Концептуальные основания физики, страница 4

С точки зрения математического аспекта механики особенно важным является то, что Ньютон сумел записать выведенные законы в дифференциальной форме, тем самым объединив потенциал механики и дифференциального и интегрального исчисления. Именно это и позволило превратить физику в аналитическое знание.

Традиция эта получила мощное развитие в деятельности Л. Эйлера и Ж. Лагранжа. С Эйлера начинается современное понимание механики, поскольку именно он изложил ее как рациональную науку, основанную на небольшом числе определений и аксиом. А свое завершение рациональная механика получила в «Аналитической механике» Лагранжа (1788). В этой работе механика описывается не как наука о наглядных и геометрических явлениях, а как математически и символически построенное знание о движении – определяющем состоянии мира.

Можно сказать, что, начиная с механики, физика, а за ней и все естествознание стали опираться на идеальные ситуации, которые легли в основу моделей, теоретически описывающих природу. И доказательной проверкой моделей стал опыт и эксперимент.

 Динамика Ньютона была попыткой создания модели Вселенной, поскольку проверялась в конечном счете на многочисленных объектах солнечной системы. Она  впервые позволила решать любые задачи о положении движущегося тела в любой момент времени как в прошлом, так и в будущем при известных факторах, определяющих движение.

Механические движения могли быть подвергнуты количественному анализу, при этом можно было не вдаваться в в природу сил. Поэтому механика становится фундаментом теоретической физики, и становится возможным построение механической картины мира. Ее разработка привела к созданию выходящих за ее рамки термодинамики, теории относительности, квантовой теории поля и др.

2. Концепции пространства и времени.

А) Понятия пространства и времени. Фундаментальным способом существования материи является движение. Поэтому движение – всякое изменение вообще. Движение же осуществляется в фундаментальных мировых координатах: пространстве и времени, которые в самом общем виде определяют в философии как формы существования материи. Лежащее в основе таких представлений исходное убеждение относительно пространства и времени – это убеждение, что не только мир в целом, но и каждый предмет, система, процесс в отдельности имеют собственную пространственно-временную структуру. (От камня или кристалла – до космических феноменов или исторического события.)

Обычно под пространством мы понимаем некую протяженную пустоту, заполненную разнообразными предметами. Под временем некую длительность состояний и событий. Но пространство между предметами и время между событиями не пусты. Поэтому в науке пространство и время рассматривают не как вместилище и материи и длительность событий, а как физические сущности, обладающие конкретными свойствами и структурой.

Б) История представлений о пространстве и времени. Но такой подход выработался не сразу и достаточно долго разработка представлений о пространстве и времени была прерогативой философии, которая, в конце концов, и определила их как «формы существования материи». Первым философом, специально обсуждавшим понятия движения, пространства и времени был Аристотель. Он ввел понятие движущей причины, покоя, силы (которых три: тяга, давление, удар), энтелехии (энергии, энергетической программы), пространства как полноты мира (отсюда позже: латинское «пленум» – «полное», «запоненнное пространство»).

Основной тезис Аристотеля: «Природа боится пустоты», или «Природа не терпит пустоты». Пространство целиком заполнено материей, неким подобием эфира или прозрачной, как воздух субстанцией. Пространство отождествляетс им со свойствами движения особой тонкой материи. Место тела задается материей, которая непосредственно соприкасается с его поверхностью. Поэтому «собственное» или «истинное» движение есть изменение места тела или смена его бесконечно близкого окружения.