Закат механической картины мира

Механическая картина мира стала разрушаться в силу появления новых научных взглядов, гипотез, теорий. Прежде всего под сомнение было поставлено представление о стационарности, неизменности природы. Первый, мощный удар был нанесен гипотезой Канта-Лапласа.

Космологическая гипотеза Канта-Лапласа. И. Кант (1724-1804) - немецкий философ. В своем труде “Всеобщая естест­вен­ная история и теория неба” изложил гипотезу развития Солнечной системы, согласно которой планеты и Солнце возникли из облака рас­сеянной материи. Частицы этого облака под действием гравитации уплотнялись, одновременно увеличивая угловую скорость вращения. Внутри центрального сгущения впоследствии образовалось Солнце. В дальнейшем произошла фрагментация вращающейся вокруг Солнца материи на отдельные сгустки, из которых образовались планеты: бо­лее легкие молекулы ушли на периферию, из них образовались газо­вые планеты- гиганты; более тяжелые – оказались вблизи Солнца и об­разовали планеты земной группы.

Гипотеза Канта явилась революционной в науке, она пробила брешь в господствовавшем ранее окаменевшем воззрении на природу, исключавшем идею развития. Слова Канта: ”Дайте мне материю, и я построю из нее мир”[2] были направлены против библейского мировоз­зрения.

Через 50 лет после Канта аналогичная гипотеза была высказана П.С. Лапласом (1749-1827) в книге “Изложение системы мира”. Гипо­теза получила название небулярной (от лат. “nebula” - туманность) и представляет собой дальнейшее развитие и усовершенствование гипо­тезы Канта. Взгляды обоих ученых часто излагаются как единая гипотеза Канта-Лапласа. Она оказала большое влияние на все последующее развитие естествознания, послужила переходным этапом от метафизи­ческого мировоззрения к эволюционному.

Эволюционная теория Дарвина. Ч. Дарвин (1809 - 1882) - английский ученый, основоположник материалистической биологии, материалистического учения о происхождении и развитии видов. Дар­вин пришел к выводу, что животные и растения постоянно изменяются, образуя новые формы; появление новых форм, так же как и уничтожение ста­рых, является результатом естественно - исторического развития. Дар­вин на огромном естественнонаучном материале, выдвинул теорию развития органических форм.

Дарвин объяснял происхождение и развитие видов естественным отбором. Организмам свойственна наследственность и изменчивость. Те изменения, которые оказываются полезными животному или рас­тению в борьбе за существование, закрепляются и усовершенству­ются.

Утверждение в науке статистических закономерностей. Признание случайности объективной харктеристикой явлений мира привело к проникновению в науку вероятностных идей и созданию статистической теории. При этом важную роль в утверждении статистических закономерностей сыг­рали исследования английского физика Д.К. Максвелла (1831 - 1879) и австрийского физика-теоретика Л. Больцмана (1844 - 1906).

Д. Максвелл был одним из основателей молекулярно-кинетиче­ской теории газов. В 1859 году установил статистический закон, опи­сывающий распределение молекул газа по скоростям, основанный на рас­смот­рении прямых и обратных столкновений, развил теорию пере­носа в общем виде, применив ее к процессам диффузии, вязкости и тепло­проводности, ввел понятие времени релаксации. В 1867 году первый показал статистическую природу второго начала термодина­мики, в 1878 году ввел термин “статистическая механика”.

Л. Больцман основные исследования проводил в области кинетиче­ской теории газов, термодинамики и теории излучения. Вывел в 1866 году закон распределения газовых молекул по скоростям (статистика Больцмана). Формула равновесного больцмановского распределения легла в основу классической статистической физики, которая «...ввела в научный обиход вероятностный принцип объяснения; это позволило уже на относительно простой системе, такой, как множество молекул газа в изолированном сосуде, показать, что вероятностный принцип дает более строгую и точную картину происходящих событий, чем принцип однозначной каузальности»[3].

Применяя стати­стические методы к кинетической теории идеальных газов, Больцман вывел основное кинетическое уравнение газов, являющееся основой физи­ческой кинетики. Связал энтропию физической системы с вероятностью ее состояния и доказал статистический характер второго на­чала термодинамики, дав ему свою формулировку. Сформулировал Н-теорему, которая вместе с его статистической интерпретацией второго начала термодинамики легла в основу теории необратимых процессов. В 1884 году из термодинамических соображений вывел существование давления света.