Что открыл паскаль в физике кратко
Блез Паскаль
Фото Все
Видео Все
Паскаль Блез. Биография Паскаля. Интересные Факты о Паскале. Великий Математик и Мыслитель
Гении. День третий. Блез Паскаль и Михаил Ломоносов.
БЛЕЗ ПАСКАЛЬ. «Знаю, в Кого уверовал». Библейский сюжет
Блез Паскаль — биография
Блез Паскаль – выдающийся математик, физик, механик, философ, литератор. Стоял у истоков основания математического анализа, теории вероятности и проективной геометрии, создал первую счетную машину, прототип современного калькулятора, сформулировал основной закон гидростатики, автор нескольких философских сочинений.
Разносторонний гений Блез Паскаль. Природа отвела ему всего 39 земных лет, большая часть из которых прошла в борьбе с болезнью, но он столько сделал для науки и литературы, сколько некоторым не удается за долгую жизнь. Он обладал уникальной способностью проникать в самую суть вещей, и благодаря этому стать одним из величайших мировых ученых. Его литературные творения бессмертны, в них содержатся его мысли, высказывания, цитаты. Паскаль твердо верил в бесконечность предмета познания, и утверждал, что познаниям нет конца.
Детство
Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года в городке Клермон-Ферран в центре Франции. Он был вторым ребенком в семье, кроме него родители воспитывали старшую дочь Жильберту и младшую Жаклин. Отца семейства звали Этьен Паскаль, он занимал должность председателя в налоговом управлении. Мама – Антуанетта Бегон, родом из богатой семьи сенешаля Оверни, занималась домом и воспитанием детей.
Блез Паскаль в юности
Мамы не стало, когда Блезу исполнилось три года, поэтому воспитанием наследника всецело занимался отец. Мальчик рос очень любознательным и одаренным, Этьену не составляло труда дать ему начальное домашнее образование. Он и сам хорошо разбирался в математике, открыл улитку Паскаля, и старался привить сыну любовь к точным наукам.
Способности Блеза к обучению помогли ему без особых усилий усваивать новый материал. Он много читал, причем его интересовали книги, написанные древнейшими историками и философами. Но отец возражал против этого увлечения, он считал, что мальчик должен читать литературу, соответствующую его возрасту.
Этьен создал целую программу обучения сына, в которой изучение древних языков предполагалось начать в 12 лет, спустя три года мальчик должен был заняться изучением математики, но Блез проявил интерес к царице наук намного раньше.
Каждый день во время обеда мальчик задавал вопросы отцу по сложению и вычитанию, но тот не желал поддерживать интерес сына к математике, так как считал, что это плохо скажется на изучении латыни.
Юный Паскаль не успокоился, продолжал интересоваться любимым предметом, и однажды задал вопрос о геометрии. Отец объяснил отпрыску, что геометрия – это черчение правильных фигур и нахождение пропорций между ними. Ответ был достаточно лаконичным, но Блеза заинтересовал. Он взял уголь и вскоре весь пол был изрисован квадратами, треугольниками, окружностями. Он говорил, что прямая линия – это палочка, а круг – колечко.
Юному дарованию было интересно все, что его окружает, даже самые обыденные процессы. Однажды за обедом кто-то случайно стукнул ложкой по фаянсовой посуде, и послышался звук, а когда Блез притронулся к этому блюду, то звук пропал. Паскаль занялся объяснением этого неведомого ему процесса, и изложил свои выводы в «Трактате о звуках». Мальчику было всего 11 лет.
В четырнадцатилетнем возрасте Паскаль начал ходить на лекции к знаменитому французскому математику и теоретику музыки Марену Мерсенну, хотя отец категорически запрещал ему это делать. Мерсенн переписывался с Торричелли, Галилеем, Гассенди, всего он с помощью писем общался с 78-ю корреспондентами. Благодаря ему нужное направление развития получил не только Паскаль, но и Ферма, и Декарт.
Изобретения и открытия
На этих семинарах Блез встретил геометра Дезарга, и вплотную начал заниматься изучением его трудов. Рукописи ученого были достаточно сложными для понимания, поэтому Паскаль старался упростить его математические формулы.
Первое знаменательное событие в биографии молодого ученого случилось в 1640 году, когда ему исполнилось всего 17 лет. Паскаль издал свой первый трактат под названием «Опыт теории конических сечений», ставший основой для дальнейших разработок в геометрии. Третью лемму этого трактата назвали в честь ее создателя – теорема Паскаля. С ее помощью можно по пяти точкам построить каноническое сечение.
Зимой 1640 года молодой ученый поселяется в столице Нормандии, городе Руане. Там работал его отец, которому ежедневно приходилось заниматься подсчетами. Работа была утомительной и монотонной, числа складывались в столбик. Молодой человек захотел облегчить участь родителя, и он решает создать суммирующую машину.
В 1642-м Паскаль принялся за разработку невиданной ранее машины. Он создал арифмометр, который работал так же, как и античный таксометр. Внешне был обычным ящиком, имеющим множество шестеренок, которые запросто складывали шестизначные числа. Режим расчетов был полуавтоматическим.
Арифмометр Блеза Паскаля
Изобретение молодого ученого поражало новизной идеи, но для использования оказалось не совсем пригодным. Подсчеты налогов в то время производились в разной валюте – су, ливрах, денье, поэтому машина, использующая при расчетах десятичную систему исчисления, не облегчала, а наоборот, усложняла подсчет. Паскаль много лет пытался совершенствовать свое изобретение, однако это не дало никаких результатов.
Открытие Блеза пригодилось спустя много лет, когда во Франции начали производить операции в метрической системе. В 1820-м изобретатель Шарль Ксавье Том де Кольмар, основываясь на разработках Паскаля, стал создателем первого механического калькулятора, который принес ему не только славу, но и богатство.
В 1646 году Паскаль узнал, что Торричелли создал трубку, и всерьез занялся изучением физики. Он увлекся экспериментами, искал доказательства того, что гипотеза «боязни пустоты» Аристотеля имеет определенные пределы. Торичелли экспериментировал с трубкой, которую наполнял ртутью. Суть опыта состояла в том, чтобы подтвердить существование такого понятия, как атмосферное давление. Он сделал вывод, что при опускании трубки в ртуть, образуется пустое пространство.
Паскаль немного изменил опыт, и пришел к выводу, что в верхней части трубки нет паров химических веществ, тонкой материи или какой-либо другой субстанции. Результаты эксперимента Блез запечатлел в своем труде «Новые опыты, касающиеся пустоты». Он стремился доказать, что столбик с ртутью держится только благодаря давлению воздуха.
Помимо этого, в 1653 году ученый опубликовал новую рукопись под названием «Трактат о равновесии жидкостей», сформировал принцип работы гидравлических прессов, работал над формулировкой основного закона гидростатики, взяв на себя смелость усомниться в правильности учения древнегреческого философа.
В 1651-м скончался отец Блеза, младшая сестра Жаклин приняла монашеский обет и навсегда ушла в монастырь. Она была самым близким другом и советчиком ученого. Паскалю просто необходимо было отвлечься от всего, что на него свалилось в те времена, поэтому он начал чаще выбираться в свет. В 1652-м он преподнес в дар шведской королеве Кристине изобретенную им суммирующую машинку, что принесло ему славу и первое признание.
Опыты Блеза Паскаля
После этого успеха Паскаль почувствовал прилив сил, ему нравилось заниматься наукой, принимать активное участие в светской жизни. В компании близких ему людей ученый зачастую оказывался за игральным столом. Во время игры в кости, Блез и Ферма задумались над теорией вероятности. Результатом их исследований стал выпуск новой работы Гюйгенса – «О расчетах в азартных играх», которую издали в 1657 году.
Философия
Многим Паскаль известен только исследованиями в математике и физике, а о том, что он бросил научную деятельность и занялся изучением философии, не знает почти никто.
В 1654 году ученый работал над написанием нового трактата под названием «Математика случая», но в один из дней его биография полностью изменилась. Часы показывали 23.30, в голове ученого роился целый ворох бессознательных мыслей, он вдруг пришел в чувство, схватил первый попавшийся кусок пергамента, и начал писать на нем свои идеи. После этого зашил этот клочок в подкладку, где ее и обнаружили после смерти ученого. Запись получила название «Мемориал».
Паскаль принимает решение бросить светскую жизнь, которая теперь казалась ему грехом и уйти в монастырь Пор-Рояль. Паскаля приняли духовником, и с тех пор он вел суровый образ жизни. Распорядок дня в монастыре был достаточно тяжелым, Паскаль мало спал и постоянно молился, но спустя некоторое время он почувствовал себя намного лучше – и физически, и морально.
Оппонентами Паскаля были иезуиты и янсенисты, которые придерживались своей точки зрения в оценке моральных ценностей. После многочисленных дискуссий с ними, Блез написал работу «Письма к провинциалу». Этот трактат Паскаль не подписал своим именем, он выступил с осуждением казуистики, и его работа вызвала грандиозный скандал в обществе. После этого Блез на протяжении некоторого времени жил под чужим именем, так как ему неминуемо грозило тюремное заключение.
«Письма к провинциалу» Блеза Паскаля
Вольтеру, который не приветствовал претенциозную религиозность, рукопись Блеза понравилась, он отметил, что автору удалось показать истинное лицо иезуитов – смешное до отвратительности. После этого Паскаль не сделал ни одного нового изобретения, он говорил о математике с близкими друзьями. В это время он увлекся изучением циклоды, чтобы не реагировать на больной зуб.
Паскаль изучил задачу Мерсенна и нашел правильное решение в течение одной ночи, даже не осознав, что совершил открытие. Блезу не хотелось знакомить общественность с результатами своей работы, но по инициативе герцога де Роанне вскоре состоялось состязание самых гениальных людей в Европе, и Паскаль принял в нем участие. Они соревновались в определении центра тяжести и площади тел вращения циклоды.
Многие гении представили свои расчеты, но жюри однозначно признало лучшим решение Блеза Паскаля. Его рукопись дала толчок развитию дифференциального и интегрального исчисления.
Его триумф в науке был непревзойденным, но Паскаль отнесся к этому совершенно равнодушно. Он продолжил познавать мир своеобразным способом, начал писать «Апологию христианской религии», в которой выступил с разгромной критикой в сторону атеистов. Создание новой работы продвигалось с трудом, в его жизни случались ситуации, которые мешали написанию философского трактата.
По прошествии времени менялись и религиозные замыслы Паскаля, это видно из его отрывочных записей, которые отличались и жанром и содержанием. Все сохранившиеся рукописи вышли потом в сборнике под названием «Мысли о религии и других предметах». Философ коснулся первородного греха, его очень интересовал Иисус Христос как личность.
Пари Паскаля
Помимо этого Блез продемонстрировал рациональность веры в Бога, и это утверждение сейчас известно как пари Паскаля. Рассуждения философа состояли в том, что без религиозной веры жить опасно, потому, что если Бог все-таки существует, то атеист рискует подвергнуться вечным мукам, и это неизменный «проигрыш» этого пари. Но и «выигрыш» не сулил никаких преимуществ, потому что если религия – это выдумка, то отсутствие веры ничего не дает.
Личная жизнь
Всю свою жизнь Блез Паскаль посвятил науке, которая была его главной и единственной любовью, которая заменила ему личную жизнь. Ученый вел аскетичный образ жизни, у него не было ни жены, ни детей. Блез с рождения не отличался богатырским здоровьем, а в три года его прокляла женщина, которая просила милостыню.
Отец Паскаля верил в это проклятие, поэтому обратился к ведьме, пообещавшей снять с Блеза колдовство. Порчу ведьма перенесла на черную кошку, но это слабо помогло, всю свою жизнь ученый мучился от физического недомогания. Его сердцебиение периодически усиливалось так, что ученый был на грани обморока.
Сам Блез считал заболевание сердца результатом праздной жизни. Но дошедшие до нашего времени рукописи сохранили сведения о состоянии здоровья математика, и согласно им, он страдал от целого «букета» болезней. В частности, у него диагностировали рак головного мозга и больной позвоночник. По мнению знавших его людей, в возрасте 37 лет ученый выглядел глубоким стариком. Несмотря на запреты докторов, Паскаль продолжал много работать – совершать научные открытия и писать. Паскаль прекрасно знал, что его дни сочтены, но страха перед неизбежным концом не испытывал.
Смерть
Постепенно здоровье ученого ухудшалось, доктора были бессильны в лечении его заболеваний, которые усугублялись туберкулезом кишечника.
Великий ученый умер 19 августа 1662 года, ему было всего 39 лет. Память о Блезе Паскале живет в названии одного из кратеров на Луне, университете в Париже, и языке программирования – Pascal.
Местом упокоения Паскаля стала приходская церковь Сен-Этьен-дю-Мон.
Ссылки
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.