Сегодня расскажу про 17 век - это один из самых наполненных, в плане теоретических открытий, период в истории. Решил в этот раз рассказать не про отдельных учёных, а про разделы в физике в отдельности, такие как: оптика, электричество, магнетизм, теории газов и т.д. Надеюсь вам понравится.
Прошлая часть вот тут.
ОПТИКА: НОВЫЕ ЭФФЕКТЫ
Оптика одна из древних наук, но в 17 веке в ней произошли фундаментальные открытия.
В 1621 году Снеллиус наконец то открыл правильный закон преломления света.
Ферма открыл вариационный принцип, который является основопологающим в геометрической оптике.
1676 (за более чем 10 лет до публикации "начал" Ньютона) Оле Рёмер показал что скорость света конечна и вывел её значение (примерно 230000 км/с)
1665 и 1678-обнаружены дифракция и поляризация света соответственно.
В это время ещё продолжались споры между сторонниками корпускулярной и волновой теорией света.
Важным этапом в развитии оптики и астрономии стало создание Ньютоном первого зеркального телескопа (рефлектора). Ньютон также опубликовал теорию цветности, хорошо проверенную на опытах и доказал, что белый солнечный свет - это наложение разноцветных составляющих. Свои представления о свойствах света (не отвлекаясь на гипотезы о его природе, умный был человек Ньютон) Ньютон изложил в капитальной монографии «Оптика» (1704), которое для оптики можно считать аналогом теории относительности Эйнштейна( я даже читал эту книгу, нудятина та ещё, но все же).
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
Экспериментальная основа об электричестве и магнетизме в 17 век была, мягко говоря, скудной: электризация трением, притягивание магнитом железа, ну и способность намагниченной стрелки компаса указывать на север и юг и всё.
Европейские мореплаватели выяснили, что стрелка компаса указывает не точно на север, а направлена к нему под некоторым углом («магнитным склонением»). Христофор Колумб обнаружил, что величина магнитного склонения зависит от географических координат, а картографы показали, что причиной этого эффекта является существование у Земли магнитных полюсов, не совпадающих с географическими. Некоторое время эффект пытались использовать для решения важнейшей задачи определения долготы в открытом море, но безуспешно.
1600 году врач английской королевы Уильям Гильберт опубликовал результаты своих 17-летних экспериментальных исследований электрических и магнитных явлений. Он подтвердил, что Земля является магнитом. Гильберт продемонстрировал, что при любом разрезании магнита у полученных фрагментов всегда два полюса. Для изучения электрических явлений Гильберт изобрёл электроскоп, с помощью которого разделил все вещества на «электрики» (то есть электризуемые, в современной терминологии — диэлектрики) и «не-электрики» (например, проводники, заряды на которых через руки экспериментатора уходили в землю). Именно У. Гильберт придумал термин «электричество».
Отто фон Герике в 1672 году опубликовал собственные результаты экспериментов. Он изобрёл довольно мощную электростатическую машину (вращающийся шар из серы, электризуемый прижатой рукой) и впервые отметил явление бесконтактного переноса электризации от заряженного тела другому, расположенному неподалёку (или соединённому с первым телом льняной ниткой). Герике первым обнаружил, что наэлектризованные тела могут не только притягиваться, но и отталкиваться.
Декарт построил первую теорию магнетизма: вокруг магнита циркулируют потоки винтообразных эфирных частиц двух типов, с противоположной резьбой. Эти потоки вытесняют воздух между двумя магнитами, в результате чего они притягиваются; аналогично Декарт объяснил притяжение железа к магниту. За электростатические явления аналогично ответственны частицы лентообразной формы. Модель Декарта, за неимением лучшей, просуществовала почти до конца XVIII века.
РОЖДЕНИЕ ТЕОРИИ ГАЗОВ
1647 году Блез Паскаль испытал первый барометр (изобретённый Торричелли) и предположил, что давление воздуха падает с высотой; эта гипотеза была доказана Флореном Перье (Florin Périer) в следующем году. Точную формулировку связи давления с высотой открыл Эдмунд Галлей в 1686 году, причём из-за отсутствия понятия экспоненциальной функции он изложил эту зависимость следующим образом: когда высота увеличивается в арифметической прогрессии, атмосферное давление падает в геометрической. В 1663 году Паскаль опубликовал закон распространения давления в жидкости или газе.
Отто фон Герике в 1669 году изобрёл воздушный насос, провёл серию эффектных опытов («магдебургские полушария») и окончательно опроверг мнение Аристотеля, что «природа боится пустоты». Существование атмосферного давления, открытого Торричелли в 1644 году, с этого момента наглядно доказано. Опыты Герике заинтересовали английских физиков Роберта Бойля и Роберта Гука, которые значительно усовершенствовали насос Герике и сумели сделать с его помощью множество новых открытий, включая связь между объёмом и давлением газа (закон Бойля — Мариотта).
В других трудах Бойль утверждает, что материя состоит из мелких частиц ( молекул), определяющих химические свойства вещества, и химические реакции сводятся к перестановке таких частиц. Он также обосновал кинетический характер теплоты, то есть её глубокую связь с хаотическим движением частиц тела: при нагревании скорость этих частиц увеличивается.
Книга Бойля «Новые физико-механические эксперименты касательно упругости воздуха» получила широкую известность, исследованием свойств газов и их практическим применением занялись крупнейшие физики Европы. Дени Папен построил первый набросок парового двигателя («котёл Папена») и «паровую повозку». Папен также обнаружил, что температура кипения воды зависит от атмосферного давления (1674 год).
Из других важных открытий XVII века следует назвать закон Гука (1678), связывающий растяжение упругого тела с приложенной силой.
Если вдруг понравилась статья, то ставьте лайки и подписывайтесь на канал, дабы не пропустить новые публикации.
#образование #наука #наука и образование
#физик #физика #физика и механика
#история физики #история
#научпоп #интересный научпоп