Liike maailman mekaanisessa kuvassa nähdään. Nykyaikaisen fyysisen maailmankuvan muodostuminen. Raporttien ja tiivistelmien aiheita

Mekaanisen maailmankuvan muodostuminen liittyy Galileo Galilein nimeen, joka loi vapaasti putoavien kappaleiden liikelait ja muotoili mekaanisen suhteellisuusperiaatteen. Hän otti ensimmäisenä käyttöön kokeellisen menetelmän luonnontutkimukseen sekä tutkittavien suureiden mittauksiin ja mittaustulosten matemaattiseen käsittelyyn. Jos kokeet tehtiin säännöllisesti aiemmin, niin niiden matemaattinen analyysi oli ensimmäinen, joka soveltaa sitä systemaattisesti.

Galileon lähestymistapa luonnontutkimukseen oli pohjimmiltaan erilainen kuin aiemmin olemassa ollut luonnonfilosofinen menetelmä, jossa alun perin keksittiin puhtaasti spekulatiivisia menetelmiä luonnonilmiöiden selittämiseksi.

Luonnonfilosofia, on yritys käyttää yleisiä filosofisia periaatteita selittämään luontoa. Joskus samaan aikaan ilmaistiin nerokkaita arvauksia, jotka olivat vuosisatoja edellä tiettyjen tutkimusten tuloksia. Esimerkiksi antiikin kreikkalaisen filosofin Leukippoksen (V eKr.) Esittämä atomistinen hypoteesi aineen rakenteesta ja hänen oppilaansa Demokritoksen (n. 460 eKr - kuolemavuosi ei ole tiedossa) perustelut sekä ajatus evoluutiosta, jonka Empedokles (n. 490 - n. 430 eKr.) ja hänen seuraajansa ilmaisivat. Kuitenkin sen jälkeen, kun konkreettiset tieteet olivat vähitellen syntyneet ja ne erotettiin jakamattomasta tiedosta, luonnonfilosofisista selityksistä tuli tieteen kehityksen jarrutin.

Tämä voidaan nähdä vertaamalla Aristotelesen ja Galilein liikkeen näkemyksiä. Aristoteles piti a priori luonnonfilosofisesta ajatuksesta liikettä ympyrässä "täydellisenä", ja Galilei esitteli havainnon ja kokeilun perusteella käsitteen inertia liike.

Vastaava on seuraava muotoilu, joka on kätevä käytettäväksi teoreettisessa mekaniikassa: "Inertia on viitekehys, jonka suhteen tila on homogeeninen ja isotrooppinen ja aika homogeeninen." Newtonin lait ja kaikki muut klassisen mekaniikan dynamiikan aksioomat on muotoiltu suhteessa inertiaalisiin viitekehyksiin.

Ludwig Lange ehdotti vuonna 1885 termiä "inertiajärjestelmä" (saksaksi: Inertialsystem), ja se tarkoitti koordinaattijärjestelmää, jossa Newtonin lait ovat voimassa. Langen suunnitelman mukaan tämän termin tarkoituksena oli korvata absoluuttisen avaruuden käsite, jota kritisoitiin tuolloin. Suhteellisuusteorian myötä käsite yleistettiin "inertiaaliseksi viitekehykseksi".

Inertiaalinen viitejärjestelmä (ISO)- viitekehys, jossa kaikki vapaat kappaleet liikkuvat suoraviivaisesti ja tasaisesti tai ovat levossa (kuva 2). Maapallon käyttö ISO -standardina on likimääräisestä luonteestaan ​​huolimatta laajalle levinnyt navigoinnissa.

Riisi. 2. Inertiaalinen viitekehys.

Hitauskoordinaattijärjestelmä osana IFR: ää on rakennettu seuraavan algoritmin mukaisesti. Pisteeksi O - koordinaattien alkupisteeksi maan keskipiste valitaan sen hyväksytyn mallin mukaisesti. Akseli z on sama kuin maan pyörimisakseli. Akselit x ja y ovat päiväntasaajan tasolla. On huomattava, että tällainen järjestelmä ei osallistu maan pyörimiseen.

Galileon mukaan keho, joka ei ole alttiina ulkoisille voimille, ei liiku ympyrässä, vaan tasaisesti suoraa liikerataa pitkin tai pysyy levossa. Tällainen esitys on tietysti abstraktio ja idealisointi, koska todellisuudessa on mahdotonta havaita sellaista tilannetta, ettei mikään voima vaikuta kehoon. Tämä abstraktio jatkaa kuitenkin henkisesti kokeilua, joka voidaan suunnilleen suorittaa todellisuudessa, kun useiden ulkoisten voimien vaikutuksesta eristettynä voidaan todeta, että keho jatkaa liikkumistaan ​​vieraiden voimien vaikutuksena se vähenee.

Uusi kokeellinen luonnontiede, toisin kuin luonnonfilosofiset arvaukset ja menneisyyden spekulaatiot, alkoi kehittyä teorian ja kokemuksen tiiviissä vuorovaikutuksessa, kun jokainen hypoteesi tai teoreettinen oletus testataan systemaattisesti kokemuksella ja mittauksilla. Tämän ansiosta Galileo pystyi kumoamaan Aristotelesen aiemman oletuksen, jonka mukaan putoavan ruumiin polku on verrannollinen sen nopeuteen. Suoritettuaan kokeita raskaiden kappaleiden (tykinkuulat) putoamisesta Galileo osoitti, että tämä polku on verrannollinen niiden kiihtyvyyteen (9,81 m / s 2). Galileo löysi Jupiterin kuut, täplät auringossa, vuoret Kuussa, mikä heikensi uskoa avaruuden täydellisyyteen.

Uusi merkittävä askel luonnontieteen kehityksessä leimautui planeettojen liikkeen lakien löytämiseen. Jos Galileo käsitteli maakappaleiden liikkeen tutkimusta, niin saksalainen tähtitieteilijä Johannes Kepler (1571-1630) tutki taivaankappaleiden liikettä tunkeutuen alueelle, jota pidettiin aiemmin tieteelle kiellettynä.

Tutkimuksessaan Kepler ei voinut kääntyä kokeilun puoleen ja joutui siksi käyttämään tanskalaisen tähtitieteilijän Tycho Brahen (1546-1601) tekemiä pitkäaikaisia ​​järjestelmällisiä havaintoja Marsin planeetan liikkeestä. Kokeillut monia vaihtoehtoja Kepler päätti hypoteesiin, että Marsin liikerata, kuten muutkin planeetat, ei ole ympyrä, vaan ellipsi. Brahen havaintojen tulokset olivat yhdenmukaisia ​​hypoteesin kanssa ja vahvistivat sen.

Marsin liikerata ei ole ympyrä, vaan ellipsi, jonka yksi painopisteistä on aurinko - asema, joka tunnetaan nykyään nimellä Keplerin ensimmäinen laki... Lisäanalyysi johti toinen laki: Planeetan ja Auringon yhdistävä sädevektori kuvaa yhtäläisiä alueita samanaikaisesti. Tämä tarkoitti, että mitä kauempana planeetta on Auringosta, sitä hitaammin se liikkuu. Keplerin kolmas laki: kuution suhde planeetan keskimääräisestä etäisyydestä Auringosta sen auringon ympäri kiertävän jakson neliöön on vakioarvo kaikille planeetoille: a³ / T² = const.

Keplerin löytämä planeettojen liikkeen laki todisti: maan ja taivaankappaleiden liikkeiden välillä ei ole eroa, ne kaikki noudattavat luonnonlakeja; itse tapa löytää taivaankappaleiden liikelait ei periaatteessa eroa maallisten ruumiiden lakien löytämisestä. Totta, koska oli mahdotonta suorittaa kokeita taivaankappaleiden kanssa niiden liikelakien tutkimiseksi, oli tarpeen kääntyä havaintojen puoleen, ts. teorian ja havaintojen läheisessä vuorovaikutuksessa taivaankappaleiden liikkeiden mittausten esittämien hypoteesien huolellinen todentaminen.

Klassisen mekaniikan ja siihen perustuvan mekanistisen maailmankuvan muodostuminen eteni kahteen suuntaan: aiemmin saatujen tulosten yleistäminen (Galileon löytämät vapaasti putoavien kappaleiden liikelait) ja Keplerin muotoilemat planeettojen liikkeen lait; menetelmien luominen mekaanisen liikkeen kvantitatiiviseen analysointiin yleensä.

Newton loi oman versionsa differentiaali- ja integraalilaskennasta suoraan ratkaistakseen mekaniikan perusongelmat: hetkellisen nopeuden määritelmän reitin derivaatana suhteessa liikeaikaan ja kiihtyvyyden nopeuden derivaatana ajan suhteen. tai polun toinen derivaatta ajan suhteen. Tämän ansiosta hän pystyi muotoilemaan tarkasti dynamiikan peruslait ja yleisen painovoiman lain. XVIII vuosisadalla. tämä oli tieteellisen ajattelun suurin saavutus.

Newton piti edeltäjiensä tavoin erittäin tärkeänä havaintoja ja kokeiluja, koska näki niissä tärkeimmän kriteerin väärien hypoteesien erottamiseksi todellisista. Siksi hän vastusti jyrkästi niin sanottujen "piilottujen ominaisuuksien" oletusta, joiden avulla Aristoteleen seuraajat yrittivät selittää monia luonnonilmiöitä ja prosesseja. Sanomalla, että jokaisella asialla on erityinen piilotettu ominaisuus, jonka avulla se toimii ja tuottaa vaikutuksia, - Newton huomautti - ei tarkoita mitään.

Tässä suhteessa hän esittää aivan uuden luonnontutkimuksen periaatteen, jonka mukaan se olisi erittäin tärkeä askel filosofiassa, vaikka syitä näihin alkuihin ei ole vielä löydetty.

Nämä liikeperiaatteet ovat mekaniikan peruslait, jotka Newton muotoili tarkasti vuonna 1687 julkaistussa pääteoksessa "Mathematical Principles of Natural Philosophy".

Ensimmäinen laki, jota usein kutsutaan hitauslaiksi, todetaan: jokainen kappale pysyy levossa tai tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä, kunnes ja siitä lähtien, kun käytetyt voimat eivät pakota sitä muuttamaan tätä tilaa. Tämä laki, jonka Galileo löysi, pystyi osoittamaan, että kun ulkoisten voimien vaikutus vähenee, keho jatkaa liikkeitään, joten kaikkien ulkoisten voimien puuttuessa sen on pysyttävä joko levossa tai tasaisessa ja suoraviivaisessa liikkeessä .

Tietenkin todellisissa liikkeissä ei ole koskaan mahdollista täysin vapautua kitkavoimien, ilmanvastuksen ja muiden ulkoisten voimien vaikutuksesta, ja siksi hitauslaki on idealisaatio, jossa huomioidaan todella monimutkaisesta liikekuvasta ja kuvitellaan. ihanteellinen kuva, joka voidaan saada ylittämällä raja. ulkoisten voimien jatkuvan kehon vähenemisen ja siirtymisen tilaan, jolloin tämä vaikutus tulee nollaksi.

Toinen peruslaki on keskeisellä sijalla mekaniikassa: vauhdin muutos on verrannollinen käytettyyn voimaan ja tapahtuu sen suoran suunnassa, jota pitkin tämä voima vaikuttaa.

Newtonin kolmas laki: toiminta on aina yhtäläinen ja vastakkain suunnattu reaktio, muuten kahden kappaleen vuorovaikutus toisiinsa on yhtä suuri ja suunnattu vastakkaisiin suuntiin.

Newton uskoi, että mekaniikan periaatteet vahvistetaan käyttämällä kahta vastakkaista, mutta samalla toisiinsa liittyvää menetelmää - analyysiä ja synteesiä. Aidot hypoteesit, joita voidaan testata kokeellisesti, muodostavat kaiken luonnontieteellisen tutkimuksen perustan ja lähtökohdan. Tämän ansiosta mekaanisten prosessien tutkiminen rajoittui niiden tarkkaan matemaattiseen kuvaukseen. Tällaista kuvausta varten oli välttämätöntä ja riittävää määrittää kappaleen koordinaatit ja sen nopeus (tai liikemäärä mv) sekä sen liikkeen yhtälö. Kaikki liikkuvan ruumiin myöhemmät tilat määritettiin tarkasti ja yksiselitteisesti sen alkutilasta.

Näin ollen tämän tilan asettaminen oli mahdollista määrittää sen mikä tahansa muu tila sekä tulevaisuudessa että menneisyydessä. Osoittautuu, että aika ei vaikuta liikkuvien kappaleiden muutokseen, joten liikeyhtälöissä ajan merkki voitaisiin kääntää. Tästä johtuen klassiselle mekaniikalle ja mekanistiselle maailmankuvalle kokonaisuutena on tunnusomaista prosessien symmetria ajassa, joka ilmaistaan ​​ajan kääntyvyydessä.

Näin ollen syntyy helposti vaikutelma, että mitään todellisia muutoksia ei tapahdu kappaleiden mekaanisen liikkeen aikana. Kun olemme antaneet kehon liikeyhtälön, sen koordinaatit ja nopeuden tiettynä ajankohtana, jota usein kutsutaan sen alkutilaksi, voimme määrittää sen tilan tarkasti ja yksiselitteisesti milloin tahansa tulevaisuudessa tai menneisyydessä . Muotoilkaamme mekanistisen maailmankuvan tunnusmerkit.

1. Kaikki kappaleiden mekaanisen liikkeen tilat suhteessa aikaan ovat periaatteessa samat, koska aikaa pidetään palautuvana.

2. Kaikki mekaaniset prosessit ovat jäykän determinismin periaatteen alaisia, ja ydin on tunnustus mahdollisuudesta määrittää tarkasti ja yksiselitteisesti mekaanisen järjestelmän tila sen edellisen tilan perusteella.

Tämän periaatteen mukaan sattuma on suljettu pois luonnosta. Kaikki maailmassa on tiukasti määrätty (tai määrätty) aikaisempien tilojen, tapahtumien ja ilmiöiden perusteella. Kun tämä periaate ulotetaan koskemaan ihmisten toimintaa ja käyttäytymistä, he väistämättä tulevat siihen fatalismi.

Ympäröivä maailma mekanistisessa kuvassa muuttuu suureksi koneeksi, jonka kaikki myöhemmät tilat määräytyvät tarkasti ja yksiselitteisesti sen aikaisempien tilojen perusteella. Tämän näkökulman luontoon ilmaisi selkeimmin ja kuvaannollisesti ranskalainen tiedemies. XVIII vuosisata Pierre Simon Laplace (1749-1827):

3. Avaruus ja aika eivät liity millään tavalla ruumiiden liikkeisiin, niillä on ehdoton luonne.

Tässä suhteessa Newton esittelee absoluuttisen eli matemaattisen tilan ja ajan käsitteen.

Absoluuttinen avaruus - klassisessa mekaniikassa - kolmiulotteinen euklidinen tila, jossa suhteellisuusperiaate ja Galilein muutos täyttyvät. Termin otti käyttöön Newton (yhdessä absoluuttisen ajan käsitteen kanssa) "Matemaattisissa filosofian periaatteissa". Avaruus ja aika toimivat hänelle universaalina astiana, jolla on järjestyssuhteita ja jotka ovat olemassa riippumatta toisistaan ​​ja aineellisista ruumiista.

Tämä kuva muistuttaa ajatuksia muinaisten atomistien maailmasta, jotka uskoivat atomien liikkuvan tyhjässä tilassa. Samoin Newtonin mekaniikassa avaruus osoittautuu yksinkertaiseksi astiaksi siinä liikkuvista kappaleista, jotka eivät vaikuta siihen millään tavalla.

4. Taipumus pienentää aineen korkeampien liikemuotojen lakeja sen yksinkertaisimman muodon - mekaanisen liikkeen - lakeihin.

Mekanismi, joka pyrki poikkeuksetta lähestymään kaikkia prosesseja mekaniikan periaatteiden ja mittakaavojen näkökulmasta, oli yksi metafyysisen ajattelutavan syntymisen edellytyksistä.

5. Mekanismin liittäminen etäisyystoiminnan periaatteeseen, jonka mukaan toimintaa ja signaaleja voidaan lähettää tyhjässä tilassa millä tahansa nopeudella. Erityisesti oletettiin, että painovoimat tai vetovoimat toimivat ilman väliainetta, mutta niiden voima pienenee kappaleiden välisen etäisyyden neliön kanssa. Newton, kysymys näiden voimien luonteesta jätettiin tulevien sukupolvien päätettäväksi. Kaikki edellä mainitut ja jotkut muut piirteet määrittivät ennalta mekanistisen maailmankuvan rajoitukset, jotka voitettiin luonnontieteen myöhemmän kehityksen aikana.

Maailman mekaanisen kuvan muodostuminen tapahtui metafyysisten materialististen käsitysten vaikutuksesta aineesta ja sen olemassaolon muodoista. Tämän kuvan perustan muodostivat mekaniikan ideat ja lait, jotka 1600 -luvulla. muodostivat fysiikan kehittyneimmän osan. Itse asiassa se oli mekaniikka, joka oli ensimmäinen perustavanlaatuinen fyysinen teoria. Ideat, periaatteet ja teoriat mekaniikasta olivat kokoelma tärkeimpiä tietoja fysikaalisista laeista, jotka heijastuivat kaikkein parhaiten luonnon fysikaalisiin prosesseihin.

Laajassa mielessä mekaniikka tutkii aineen, kappaleiden mekaanista liikettä ja niiden välillä tapahtuvaa vuorovaikutusta. Mekaanisella liikkeellä tarkoitetaan muutosta ajan mittaan kappaleiden tai hiukkasten suhteellisessa asemassa avaruudessa. Esimerkkejä mekaanisesta liikkeestä luonnossa ovat taivaankappaleiden liikkeet, maankuoren värähtelyt, ilma- ja merivirrat jne. Mekaanisen liikkeen prosessissa tapahtuvat vuorovaikutukset ovat sellaisia ​​kappaleiden toisiaan kohdistuvia toimia, joiden seurauksena näiden kappaleiden liikenopeuksien muutos avaruudessa tai niiden muodonmuutos.

Maailman mekaanisen kuvan perustan muodosti atomien teoria, jonka mukaan aineella on erillinen (epäjatkuva) rakenne. Mekaaninen kuva piti koko maailmaa, myös ihmistä, joukkona valtavaa määrää jakamattomia materiaalihiukkasia - atomeja. Ne liikkuvat avaruudessa ja ajassa muutamien mekaniikan lakien mukaisesti. Aine on aine, joka koostuu pienimmistä, jakamattomista, ehdottoman kiinteistä liikkuvista soluista (atomeista); tämä on aineen ruumiillisten käsitteiden ydin.

Mekaniikan lakeja, jotka säätelevät atomien ja mahdollisten aineellisten kappaleiden liikettä, pidettiin maailmankaikkeuden peruslaeina. Siksi mekaanisen maailmankuvan avainkäsite oli liikkeen käsite, joka ymmärrettiin mekaaniseksi liikkeeksi avaruudessa. Kehoilla on sisäinen "luonnollinen" ominaisuus liikkua tasaisesti ja suoraviivaisesti, ja poikkeamat tästä liikkeestä liittyvät kehoon kohdistuvan ulkoisen voiman (inertian) vaikutukseen. Ainoa liikemuoto on mekaaninen liike, ts. kehon asennon muutos tilassa ajan myötä; mikä tahansa liike voidaan esittää avaruuden siirtymien summana. Liike selitettiin Newtonin kolmen lain perusteella. Kaikki kappaleiden mekaanisen liikkeen tilat suhteessa aikaan ovat periaatteessa samat, koska aikaa pidetään palautuvana. Aineiden korkeampien liikemuotojen lait tulisi supistaa yksinkertaisimman muodonsa - mekaanisen liikkeen - lakeihin.

Mekaaninen maailmankuva vähensi kaiken vuorovaikutuksen luonnossa vain gravitaatioon, mikä merkitsi vetovoimien läsnäoloa minkä tahansa kappaleen välillä; Näiden voimien suuruus määräytyi yleispainovoiman lain mukaan. Siksi, kun tiedetään yhden kehon massa ja painovoima, on mahdollista määrittää toisen kappaleen massa. Gravitaatiovoimat ovat universaaleja, ts. ne toimivat aina ja minkä tahansa kappaleen välillä, antavat saman kiihtyvyyden kaikille kappaleille.

Siten mekaaninen kuva esitti maailman kuin jättiläinen kellokoneisto. Kaikki kappaleet ovat vuorovaikutuksessa vain mekaanisesti törmäyksen tai painovoiman välittömän toiminnan kautta. Koska jokainen keho määräytyy sijainnin ja tilan parametrien perusteella ja niihin vaikuttavat voimat yhdistyvät, on mahdollista ennustaa tapahtumia tarkasti liikkeen ja vuorovaikutuksen ominaisuuksien laskennan perusteella.

Maailmankaikkeus oli mekaanisen maailmankuvan mukaisesti hyvin öljytty tiukan välttämättömyyden lakien mukaan toimiva mekanismi, jossa kaikki esineet ja ilmiöt liittyvät toisiinsa jäykillä syy-seuraus-suhteilla. Tällaisessa maailmassa ei ole onnettomuuksia, ne suljettiin kokonaan pois. Ainoa onnettomuus oli se, että syyt jäivät tuntemattomiksi. Mutta koska maailma on järkevä ja ihmisellä on järki, hän voi lopulta saada täydellisen ja kattavan tiedon olemassaolosta. Tämä jäykkä determinismi ilmeni dynaamisten lakien muodossa.

Elämällä ja mielellä mekaanisessa maailmankuvassa ei ollut minkäänlaista laadullista spesifisyyttä. Tässä maailmankuvassa olevaa henkilöä pidettiin luonnollisena ruumiina useissa muissa kehoissa ja siksi hän pysyi "aineettomien" ominaisuuksiensa vuoksi selittämättömänä. Siten ihmisen läsnäolo maailmassa ei muuttanut mitään. Jos ihminen kerran katoaisi maan pinnalta, maailma olisi edelleen olemassa ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut. Itse asiassa klassinen luonnontiede ei pyrkinyt ymmärtämään ihmistä. Ymmärrettiin, että luontoa, jossa ei ole mitään "ihmistä", voidaan kuvata objektiivisesti, ja tällainen kuvaus on tarkka kopio todellisuudesta. Henkilön pitäminen yhtenä hyvin öljytyn koneen hammaspyöristä eliminoi hänet automaattisesti tästä maailmankuvasta.

Perustuu mekaaniseen kuvaan maailmasta 1800 -luvulla - 1800 -luvun alussa. kehitettiin maanpäällistä, taivaallista ja molekyylimekaniikkaa. Teknologian kehitys eteni nopeasti. Tämä johti mekaanisen maailmankuvan absolutisoimiseen, ja sitä alettiin pitää universaalina.

Maailman mekaanisen kuvan kehitys johtui pääasiassa mekaniikan kehityksestä. Newtonin mekaniikan menestys vaikutti suurelta osin newtonilaisten käsitteiden absolutisoimiseen, mikä ilmeni yrityksissä pelkistää luonnonilmiöiden koko kirjo aineen liikkeen mekaaniseen muotoon. Tätä näkökulmaa kutsutaan "mekanistiseksi materialismiksi" (mekanismi). Fysiikan kehitys on kuitenkin osoittanut tämän metodologian epäjohdonmukaisuuden. Tämä kävi ilmi turhista yrityksistä kuvata lämpö-, sähkö- ja magneettisia ilmiöitä (atomien ja molekyylien liike) käyttäen mekaniikan lakeja. Tämän seurauksena XIX -luvulla. fysiikassa oli kriisi, joka todisti, että fysiikka tarvitsee merkittävää muutosta näkemyksissään maailmasta.

Arvioimalla mekaanista maailmakuvaa yhdeksi fyysisen maailmankuvan kehittämisen vaiheista on pidettävä mielessä, että tieteen kehittyessä mekaanisen maailmankuvan päämääräyksiä ei yksinkertaisesti hylätty. . Tieteen kehitys paljasti vain maailman mekaanisen kuvan suhteellisen luonteen. Ei mekaaninen kuva maailmasta osoittautunut kestämättömäksi, vaan sen alkuperäinen filosofinen idea - mekanismi. Maailman mekaanisen kuvan syvyyksissä alkoi muodostua uuden - jatkuvan (sähkömagneettisen) maailmankuvan elementtejä.

I. Newtonin tieteellinen työ kuuluu 1600- ja 1700 -luvuille.

Valistuksen aikakausi on aikaa, jolloin kapitalismi muutti laadullisesti toiminnan luonteen ja ihmisten välisen viestinnän tyypin.

Tuottajan persoonallisuuden yksilöllinen arvo korvataan hänen tuottamiensa tavaroiden arvolla. Porvarillisen aikakauden saavutuksiin kuuluu yhtenäisten maailmanmarkkinoiden luominen, yleismaailmalliset suhdetoiminta. Historiasta tulee maailmanlaajuinen, henkilön yksilöllinen kokemus rikastuu ei vain hänen oman maansa, vaan koko ihmiskunnan sosiohistoriallisella kokemuksella; henkilöstä tulee maailmanhistoriallisen kokemuksen kantaja.

Teollisen tuotannon ja siihen liittyvän teknisen kehityksen tarpeet muodostavat tarpeen kerätä objektiivista tietoa maailmasta. Tämä täydentää muodostusta objektiivisia edellytyksiä uusi tieteellinen vallankumous. Asia jäi vain nero, joka voisi näiden edellytysten perusteella muodostaa pohjimmiltaan uuden fyysisen kuvan maailmasta. Tämän tehtävän suoritti yksi ihmiskunnan historian suurimmista tiedemiehistä - Isaac Newton

Hänen tieteellinen perintönsä on monipuolinen: differentiaali- ja integraalilaskennan luominen; tähtitieteelliset löydöt (hänen rakentamiensa teleskooppien ansiosta); lukuisia optiikka-alan tutkimuksia.

Newton kuitenkin ikuisti klassisen mekaniikan luomisen ja yhtenäisen ja systeemisen mekanistisen maailmankuvan muodostumisen. Tämän seurauksena suurin osa aristotelilaisen maailmankuvan ominaisuuksista menetti merkityksensä, ja luonnonkohteiden pohjimmiltaan erilaiset ominaisuudet saivat tieteellistä perustetta.

Ajattelun aihetta

Valaistumisen ikä julistaa "järjen aikakauden" valtaa ja muodostaa vakaumuksen, että luonnontieteellisen tiedon aiheena ovat luonnonilmiöt, jotka ovat kokonaan ja täysin mekaanisten lakien alaisia ​​syy-seuraus-suhteiden vuoksi. Samaan aikaan muodostui rationalismin ihanteet.

Luonnontieteen tehtävänä on määrittää luonnonilmiöiden määrällisesti mitattavat parametrit ja luoda niiden välille toiminnalliset riippuvuudet, jotka ilmaistaan ​​tiukalla matemaattisella kielellä. Näissä olosuhteissa mekaniikka on luonnontieteiden kärjessä.

Newtonin luonnontietojärjestelmää kutsutaan klassinen fyysinen kuva maailmasta. Tässä on sen tärkeimmät säännökset.

1. Toisin kuin aristoteelinen spekulaatio, se on - kokeellinen kuva maailmasta. Newton kutsui tieteellistä ohjelmaansa suoraan "kokeelliseksi filosofiaksi", korostaen tieteellisen kokeen ratkaisevaa merkitystä luonnontutkimuksessa. Hänen pääasiallinen moitteensa karteesiselle "pyörteiden" hypoteesille oli, että Descartes ei viitannut kokemukseen, vaan rakensi "petollisia olettamuksia" selittääkseen luonnon. "En keksi hypoteeseja", Newton julisti, mutta ei siinä mielessä, että hypoteeseja ei tarvita tieteelle. Hypoteeseja ei pidä "keksiä" (keksiä), vaan ne on perusteltava huolellisesti.

Asiantuntijan mielipide

Vuonna 1687 julkaistiin I. Newtonin pääteos "Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet”, Joka loi perustan modernille teoreettiselle fysiikalle. Arvioi tätä tapahtumaa, XX vuosisadan merkittävä fyysikko. S. I. Vavilov kirjoitti:

”Luonnontieteen historiassa ei ollut ulkonäköä suurempaa tapahtumaa "Aloitettu" Newton. Syynä oli se, että tämä kirja tiivisti kaiken, mitä edellisten vuosituhansien aikana oli tehty opissa yksinkertaisimmista aineen liikemuodoista. Mekaniikan, fysiikan ja tähtitieteen kehityksen monimutkaiset mutaatiot, jotka ilmaistaan ​​Aristoteleen, Ptolemaioksen, Kopernikuksen, Galileon, Keplerin ja Descartesin nimissä, imeytyivät ja korvattiin loistavalla selkeydellä ja harmonialla. "Alku" »K

Suuressa teoksessa "Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet"

hän perusteli "alkujen" tai "periaatteiden" menetelmää: syitä, niin kauan kuin ne ovat tuntemattomia, tai pyrkivät toisiaan kohti ja lukittuvat oikeisiin lukuihin tai vastustavat toisiaan ja siirtyvät toisistaan. Koska näitä voimia ei tunneta, filosofien yritykset selittää luonnonilmiöitä ovat tähän asti jääneet hedelmättömäksi. Toivon kuitenkin, että joko tämä tai toinen, oikeampi perustelutapa, tässä esitetyt syyt valaisevat jonkin verran. "

• 2. Monistinen kuva maailmasta, joka kuvasi sekä taivaankappaleiden liikettä että maanpäällisten esineiden liikkumista samojen lakien mukaisesti.
• 3. Corpuscular kuva maailmasta, koska ainetta pidettiin aineellisena aineena, joka koostui erillisistä soluista - "kiinteistä, painavista, läpäisemättömistä, liikkuvista hiukkasista".
• 4. Mekaanikko kuva maailmasta Newtonin laatimien liikelakien perusteella. Aluksi niitä oli viisi, sitten lakien määrä väheni kolmeen. Luontoa pidettiin monimutkaisena mekaanisena järjestelmänä.

Newtonin ensimmäinen mekaniikan laki - Galileo löysi hitausperiaate: mikä tahansa keho on levossa tai tasainen ja suoraviivainen liike siihen asti, kunnes siihen kohdistetut voimat pakottavat hänet muuttamaan tätä tilaa. Tätä lakia ei kuitenkaan voida pitää Galileon periaatteen "uuteen muotoon", sillä Galileo kehitti maallista mekaniikkaa, ja Newton nosti lakinsa kosmoksen universaalien lakien arvoon.

Toinen laki - mekaniikan keskeinen laki - vahvistaa sen kiihtyvyys, jonka keho hankkii jonkin voiman vaikutuksesta, osoittautuu suoraan verrannolliseksi tähän vaikuttavaan voimaan ja kääntäen verrannollinen liikkuvan kappaleen massaan.

Newtonin ensimmäinen laki voidaan saada toisesta, koska jos muut kappaleet eivät vaikuta kehoon, sen kiihtyvyys on nolla.

Kolmannen lain mukaan toiminta on aina tasa-arvoista ja vastakkaiseen suuntaan suunnattua vastustusta, toisin sanoen, kahden kappaleen vuorovaikutus toisiinsa on yhtä suuri ja suunnattu vastakkain.

Nämä voimat kohdistuvat eri aineellisiin pisteisiin (kappaleisiin), toimivat aina pareittain ja ovat luonteeltaan samanlaisia ​​voimia.

Newtonin "vuomenetelmän" (differentiaali- ja integraalilaskennan perusteet) luomisen myötä mekaniikan lait mahdollistivat kaikenlaisen liikkeen matemaattisen kuvaamisen - sekä tasaisen että epätasaisen, sekä suoraviivaisen että ei-suoraviivaisen.

5. Gravitaatio maailman järjestelmä. Newtonin löytämä universaalin painovoiman laki väitti, että kaikki ruumiit, koska niillä on massa, kokevat keskinäisen vetovoiman. Tällaisen vetovoiman voima on suoraan verrannollinen niiden massoihin ja kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön.

Tämä universaali luonnonlaki toimi perustana taivaanmekaniikan muodostumiselle, joka tutkii kappaleiden liikettä aurinkokunnassa. Luonnontiede saavutti ensimmäistä kertaa tällaisen yleistysasteikon. Näin se aristotelilaisen maailmankuvan muutoksen vaihe, jonka Kopernikus aloitti, saatiin päätökseen. Tätä ennen maailmankaikkeuden käsite aloista, joita hallitsee pääkäyttäjä tai enkelit Jumalan käskystä. Nyt on vakiintunut Newtonin käsitys gravitaatiomassojen keskinäisen yhteyden mekanismista, joka toimii yksinkertaisen luonnonlain perusteella.

Nyotoi kuitenkin korosti aina, että universaalin painovoiman laki vahvistaa vain gravitaatiovoiman kvantitatiivisen riippuvuuden gravitaatiomassojen suuruuksista ja niiden välisistä etäisyyksistä; perustaminen syitä hän piti painovoimaa lisätutkimuksen aiheena.

6. Maalaus absoluuttinen tila ja aika. Newtonin maailmaa hallitsee euklidisen geometrian kolmiulotteinen tila (absoluuttinen, vakio, aina levossa), jossa kaikki aineelliset kappaleet sijaitsevat. Aika on absoluuttinen arvo, riippumaton avaruudesta tai aineesta. Se virtaa tasaisesti ja synkronisesti kaikkialla universumissa puhuen keston prosessi tapahtumista riippumatta.

Liikkumista pidettiin liikkeenä avaruudessa pitkiä aikoja jatkuvien lentoreittien varrella ajan myötä mekaniikan lakien mukaisesti. Uskottiin, että kaikki fyysiset prosessit voidaan supistaa siirtymä materiaalipisteitä pitkän kantaman painovoiman vaikutuksesta.

7. Ehdottomasti deterministinen kuva maailmasta. Sen tulos on maailmankaikkeuden kuva jättimäisenä ja täysin deterministisenä mekanismina (samanlainen kuin monimutkainen kellomekanismi), jossa tapahtumat ja prosessit muodostavat tarvittavien toisiinsa liittyvien syiden ja seurausten ketjun, mahdollisuutta lukuun ottamatta. Koska mikä tahansa kellomekanismi vaatii käämityksen, Newton joutui päättämään "maailman kelloseppän" kysymyksestä. Tämä on ainoa toiminto sen mekaniikassa, joka oli annettu Jumalalle: se oli jumalallinen "ensimmäinen impulssi", joka toimi mekaanisen liikkeen lähteenä - Jumala käynnisti "universaalin kellon".

Tällaisista ajatuksista kumpuaa usko, että teoreettisesti oli mahdollista rekonstruoida tarkasti kaikki maailmankaikkeuden menneet tilanteet tai ennustaa tulevaisuus ehdottoman varmasti. Tämän ajatuksen ilmaisi kirkkaimmin ranskalainen tiedemies P.S. Laplace (1749-1827). Laplace -determinismi ilmaisee ajatuksen absoluuttisesta determinismistä - uskomuksesta, että kaikella, mitä tapahtuu, on ehdottomasti tietty syy (ks. tehtävä 6 käytännössä).

Kaukana heti ja kaikki tutkijat eivät hyväksyneet Newtonin ideoita. Tämän todistaa kahden suuren fyysikon - Leibnizin ja Huygensin - kirjeenvaihto. Leibniz. En ymmärrä miten Newton kuvittelee painovoiman tai vetovoiman. Ilmeisesti hänen mielestään tämä ei ole muuta kuin jokin selittämätön aineeton ominaisuus.

Huygens Mitä tulee Newtonin esittämään vuorovesiun, se ei tyydytä minua, kuten kaikki muutkin hänen teoriansa, jotka perustuvat vetovoiman periaatteeseen, joka tuntuu minusta hassulta ja naurettavalta. "

Klassinen newtonilainen mekaniikka selittää monia fysikaalisia ilmiöitä ja prosesseja maanpäällisissä ja maan ulkopuolisissa olosuhteissa, muodostaa perustan monille teknisille saavutuksille. Sen perustalle muodostettiin monia tieteellisen tutkimuksen menetelmiä eri luonnontieteen aloilla. XX vuosisadan alkuun asti. hallitseva tieteessä mekaaninen maailmankuva, jonka mukaan kaikki luonnonilmiöt voidaan selittää hiukkasten ja kappaleiden liikkeillä.

Newtonin auktoriteetti oli niin vahva, että muilla aloilla - tähtitiede, kemia jne. - työskentelevät tiedemiehet yrittivät selittää mekaniikan periaatteiden pohjalta mitä monipuolisimpia luonnonilmiöitä. Niinpä PS Laplace uskoi, että kaikki siihen aikaan tunnetut ilmiöt voitaisiin selittää universaalin painovoiman lain avulla. Hän pyrki luomaan molekyylimekaniikka

Sivu 39/42

Mekaaninen kuva maailmasta

Mekaaninen kuva maailmasta muodostui 1500 - 1600 -luvun tieteellisen vallankumouksen seurauksena. G. Galilei, I. Kepler, R. Descartes, P. Laplace, I. Newton ja monet muut tutkijat osallistuivat sen muodostumiseen.

Uudet maailmantieteen käsitteet perustuivat mekaniikan ideoihin ja lakeihin, joista tuli kehittynein fysiikan ala. Itse asiassa mekaniikka on ensimmäinen perustavanlaatuinen fysikaalinen teoria. Maailman mekaanisen kuvan perusta oli atomismi, jonka koko maailma, ihminen mukaan lukien, käsitti joukkona valtavia jakamattomia hiukkasia - atomeja, jotka liikkuvat avaruudessa ja ajassa muutamien mekaniikan lakien mukaisesti. Tämä on aineen ruumiillinen esitys.

Mekaniikan lakeja, jotka ohjasivat sekä atomien että minkä tahansa aineellisen kappaleen liikettä, pidettiin maailmankaikkeuden peruslaeina. Siksi mekaanisen maailmankuvan avainkäsite oli liikkeen käsite. Kehoilla on luontainen luontainen ominaisuus liikkua tasaisesti ja suoraviivaisesti, ja poikkeamat tästä liikkeestä liittyvät ulkoisen voiman (hitauden) vaikutukseen kehoon. Massa on inertian mitta. Kehojen yleinen ominaisuus on painovoima.

Kehojen vuorovaikutuksen ongelman ratkaisemiseksi Newton ehdotti pitkän kantaman toiminnan periaatetta. Tämän periaatteen mukaan elinten välinen vuorovaikutus tapahtuu välittömästi millä tahansa etäisyydellä ilman aineellisia välittäjiä.

Etätoiminnan käsite perustuu tilan ja ajan ymmärtämiseen erityisinä välineinä, jotka sisältävät vuorovaikutuksessa olevia kappaleita. Newton ehdotti absoluuttisen avaruuden ja absoluuttisen ajan käsitettä. Absoluuttinen avaruus esitettiin suurena "mustana laatikona", kaikkien luonnon materiaalisten kappaleiden yleissäiliönä. Mutta vaikka kaikki nämä ruumiit katosivat yhtäkkiä, absoluuttinen avaruus pysyisi edelleen. Samoin absoluuttinen aika esitettiin virtaavan joen kuvassa. Siitä tuli universumin kaikkien prosessien universaali kesto. Sekä absoluuttinen tila että absoluuttinen aika ovat olemassa täysin aineesta riippumatta.

Maailman mekaanisessa kuvassa kaikki tapahtumat määräsivät tiukasti ennalta mekaniikan lait. Periaatteessa sattuma suljettiin pois maailmankuvasta.

Elämällä ja mielellä mekaanisessa maailmankuvassa ei ollut minkäänlaista laadullista spesifisyyttä. Siksi ihmisen läsnäolo tai poissaolo maailmassa ei muuttanut mitään. Jos joku kerran katosi maan pinnalta, maailma jatkaisi ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Perustuu mekaaniseen kuvaan maailmasta 1800 -luvulla - 1800 -luvun alussa. kehitettiin maanpäällistä, taivaallista ja molekyylimekaniikkaa. Teknologian kehitys eteni nopeasti. Tämä johti mekaanisen maailmankuvan absolutisoimiseen, ja sitä alettiin pitää universaalina.

Samaan aikaan fysiikkaan alkoi kertyä empiiristä tietoa, joka oli ristiriidassa mekaanisen maailmankuvan kanssa. Niinpä sen lisäksi, että luontoa pidettiin aineellisten pisteiden järjestelmänä, joka vastasi täysin aineen korpuskulaarisia käsitteitä, oli tarpeen ottaa käyttöön jatkuvan väliaineen käsite. Sitä tarvittiin selittämään valoilmiöitä. Näin eetterin käsite ilmestyi fysiikassa - erityisesti ohut ja täysin jatkuva valoaine. Nämä eivät enää olleet korpuskulaarisia, vaan jatkuvia aineen käsitteitä.

1700-luvulla ilmestyi teoria painottomista aineista. Sen puitteissa otettiin käyttöön sähkö- ja magneettinesteiden, kalorien, flogistonin käsitteet. Ne olivat myös erityisiä kiinteän aineen lajikkeita. Tätä vaati klassisen tieteen mekanistinen luonne, joka ulotti mekaniikan periaatteet ja lähestymistavat muihin tieteenaloihin.

Vaikka mekaaninen lähestymistapa näihin ilmiöihin ei siis täysin oikeuttanut itseään, kokeelliset tosiasiat mukautettiin keinotekoisesti mekaaniseen maailmankuvaan.

1800-luvulla fysiikassa alkoi kriisi, jonka aiheuttivat sähkön ja magnetismin tutkimukset ja löydöt. Sitten kävi selväksi, että ristiriidat kokeellisen tiedon ja mekaanisen maailmakuvan välillä olivat tulleet liian teräviksi. Fysiikka tarvitsi merkittävän muutoksen maailmankatsomukseensa.

Mekaanisen maailmankuvan (MCM) muodostuminen tapahtui useiden vuosisatojen ajan 1800-luvun puoliväliin asti antiikin merkittävien ajattelijoiden: Demokritoksen, Epikuroksen, Aristoteleen, Lucretiuksen jne. näkemysten vahvan vaikutuksen alaisena. välttämätön ja erittäin tärkeä askel luonnontietämyksen tiellä.

Niiden tiedemiesten nimet, jotka tekivät tärkeimmän panoksen ICM: n luomiseen: N. Copernicus, G. Galilei, R. Descartes, I. Newton, P. Laplace ja muut.

Riisi. 2. Heliocentrinen järjestelmä

Nikolaus Kopernikus oli ensimmäinen henkilö, joka antoi murskaavan iskun maailman geosentrisille järjestelmille. Toukokuussa 1543 julkaistiin hänen kirjansa "On the Rotations of the Celestial Spheres". Kopernikuksen opetukset olivat ristiriidassa kirkon näkemysten kanssa maailman rakenteesta ja niillä oli valtava rooli maailmantieteen historiassa.

Maailman mekaanisen kuvan perustajaa pidetään perustellusti Galileo Galilei (1564-1642), italialainen tiedemies, yksi täsmällisen luonnontieteen perustajista. Kaikin voimin hän taisteli skolastiikkaa vastaan ​​pitäen kokemusta ainoana todellisena tiedon perustana. Galileon toiminta ei pitänyt kirkosta, hän joutui inkvisition oikeudenkäyntiin (1633), joka pakotti hänet luopumaan opetuksistaan. Elämänsä loppuun asti Galileo joutui asumaan kotiarestissa Firenzen lähellä sijaitsevassa Arcetri-huvilassa. Ja vasta vuonna 1992 paavi Johannes Paavali II kunnosti Galileon ja julisti inkvisition tuomioistuimen päätöksen virheelliseksi. Galileon lapsuuden ja nuoruuden vuosina tiedettä hallitsivat ajatukset ympäröivästä maailmasta, joka oli säilynyt antiikin ajoilta. Ja Galileo oli yksi ensimmäisistä, jotka uskalsivat vastustaa heitä. Mekaaninen maailmankuva syntyi, kun kokemus tunnustettiin totuuden pääkriteeriksi ja matematiikkaa käytettiin aktiivisesti kuvaamaan luonnonilmiöitä. Monet Aristotelesen dogmaattisista lausunnoista eivät kestäneet kokemusta. Aristoteles esimerkiksi väitti, että putoavien kappaleiden nopeus on verrannollinen niiden painoon. Galileo havaitsi lukuisten todistajien läsnäollessa Pisan kaltevasta tornista putoavia eri massaisia ​​ruumiita (esimerkiksi muskettiluoti ja tykinkuula). Kävi ilmi, että putoavien kappaleiden nopeus ei riipu niiden massasta. Galileon tärkein saavutus oli suhteellisuusperiaatteen löytäminen. Galileo suunnitteli maailman ensimmäisen termoskoopin, joka oli lämpömittarin prototyyppi. Suunnatessaan kaukoputken taivaalle hän teki useita erinomaisia ​​tähtitieteellisiä löytöjä: Jupiterin kuita, Venuksen vaiheita, Linnunradan rakennetta, auringonpilkkuja, kraattereita ja vuoria Kuussa. Havainnot taivaankappaleiden liikkeestä tekivät hänestä helioentrisen järjestelmän vankan kannattajan (kuva 5.28.1). Galileon löydöt heikensivät uskonnollisilla dogmeilla kyllästetyn maailman rakennetta koskevien virallisten näkemysten uskottavuutta.

Rene Descartes (Descartes tai Cartesius, 1596-1650), ranskalainen filosofi, matemaatikko, fyysikko ja fysiologi, joka loi perustan analyyttiselle geometrialle, joka määritteli muuttuvan määrän ja funktion käsitteet, ehdotti liikemäärän säilymislain olemassaoloa. , rakensi rakenteensa luomattomuuden ja tuhoutumattoman liikkeen periaatteeseen. Samalla hän vähensi kaikki liikkeet ruumiiden mekaaniseen liikkeeseen.

Isaac Newton (1643-1727), englantilainen matemaatikko, mekaanikko, tähtitieteilijä ja fyysikko, kehitti (G.Leibnizistä riippumatta) differentiaali- ja integraalilaskennan. Hän rakensi maailman ensimmäisen peiliteleskoopin, muotoili selkeästi klassisen mekaniikan peruslait, löysi universaalin gravitaatiolain, muotoili taivaankappaleiden liikkeen teorian ja loi taivaanmekaniikan perustan. Avaruus ja aika ovat Newtonin mekaniikassa ehdottomia. On sanottava, että Newtonin työ mekaniikan, optiikan ja matematiikan alalla oli kaukana aikaansa, ja monet hänen teoksistaan ​​ovat edelleen ajankohtaisia. Kaikki nykyajan tiede puhuu Newtonin kieltä.

Laplace Pierre Simon (1749-1827), ranskalainen tähtitieteilijä, matemaatikko, fyysikko, oli todennäköisyysteorian ja taivaanmekaniikan klassikoiden kirjoittaja. Laplace ja Kant esittivät hypoteesin aurinkokunnan alkuperästä kaasu- ja pölypilvestä, jonka modernit tähtitieteilijät ovat kehittäneet.

Listataanpa lyhyesti mekaanisen maailmankuvan pääpiirteet.

Kaikki aineelliset kappaleet koostuvat jatkuvan ja kaoottisen mekaanisen liikkeen molekyyleistä. Aine on aine, joka koostuu jakamattomista hiukkasista.

Kehojen vuorovaikutus suoritetaan toiminnan periaatteen mukaisesti etäisyydellä, välittömästi millä tahansa etäisyydellä (yleispainovoiman laki, Coulombin laki) tai suoran kosketuksen (elastinen voima, kitkavoima) kautta.

Avaruus on tyhjä säiliö ruumiille. Koko tila on täynnä näkymätöntä painotonta "nestettä" - eetteriä. Aika on prosessien yksinkertainen kesto. Aika on ehdoton.

Kaikki liike tapahtuu Newtonin mekaniikan lakien perusteella, kaikki havaitut ilmiöt ja muutokset pelkistyvät mekaanisiksi liikkeiksi ja atomien ja molekyylien törmäyksiksi. Maailma näyttää valtavalta koneelta, jossa on monia osia, vipuja, pyöriä.

Elävässä luonnossa tapahtuvat prosessit esitetään samalla tavalla.

Mekaniikka kuvaa kaikkia mikrokosmuksessa ja makrokosmuksessa tapahtuvia prosesseja. Maailman mekaanista kuvaa hallitsee Laplacen determinismi - oppi kaikkien luonnonilmiöiden yleismaailmallisesta laillisesta yhteydestä ja syy -yhteydestä.

Mekaniikka ja optiikka olivat fysiikan pääsisältö 1800 -luvun alkuun asti. Maailmankuva rakentui melko ilmeisille ja yksinkertaisille mekaanisille analogioille. Ja ihmisten jokapäiväisessä käytännön toiminnassa klassisen mekaniikan tärkeimmät johtopäätökset eivät johtaneet ristiriitoihin kokeellisten tietojen kanssa.

Myöhemmin mittauslaitteiden kehityksen myötä tuli kuitenkin tiedoksi, että tutkittaessa monia ilmiöitä, esimerkiksi taivaan mekaniikkaa, on otettava huomioon monimutkaiset vaikutukset, jotka liittyvät hiukkasten liikkumiseen valonnopeuksilla.

Ilmestyi erityisen suhteellisuusteorian yhtälöt, jotka tuskin mahtuivat mekaanisten käsitteiden kehykseen. Tutkimalla mikrohiukkasten ominaisuuksia tiedemiehet ovat havainneet, että mikrokosmoksen ilmiöissä hiukkasilla voi olla aallon ominaisuuksia.

Sähkömagneettisten ilmiöiden (valon emissio, eteneminen ja absorptio, sähkömagneettiset aallot) kuvauksessa ilmeni vaikeuksia, joita klassinen Newtonin mekaniikka ei pystynyt ratkaisemaan.

Tieteen kehittyessä maailman mekaanista kuvaa ei kuitenkaan hylätty, vaan vain sen suhteellinen luonne paljastettiin. Maailman mekaanista kuvaa käytetään nykyään monissa tapauksissa, kun esimerkiksi tarkasteltavissamme ilmiöissä aineelliset esineet liikkuvat pienillä nopeuksilla ja olemme tekemisissä pienien vuorovaikutusenergioiden kanssa. Mekaaninen maailmankatsomus on edelleen ajankohtainen, kun rakennamme rakennuksia, teitä ja siltoja, suunnittelemme padoja ja putkenlaskuja, laskemme lentokoneen siiven tai ratkaisemme monia muita päivittäisessä ihmiselämässä esiintyviä ongelmia. (Heliosentrinen järjestelmä on ajatus, että Aurinko on keskimmäinen taivaankappale, jonka ympärillä Maa ja muut planeetat pyörivät.)