоверных знаниях, в первую очередь – математических. Основным принципом декартовой системы, изложенной в трактатах «Начала философии» и «Рассуждение о методе», стала фраза: «Cogito ergo sum» («Мыслю – следовательно, существую»). Его философия основывалась не на Библии, а на способности человека думать и понимать окружающий мир. Декарт уподобил Вселенную, движение планет и Солнца часовому механизму, который когда-то был запущен Богом и не нуждается ни в чьем вмешательстве. Бога и природу Декарт признавал равнозначными началами мира, поэтому его философия получила название «дуализм» – «двойная».

Узнав об открытиях ученого, первый министр Франции, кардинал Мазарини, назначил ему пожизненную пенсию, а шведская королева Кристина пригласила написать устав будущей Национальной Академии наук.

Увы, поездка в Швецию окончилась для Декарта трагически. Не выдержав северной зимы, он заболел и умер.

Открытия Декарта послужили толчком для стремительного развития естественных наук и создания новых технологий. Деятельность ученого знаменовала переход от религиозных догм к накоплению новых знаний и объяснению различных природных явлений. Рене Декарт открыл двери в новую эпоху – эпоху Просвещения.

Просвещение

Блез Паскаль

Будущий математик и физик родился 19 июня 1623 г. во французском городе Клермон-Ферран. Отец Блеза, Этьен, служил председателем налогового управления, а мать занималась домом и четырьмя детьми.

Когда Блезу исполнилось три года, его мама умерла, и за воспитание детей взялся отец. Этьен хорошо разбирался в математике. Именно он открыл «улитку Паскаля» – особый вид кривой, образованной точкой внутри окружности, вращающейся вокруг другой окружности. Поэтому обучать отпрысков решил на дому. Согласно его программе, Блез должен был познакомиться с древними языками в 12-летнем возрасте, а через три года приступить к изучению математики. Однако мальчик оказался настоящим вундеркиндом. Очень любознательный, он слишком рано, по меркам Паскаля-старшего, заинтересовался литературой (в частности книгами древних философов) и науками, а за обеденным столом постоянно выспрашивал отца о сложении и вычитании чисел.

Однажды Блез спросил родителя, что такое геометрия. Тот описал эту науку как «способ чертить правильные фигуры и находить между ними пропорции». Тогда мальчик взял уголек и принялся рисовать на полу треугольники, квадраты и окружности, называя линии «палочками», а круги – «колечками». Вообще, юный Паскаль всегда пытался найти объяснение вроде бы обыденным явлениям. Например, когда за столом кто-то ударял ложкой о чашку, издавая мелодичный звук, мальчик прикасался к чашке пальцем – и звон стихал. Блез задумался над объяснением странного явления, и впоследствии эти размышления стали основой его «Трактата о звуках».

В 14-летнем возрасте Блез начал посещать еженедельные лекции французского математика и теоретика музыки Марена Мерсенна, который вел дружескую переписку со многими великими современниками, в т. ч. Галилео Галилеем (позже из этих собраний математиков образовалась Французская академия наук). Во время семинаров Паскаль познакомился с геометром Дезаргом и взялся изучать его труды. Рукописи Дезарга были написаны сложным языком, поэтому Блез упростил его формулы и в 17 лет написал свой первый трактат – «Опыт теории конических сечений». Именно там юный ученый изложил теорему, описывающую построение кривой, образованной в результате пересечения конуса плоскостью, по пяти точкам. Позже этот принцип был назван в его честь теоремой Паскаля.

Зимой 1640-го Блез переехал в столицу Нормандии – Руан, где работал его отец. Увидев, как Паскаль-старший делает расчеты в столбик, юноша решил создать «суммирующую машину»: устройство, которое могло бы прибавлять и отнимать. Изобретение Блеза состояло из целого ряда зубчатых колесиков, каждое из которых было помечено числами от нуля до девяти. Полный оборот одного колесика приводил в движение соседнее, что позволяло производить расчеты с шестизначными числами. Хотя работать с такой машиной было трудновато, она стала важным этапом в последующем развитии калькуляторов и компьютеров.

В 24-летнем возрасте Паскаля разбил паралич, и он углубился в изучение религиозной литературы. А год спустя присоединился к янсенистам – группе католиков, веривших в определенные доктрины. Например, что «Бог сотворил внутри сердца каждого человека пустоту, и она не может быть заполнена ничем другим, как Богом Творцом, которого можно узнать через Иисуса Христа».

Однако научную деятельность Паскаль не оставил. Узнав об опытах итальянского ученого Торричелли с трубкой, наполненной ртутью, он попросил своего родственника подняться на вершину вулкана Пюи-де-Дом с такой же трубкой. Разница уровней ртути на вершине горы и у ее подножья составила примерно 8 сантиметров. Этот эксперимент доказал, что по мере увеличения высоты атмосферное давление снижается, а столбик с ядовитым металлом удерживается давлением воздуха, который имеет собственную плотность и массу. Также ученый подтвердил целесообразность использования барометра для определения погодных условий, поскольку показания прибора оказались чувствительны к изменениям влажности и температуры воздуха.

Значительный вклад внес Паскаль и в развитие гидростатики и гидродинамики. В частности, он выявил, что давление, действующее на жидкость в замкнутом пространстве, передается во всех направлениях – независимо от площади, на которую действует эта сила. Данный принцип, известный как закон Паскаля, лежит в основе гидравлического пресса, который тоже был сконструирован Блезом Паскалем. А еще в ходе экспериментов с жидкостями ученый изобрел шприц.

В математической работе «О характере делимости чисел» Паскаль определил алгоритм для вычисления признаков делимости одного целого числа на другое. Также Блез открыл несколько свойств циклоиды – кривой, образованной фиксированной точкой на окружности, которая катится по прямой. Это стало важным этапом развития дифференциального исчисления (применяемого для построения графиков экономической динамики, для измерения мгновенной скорости и пр.) и интегрального исчисления, необходимого для расчетов площади под кривой, пройденного пути при неравномерном движении, массы неоднородного тела и т. п.

В 1651 г. у Блеза умер отец, а его сестра Жаклин, которая была ему близким другом, ушла в монастырь. Чтобы отвлечься от грустных мыслей, Блез стал посещать светские мероприятия и предаваться азартным играм. Впрочем, даже развлекаясь, он не изменял науке. Так, во время игры в кости, вместе с другим математиком – Пьером де Ферма, Паскаль разработал теорию вероятности, создав «формулу игрока», которая выводилась из умножения коэффициента на количество возможно выигранных денег в ставке. А еще он придумал, как вычислять все возможные вероятности результатов с помощью… треугольника. По внешним сторонам обычного равнобедренного треугольника проставлялись единицы, а внутреннее пространство заполнялось числами, каждое из которых равнялось сумме пары вышестоящих чисел. Чтобы ответить, к примеру, на вопрос: «Если я хочу выбрать двух человек из четырех данных, сколько существует возможных пар?» – достаточно было найти 2-е число в 4-й строке фигуры. Впоследствии этот метод лег в основу всех систем страхования, а также нашел применение в разных направлениях науки (например, в квантовой физике, где поведение элементарных частиц можно описать с помощью вероятностей).

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Здесь представлен ознакомительный фрагмент книги.
Для бесплатного чтения открыта только часть текста (ограничение правообладателя). Если книга вам понравилась, полный текст можно получить на сайте нашего партнера.

Купить и скачать книгу в rtf, mobi, fb2, epub, txt (всего 14 форматов)



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9