Естествознание в России

Естествознание в России стало развиваться на три века позднее, чем в Европе, в связи:

1) с татаро-монгольским игом;

2) с тем, что российское духовенство не несло своим верующим научные знания, в отличие от католических священников;

3) с тем, что аристократы России развивали культуру и не стремились к научным исследованиям.

Начало развития естествознания приходится на эпоху Петра I, как необходимое условие его реформ.

Развивается учение об электричестве (в трудах Ломоносова и Рихмана). М.В. Ломоносов (1711–1765) разработал учение о теплоте, работал в области физической химии (является ее основателем) и в области геофизики.

Некоторые сведения из жизни М.В. Ломоносова.

В 1745 году Ломоносов был утвержден в должности профессора химии, что означало в то время признание его членом Петербургской академии наук.

В 1748 году рядом с домом, в котором жил Ломоносов, была построена химическая лаборатория. В ней было проведено большое число исследований, в частности определение растворимости металлов в кислотах и солей в воде, ряд исследований прикладного характера.

В мае 1761 года около сотни астрономов разных стран наблюдали редкое событие – «прохождение Венеры по диску Солнца». Наблюдал его и Ломоносов. После шестичасового бдения у телескопа он записал: «Планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обвивается около нашего шара земного».

Открытие атмосферы Венеры является самым крупным достижением Ломоносова в астрономии. Световой ободок вокруг Венеры установил не только Ломоносов, но и некоторые другие наблюдатели. Но только Ломоносов дал правильное объяснение этому явлению – как следствию преломления солнечных лучей в атмосфере Венеры.

Основоположник естественной науки, всей системы образования и просвещения, чуждый национальной ограниченности, он многое сделал для создания университетов и гимназий, «в которых бы всякого звания люди обучаться могли». Глубокие идеи Ломоносова были положены в основу проекта организации Московского университета и определили его успех в первые десятилетия существования.

Проект учитывал насущные потребности страны в специалистах с широкой образовательной подготовкой и умением работать в разнообразных хозяйствах, научных и культурных областях. Ломоносов принял самое активное и живое участие в выработке университетского устава. Благодаря неутомимой энергии и настойчивости Ломоносова, его замыслы и требования были выполнены. Университет был торжественно открыт в 1755 году.

Известность Ломоносова и как крупнейшего ученого, и как талантливого стихотворца непрерывно росла. К сожалению, здоровье его быстро ухудшалось. Сказывалась огромная нагрузка, которую он вел, и тяжелая обстановка в академии, непрерывно возникающие препятствия на пути решения важных задач развития науки, которые Ломоносов старался преодолеть, не жалея сил. Он скончался на 54-м году жизни 4 (15) апреля 1765 года. За год до смерти он составил «Роспись сочинениям и другим трудам советника Ломоносова», которая не может не удивлять любого ученого своим объемом и разнообразием.

Как говорил В.И. Вернадский (основатель естествознания как науки в России): «Ломоносов как ученый неоценен до сих пор».

Ломоносов открыл закон сохранения энергии. Влияние его работ прослеживается до середины XIX – XX вв.

М.В. Ломоносов	В.И. Вернадский	Ю.Р. Майер	Г. Гельмгольц

Л. Эйлер – математик, работал в России, внес большой вклад в развитие науки.

Естествознание в XIX – XX веках

К концу XVIII – началу XIX в. были сформулированы законы сохранения:

1. Закон сохранения импульса (Р): Р – импульс, P = mv. В закрытой системе полный импульс сохраняется. Закрытая система – система, которая не обменивается с окружающей средой ни энергией, ни массой, ни информацией.

2. Закон сохранения энергии.

Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она переходит из одного вида в другой.

Закон сохранения энергии был открыт не только Ломоносовым, но и Майером и Гельмгольцем.

3. Закон сохранения момента импульса (L):

L – момент импульса: L = [r P] (рис. 11). В закрытой системе суммарный момент импульса сохраняется. Законы сохранения являются фундаментальными, т.к. они связаны с симметрией пространства-времени, которая является также фундаментальным свойством природы.

В 1799 г. Гальвани открыл явление, благодаря которому были созданы автономные источники электричества (аккумуляторы, батарейки). Электричество стало использоваться в технических целях.

В 1831 г. М. Фарадей открыл закон электромагнитной индукции. Этот закон положил начало созданию электромоторов и электрогенераторов:

где e_i – электродвижущая сила индукции; Ф – магнитный поток.

В 1836 г. Якоби открыл гальванопластику (покрытия).

В 1869 г. Д.И. Менделеев открыл периодический закон: свойства элементов зависят от числа частиц в атоме элемента. Этот закон имел огромное значение в развитии атомной физики и квантовой химии.

Л. Гальвани	М. Фарадей	Б.С. Якоби	Д.И. Менделеев

Английский ученый Т. Юнг и французский физик О. Френель разработали волновую теорию света. Волновая теория основывается на трех явлениях: интерференции, дифракции и позднее открытой поляризации. В середине XX в. открыто явление голографии, также имеющее отношение к волновой природе света.