Что открыл блез паскаль
Блез Паскаль, физик: биография, описание научных открытий, обзор изобретений
Ранние годы
Вам будет интересно: Правила переноса в русском языке: примеры
Блез Паскаль родился в 1623 году в небольшом городке Клермон-Ферран, расположенном в коммуне на юге Франции. Герой нашей статьи рос в многодетной семье чиновников, которые принадлежали к полузнати.
Его отец Этьен руководил налоговым управлением, а мать героя нашей статьи Антуанетта Бегон занималась домашним хозяйством, оставаясь глубоко верующей женщиной. Она была дочерью сенешаля, представителя высших придворных должностей.
Когда мальчику было всего три года, его мать умерла, так что его воспитывал исключительно отец. Этьен хорошо разбирался в математике и других точных науках, так что дал своим детям превосходное домашнее образование. Блез проявлял живость ума и любознательность еще с раннего возраста. Например, за обеденным столом он постоянно интересовался у отца основами вычитания и сложения, но тот считал, что заниматься математикой ребенку еще рано, иначе это может негативно сказаться на изучении латыни.
Образование
Вам будет интересно: Знаете ли вы, что прообраз — это.
В 12 лет Паскаль изучал древние языки, а потом взялся и за основы математики. Однажды Блез стал допытываться у отца, что такое геометрия. Тот объяснил ему, что это способ чертить правильные фигуры и устанавливать между ними соответствующие пропорции. Паскаль, впечатленный новыми знаниями, тут же нарисовал на полу углем квадрат, треугольники и окружности, дав им свои названия.
Вам будет интересно: Кто это – «тезка»? Случайность или повод для знакомства?
Блез стремился найти научное объяснение всему, что его окружало, даже самым обыденным процессам. Например, когда он во время обеда услышал звук от прикосновения ложки к фаянсовой посуде, то прикоснулся к блюду, после чего звук мгновенно исчез. Он долго пытался выяснить природу этого неведомого ранее процесса, благодаря чему появился знаменитый «Трактат о звуках».
Первые открытия
На одном из семинаров Паскаль познакомится с геометром Дезаргом, начнет изучать его труды. Они были написаны чрезвычайно трудным языком, так что Блез, черпая вдохновение из его трудов, постоянно стремился придавать математическим формулам упрощенный вид.
В 17 лет он опубликовал свой первый собственный труд. В 1640 году вышла его работа под названием «Опыт теории конических сечений». Он стал основным трактатом для его дальнейших трудов и исследований в области геометрии. Третья лемма, содержащаяся в нем, в будущем превратилась в теорему Паскаля, с помощью которой строятся канонические сечения по пяти точкам.
В конце того же года он переезжает в Руан, столицу Нормандии. Здесь работает в то время его отец, деятельность которого заключается в монотонных и утомительных расчетах, которые осуществляются в столбик. Именно в этот момент у Паскаля появляется идея помочь родителю, создав суммирующую машину. Разработкой аппарата он начинает заниматься в 1642 году. У ученого получается арифмометр по принципу античного таксометра, который выглядит как небольшой ящичек с большим количеством шестеренок. Он позволяет производить расчеты с 6-значными числами, весь подсчет проводится в полуавтоматическом режиме.
Может показаться удивительным, но это его изобретение не принесло ему никакой славы. Дело в том, что в то время налоговые вычисления во Франции производились одновременно в ливрах, денье и су, так что появление десятичной машины только усложнило весь процесс в целом. При этом Блез не оставлял надежд, пробуя на протяжении многих лет усовершенствовать свое творение.
Открытие Паскаля сыграло большую роль в будущем, когда в конце XVI столетия Франция перешла на метрическую систему, а в 1820 году был запатентован первый механический калькулятор Шарля Ксавье Тома де Кольмара. Это открытие, которое в некоторых ключевых принципах повторяло раннее изобретение Паскаля, принесло своему создателю славу и почет.
Увлечение физикой
Физика увлекла героя нашей статьи в 1646 году, когда он узнал о трубке, которую изобрел Торричелли. Паскаль начал проводить опыты и эксперименты, стремясь доказать на практике, что гипотеза Аристотеля о «боязни пустоты» ограничена определенными пределами.
В то же время Торричелли стал известен своими опытами с трубкой, которую он наполнял ртутью. С помощью данного приспособления итальянский физик стремился доказать существование атмосферного давления. В результате он пришел к выводу, что в трубке, опущенной в ртуть, образуется пустота.
Блез видоизменил и усовершенствовал этот эксперимент, придя к заключению, что верхняя часть трубки содержит не тонкую материю, а пары химического вещества или какую-то другую субстанцию. Он стремился прийти к выводу о том, что столбик с ядовитым металлом удерживается в трубке под давлением воздуха. Результаты своих опытов он описал в трактате под названием «Новые опыты, касающиеся пустоты».
Закон гидростатики
Еще одним проектом ученого-физика Паскаля стал «Трактат о равновесии жидкостей», который он написал в 1653 году. В нем он изложил идею гидравлического пресса, установив основной закон гидростатики. В результате французскому исследователю удалось опровергнуть гипотезы, которые ранее выдвигал древнегреческий ученый и философ.
Паскалю необходимо отвлечься от трудностей, с которыми регулярно приходится сталкиваться, поэтому он окунается в светскую жизнь, регулярно появляется в обществе. В 1652 году к нему приходят настоящая слава и признание, когда по заслугам была оценена его суммирующая машина шведской королевой Кристиной.
Первый значительный успех вызывает у физика Паскаля дополнительный интерес к науке, а также славе и светской жизни, в которых он теперь знает толк. С тех пор Блез часто играет в азартные игры в компании близких друзей и знакомых. Как раз за игрой в кости он формулирует основы теории вероятности. Составленные им расчеты через несколько лет заинтересовали Гюйгенса, который в 1657 году пишет трактат «О расчетах в азартных играх».
Теорема Паскаля
Одной из ключевых работ в биографии физика Паскаля становится теорема, которую он сформулировал, обобщив данные теоремы Паппа.
Она была взята ученым за основу. Сам трактат о конических сечениях до наших дней не сохранился, о его содержании известно только благодаря письмам Лейбница, который знакомился с оригиналом, когда приезжал в Париж.
Суть данной теоремы заключается в том, что для шестиугольника, вписанного в окружность, точки пересечения трех пар противоположных сторон располагаются на одной прямой. Это же утверждение действительно для любого другого конического сечения, в том числе параболы, эллипса, гиперболы и даже пары прямых.
Исследования в физике
Наибольших успехов добился в физике Блез Паскаль. Большинство современных гидравлических устройств разработаны благодаря этому французскому ученому. На определении закона Паскаля в физике основана работа гидравлических прессов, тормозных систем, других подобных устройств. На нем базируется основной закон гидростатики. Это открытие Блеза Паскаля в физике формулируется следующим образом:
Давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях.
Следует обратить внимание, что ученый-физик Паскаль отмечал, что речь в данном случае идет не о давлении, производимом в разных точках. Этот закон справедлив и для жидкости, которая оказывается в поле тяжести. Вот что открыл Паскаль в физике. Данный закон является логичным следствием закона сохранения энергии, оставаясь справедливым даже для сжимаемых жидкостей и газов.
В чем измеряют давление?
Философия
В 1654 году с ученым произошло таинственное событие. Сам он утверждал, что это было озарение, которое к нему пришло перед сном. Оказавшись под воздействием бессознательного потока мыслей, некоторые время он был без чувств, а когда пришел в себя, записал все идеи. Этот труд обнаружили только после его смерти.
Озарение в корне изменило его судьбу, так как Блез решил отказаться от светской жизни. Он уехал из Парижа, чтобы поселиться в монастыре Пор-Рояль. Он стал вести суровый образ жизни, постоянно молился, утверждал, что чувствует возвышение духа.
В этот период жизни им созданы «Письма к провинциалу», в которых он осуждает казуистику. Работа была опубликована под псевдонимом, вызвала настоящий скандал в обществе. Ученый даже какое-то время рисковал быть арестованным, поэтому скрывался под чужой фамилией.
Научный триумф
В оставшиеся годы наукой он занимался без интереса, хоть и сделал еще одно значительное открытие. Он изучал циклоиду, чтобы забыть о зубной боли. К решению он пришел за одну ночь, но слава в то время его уже не интересовала, поэтому он никому не стал рассказывать об этом событии.
Состязание между европейскими учеными устроил герцог де Роанне, который призвал мыслителей определить площадь тел и центр тяжести циклоиды. Работа Паскаля жюри была признана лучшей.
Личная жизнь
Биографы утверждают, что наука была единственной страстью и любовью Паскаля. Он вел аскетичный образ жизни, никогда не был женат и не имел детей.
Известно, что у ученого было слабое здоровье. По легенде, еще в 3-летнем возрасте его прокляла женщина, которая просила милостыню. Его отец верил в колдовство и магию. Он нашел эту женщину, заставил избавить сына от проклятья. Порчу перенесли на черную кошку, но Блез испытывал проблемы со здоровьем на протяжении всей своей жизни.
Смерть
Здоровье ученого ухудшалось с каждым годом. У него обнаружили туберкулез кишечника.
В результате он скончался в 1662 году в возрасте 39 лет.
Блез Паскаль
Blaise Pascal
Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года в городе Клермон-Ферран, Франция. С ранних лет образованием мальчика занимался его отец Этьен. В юном возрасте проявился гений будущего ученого, когда самостоятельно доказал тридцать вторую теорему Евклида о сумме углов в треугольнике, причем, абсолютно не зная даже названия геометрических фигур.
В возрасте девятнадцати лет молодой Паскаль занимался идеей создания счетной машины, чтобы облегчить отцу утомительный процесс подсчетов. На протяжении десяти лет Блез создал около пятидесяти модификаций такой счетной машины. Несмотря на то, что изобретение так и не принесла ему доходов, принцип связанных колес, который внедрил ученый, стал классикой для всех арифмометров на триста лет вперед.
В 1647 году Паскаль изобрел гидравлический пресс. В этом же году утвердил основной закон гидростатики, которым подтвердил догадки о существовании атмосферного давления, ранее высказанные Торричелли. Страсть к азартным играм привела к тому, что Блез начал закладывать основы теории вероятностей, свой труд собирался назвать «Математика случая».
Однако 24 ноября 1654 года Паскаль, по его словам, пережил мистическое озарение свыше, после которого перестал заниматься наукой, посвятив всего себя литературе. Мужчина направляет свое перо на защиту «вечных ценностей», совершает паломничество по парижским церквям. Его здоровье, слабое с самого детства, резко ухудшается к 1662 году.
Несмотря на научный триумф, Паскаль продолжал заниматься особым способом познания мира и начал рассуждать об «Апологии христианской религии», где раскритиковывал в пух и прах приверженцев атеизма. Но у Паскаля возникли трудности с созданием «Апологии», а различные ситуации из жизни становились камнем преткновения для написания этого философского труда.
Причем его религиозные замыслы менялись с течением времени, поэтому отрывочные записи ученого, проповедующего апологетику христианства, были разными как по жанру, так и по содержанию. Позже эти рукописи вошли в собрание идей под названием «Мысли о религии и других предметах», в которых писатель задумывался о первородном грехе и размышлял по поводу личности Иисуса Христа.
С 1658 года здоровье Паскаля быстро ухудшается. Согласно современным данным, в течение всей жизни ученый страдал от комплекса заболеваний: рака головного мозга, кишечного туберкулеза и ревматизма. Его одолевает физическая слабость, появляются ужасные головные боли. Христиан Гюйгенс, посетивший друга в 1660 году, нашел его глубоким стариком, несмотря на то, что в тот момент Паскалю было всего тридцать семь лет.
Блез Паскаль скончался в Париже 19 августа 1662 года после мучительной продолжительной болезни скончался. Похоронен в приходской церкви Парижа, Сен-Этьен-дю-Мон.
В честь Паскаля названы:
Кратер на Луне;
Единица измерения давления и напряжения (в механике) в системе СИ;
Язык программирования Pascal.
Один из двух университетов в Клермон-Ферране.
Ежегодная французская научная премия (официальный сайт).
Гимназия 46 города Гомеля.
Детство и юность
Год рождения Блеза Паскаля — 19 июня 1623 года. Он родился в Клермон-Ферране, небольшом городке на юге центральной части Франции.
Семья будущего математика состояла из нескольких человек:
Мать умерла, когда мальчику было всего 3 года. Через 5 лет отец с детьми переехал в Париж. Маленький Блез уже тогда не отличался крепким здоровьем. Современные исследования показывают, что он страдал сразу от нескольких заболеваний: ревматизма, кишечного туберкулеза и рака головного мозга, его постоянно преследовали сильные головные боли и физическая слабость.
Мальчик рос способным ребенком, но и воспитание сыграло важную роль в его становлении. Отец Этьен Паскаль обучал сына сам, составив для этого отдельную программу. Она заключалась в изучении предметов в соответствии с умственными способностями ученика. Например, грамматику полагалось учить с 8 лет, древние языки — с 12, математика — только с 15−16.
Сам Этьен хорошо разбирался в математике, в семье часто вели беседы об этой науке, но сперва мужчина игнорировал просьбы сына о настоящем изучении, считая, что это повредит другим занятиям.
Первые работы
Однажды маленький Паскаль спросил, что такое геометрия. Отец ответил, что эта наука изучает построения фигур и пропорции между ними. Также Этьен запретил сыну самостоятельно исследовать их. Однако запрет не остановил мальчика: в одиночестве он чертил фигуры и внимательно рассматривал их, стремясь найти связи. Не зная терминов, он называл линии палочками, а окружности — кольцами. Застав однажды сына за изучением, отец был потрясен: ребенок смог доказать теорему Евклида про сумму углов треугольника, не зная даже названия фигур.
После этого план воспитания был изменен: Этьен разрешил читать математические книги, и Блез погрузился в мир евклидовой геометрии, начал читать Архимеда, Паппа, Аполлония, Дезарга.
Но мальчик интересовался не только математикой и геометрией. Интересный факт: когда ему было 11 лет, за столом кто-то зацепил ножом (или ножницами) фаянсовое блюдо, и оно зазвучало. Однако звук пропадал, как только кто-то касался пальцами посуды. Заинтересовавшись этим явлением, ребенок провел несколько опытов. Полученные данные позднее легли в основу «Трактата о звуках».
В 14 лет Паскаль впервые начал участвовать в семинарах Марсена, которые проводились каждый четверг. На этих занятиях юноша познакомился с Дезаргом, которого поразил: Блез Паскаль был одним из немногих, сумевших прочитать и понять труды геометра, которые были написаны трудным языком с обилием новых терминов.
В 1640 году 17-летний Паскаль выпустил свою первую работу: это был результат исследований трудов Дезарга «Опыт о конических сечениях». В содержание входили:
При этом юноша усовершенствовал взятые идеи, переписывал их в упрощенном виде.
Вычислительная машина
В январе 1640 года семья Паскалей переехала в Руан. Этьен Паскаль по роду службы часто производил утомительные, однообразные расчеты. Сын помогал ему, но, видя неудобство традиционного методы вычисления, начал думать над созданием специальной вычислительной машины.
Придумал Блез Паскаль первую суммирующую машину, дата создания — 1642 год. Юноше было всего 19 лет. Само устройство («паскалина») выглядело как ящик с шестеренками, связанными между собой. Сложение и вычитание производилось путем подсчета количества оборотов. Верность подсчетов во многом зависела от точности размеров ее составляющих, и Блез был вынужден присутствовать при изготовлении всех шестеренок.
Вскоре часовщик в Руане создал копию «паскалины», основываясь только на рассказах о вычислительном колесе. Разумеется, его устройство не работало, но Паскаль был очень задет самой попыткой и бросил работу над устройством.
Чтобы поддержать его, друзья обратились к канцлеру Сегье. Тот изучил устройство и настоятельно рекомендовал молодому изобретателю не бросать работу. В 1645 году Блез Паскаль преподнес канцлеру готовую модель. Через 4 года изобретатель получил королевскую привилегию на свое устройство.
До 1652 года удалось изобрести около 50 вариантов, но огромная трата сил и высокая стоимость препятствовали коммерческому успеху. Однако принцип связанных шестеренок более 3 веков лежал в основе большинства арифмометров.
В 1646 семья Паскалей познакомилась с новым религиозным учением — янсенизмом. Это ответвление католицизма, представители которых считали, что испорченность человека предопределена, а потому ему необходимо спасение в благодати Бога. Янсенисты не признавали свободы выбора людей.
Учение оказало большое влияние на Блеза Паскаля — он начал сомневаться в необходимости своих научных исканий: не являются ли они богопротивными? Юноша сильнее всех в семье проникся религией, хоть и не оставил своих занятий.
Открытия в гидростатике
В конце 1646 года Паскаль узнал о трубке Торричелли — прообразе барометра.
Долгое время верным признавалось утверждение Аристотеля о том, что природа не терпит пустоты, — значит, при поднятии поршня насоса вода поднимется следом, чтобы заполнить свободное пространство. Однако при строительстве фонтанов выяснилось, что вода не поднимается выше 34 фунтов. Вопрос доверили решить ученикам Галилея — Торричелли и Вивиани. Торричелли был первым ученым, доказавшим существование атмосферного давления.
Опыты с ртутью в трубке показали, что высота подъема зависит от плотности вещества: чем выше плотность, тем ниже оно поднимется. На основе результатов Торричелли в 1643 году сделал 2 дополнительных вывода:
В 1647 году Паскаль повторил опыты и провел дополнительные. В трактате «Новые опыты, касающиеся пустоты» он отметил, что пустое пространство над ртутью не заполнено воздухом или иным веществом, пока не доказано иное. Это было первым доказательством существования пустоты.
В следующем году Паскаль провел несколько экспериментов вместе с зятем Перье. Ученые повторили опыт на земле, вершине горы и башне Сен-Жак. Полученные данные позволили Блезу утверждать: появилась возможность узнать, находятся ли выбранные точки на равном расстоянии от земли. При этом сами точки могут быть на любом расстоянии друг от друга.
Таким образом Паскаль вывел основной закон гидростатики.
Возрождение интереса к науке
В 1651 году умер Этьен Паскаль, Сестра Жаклин вскоре ушла в монастырь, несмотря на уговоры брата, боявшегося одиночества, остаться.
Жизнь Блеза Паскаля сильно изменилась. Из-за ухудшения здоровья врачи настоятельно рекомендовали ему снизить умственную нагрузку. С этого времени мужчина начинает больше выходить в свет, завязывает знакомства в высшем обществе.
Весной 1652 года Паскаль продемонстрировал свою вычислительную машину и поставил несколько физических опытов в гостях у герцогини д’Эгийон. Это вызвало восхищение собравшихся, что стало причиной возрождения интереса самого Паскаля к исследованиям — до этого под влиянием янсенизма математик сомневался в необходимости опытов.
В то время его близким другом стал герцог де Роанне, увлекавшийся математикой. Блез часто бывал в гостях герцога, где познакомился с игроком Миттоном и кавалером де Мере. Последний предложил Паскалю некоторые математические задачи. Решение одной из них заложило основы теории вероятности и помогло открыть «треугольник Паскаля».
Мистическое озарение и последствия
В ночь между 23 и 24 ноября 1654 года Паскаль пережил озарение свыше во сне. Сразу после этого он кратко записал мысли на пергамент и зашил в подкладку одежды. С этими мыслями («Мемориалом» или «Амулетом Паскаля») он не расставался до конца жизни: это была краткая философия его жизни, его взгляды на противоречия между наукой и верой. Вскоре Блез попросил главу монастыря Пор-Рояль стать его духовником и покинул Париж, оборвав все связи.
Некоторое время он жил в замке герцога де Люина, затем переселился в загородный Пор-Рояль. Он прекращает все занятия «греховной» наукой и пишет исключительно в защиту веры, придерживается строгого режима. Несмотря на лишения, здоровье Паскаля в это время улучшается, он испытывает душевный подъем.
По просьбе духовного лидера монастыря математик создает «Письма провинциалу» — спор иезуитов и янсенистов. Публикация «Писем» в 1656—1657 вызвала огромный скандал: автор вынужден был скрываться, чтобы не попасть в тюрьму.
Несмотря на отказ от исследований, Паскаль временами все же обсуждал математические вопросы с друзьями, а однажды за ночь даже решил задачу Мерсенна о циклоиде, чтобы отвлечься от зубной боли. Результаты были опубликованы только после уговоров герцога де Роанне, автор получил премию за лучшее решение.
Еще одним трудом в сфере религии и философии стали «Мысли о религии и других предметах». Автор планировал написать большую «Антологию христианской религии» еще в 1652, но постоянно откладывал. Первые записи появились только в 1659 году, но были отрывочными и несистематизированными, поскольку Паскаль уже не мог долго работать из-за серьезных проблем со здоровьем. Вскоре даже они прекратились. После смерти автора сохранившиеся отрывки (больше тысячи) были опубликованы янсенистами и получили название «Мыслей о религии».
Конец жизни
Начиная с 1658 года здоровье Паскаля стремительно ухудшилось: уже через 1−2 года он даже не смог записывать мысли или диктовать их. В 37 лет (1660) математик выглядел дряхлым стариком.
Осенью 1661 года Блез в разговоре с герцогом де Роанне высказал мысль о создании многоместных карет как дешевого способа передвижения. Герцог воспользовался этой идеей, и уже через 2 года на улицах появился общественный транспорт — омнибус.
В то же время умирает сестра Жаклин, и начинается новый виток преследований янсенистов. Среди последних произошло разделение на два лагеря. Из-за несогласия с большинством удрученный ситуацией Паскаль выходит из общины, в которой жил, и прекращает общение с жителями.
19 августа 1662 года ученый Паскаль умер. Он был похоронен в парижской церкви Сен-Этьен-дю-Монд.
Блез Паскаль прожил меньше 40 лет, но за это время совершил несколько важных открытий и изобретений в области математики, физики, информатики. Среди них — прототип счетной машины и ряд математических открытий, важные сведения были открыты Паскалем в давлении. Однако ученый был не только физиком: он интересовался религией, а его философские достижения легли в основу нескольких литературных трудов. О личной жизни сведений и историй не сохранилось. Сегодня Паскаль (тип ЛЭВФ) также является одним из типов в соционике.