CC BY
121
УДК 372.8
Молчанова А.Д.
студентка III курса факультета педагогики и психологии Научный руководитель: Канбекова Р.В.,
д.п.н., проф.
СФ БашГУ г. Стерлитамак, РФ
ВКЛАД М.В. ЛОМОНОСОВА В РАЗВИТИЕ ФИЗИКИ
«Достигнутое им одним в области физики, химии, астрономии, приборостроения, географии, языкознания, истории достаточно было бы для деятельности целой Академии» С.И. Вавилов
Аннотация
В данной статье описаны, выделенные из обширного и многогранного научного наследия М.В. Ломоносова, его достижения в области физики, явившиеся крупным вкладом в эту важнейшую науку о природе. Благодаря великому ученому, физика стала общепризнанным лидером естествознания. В большей степени, чем кто-либо из его предшественников, Ломоносов обогатил физику экспериментальными открытиями и глубокими теоретическими обобщениями.
Представленные в статье материалы могут быть использованы учителями в канун юбилея великого учёного для повышения научного кругозора, и патриотического воспитания школьников в современных условиях повышенного интереса современных российских ученых к физическим открытиям.
Ключевые слова:
атомистическая теория строения вещества; агрегатное состояние веществ; теория теплоты; теория электричества.
Особое место в многосторонней научной деятельности Ломоносова занимает физика. Она была первой областью его научных интересов, способствовала формированию материалистического мировоззрения и выработке своей собственной, строго научной методологии. Его «корпускулярная философия» стала логическим центром всех естественнонаучных исследований ученого. Михаил Васильевич внес огромный вклад в развитие физической науки в России. Он первым открыл существование в природе двух различных форм частиц материи: атома и молекулы (корпускулы), тем самым обосновал атомистическую теорию строения вещества. Наибольшее влияние на самого Ломоносова оказали труды выдающегося английского ученого Роберта Бойля, о чём он сам писал так: «С тех пор как я прочитал Бойля, овладело мною страстное желание исследовать мельчайшие частицы. О них я размышляю 18 лет» [1, с.38] Ученый дал четкое определение мельчайших частиц материи и их сочетаний, образующих все многообразие тел в природе. С теорией строения материи из атомов и корпускул связана молекулярно-кинетическая теория теплоты, созданная Ломоносовым. Наиболее полно она была изложена в работе «Размышления о причине теплоты и холода», в которой объясняются причины теплоты движением частиц материи. Теорию теплоты он распространил также и на внеземные объекты, раскрыв процесс передачи тепла от Солнца на Землю [2, с. 154].
Ломоносов внёс значительный вклад в развитие не только физической науки, но и, ещё в большей степени, смежным с физикой областям: физической химии, геофизике, физике атмосферы, астрономии, физической минералогии, математической физике, биофизике, метрологии, гляциологии, физике северных сияний, физике «хвостов» комет.
В рамках атомно-корпускулярной теории строения вещества и материи он объяснил причины агрегатных состояний веществ (твёрдое, жидкое и газообразное состояния) и разработал теорию теплоты. Ломоносов показал физическую несостоятельность теории теплорода и дал по сути современную молекулярно-кинетическую трактовку теории теплоты. В работе «О причине теплоты и стужи» он писал, что «теплота состоит в движении материи, которое движение хотя и не всегда чувствительно, однако подлинно в теплых телах есть (...). Сие движение есть внутреннее, то есть в теплых и горячих телах движутся нечувствительные частицы, из которых состоят самые тела» [1, с.127]. В этой же работе Ломоносов указал на возможность существования абсолютного нуля у температуры, отмечая, что «должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна существовать в полном прекращении вращательного движения частиц». На рис.1представлен фрагмент записей из книги М.В.Ломоносова [1, с.127].
Рисунок - 1
Основываясь на своих молекулярно-кинетических представлениях о строении вещества, Ломоносов в работе «Опыт теории упругости воздуха» объяснил упругие свойства атмосферного воздуха механизмом отталкивания атомов воздуха друг от друга: «... отдельные атомы воздуха, в беспорядочном чередовании, сталкиваются с ближайшими через нечувствительные промежутки времени, и когда одни находятся в соприкосновении, иные друг от друга отталкиваются и наталкиваются на ближайшие к ним, чтобы снова отскочить; таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться во все стороны» [1, с. 45]. Это позволило Ломоносову объяснить зависимость упругости воздуха от теплоты: «Отсюда очевидно, что воздушные атомы действуют друг на друга взаимным соприкосновением сильнее или слабее в зависимости от увеличения или уменьшения степени теплоты, так что если было бы возможно, чтобы теплота воздуха вовсе исчезла, то атомы должны были бы вовсе лишиться указанного взаимодействия». Только спустя столетие данные воззрения стали общепринятыми благодаря работам Дж. Максвелла и Л. Больцмана, создавших количественную математическую теорию газов в рамках молекулярно-кинетических представлений.
М. В. Ломоносов считал, что все тела состоят из корпускул - молекул, которые являются «собраниями» элементов - атомов. В своей диссертации «Элементы математической химии» учёный дает такое определения: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел. Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу».
В более поздней работе (1748 год) он вместо «элемента» употребляет слово «атом», а вместо «корпускула» - партикула - «частица» или «молекула». «Элементу» Ломоносов даёт современное значение - в смысле предела делимости тел - последней составной их части. Древние говорили: «Как слова состоят из букв, так и тела - из элементов». Атомы и молекулы у М.В. Ломоносова - «физические нечувствительные
частицы», чем подчёркивается, что эти частицы чувственно неощутимы. Ломоносов показывает различие «однородных» корпускул, то есть состоящих из «одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом», и «разнородных» - состоящих из различных элементов [4].
Теория Ломоносова позволила также объяснить изменения плотности воздуха с высотой и предсказать наличие границы атмосферы: «Чем дальше от земли отстоят остальные атомы, тем меньшую массу толкающих и тяготеющих атомов встречают они в своем стремлении вверх; так что верхние атомы, занимающие самую поверхность атмосферы, только своей собственной тяжестью увлекаются вниз и, оттолкнувшись от ближайших нижних, до тех пор несутся вверх, пока полученные ими от столкновения импульсы превышают их вес. Но как только последний возьмет верх, они снова падают вниз, чтобы снова быть отраженными находящимися ниже»[3, с.56].
В работе «Прибавление к размышлениям об упругости воздуха» Ломоносов объяснил непропорциональность упругости давлению сильно сжатого воздуха, обнаруженную Д. Бернулли, влиянием собственного объема частичек воздуха на частоту их столкновений. Приблизительно через сто лет аналогичные представления были использованы нидерландским физиком Ван-дер-Ваальсом при создании им количественной теории неидеального газа.
Ломоносов открыл один из фундаментальных законов природы - закон сохранения материи в изолированных системах. Он сформулировал его в письме к Леонарду Эйлеру от 5 июля 1748 года следующим образом: «Но все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого. Так, сколько материи прибавляется какому-либо телу, столько же теряется у другого, сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю от бодрствования, и т.д. Так как это всеобщий закон природы, то он распространяется и на правила движения: тело, которое своим толчком возбуждает другое к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому, им двинутому» [3, с.86].
Работы Ломоносова и его соратника Г.В. Рихмана внесли важный вклад в понимание электрической природы грозовых разрядов. Ломоносов с Рихманом в России и Б. Франклин в Америке провели оригинальные научные эксперименты и доказали электрическую природу грозовых разрядов.
Ломоносов не только провёл блестящее многолетнее исследование атмосферного электричества и установил ряд эмпирических закономерностей грозовых явлений, но и в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (1753) объяснил причину возникновения электричества в грозовых облаках конвекцией теплого воздуха (у поверхности Земли) и холодного воздуха (в верхних слоях атмосферы).
В ходе этих исследований была создана экспериментальная установка («громовая машина»). Эти установки размещались в домашних лабораториях Ломоносова и Рихмана; учёные понимали, конечно, сколь опасны такие опыты для их жизни (Рихман был убит ударом молнии во время опытов в сильную грозу 26 июля 1753 г.). Не смотря на запреты и прекращение финансирования, Ломоносов создал строго научную теорию атмосферного электричества, которая в полной мере соответствует современным взглядам. В своей теории Ломоносов исходил из принципа генерации электрических зарядов в результате образование электрических зарядов в атмосфереотносительного движения и трения атмосферных частиц: «теплота и электрическая сила происходят от трения; теплота требует сильного к движению грубых частиц, электрическая сила - нежного к побуждению тончайших частиц» (прозрение об электроне почти за двести лет до его открытия). Свою теорию он изобразил в виде схемы, представленной на Рис.2.
Рисунок - 2
Ломоносов явился изобретателем и ряда электроизмерительных приборов. Его «электрический указатель» позволял определять степень наэлектризованности тел. Другие измерительные приборы предназначались для безопасного измерения, «электрической силы» в воздухе во время грозы. Он впервые высказал мысль о связи электрических и световых явлений, об электрической природе северного сияния и кометных хвостов, о вертикальных течениях, как источнике атмосферного электричества, открыл три вида электрических разрядов.
М.В. Ломоносов был уверен, что использование электричества откроет перед наукой «великую надежду к благополучию человеческому». Жизнь полностью подтвердила это предвидение великого учёного.
На основе многолетних исследований и многочисленных опытов Ломоносов разработал теорию света и выдвинул трёхкомпонентную теорию цвета, с помощью которой объяснил физиологические механизмы цветовых явлений.
Ломоносову принадлежат многие конкретные исследования по различным вопросам физической науки; известны его работы по конструированию разных оптических инструментов. Ломоносов конструировал оптические приборы: фотометры, рефрактометры, микроскопы и т. д., разработал конструкцию ряда приборов для электрических, тепловых и других измерений.
Учёный всю жизнь, занимаясь научными наблюдениями, опытами, экспериментами и прекрасно понимая всё их значение для науки, осознавал, что одного этого мало. «Если нельзя создавать никаких теорий, то какова цель стольких опытов, стольких усилий и трудов великих людей?» - спрашивал он и с предельной чёткостью определял задачу учёного: «Из наблюдений устанавливать теорию и с помощью теории исправлять наблюдения».
Список использованной литературы:
1. Ломоносов М. В. «О причине теплоты и стужи». Полное собрание сочинений. Т.2.Труды по физике и химии. - М.: Л., Издательство Академии наук СССР,1951. - 732 с.
2. Ломоносов М. В. «Опыт теории упругости воздуха». Полное собрание сочинений. Т.2. Труды по физике и химии. - М.: Л., Издательство Академии наук СССР, 1951. - 732 с.
3. Ломоносов М. В. «Элементы математической химии». Полное собрание сочинений. Т.1: Труды по физике и химии.- М.: Л., Издательство Академии наук СССР, 1950. - 462 с.
4. Павлова Г.Е., Федоров А. С. «Михаил Васильевич Ломоносов 1711-1765 Научные труды в области физики». - М.: Наука, 1986. - 465 с.
© Молчанова А.Д., 2021
УДК 37
Руденко О.В.
Старший воспитатель МБДОУ д/с № 43, Сергеева А.С. МБДОУ д/с № 43, г. Белгород, РФ
РОЛЬ ИГРЫ В ФОРМИРОВАНИИ ЗВУКОПРОИЗНОШЕНИЯ РЕБЕНКА
Аннотация
В статье освещены основные аспекты развития речи дошкольников. Описан процесс развития звукопроизношения, приведены примеры игр.
