О движении - [67]
Например, «равные веса, действуя на равных расстояниях от точки опоры невесомого стержня, уравновешиваются».
Вне всякого сомнения происхождение из опыта и следующей аксиомы: «Из равных весов, действующих на неравных расстояниях, перевешивает отдаленный».
Для человека, никогда не видевшего процесса взвешивания на весах с коромыслом, эти аксиомы едва ли были бы так очевидны, какими они кажутся нам.
Выведенный из этих аксиом принцип рычага лег в основу античной статики твердого тела. Этот закон рычага оправдывался на опыте.
Другое дело — динамика, созданная Аристотелем. Она была построена на умозрительных положениях. Поэтому ее выводы не согласовывались с действительностью.
Галилей увековечил свое имя в истории науки, обратившись к опыту. Он не захотел признать кажущегося на первый взгляд правильным утверждения Аристотеля, будто тяжелое тело падает быстрее легкого. Сбрасывая тяжести с вершины башни, Галилей убедился, что скорость падения тел не зависит от их тяжести.
Столь же неверным оказалось и мнение, что для поддержания равномерного прямолинейного движения нужно постоянное действие силы.
Причиной этих заблуждений Аристотеля было незнание им инерции движения. Построенная Аристотелем динамика была бы справедлива, если бы тела не обладали инерцией. Но в действительности тела сохраняют состояние как покоя, так и движения. Поэтому они подчиняются законам динамики Галилея, построенной исходя из свойства инерции.
Обладают или не обладают тела природы инерцией, это можно было узнать только из наблюдений и опытов. Зная же о существовании инерции, можно было делать выводы законов движения тел.
Если бы Галилей ограничивался логическими рассуждениями, не прибегая к проверке своих выводов на опыте, он также мог бы впадать в ошибки.
Но опыта недостаточно для развития механики. И до Галилея многие наблюдали, что скорость свободного падения тел не зависит от их веса. Мысль об инерции не была совсем чужда некоторым его предшественникам.
Однако не они, а Галилей считается основателем динамики, потому что только он вывел законы движения тел. Опыт дает лишь материал для математической обработки, а не самые законы, которые были выведены Галилеем из данных опыта.
Наконец для развития механики необходима и гипотеза. Она объясняет причину наблюдаемых явлений и, оправданная последующими опытами, становится теорией.
Притяжение Луны Землей и планет Солнцем было сперва гипотезой. После проверки ее Ньютоном всемирное тяготение стало физическим законом. Опыт английского химика и физика Генри Кэвендиша (1731–1810), произведенный в 1798 году, доказал существование притяжения между всеми телами.
Не следует думать, будто опыт имел такое большое значение только при заложении основ механики. Он не потерял этого значения и в настоящее время.
Происхождение подъемной силы самолета казалось очень ясным. Никто не мог предполагать, что подъемная сила может возникнуть при нулевом или отрицательном угле атаки. Но опыт, к удивлению экспериментаторов, показал возможность этого явления. Он привел к созданию более совершенной теории.
Великий русский ученый М. В. Ломоносов указал путь, по которому должны идти исследователи природы: «Из наблюдений установлять теорию, через теорию исправлять наблюдения — есть лучший способ к изысканию правды».
Механика, как и другие науки о природе, продолжает развиваться. Перед ней множество не решенных еще проблем. Практика жизни ставит всё новые вопросы, ожидающие своих исследователей.
Но теперь уже легче решать возникающие задачи механики. История науки указывает, какими путями шли к открытиям Галилей, Гюйгенс, Ньютон, Ломоносов, Эйлер, Жуковский, Циолковский и другие испытатели природы. Нужно только следовать их примеру беззаветной преданности науке, направленной на благо человечества.
