ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исторические этапы развития механики из "Курс теоретической механики 1981 " Процесс возникновения человеческого общества неминуемо связан с трудом и, в частности, с изготовлением орудий труда, обороны, охоты, поэтому механика находится на службе у человека с тех времен, как существует само человечество. Конечно, под механикой эпохи первобытного общества понимают не науку, а лишь изготовление орудий труда. [c.9] Эти орудия и приспособления достигли высокого развития в эпоху рабовладельческого строя. В частности, остатки древнейших зданий с очевидностью свидетельствуют о том, что при постройке этих зданий применяли многие механические приспособления рычаги, катки, блоки и другие средства. Так, в Египте в XV в. до н. э. были установлены обелиски — громадные круглые и четырехугольные колонны до 45 м высотой. Эти обелиски были высечены из целого куска мрамора или гранита. Их перевозка и установка представляли бы значительные трудности и теперь, и, конечно, не могли быть произведены только мускульной силой. Еще более древние сооружения Египта, Ассирии, Вавилона, Китая и других стран заставляют предполагать, что в этих странах очень давно применяли катки, рычаги и наклонную плоскость. Но надо признать, что все эти механические приспособления человеку дала не наука, а его практический опыт. И нет оснований предполагать, что уже в те времена были известны общие законы механики. Энгельс говорил, что наука многим больше обязана производству, чем производство науке. [c.9] Первые сочинения, излагающие накопленный опытом материал по устройству и применению этих механических орудий или обобщающие этот материал в виде определенных законов, появились значительно позднее. [c.9] Во времена Аристотеля механика развивалась очень медленно. Это была эпоха рабовладельческого общественного строя, дешевый человеческий труд и низкий уровень техники не создавали необходимых условий для развития механики. В эту эпоху можно отметить лишь один случай очень быстрого, почти скачкообразного развития механики, связанный с именем величайшего механика всех времен и народов — Архимеда (287 — 212 гг. до н. э.). Этот замечательный человек сделал множество открытий в математике и гидростатике, заложил основу механики как новой науки, включив ее в область точных наук. [c.10] На протяжении почти двух тысяч лет после Архимеда в развитии механики не произошло ничего существенного. Хозяйство, не только сельское, но в значительной степени и городское, было рассчитано лишь на личное потребление. Производство с целью, обмена только еще возникало. Сухопутные дороги были плохи, да и морской транспорт был несовершенным. Грузоподъемность судов была невелика, устойчивость их — плохая. Не было хороших методов ориентировки судна в открытом море. Местная замкнутость, ограниченность потребностей населения и застойность форм производства не могли вызвать быстрого развития науки. Правда, начиная с ХП в. во многих городах Европы существовали университеты, но они готовили почти исключительно служителей церкви и юристов. В Париже в 1355 г. было разрешено преподавать геометрию только по праздникам. Основой наук считались книги Аристотеля, из которых было изъято все живое содержание. [c.10] Но постепенное расширение торговли Начиная с XVI в. наступает следствие развитие ВОДНОГО трансэпоха грандиозных открытии в механике. порта поставили перед наукой и техникой, и в особенности перед механикой, целый ряд проблем, таких, как увеличение грузоподъемности судов, улучшение их плавательных свойств, удобные и надежные способы ориентировки в море по Солнцу и звездам, предсказание приливов и отливов, усовершенствование внутренней водной системы и сообщения с морем, строительство каналов и шлюзов. [c.10] Исключительное значение для развития наук имело открытие Николаем Коперником (1473—1543) гелиоцентрической системы мира. Законодатель неба Кеплер (1571—1630) показал, что планеты движутся по эллипсам, и открыл законы для времени обращения и скорости планет. [c.11] Открытие гелиоцентрической системы мира послужило началом подлинной революции в мировоззрении людей. По выражению Энгельса отсюда начинает свое летоисчисление освобождение естествознания от теологии . Эти открытия послужили также основой для возникновения небесной механики, для дальнейшего развития теоретической механики. [c.11] Гениальный мыслитель, экспериментатор, наблюдатель и превосходный практик Галилей (1564—1642) сделал множество открытий. Значение его работ заключается не только в полученных им результатах, но и в том, что в своих исследованиях он применил подлинно научные методы вместо обычных в то время схоластических рассуждений. [c.11] Христиан Гюйгенс (1629—1695) продолжил работы Галилея, Замечательны работы Гюйгенса по математике, астрономии и физике. В области механики он дал ряд теорем о центробежной силе, по теории удара и полную теорию физического маятника, которую он разработал в процессе изобретения им часов. Недаром Ньютон, ссылаясь на работы Гюйгенса, обычно называл его величайший Гюйгенс . [c.11] Исаак Ньютон (1642—1727) по праву считается основателем классической механики. Он Создал стройную систему механики, четко сформулировал ее аксиомы, ввел понятие массы и решил целый ряд проблем механики. Замечательно, что большинство открытий Ньютон сделал в течение двух лет, когда он был еще совсем юным. Об этих годах своей жизни Ньютон пишет, что в начале 1665 г. он открыл свой бином, в мае — метод касательных, в ноябре — прямой метод флюксий (дифференциальное исчисление), в январе 1666 г. — теорию цветов, в мае приступил к обратному методу флюксий (интегральное исчисление), в августе открыл закон всемирного тяготения. [c.11] Быстрое развитие механика получила в XVIII в. В России в это время работал гениальный ученый и первый русский академик Михаил Васильевич Ломоносов (1711—1765). Деятельность М. В. Ломоносова оказала огромное влияние на развитие всей русской науки и, в частности, на развитие механики. [c.11] Маркс К Энгели Ф, Соч. 2-е изд., г, 20, с, 347. [c.11] Санкт-Петербургской академии наук. По вопросам механики, математики, астрономии, теории упругости он написал около 800 научных работ, в которых разработал многие научные проблемы. [c.12] В области небесной механики много великолепных работ дали два француза — Алексис Клеро (1713—1765) и Жан ле Рон Д Алам-бер (1717—1783), издавший в 1743 г. свой знаменитый Трактат по динамике . [c.12] Дальнейшее развитие аналитическая механика получила в трудах Лагранжа (1736—1813), Лапласа (1749—1827), Якоби (1804— 1851), Гамильтона (1805—1865), Герца (1857—1894), Чаплыгина (1869—1942) и др., но их работы не могут быть здесь рассмотрены, так как они не входят в программу нашего курса. [c.12] Крупнейшим представителем аналитического направления в теоретической механике был академик М. В. Остроградский (1801 — 1861). [c.12] Ученик М. В. Остроградского И. А. Вышнеградский (1831 — 1895) — основоположник теории автоматического регулирования, получившей большое значение в наши дни. [c.12] В области механики машин и механизмов работал современник Вышнеградского академик П. Л. Чебышев (1821 —1894). Ему принадлежит заслуга постановки и решения целого ряда задач по теории машин и механизмов, имеющих громадное теоретическое и практическое значение. [c.12] Параллельно с аналитическим методом в механике развивались и геометрические методы, получившие наиболее яркое развитие в работах замечательного французского ученого Пуансо (1777— 1859). Он впервые (1803) изложил статику в таком аспекте, в каком ее и теперь излагают во всех высших технических учебных заведениях. Много открытий и геометрических интерпретаций законов механики Пуансо сделал в кинематике и в динамике. К их числу относится работа Пуансо по изучению геометрическими методами движения тела с одной неподвижной точкой. Эта важная задача механики имеет, как показала С. В. Ковалевская (1850— 1891), однозначное решение только в трех случаях 1) движение тела по инерции вокруг центра тяжести (случай Эйлера — Пуансо), 2) движение симметричного тела вокруг точки, лежащей на оси симметрии (случай Лагранжа), и 3) движение не вполне симметричного тела с определенным распределением массы (случай, открытый Ковалевской и названный ее именем). [c.12] Вернуться к основной статье