Физика

Голландский мастер-оптик Антони ван Левенгук прославился своим умением изготавливать простые и довольно мощные микроскопы. Хотя он и не был первооткрывателем этого инструмента, именно благодаря ему микроскопы получили большое распространение в Европе во второй половине XVII в. Его микроскопы состояли всего из одной маленькой линзочки, которую получали из капли стекла при расплавлении над пламенем свечи стеклянной палочки.

Пьер Ферма

Немецкому физику и астроному И. Кеплеру (1571–1630) принадлежат фундаментальные работы по теории оптических инструментов и физиологической оптики, и его по праву можно назвать ее основателем. Кеплер много работал над изучением преломления света.

Иоганн Кеплер

Большое значение для развития геометрической оптики имел принцип Ферма, названный так по имени французского ученого, который его сформулировал, – Пьера Ферма (1601–1665). Этим принципом устанавливается, что свет между двумя точками распространяется таким путем, на прохождение которого затрачивает минимум времени. Итак, Ферма, в отличие от Декарта, считал, что свет распространяется с конечной скоростью.

Знаменитый итальянский физик Галилей (1564–1642) не проводил систематических работ, посвященных исследованию световых явлений. Однако и в оптику он внес значительный вклад. Галилей усовершенствовал подзорную трубу и впервые применил ее для астрономических наблюдений. Им сделаны выдающиеся открытия, которые способствовали обоснованию новейших представлений о строении Вселенной, основанных на гелиоцентрической системе Коперника. Галилей создал подзорную трубу с тридцатикратным увеличением, что намного превосходило увеличение подзорных труб первых ее изобретателей. С ее помощью он открыл горы и кратеры на поверхности Луны, спутники Юпитера, звездную структуру Млечного Пути и т. д.

Галилей пытался измерить скорость света в земных условиях, но не преуспел в этом. Однако его заслуга состоит в том, что он имел правильные представления о конечной скорости распространения света. Он также наблюдал и солнечные пятна. Однако приоритет открытия солнечных пятен Галилеем отрицал ученый-иезуит Патер Шейнер (1575–1650), который провел наблюдения солнечных пятен и зорной трубы, построенной по схеме Шейнера является то, что он превратил подзорную трубу в проекционный прибор: это давало возможность получить изображения Солнца на экране и демонстрировать его при различной степени увеличения нескольким лицам одновременно.

Телескоп Галилея

Наиболее значительным достижением этого периода было открытие дифракции света Гримальди (1618–1663). Он доказал, что свет, проходя через узкие отверстия или возле краев непрозрачных экранов, отклоняется от прямолинейного распространения. Видоизменяя опыты по наблюдению дифракции, Гримальди осуществил прямой опыт сложения двух световых пучков, которые исходили из двух отверстий в экране, освещенном Солнцем. При этом он наблюдал чередование светлых и темных полос. Таким образом, оказалось, что при добавлении световых пучков в некоторых местах чувствуется не усиление, а ослабление света. Впоследствии это явление солнечных факелов с помощью под-Кеплера. Самым важным в работах было названо интерференцией. Гримальди высказал догадку, что названные явления можно объяснить, если предположить, что свет представляет собой определенное волнообразное движение. Он считал, что цвета тел являются составляющими частями белого света.

Происхождение цветов различных тел он объясняет способностью тел отражать свет, падающий на них, с особыми видоизменениями. Рассуждая о цветах вообще, он высказывает предположение, что разница цветов обусловлена разницей в частоте световых колебаний. Однако Гримальди не разработал последовательной теории, объясняющей природу света.

Вопросы о природе света приобрели особое значение тогда, когда экспериментальные открытия подготовили для этого некоторую почву. В последующий период были проведены теоретические и экспериментальные исследования, позволившие сделать первые научно обоснованные выводы о природе световых процессов. При этом приобрело определенную силу стремление дать объяснение световым явлениям с двух противоположных точек зрения: с точки зрения представлений о свете как потоке частиц (корпускул) и с точки зрения волновой природы света.

Оптика от XVII века

XVII в. характеризуется дальнейшим прогрессом в различных областях науки, техники и производства. Значительное развитие приобретает математика. В разных странах Европы создаются научные общества и академии, объединяющие ученых. Благодаря этому наука становится достоянием более широких кругов, что способствует установлению международных связей в науке.

Во второй половине КУП в. окончательную победу одержал экспериментальный метод изучения явлений природы. Наиболее выдающиеся открытия этого периода связаны с именем гениального английского физика и математика Исаака Ньютона (1643–1727).