Известный физик ученый: Карл Фридрих Гаусс

Какие самые известные ученые-физики и их вклад в науку

Физика является одной из фундаментальных наук, которая позволяет людям узнавать больше об основополагающих законах планеты Земля. Каждый день люди не замечают, как пользуются теми благами, которые стали возможными благодаря труду многочисленных ученых. Если бы не их самоотверженная работа, человек не смог бы летать в самолете, пересекать на огромных лайнерах океаны и даже просто включить электрический чайник. Все эти самоотверженные исследователи сделали облик мира таким, каким его видят современные люди.

Открытия Галилея

Ученый-физик Галилей – один из самых известных. Он является физиком, астрономом, математиком и механиком. Именно он впервые изобрел телескоп. С помощью этого невиданного для того времени аппарата можно было наблюдать за далекими небесными телами. Галилео Галилей является основателем экспериментального направления в физической науке. Первые открытия, которые Галилей совершил с телескопом, увидели свет в его сочинении «Звездный вестник». Эта книга имела воистину сенсационный успех. Так как идеи Галилея во многом противоречили Библии, долгое время его преследовала инквизиция.

Биография и открытия Ньютона

Великим ученым, который совершил открытия во множестве областей, является также Исаак Ньютон. Самое известное из его открытий – это закон всемирного тяготения. Кроме этого, ученый-физик объяснил множество природных явлений на основе механики, а также описал особенности движения планет вокруг Солнца, Луны и Земли. Ньютон родился 4 января 1943 года в английском городке Вулсторпе.

Окончив школу, он поступил в колледж при Кембриджском университете. Ученые-физики, которые преподавали в колледже, оказали на Ньютона большое влияние. Вдохновившись примером преподавателей, Ньютон сделал несколько своих первых открытий. Главным образом они касались сферы математики. Далее Ньютон начинает проводить опыты по разложению света. В 1668 году он получает степень магистра. В 1687 году была опубликована первая серьезная научная работа Ньютона – «Начала». В 1705 году ученому было присвоено звание рыцаря, и правившая в ту эпоху английская королева Анна лично отблагодарила Ньютона за его исследования.

Женщина-физик: Мария Кюри-Склодовская

Ученые-физики всего мира до сих пор пользуются в своей работе и достижениями Марии Кюри-Склодовской. Она является единственным физиком-женщиной, которая два раза была номинирована на Нобелевскую премию. Мария Кюри родилась 7 ноября 1867 года в Варшаве. В детстве в семье девочки случилась трагедия – погибла мать и одна из сестер. Во время обучения в школе Мария Кюри отличалась прилежностью и интересом к науке.

В 1890 году Мария Кюри переехала к старшей сестре в Париж, где поступила в Сорбонну. Тогда же она познакомилась и со своим будущим супругом – Пьером Кюри. В результате многолетних научных исследований супруги открыли два новых радиоактивных элемента – радий и полоний. Незадолго до начала войны на территории Франции был открыт радиевый институт, где Мария Кюри занимала должность директора. В 1920 году она выпустила книгу под названием «Радиология и война», в которой был обобщен ее научный опыт.

Альберт Эйнштейн: один из величайших умов планеты

Ученые-физики всей планеты знают имя Альберта Эйнштейна. Его авторству принадлежит теория относительности. Современная физика во многом опирается на взгляды Эйнштейна, несмотря на то что не все современные ученые согласны с его открытиями. Эйнштейн был лауреатом Нобелевской премии. В течение своей жизни он написал порядка 300 научных работ, касающихся физики, а также 150 работ об истории и философии науки. До 12 лет Эйнштейн был очень религиозным ребенком, так как образование он получал в католической школе. После того, как маленький Альберт прочитал несколько научных книг, он пришел к выводу: не все положения в Библии могут быть правдивыми.

Многие считают, что Эйнштейн был гениален с самого детства. Это далеко не так. Будучи школьником, Эйнштейн считался весьма слабым учеником. Хотя уже тогда его интересовала математика, физика, а также философские труды Канта. В 1896 году Эйнштейн поступил на педагогический факультет в Цюрихе, где также познакомился со своей будущей супругой – Милевой Марич. В 1905 году Эйнштейном были опубликованы некоторые статьи, которые, однако, некоторые ученые-физики подвергли критике. В 1933 году Эйнштейн навсегда переезжает в США.

Другие исследователи

Но есть и другие известные фамилии ученых-физиков, которые сделали не менее значительные открытия в своей области. Это и В. К. Рентген, и А. Д. Сахаров, С. Хокинг, Н. Тесла, Л. Л. Ландау, Н. Бор, М. Планк, Э. Ферми, Э. Резерфорд, М. Фарадей, А. А. Беккерель и многие другие. Их вклад в физическую науку не менее важен.

известный учёный-физик Муштари Х.М. – заведующий кафедрой теоретической механики КИИКСа

ГОД НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ: известный учёный-физик Муштари Х.М. – заведующий кафедрой теоретической механики КИИКСа

Университетская жизнь •   25 февраля 2021

В прошлом году исполнилось 120 лет со дня рождения известного татарского ученого-физика Муштари Хамида Музафаровича, а 23 января этого года – 40 лет со дня ухода его из жизни.

Х.М. Муштари (22.07.1900 – 23.01.1981) родился в Оренбурге в семье народного учителя, преподавателя русского языка в татарских школах Музафара Тазетдиновича Муштари. Род Муштари был связан с Тетюшским уездом Казанской губернии, но по служебным обстоятельствам отец работал в Оренбурге, Сызрани, Астрахани. В связи с частыми переездами семьи Хамид учился в различных школах, в 1918 году в Казани окончил с золотой медалью Вторую мужскую гимназию. После окончания гимназии был принят на физико-математический факультет Казанского университета (первый послереволюционный набор). Во время учёбы был вынужден работать, преподавал математику и физику в школе, скрывался от призыва в армию во время захвата Казани белочехами. Работая в подвальном помещении, сильно простудился и получил осложнения на почки, врачи настоятельно рекомендовали сменить климат. В 1920 году перевёлся в Среднеазиатский университет в Ташкенте. Во время учёбы преподавал в тюркско-татарском училище. Окончил университет в 1923 году по специальности «Математика».

После окончания университета работал в Казани учёным секретарем Татарского Народного Комиссариата просвещения, а с сентября 1924 по сентябрь 1925 года – методистом Совета национальных меньшинств Народного Комиссариата просвещения РСФСР в Москве. Желая участвовать в развитии отечественной авиации и летать самому, предпринял попытку поступить в Военно-воздушную академию имени Жуковского, по личному указанию Фрунзе М.В. был допущен к экзаменам, которые успешно сдал, но из-за близорукости в зачислении в курсанты ему было отказано.

По совету Крупской Н.К., под руководством которой он работал в Наркомпросе, поступил в аспирантуру НИИ математики и механики МГУ.

Вот что записала об этом случае Гудкова-Ламберова Валентина Яковлевна (в 1950-1981 годах работала литературным сотрудником, с 1961 года – заведующей отделом науки, вузов и школ газеты «Советская Татария»):

«С запиской от Крупской Муштари пошел в университет на Моховую улицу. Когда он сказал о своем желании учиться в аспирантуре директору Института математики и механики МГУ Егорову Д.Ф., тот откровенно расхохотался: «Как, Вы мечтаете о науке?». Ему, получившему образование в Сорбонне, намерение юноши казалось дерзостью. Профессор еще раз оглядел молодого человека, усмехнулся: «А ведь в моем представлении все татары – дворники, старьевщики. Где учились? В Казани и Ташкенте? Нет, вы нам не подойдете!» «Я буду учиться в аспирантуре!» — в голосе Муштари зазвучали вызывающие нотки. У самого́ академика Чаплыгина!» (Чаплыгин Сергей Алексеевич (1869–1942) – русский и советский механик и математик, один из основоположников современной аэромеханики и аэродинамики, академик Академии наук СССР)»…

В 1925 году Муштари Х.М., благодаря своей настойчивости и личному обращению к самому Чаплыгину С.А.,  действительно стал аспирантом МГУ под научным руководством знаменитого академика. В 1929 году на Учёном совете физико-математического факультета МГУ Муштари успешно защитил кандидатскую диссертацию на тему «О катании тяжелого твердого тела вращения по неподвижной горизонтальной плоскости» и одним из первых среди учёных-татар получил учёную степень в области физико-математических наук.

С 1929 года научная и педагогическая деятельность Муштари Х. М. неразрывно связана с Казанью. С 1930 по 1941 гг. он работал в Казанском институте инженеров коммунального строительства профессором кафедры теоретической механики, с 1938 по 1941 гг. возглавлял эту кафедру. В 1931-1932гг. – декан дорожного факультета КИИКСа. Также в разные годы он руководил кафедрой теоретической механики, теории упругости и строительной механики самолёта в Казанском авиационном институте, кафедру теоретической механики в Казанском химико-технологическом институте.

В 1937 году Муштари Х.М. защитил в МГУ диссертацию на соискание ученой степени доктора наук и стал первым учёным-татарином – доктором физико-математических наук. В 1938 году ему было присвоено ученое звание профессора.

В первые годы своей научно-педагогической деятельности Хамид Музафарович уделял большое внимание написанию учебников по физике и математике на татарском языке для средних и высших учебных заведений. Им написаны учебники алгебры и физики для средних школ, учебник физики для школ колхозной молодежи, курс физики для вузов и втузов. Позднее, в 1939-1940 гг., им были составлены сборники татарских терминов по физике и метеорологии.

Область научных интересов Муштари Х.М. – механика оболочек. С 1946 года до конца своей жизни в 1981 году Хамид Музафарович работал в Казанском физико-техническом институте АН СССР, который он возглавлял более четверти века, с 1946 по 1972 гг. Хамид Музафарович является основателем нелинейной теории оболочек. Им выведены уравнения упругой устойчивости оболочек, впоследствии названные уравнениями «Муштари-Донелла-Власова». Автор более 100 научных работ, из которых 18 приоритетных, 3 монографии, в том числе первой в мире монографии по нелинейной теории оболочек (соавтор Галимов К.З.), учебников по математике и физике на татарском языке для учащихся. Подготовил 30 кандидатов наук, их них 7 защитили докторские диссертации.

Научные результаты, полученные Муштари Х. М., вошли в золотой фонд науки. В течение ряда лет он возглавлял секцию теории оболочек Научного совета АН СССР по проблеме «Научные основы прочности и пластичности».

Награжден орденами «Знак Почета» (1945), Ленина (1970), Трудового Красного Знамени, медалью «За доблестный труд в Великой Отечественной войне» (1946). Имеет почетные звания «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР» (1965) и «Заслуженный деятель науки и техники ТАССР» (1940). Именем Муштари Х.М. названа улица в Казани.

На фотографиях:

Муштари Хамид c родителями, 1910-е годы

Муштари Х.М. – молодой ученый, начало 1930-х годов

Чаплыгин Сергей Алексеевич – русский и советский механик и математик, один из основоположников современной аэромеханики и аэродинамики, академик Академии наук СССР, научный руководитель Муштари Х.М.

Муштари Х.М. – заведующий кафедрой теоретической механики КИИКСа (фото из выпускного альбома КИИКСа). Конец 1930-х годов

«Известия физико-математического общества», 1938 год. Отдельный оттиск со статьей Муштари Х.М. (из фондов музея КГАСУ)

Муштари Х.М. – директор Казанского физико-технического института АН СССР

Муштари Х.М. с группой учеников и сотрудников. Сидят (слева направо): Зуев Б.М., Суркин Р.Г., Ганеева М.С., Корнишин М.С., Муштари Х.М., Исанбаева Ф., Даутов И.В. Стоят: Сулейманова М.М., Ильгамов М.А., Кузнецова Л.П., Терегулов И.Г., Степанов И.П., Свирский И.В., Бакирова А.З., Коргов А., Иванова А.Н. 1970-е годы

Ганеева Музайна Саитгареевна, Муштари Хамид Музафарович, Сулейманова Миляуша Мидхатовна, Суркин Рашад Гадиевич, Корнишин Михаил Степанович. Конец 1970-х годов

Муштари Х.М. – старший научный сотрудник-консультант лаборатории нелинейной теории оболочек КФТИ.

Информацию предоставила

Э.З. Гильмутдинова, директор музея истории КГАСУ

Вернуться назад

Галилео Галилей | Основоположник современной физики

Галилео Галилей был основоположником современной физики. Чтобы оценить такое утверждение, мы должны совершить гигантский скачок воображения, чтобы перенестись в состояние невежества даже в отношении самых элементарных принципов физики. Сегодня простые законы движения, определенные, например, Исааком Ньютоном, известны даже самым скромным ученикам, однако Галилей провел свою жизнь, разгадывая эти тайны.

Его многочисленные открытия включают закон инерции, позже использованный Исааком Ньютоном как первый закон движения, параболу как траекторию снаряда, отношения между расстоянием и скоростью, между расстоянием и временем и непрерывность ускорения. Он изо всех сил пытался понять непрерывность, хотя работа должна была ждать, пока Ньютон и Готфрид Лейбниц не создадут исчисление бесконечно малых, чтобы справиться с этой трудностью.

Культурное приключение в Италии эпохи Возрождения: исследуйте Флоренцию и Болгну в туре для новых ученых

Галилей и эпоха Возрождения

Галилей жил во времена, когда многовековой Альмагест египетского ученого Клавдия Птолемея был написан в 139 г. н.э. церковь все еще использовала его как «доказательство» и «подтверждение» аристотелевской идеи о том, что Земля находится в центре Вселенной. Галилей был частью Ренессанса, многовекового брожения, ускоренного и усиленного изобретением книгопечатания в середине 15-го века. Он был не один. Более или менее современниками ему были физики и математики Виллеброрд Снелл (голландец, открывший закон преломления света), бельгиец Симон Стевин и четверо французов Марин Мерсенн, Пьер де Ферма, Рене Декарт и Блез Паскаль. И все же именно имя Галилея сохранилось как «основателя» физики.

Мы должны хотя бы вкратце понять социологический, политический и религиозный климат времен Галилея. Италия, например, больше не была великой Римской империей. Он был разделен на небольшие государства, часто враждующие друг с другом. Тот, в котором родился Галилей, был автократией, Великим Герцогством Тосканским, со столицей во Флоренции и вторым городом в Пизе, где он родился. Правило семейство Медичи. Рядом с Тосканой стояло государство во главе с Венецией – Венецианская республика – настолько близкая к демократии, насколько это было возможно в 16 веке. Он отказался подчиниться авторитету Рима и Церкви. Он изгнал иезуитов и бросил вызов Папе. У него был свой знаменитый университет в Падуе (из которого, как мы помним, должен был выйти ученый доктор Белларио, чтобы защитить Антонио от Шейлока в 9 г.0013 Венецианский купец , которую Уильям Шекспир написал в 1594 году, когда Галилей был в Падуе).

Реклама

Молодость

Будучи молодым студентом в Пизе, Галилей был очень умным, наблюдательным и любознательным, доставлял удовольствие первоклассным учителям и раздражал второразрядных, которые, как обычно, составляли большинство. Он писал стихи, был искусным музыкантом и художником. Он был высококультурным и происходил из семьи мелкого дворянства. Винченцио Галилей, его отец, тоже был музыкантом с оригинальными взглядами, а также в некоторой степени математиком. Галилей должен был изучать медицину и таким образом иметь возможность зарабатывать на жизнь. Однако резкие зимние ветры Флоренции того времени вынудили двор переехать в Пизу. Его поддержал придворный математик Маттео Риччи. Галилей наткнулся на Риччи, рассказывающего молодым пажам о Евклиде, и сразу же был очарован. Позже, встретившись с Риччи, Галилей также узнал об Архимеде, латинская версия труда которого была опубликована в 1543 году. Вот и все. Архимед стал «тем самым божественным человеком», и Галилей увидел в Евклиде чудо геометрии, особенно в работе над отношениями, которую Галилей впоследствии расширил и использовал до предела.

Его разум был насторожен к волнению и важности математики, применяемой к практическим задачам, то есть к физике. Он замерил время качания люстр в соборе и сразу абстрагировался от сути проблемы, так что сделал маятники из веревки и грузиков и установил зависимость между длиной и временем качания, используя для измерения собственный пульс, ибо существовали нет устройства для точного хронометража. Позже Галилей использовал это явление, чтобы сделать свой pulsilogium , устройство для измерения пульса человека, и на смертном одре 70 лет спустя он разработал регулируемый маятником спуск для предполагаемых часов.

Покинув университет, он зарабатывал себе на жизнь частным преподаванием и чтением лекций, а затем написал свою первую научную работу в возрасте 22 лет. Она была связана с историей о том, что Архимед нашел способ узнать, сделана ли корона для царя Гиерона Сиракузы на самом деле были из чистого золота, как предполагалось, или были разбавлены более дешевым металлом. Согласно рассказу, он сделал это, найдя вес воды, вытесненной из полной чаши. Галилей не мог поверить, что такой гений, как Архимед, мог использовать такой грубый метод. Поэтому Галилей решил разработать метод значительной точности.

Bilancetta

Он сделал для себя специальные весы, с помощью которых он мог измерить точные пропорции двух металлов в смеси или сплаве. Он понял, что достаточно тонкие маркировки будет слишком трудно прочитать, поэтому он намотал вдоль части одного плеча весов тугую спираль из очень тонкой латунной проволоки, простирающуюся от места, где подвешенный груз будет уравновешивать металл А (подвешенный в воде), до где он будет уравновешивать металл B (взвешенный в воде). Затем он уравновесил погруженную смесь, перемещая груз. Он измерил количество витков своей спирали, проводя по ней тонким ножом-стилетом, при этом каждый виток издавал слышимый «звон». Таким образом, с его тонким музыкальным слухом он мог сосчитать количество оборотов, а значит и расстояние. Таким образом, он смог указать пропорцию А к В в смеси. Это крошечное эссе, которое он назвал La Bilancetta очаровательна.

В этой небольшой оригинальной работе содержится многое из того, что нам нужно знать о методах Галилея. Это, прежде всего, его выдающееся и тонкое ручное мастерство. Что еще более важно, он всегда настаивал на точных измерениях, а также на повторяемых измерениях. И есть использование математики, в данном случае принципа рычага, который он много раз использовал в более поздних работах. Более того, его математической основой были Евклид и Архимед.

В своей работе Галилей был оригинален в динамике, гидростатике, механике и сопротивлении материалов, оптике и астрономии. Он продолжал развиваться, исправляя прежние ошибки, признавая свое незнание «тайн» и питая отвращение к абстрактным понятиям. Его интересовало только то, что он мог увидеть, услышать, потрогать и, главное, измерить.

Подзорная труба и телескопы Галилея

В 1609 году произошло самое сенсационное открытие в его жизни. Он услышал о фламандце, который сделал «подзорную трубу», и бросился экспериментировать, не желая отставать. И ему удалось сделать телескоп, знакомый сегодня каждому, кто читал элементарную книгу по оптике. Это поразило и восхитило всех, а когда ему удалось сделать одно из восьми увеличений, а потом даже и 20 (отшлифовав собственные линзы!) он сделал небесные наблюдения, которые потрясли как мир астрономии, так и наиболее ученых перипатетиков (аристотелевских философов). ). Он видел горы на Луне (это очень антиаристотелевски), затем спутники, вращающиеся вокруг Юпитера, которые он нанес на карту с такой точностью, что его орбитальное время почти не отличается от расчетного сегодня. Что он видел солнечные пятна и описывал их вариации. В конце концов он заметил, что у Венеры есть фазы, очень похожие на фазы Луны, и это наблюдение подтвердило аргумент Коперника. В 1610 году он опубликовал Звездный вестник . Он подарил телескопы дожу Венеции (и заставил стареющих советников взбираться на колокольни, чтобы увидеть торговые корабли в море) и своему бывшему ученику и другу Козимо II, великому герцогу Тосканы. Он прославился на всю Европу. Сегодня в науке он был эквивалентом лауреата Нобелевской премии.

Покинув Падую и Венецию, он вернулся в свой дом недалеко от Флоренции и закончил свою книгу по гидростатике, в которой интересно отметить, что он был сбит с толку тем фактом, что тонкая пластинка черного дерева, хотя и более плотная, чем вода, тем не менее плавать. Это понравилось его оппонентам-перипатетикам, которые вместе с Аристотелем утверждали, что тонуть или плавать — это просто вопрос формы. У Галилея действительно была проницательность, чтобы понять, что эффект был, вероятно, таким же, как если бы капля воды осталась на капустном листе. Конечно, поверхностное натяжение было неизвестным явлением.

Дело Галилея

Через год он опубликовал свои три письма о солнечных пятнах. К тому времени он был очень влиятельным человеком и вызвал зависть и негодование. У него было так много благодарных друзей в высших эшелонах власти, включая бывших учеников, что он, вероятно, считал себя в безопасности. Большинство его врагов работали тихо, как крысы в ​​подвале, но некоторые не работали. Был, например, ненавистный человек Кристофер Шайнер, иезуит, который претендовал на первенство в наблюдении солнечных пятен и, конечно же, давал им аристотелевское объяснение. Его книга самым злобным образом бросила вызов Галилею.

Похоже, наверху было мнение оставить Галилея в покое, но тут он ошибся. Он написал письмо своему другу и бывшему ученику Бенедетто Кастелли, в котором обсуждал Библию, особенно отрывок, в котором говорилось, что Иисус Навин приказал Солнцу остановиться, факт, который доказывал бы, что Солнце должно было двигаться раньше, поскольку Аристотель и Птолемей сказали. Комментарий Галилея заключался в том, что, хотя Библия была словом Божьим, ее не следует понимать слишком буквально, слово в слово, поскольку она написана не для интеллектуалов, а для простых людей. Шпионы были поблизости, и какой-то доминиканец каким-то неизвестным образом раздобыл копию и отправил ее инквизиции в Рим.

Почти одновременно громогласный и непопулярный доминиканский священник выступил с откровенной атакой на всех математиков и сторонников Галилея. Галилей увидел опасность и поспешил в Рим. Там кардинал Беллармин после некоторого разговора убедил Галилея согласиться не преподавать теорию Коперника как истину. На самом деле никто точно не знает, что обещал Галилей на этой встрече в 1616 году, но его враги, используя гангстерскую уловку, намного позже представили неподписанный документ (намного позже смерти Беллармина), в котором утверждалось, что Галилей обещал не учить и не пропагандировать учение Коперника. Он не вступал в полемику до тех пор, пока в 1623 году он не выпустил ставшую теперь известной полемическую книгу под названием «9». 0013 The Assayer , признанный вершиной спорного письма. Это было против иезуита, который писал о кометах и ​​был манифестом интеллектуальной свободы в науке.

В 1623 году его друг во Флоренции, Маффео Барберини, был избран Папой, и Галилей не мог дождаться, чтобы добраться до Рима, чтобы увидеть его, и прием был сердечным. Все, казалось, шло хорошо, и, должно быть, казалось, что вес Галилея и остального научного мира может преуспеть и добиться тщательного пересмотра ортодоксальной науки. Галилей написал свою знаменитую книгу под названием «9».0013 Диалог и т. д. между перипатетиком, метко названным Симплицио, венецианским джентльменом Сагредо (фактически близким другом Галилея в прежние времена) и образованным ученым флорентийцем Сальвацио, который на самом деле высказывал мнения самого Галилея. Предметом диалога были две мировые системы, система Птолемея и система Коперника.

Разрешение, официальная лицензия на издание книги, было получено от папской цензуры, и книга была опубликована в 1632 году. Галилей написал благочестивое предисловие, в котором высмеивал теорию Коперника как дикую, фантастическую и противоречащую Священному Писанию. В таком виде цензура пропустила книгу. Цензор потерял работу, когда благочестивое предисловие обрушило смех на Церковь, обманутую столь очевидным предлогом. По всей Европе люди читали Галилея, в то время как Папа Римский и кардиналы кипели.

Говорят, что Шайнер, услышав это в римском книжном магазине, побагровел и сильно затрясся. Но он и его товарищи-ненавистники и интриганы не были побиты. На самом деле им это удалось. Кажется вероятным, что инквизиция хотела бы ничего не делать, но была вынуждена сделать это подробными и задокументированными свидетельствами, утверждающими, что Галилей на самом деле был еретиком. Против Галилея работал и другой факт. Дело в том, что Папа рассердился и стал настроен против Галилея, когда узнал о событиях 1616 года, о которых он никогда не был проинформирован. Он считал себя обманутым хитростью Галилея. Галилею было приказано предстать перед инквизицией.

Отречение Галилея

Несмотря на то, что он был болен, стар и частично слеп, он отправился, получив от герцога Тосканского «носилки», запряженные лошадьми, хотя Венеция предложила убежище. В Риме он был удобно размещен, и 13 апреля на первом слушании он сослался на незнание неподписанного документа и пообещал предъявить документ, подписанный Беллармином в 1616 году. Он почти выиграл день. За кулисами последовала значительная активность — кардиналы, вероятно, ненавидели Шайнеров, — и Франческо Барберини, брат Папы, который оставался верным и обожающим другом Галилея, был очень активен. Он появился еще раз и затем месяцами оставался в напряжении. В конце концов Папа принял решение о пожизненном заключении. Из 10 кардиналов трое отказались подписать приговор, Франческо потребовал помилования, а когда ему было отказано, он убедил своего брата сделать пожизненное «тюремное заключение» домашним арестом в доме сочувствующего епископа. Чтобы заплатить за это, Галилея заставили преклонить колени и признать свое тщеславие и честолюбие, а также отвергнуть учение Коперника как ошибочное.

«Я, Галилео Галилей, будучи на семидесятом году жизни, имею перед глазами Святое Евангелие, которого касаюсь руками, отрекаюсь [отрекаюсь], проклинаю и ненавижу заблуждение и ересь движения Земли».

«И все же оно движется»

Церковники опубликовали отречение Галилея по всей Европе, чтобы продемонстрировать свою силу заставить людей отречься. Это было огромное унижение, и Галилей остался сломленным человеком, почти психически ненормальным из-за месяцев давления. Но добрый епископ Асканио Пикколомини восстановил его психическое здоровье, и в конце концов власти Рима разрешили ему вернуться домой, хотя он все еще находился под домашним арестом. Возможно, именно по этому поводу Галилей вызывающе произнес свою знаменитую вспышку: «Eppur si muove» («И все же оно движется»).

Почему Галилей произнес это заклинание на суде, признав то, что, как он знал, было ложью? Был ли он трусом? Думал ли он, что важнее вернуться к делу своей жизни? Кто мы такие, чтобы судить?

Именно у себя дома Галилей возобновил работу своей жизни, посвященную механике и движению. Его памятником можно считать книгу Две новые науки и т. д. , изданную в 1638 году. Он умер 8 января 1642 года. Менее чем через год родился Исаак Ньютон.

Эта статья К. Л. Больца первоначально была опубликована в New Scientist 7 апреля 19 года.83

Физики тоже философы — Scientific American

Примечание редактора: незадолго до своей смерти в августе прошлого года в возрасте 79 лет известный физик и общественный деятель Виктор Стенгер вместе с двумя соавторами написал статью для Научный американец . В нем Стенгер и соавторы обращаются к последнему взрыву давней исторической вражды, спору между физиками и философами о природе их дисциплин и границах науки. Могут ли инструменты и эксперименты (или чистый разум и теоретические модели) когда-нибудь раскрыть истинную природу реальности? Делает ли современный триумф физики философию устаревшей? Какой философией, если таковая имеется, можно сказать, что современные физики-теоретики обладают? Стенгер и его соавторы вводят и рассматривают все эти глубокие вопросы в этом вдумчивом эссе и стремятся устранить растущий раскол между этими двумя великими школами мысли. Когда физики делают заявления о Вселенной, пишет Стенджер, они также участвуют в великой философской традиции, которая насчитывает тысячи лет. Неизбежно, что физики тоже философы. Эта статья, последняя статья Стенгера, полностью представлена ​​ниже.

В апреле 2012 года физик-теоретик, космолог и автор бестселлеров Лоуренс Краусс подвергся сильному нажиму в интервью Россу Андерсену для The Atlantic под названием «Физика сделала философию и религию устаревшими?» Ответ Краусса на этот вопрос встревожил философов, потому что он заметил: «Раньше философия была областью, имеющей содержание», к которой он позже добавил:

«Философия — это область, которая, к сожалению, напоминает мне старый анекдот Вуди Аллена». тех, кто не может, учат, а тех, кто не может, учат физкультуре». А худшая часть философии — это философия науки; насколько я могу судить, единственные люди, которые читают работы философов науки, — это другие философы науки. Это никак не влияет на физику, и я сомневаюсь, что другие философы читают ее, потому что она довольно техническая. И поэтому действительно трудно понять, что оправдывает это. И поэтому я бы сказал, что это напряжение возникает из-за того, что философы чувствуют угрозу — и у них есть полное право чувствовать угрозу, потому что наука прогрессирует, а философия — нет».

Позже в том же году у Краусса была дружеская беседа с философом Джулианом Баггини в The Observer , интернет-журнале из The Guardian . Проявляя большое уважение к науке и соглашаясь с Крауссом и большинством других физиков и космологов в том, что «во Вселенной не больше материала, чем материала физической науки», Баггини жаловался, что Краусс, похоже, разделяет «некоторые империалистические амбиции науки». Баггини выражает распространенное мнение о том, что «есть некоторые проблемы человеческого существования, которые просто не являются научными. Я не понимаю, как простые факты могут когда-либо решить вопрос о том, что, например, правильно или неправильно с моральной точки зрения».

Краусс так не считает. Скорее, он проводит различие между «вопросами, на которые можно ответить, и теми, на которые нет ответа», а вопросы, на которые можно ответить, в основном попадают в «область эмпирического знания, известного как наука». Что касается моральных вопросов, Краусс утверждает, что на них можно ответить только «разумом… основанным на эмпирических данных». Баггини не понимает, как какое-либо «фактическое открытие может решить вопрос о добре и зле».

Тем не менее Краусс выражает сочувствие позиции Баггини, говоря: «Я действительно думаю, что философские дискуссии могут влиять на принятие решений многими важными способами — позволяя размышлять над фактами, но, в конечном счете, единственный источник фактов — это эмпирические исследования».

Известные философы были расстроены интервью The Atlantic , включая Дэниела Деннета из Университета Тафтса, который написал Краусс. В результате Краусс написал более тщательное объяснение своей позиции, которое было опубликовано в Scientific American в 2014 году под заголовком «Утешение философией». Там он был более щедр на вклад философии в обогащение собственного мышления, хотя и мало уступал своей основной позиции:

«Как практикующий физик… я и большинство коллег, с которыми я обсуждал этот вопрос, обнаружил, что философские рассуждения о физике и природе науки не особенно полезны и практически не повлияли на прогресс в моей области. Даже в некоторых областях, связанных с тем, что по праву можно назвать философией науки, я нашел более полезными размышления физиков».

Краусс не одинок среди физиков в своем презрении к философии. В сентябре 2010 года физики Стивен Хокинг и Леонард Млодинов опубликовали выстрел, услышанный во всем мире, и не только в академическом мире. На первой странице своей книги «Великий замысел » они написали: «Философия мертва», потому что «философы не поспевают за современными достижениями в науке, особенно в физике. Ученые стали носителями факела открытий в нашем стремлении к знаниям».

Вопросы, с которыми философия уже не в состоянии справиться (если вообще когда-либо могла), включают: Как ведет себя Вселенная? Что такое природа реальности? Откуда все это взялось? Нужен ли Вселенной создатель? По словам Хокинга и Млодинова, только ученые, а не философы, могут дать ответы.

К дискуссии присоединился известный астрофизик и популяризатор науки Нил де Грасс Тайсон. В интервью подкасту Nerdist в мае 2014 года Тайсон заметил: «Меня беспокоит то, что философы считают, что они на самом деле задают глубокие вопросы о природе. А для ученого это: «Что ты делаешь? Почему вы беспокоитесь о значении смысла?» Его общий посыл был ясен: наука движется вперед; философия остается вязкой, бесполезной и фактически мертвой.

Излишне говорить, что Тайсон также подвергся резкой критике за свои взгляды. Его позицию можно значительно прояснить, просмотрев видеозапись его появления на форуме в Университете Говарда в 2010 году, где он был на сцене с биологом Ричардом Докинзом. Аргумент Тайсона прост и аналогичен выражению Краусса: философы времен Платона и Аристотеля утверждали, что знание о мире может быть получено только с помощью чистой мысли. Как объяснил Тайсон, такие знания не может получить кто-то, откинувшись на спинку кресла. Его можно получить только путем наблюдения и эксперимента. Ричард Фейнман однажды высказал похожее мнение о «кабинетных философах». Докинз согласился с Тайсоном, указав, что естественный отбор был открыт двумя натуралистами, Чарльзом Дарвином и Альфредом Расселом Уоллесом, которые работали в полевых условиях, собирая данные.

То, что мы здесь наблюдаем, не является недавним явлением. В своей книге 1992 года « Dreams of a Final Theory » нобелевский лауреат Стивен Вайнберг посвятил целую главу «Против философии». Ссылаясь на известное наблюдение лауреата Нобелевской премии физика Юджина Вигнера о «неразумной эффективности математики», Вайнберг ломает голову над «неразумной неэффективностью философии».

Вайнберг отвергает не всю философию, а только философию науки, отмечая, что ее тайные дискуссии мало кого интересуют ученых. Он указывает на проблемы с философией позитивизма, хотя и согласен с тем, что она сыграла роль в раннем развитии как теории относительности, так и квантовой механики. Однако он утверждает, что позитивизм принес больше вреда, чем пользы, написав: «Позитивистская концентрация на наблюдаемых, таких как положения частиц и импульсы, стояла на пути «реалистической» интерпретации квантовой механики, в которой волновая функция является представителем физических реальность».

Возможно, самым влиятельным позитивистом был философ и физик конца XIX века Эрнст Мах, который отказался принять атомную модель материи, потому что не мог видеть атомы. Сегодня мы можем видеть атомы с помощью сканирующего туннельного микроскопа, но наши модели все еще содержат невидимые объекты, такие как кварки. Философы, как и физики, больше не воспринимают позитивизм всерьез, и поэтому он не имеет никакого влияния на физику, ни хорошего, ни плохого.

Тем не менее, большинство физиков согласились бы с Крауссом и Тайсоном в том, что наблюдение — единственный надежный источник знаний о мире природы. Некоторые, но не все, склоняются к инструментализму, в котором теории являются просто концептуальными инструментами для классификации, систематизации и предсказания утверждений наблюдений. Эти концептуальные инструменты могут включать в себя ненаблюдаемые объекты, такие как кварки.

До недавнего времени в истории не делалось различия между физикой и натурфилософией. Фалес Милетский (около 624–546 гг. до н. э.) обычно считается первым физиком, а также первым философом западной традиции. Он искал естественные объяснения явлений, не связанные с мифологией. Например, он объяснял землетрясения результатом того, что Земля опирается на воду и раскачивается волнами. Он рассуждал об этом на основе наблюдения, а не чистой мысли: земля окружена водой, и видно, как лодки на воде качаются. Хотя объяснение землетрясений, данное Фалесом, было неверным, оно все же было шагом вперед по сравнению с мифологией о том, что они вызваны тем, что бог Посейдон ударяет по земле своим трезубцем.

Фалес известен тем, что предсказал солнечное затмение, которое, по расчетам современных астрономов, произошло над Малой Азией 28 мая 585 г. до н.э. Однако сегодня большинство историков сомневаются в правдивости этой истории. Самым значительным вкладом Фалеса было предположение, что все материальные субстанции состоят из одного элементарного компонента, а именно из воды. В то время как он был (небезосновательно) неправ в том, что вода является элементарной, предложение Фалеса представляет собой первую зарегистрированную попытку, по крайней мере на Западе, объяснить природу материи без обращения к невидимым духам.

Фалес и другие ионийские философы, последовавшие за ним, придерживались взгляда на реальность, называемого теперь материальным монизмом , в котором все является материей и ничем иным. Сегодня это остается преобладающим мнением физиков, которые не видят необходимости вводить сверхъестественные элементы в свои модели, успешно описывающие все их наблюдения на сегодняшний день.

Раскол, о котором говорил Тайсон, образовался, когда физика и натурфилософия начали расходиться в отдельные дисциплины в 17 веке после того, как Галилей и Ньютон ввели принципы, описывающие движение тел. Ньютон смог вывести из первых принципов законы движения планет, открытые ранее Кеплером. Успешное предсказание возвращения кометы Галлея в 1759 г.продемонстрировал великую силу новой науки на всеобщее обозрение.

Успех ньютоновской физики открыл перспективу для философской позиции, которая стала известна как вселенная с часовым механизмом или, как альтернатива, ньютоновская мировая машина. По этой схеме законы механики определяют все, что происходит в материальном мире. В частности, нет места богу, играющему активную роль во вселенной. Как показал французский математик, астроном и физик Пьер-Симон Лаплас, законов Ньютона самих по себе было достаточно для объяснения движения планет на протяжении всей предшествующей истории. Это привело его к радикальной идее, отвергнутой Ньютоном: для понимания физической вселенной не требуется ничего, кроме физики.

В то время как вселенная с часовым механизмом была признана недействительной в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга в квантовой механике, квантовая механика остается чертовски сложной для философского толкования. Вместо того, чтобы говорить, что физика «понимает» Вселенную, правильнее будет сказать, что моделей физики достаточно для описания материального мира, каким мы его наблюдаем своими глазами и приборами.

В начале 20-го века почти все известные физики той эпохи — Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, Эрвин Шредингер, Вернер Гейзенберг, Макс Борн и другие — рассматривали философские разветвления своих революционных открытий в теории относительности и квантовой механике. . Однако после Второй мировой войны новое поколение видных деятелей физики — Ричард Фейнман, Мюррей Гелл-Манн, Стивен Вайнберг, Шелдон Глэшоу и другие — сочло такие размышления непродуктивными, и большинство физиков (в обе эпохи были исключения) последовали их примеру. привести. Но новое поколение все равно шло вперед и принимало философские учения или, по крайней мере, говорило философскими терминами, не признаваясь в этом себе.

Например, когда Вайнберг продвигает «реалистическую» интерпретацию квантовой механики, в которой «волновая функция является представителем физической реальности», он подразумевает, что артефакты, которые теоретики включают в свои модели, такие как квантовые поля, являются конечные составляющие реальности. В статье журнала Scientific American 2012 года физик-теоретик Дэвид Тонг идет даже дальше Вайнберга, утверждая, что частицы, которые мы на самом деле наблюдаем в экспериментах, являются иллюзиями, а те физики, которые говорят, что они фундаментальны, лукавят:

«Физики обычно учат, что строительными блоками природы являются дискретные частицы, такие как электрон или кварк. Это ложь. Строительными блоками наших теорий являются не частицы, а поля: непрерывные текучие объекты, разбросанные по всему пространству».

Этот взгляд явно философский, и его некритическое принятие ведет к плохому философскому мышлению. Фактически Вайнберг и Тонг выражают платонический взгляд на реальность, обычно разделяемый многими физиками-теоретиками и математиками. Они принимают свои уравнения и модели как существующие во взаимно однозначном соответствии с конечной природой реальности.

В авторитетной онлайновой Stanford Encyclopedia of Philosophy Марк Балагер определяет платонизм следующим образом: не существует ни в пространстве, ни во времени и, следовательно, является полностью нефизическим и нементальным. Платонизм в этом смысле есть современный взгляд. Очевидно, что она во многом связана со взглядами Платона, но не совсем ясно, поддерживал ли Платон эту точку зрения в том виде, в каком она определена здесь. Чтобы оставаться нейтральным в этом вопросе, термин «платонизм» пишется со строчной буквы «п». 0105

Мы будем использовать здесь платонизм со строчной буквой «р», чтобы указать на веру в то, что объекты в рамках моделей теоретической физики составляют элементы реальности, но эти модели не основаны на чистой мысли, которая есть платонизм с большой буквы. «П», но предназначенный для описания и предсказания наблюдений.

Многие физики некритически приняли платонический реализм как свою личную интерпретацию смысла физики. Это немаловажно, потому что связывает реальность, лежащую за пределами чувств, с когнитивными инструментами, которые люди используют для описания наблюдений.

Для проверки своих моделей все физики предполагают, что элементы этих моделей так или иначе соответствуют действительности. Но эти модели сравниваются с данными, поступающими от детекторов частиц на этажах ускорительных лабораторий или в фокусах телескопов (фотоны — тоже частицы). Именно данные, а не теория, решают, соответствует ли та или иная модель реальности. Если модель не соответствует данным, то она точно не имеет связи с реальностью. Если он соответствует данным, то, вероятно, имеет какую-то связь. Но что это за связь? Модели — это закорючки на досках в теоретическом разделе физического корпуса. Эти закорючки легко стираются; данных быть не может.

В своей статье Scientific American Краусс раскрывает следы платонического мышления в своей личной философии физики, написав:

«Существует класс философов, некоторые из которых вдохновлены любая версия этой фундаментальной онтологической проблемы. Недавно один из таких философов написал рецензию на мою книгу [ Вселенная из ничего ]… Этот автор с очевидным авторитетом (удивительно, потому что у автора, по-видимому, есть некоторый опыт в физике) утверждал нечто просто неверное: что законы физика никогда не сможет динамически определить, какие частицы и поля существуют и существует ли само пространство или, в более общем смысле, какова может быть природа существования. Но именно это возможно в контексте современной квантовой теории поля в искривленном пространстве-времени».

Прямое платоническое соответствие физических теорий природе реальности, как это сделали Вайнберг, Тонг и, возможно, Краусс, сопряжено с проблемами: во-первых, теории, как известно, временны. Мы никогда не узнаем, не будет ли однажды квантовая теория поля заменена другой, более мощной моделью, в которой не упоминаются поля (или частицы, если уж на то пошло). Во-вторых, как и все физические теории, квантовая теория поля является моделью — человеческим изобретением. Мы тестируем наши модели, чтобы выяснить, работают ли они; но мы никогда не можем быть уверены, даже для моделей с высоким уровнем прогнозирования, таких как квантовая электродинамика, в какой степени они соответствуют «реальности». Утверждать, что это так, — метафизика. Если бы существовал эмпирический способ определения конечной реальности, это была бы физика, а не метафизика; но вроде нет.

С инструментальной точки зрения у нас нет возможности узнать, что составляет элементы высшей реальности. С этой точки зрения реальность просто ограничивает то, что мы наблюдаем; она не обязательно должна существовать во взаимно однозначном соответствии с математическими моделями, которые теоретики изобретают для описания этих наблюдений. Более того, это не имеет значения. Все эти модели должны описывать наблюдения, и для этого им не нужна метафизика. Объяснительная значимость наших моделей может быть сердцевиной романтики науки, но она занимает второе место после ее описательной и предсказательной способности. Квантовая механика является ярким примером этого из-за ее однозначной полезности, несмотря на отсутствие согласованной философской интерпретации.

Таким образом, те, кто придерживается платонического взгляда на реальность, лицемерят, когда пренебрежительно относятся к философии. Они принимают доктрину одного из самых влиятельных философов всех времен. Это тоже делает их философами.

Так вот, не все физики, критикующие философов, являются полноправными платониками, хотя многие обходят его стороной, когда говорят о математических элементах своих моделей и изобретаемых ими законах так, как будто они встроены в структуру вселенной. В самом деле, возражения Вайнберга, Хокинга, Млодинова, Краусса и Тайсона лучше адресованы метафизике и, на наш взгляд, не отражают достаточной оценки жизненно важного вклада в человеческую мысль, сохраняющегося в таких областях, как этика, эстетика, политика и т. возможно, самое важное, эпистемология. Краусс уделяет внимание этим важным темам на словах, но без особого энтузиазма.

Конечно, Хокинг и Млодинов пишут, главным образом, имея в виду космологические проблемы, и там, где метафизические попытки разобраться с вопросом об изначальном происхождении нарушают их, они абсолютно правы. Метафизика и ее протокосмологические рассуждения, толкуемые как философия, в средние века считались служанками теологии. Хокинг и Млодинов говорят, что метафизики, которые хотят заниматься космологическими проблемами, недостаточно подкованы в науке, чтобы внести полезный вклад. Для космологических целей кабинетная метафизика мертва, вытесненная более информированной философией физики, и мало кто, кроме богословов, не согласится с этим.

Краусс обрушил свою самую резкую критику на философию науки, и мы полагаем, что было бы более конструктивно, если бы он сосредоточился на некоторых аспектах метафизики. Андерсен для The Atlantic взял у него интервью о том, сделала ли физика философию и религию устаревшими. И хотя это не произошло с философией, это произошло с космологической метафизикой (и религиозными утверждениями, которые от нее зависят, такими как несуществующий космологический аргумент Кальма, умоляющий о необходимости творца). Наверняка Краусс хотя бы частично имел в виду метафизические попытки размышлять о Вселенной, учитывая, что интервью касалось его книги по космологии.

Какими бы ни были разделы философии, заслуживающие уважения ученых и общественности, метафизика не входит в их число. Проблема проста. Метафизика утверждает, что способна прицепиться к реальности — законно описывать реальность, — но нет никакого способа узнать, так ли это на самом деле.

Таким образом, хотя упомянутые нами выдающиеся физики и другие, принадлежащие к тому же лагерю, правы, пренебрежительно относясь к космологической метафизике, мы чувствуем, что они глубоко ошибаются, если думают, что полностью отдалились от философии. Во-первых, как уже подчеркивалось, те, кто продвигает реальность математических объектов своих моделей, балуются платоновской метафизикой, знают они об этом или нет. Во-вторых, те, кто не принял полностью платонизм, все еще применяют эпистемологическое мышление в своих заявлениях, когда они утверждают, что наблюдение является нашим единственным источником знания.

Хокинг и Млодинов явно отвергают платонизм, когда говорят: «Не существует концепции реальности, независимой от картины или теории». Вместо этого они поддерживают философскую доктрину, которую они называют модельно-зависимым реализмом , которая представляет собой «идею о том, что физическая теория или картина мира является моделью (как правило, математической природы) и набором правил, связывающих элементы модели». к наблюдениям». Но они ясно дают понять, что «бессмысленно спрашивать, реальна ли модель, важно только, согласуется ли она с наблюдениями».

Мы не знаем, чем модельно-зависимый реализм отличается от инструментализма. В обоих случаях физики занимаются только наблюдениями и, хотя они не отрицают, что они являются следствием некоторой конечной реальности, они не настаивают на том, чтобы модели, описывающие эти наблюдения, точно соответствовали этой реальности. В любом случае, Хокинг и Млодинов действуют как философы — как минимум эпистемологи — обсуждая то, что мы можем знать об абсолютной реальности, даже если их ответ — «ничего».

Все видные критики философии, взгляды которых мы обсуждали, очень глубоко задумываются об источнике человеческого знания. То есть все они эпистемологи. Лучшее, что они могут сказать, это то, что они знают о науке больше, чем (большинство) профессиональных философов, и полагаются на наблюдения и эксперименты, а не на чистую мысль — не то чтобы они не философствовали. Конечно, тогда философия не умерла. Это обозначение более точно применимо к вариантам чистой мысли, подобным тем, которые составляют космологическую метафизику.

Спасибо Don McGee, Brent Meeker, Chris Savage, Jim Wyman и Bob Zannelli за их полезные комментарии.

Виктор Дж. Стенджер (1935–2014 гг.) был почетным профессором физики Гавайского университета и адъюнкт-профессором философии Университета Колорадо.