Знати історію науки треба так само, як І її зміст, бо вона є елементом людсь­кої культури. Це стосується всіх наук, зокрема математики

Вид материала

Документы

Содержание Метрична система мір Народження метричної системи мір. Тимчасова метрична система. Архівний метр Причини, що перешкоджали впровадженню в життя метричної системи мір Метрична система стає міжнародною дякуючи діяльності російських вчених Метрична система мір в росії та срср. 8. Нові приставки і одиниці Список використаної літератури

Подобный материал:

• Управління культури І туризму, 85.94kb.
• Історія села Городець, 181.8kb.
• Про деякі аспекти проведення зовнішнього оцінювання з української мови та літератури,, 17.95kb.
• Щоб вона не усвідомлювала жодної духовної небезпеки (особливо орієнтальної І окультної)., 51.85kb.
• Розвиток освіти на шполянщині, 906.36kb.
• Киянка Олена Чинка, красива І витончена, із пропорціями природженої балерини, могла, 336.86kb.
• План: Вступ Поняття культури Функції культури Структура культури Сучасна українська, 447.65kb.
• К. Д. Ушинський Истребление дурного без наполнения хорошим бесплодно, 164.61kb.
• Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «История науки (математики, механики,, 610.76kb.
• Програма розвитку культури в Миколаївській області на 2011 2015, 414.08kb.

ВСТУП

Знати історію науки треба так само, як і її зміст, бо вона є елементом людсь­кої культури. Це стосується всіх наук, зокрема математики. Ніяке знання мате­матики не можна вважати повним, якщо воно не підкріплюється знанням об­ставин, за яких було встановлено той чи інший математичний факт, що переду­вав цьому відкриттю.

Ми живемо у вік атомної енергетики і космічної техніки. За роки цієї рево­люції людство у своєму розвитку зробило такий велетенський стрибок, якого воно не робило в минулому за десятки і сотні років.

Наукові й технічні знання стали надбанням майже кожного члена людського суспільства. Насамперед це слід сказати про нашу країну. Але загальне захоп­лення науковими й технічними досягненнями нерідко супроводжується втра­тою інтересу до того, що ми назвали вище елементом людської культури, до питань історії науки, зокрема математичної. Тим часом наш сучасник, і особли­во людина найближчого майбутнього, як ніколи раніше повинен втілювати в собі ті культурно-естетичні ідеали, які заповідали нам мислителі давніх часів.

Математика – дуже складний і тонко побудований організм. Кожний її ви­вчив або продовжує вивчати тепер. Багатьох вона владно вабить до себе, інших залишає байдужими. Але, для того щоб розумно підходити до вивчення мате­матики, треба розглядати її як єдине ціле, всі частини якого не можуть існувати ізольовано одна від одної.

Той, хто вивчає математику, водночас є її потенційним творцем, а відомо, що ні один творець не може виконувати свою роботу, не маючи уявлення про те, яка перед ним стоїть мета, що повинно бути результатом його роботи. Це бачення мети і результатів повинно супроводити кожний творчий акт, навіть тоді, коли дослідник захоплений настільки, що він уже не володіє собою і йде вперед тільки тому, що його веде незалежна від нього логіка наукового по­шуку.


МЕТРИЧНА СИСТЕМА МІР

1. Розпад старовинних систем мір.
   

В І – ІІ століттях нашої ери римляни володіли майже всім відомим тоді світом і запровадили в завойованих країнах свою систему мір. Але через декілька століть Рим був завойований німцями і створена римлянами імперія розпалася на мілкі держави. Після цього почався і розпад введеної ними системи мір.

Розпад системи мір досяг найвищої точки в XVII – XVIII століттях, коли Німеччина була роздроблена на стільки держав, скільки днів у році. В результаті цього в ній нарахувалося 40 різних футів і ліктів, 30 різних центнерів, 24 різні милі.

Це викликало труднощі і в торговельних справах, і при збиранні податків, і в розвитку промисловості. Адже діючі одночасно одиниці міри не були пов’язані між собою. В цьому було важко розібратися і досвідченому купцеві. Звичайно, цим користувалися купці і чиновники, щоб грабувати народ.

У Росії в різних місцевостях майже всі міри мали різні значення, тому в підручниках арифметики до революції поміщали таблиці мір. В одному дореволюційному довіднику можна було знайти до 100 різних фунтів і т.д.

Існували фунти: робочий, десятинний, землемірний, ткацький, швацький, старий, новий, архітектурний, інженерний, геометричний, математичний.

Потреби практики змусили розпочати пошуки єдиної системи мір.

Перші спроби знайти такі одиниці були зроблені в старину в Китаї і в Єгипті.

Вчені висували різні ідеї. Хто пропонував взять за основу сотами, хто шлях що проходить тіло за першу секунду, яке вільно падає, а знаменитий вчений Христіан Гюйченс запропонував взять третю частину довжини маятника, який робить одне коливання за секунду. Ця довжина дуже близька до подвійної довжини вавилонського ліктя.

Ще до нього польський вчений Станіслав Пудловський запропонував взять за одиницю вимірювання довжину секундного маятника.

2. НАРОДЖЕННЯ МЕТРИЧНОЇ СИСТЕМИ МІР.
   

Не дивно, що коли у 80-их роках XVIII століття купці декількох французьких міст звернулися до правління з проханням про встановлення єдиної для всієї країни системи мір, вчені одразу згадали пропозицію Гюйсенса.

Прийняти цю пропозицію заважало те, що довжина секундного маятника різна в різних місцях земної кулі. На Північному полюсі вона більша, а на екваторі менша.

В цей час у Франції відбулася буржуазна революція. Було скликано Національні збори, які створили при Академії наук комісію, складену із найкращих французьких вчених того часу. Комісія повинна була виконати роботу по створенню нової системи мір.

Один із членів комісії був відомий математик Симон Лаплас. Для цього дуже важливо було знати точну довжину земного меридіана. Хтось із членів комісії згадав про пропозицію астронома Мутона взять за одиницю довжини частину меридіана, що дорівнює одній 21600-ій частині меридіана. Лаплас тут же підтримав цю пропозицію. Зробили тільки одну зміну прийняти за одиницю довжини одну сорокаміліонну частину земного меридіана. Цю пропозицію було внесено на розгляд Національних зборів і прийнято ними.

Всі інші одиниці були підпорядковані до нової одиниці, що отримала назву метр. За одиницю площі був прийнятий квадратний метр, об’єму – кубічний метр, маси – маса кубічного сантиметра води при певних умовах.

В 1970 році Національні збори прийняли декрет про реформу системи мір. В запропонованій Національними зборами доповіді відмічалось, що в проекті реформи немає нічого довільного, крім десяткової основи, і немає нічого місцевого.

Якби в пам'ять про ці праці збереглися лише одні результати, то в них не знайшлося б ніякої ознаки, за якою можна й було встановити, яка нація задумала план цих робіт і здійснила їх, - говорилося в доповіді.

Як бачимо, комісія академії намагалася довести, щоб нова система мір не давала можливості любій країні вагатися в системі, так як у французькій. Вона намагалася виправдовувати лозунг: «На всі часи, для всіх народів».

Відомо, що перші спроби виміряти довжину дуги меридіана прийняв Єротосфен. Були такі спроби і в XVI столітті, але виміри виявилися неточними і наукового значення не мали.

Тільки після відкриття в XVII столітті нового методу вимірювання стало можливим взятися за справу серйозно.

3. ТИМЧАСОВА МЕТРИЧНА СИСТЕМА.
   

Робота вчених по створенню нової системи з самого початку була розрахована на декілька років. Але вже з весни 1792 року революційне правління Франції почало проявлять нетерпіння з приводу затягнення реформи системи мір. Продовольчі труднощі країни приписувалися відсутності загальнодержавних мір. В серпні 1793 року було ліквідовано Академію наук, що здійснювала реформу мір. Для продовження робіт створено Тимчасову комісію мір, в яку ввійшли майже всі члени академічної комісії.

Восени того ж року склад комісії було поновлено: із неї були виключені всі попередні її члени, крім Лагранжа, і призначені нові. Їм необхідно було сповістити правлінню «в яких людях комісія має потребу» і викласти свої погляди на найякшвидше введення нової міри.

Було вирішено не чекати закінчення робіт по вимірюванню дуги меридіана, а використати раніше встановлену довжину і ввести тимчасовий метр.

У квітні 1795 року було затверджено закон про нові міри, було введено єдиний еталон: платинова лінійка, на якій накреслено метр. Закон називає нові міри республіканськими. Термін введення в обов’язкове використання нових мір ставився в залежність від виготовлення достатньої кількості їх зразків. Таким чином виникли еталони тимчасового метра, довжина якого була встановлена на основі попередніх вимірів дуги меридіана.

Комісія Парижської Академії наук з самого початку робіт по розробці нової системи мір встановила, що відношення сусідніх одиниць повинно дорівнювати 10. Для кожної величини (довжина, маса, площа, об’єм) від основної одиниці цієї величини утворюються інші, більші і менші міри. Для утворення назв мір, більших основної одиниці, до назви останньої спереду прибавляються грецькі слова: «дека» - «десять», «чекто» - «сто», «кіло» - «тисяча», «міріа» - «десять тисяч»; для утворення назв мір, менших основної одиниці прибавляються також попереду, частки: «деци» - «десять», «санти» - «сто», «мілі» - «тисяча».

Таким чином, наприклад:

1 міріаметр = 10 кілометрам = 100 гектарам = 1000декаметрам = 10000 метрам;

1 метр = 10 дециметрам = 100 сантиметрам = 1000 міліметрам.

Аналогічно.

1 міліграм = 10 кілограмам = 100 гектарам = 1000 декаграмам = 10000 грамам.

1 грам = 10 дециграмам = 100 сантиграмам = 1000 міліграмам.

1 літр = 10 децилітрам = 100 сантилітрам = 1000 мілілітрам.

Довгий час в якості одиниці довжини застосовувався мікрон, тобто 0,001 міліметра. Висококваліфіковані слюсарі виготовляють деталі з мікронною точністю.

4. АРХІВНИЙ МЕТР
   

Закон 1795 року затвердив тимчасовий метр, це говорило про те, що роботи комісії будуть продовжуватися. Вимірювальні роботи були закінчені восени 1798 року і дали остаточну довжину метра у 3 фута 11,296 лінії замість 3 футів 11,44 лінії, яку довжину мав тимчасовий метр 1795 року.

Міністром закордонних справ Франції був у ті роки відомий дипломат Талейран, який ще раніше займався проектом реформи.

Він запропонував скликати представників союзних з Францією і нейтральних країн для обговорення нової системи мір і надання їй міжнародного характеру. У 1799 році делегати з’їхалися на міжнародний конгрес, на ньому було оголошено про закінчення робіт по перевірці визначення довжин основних еталонів. В тому ж році виготовлені вихідні зразки метра і кілограма. Вони були відправлені в архів республіки на зберігання, тому отримали назву архівних.

Тимчасовий метр було відмінено і замість нього одиницею довжини признано архівний метр. Він мав вигляд стержня, поперечний переріз якого нагадує букву Х. Архівні еталони лише через 90 років поступилися місцем новим, що отримали назву міжнародних.

Хоча меридіан був уже виміряний, але уточнення і перевірки було вирішено виміряти ще одну його ділянку. Але виміри були перервані, оскільки помер вчений, що очолював цю колегію. Лише 1807 року вони були продовжені.

5. ПРИЧИНИ, ЩО ПЕРЕШКОДЖАЛИ ВПРОВАДЖЕННЮ В ЖИТТЯ МЕТРИЧНОЇ СИСТЕМИ МІР
   

Населення Франції зустріло нові міри без особливого ентузіазму. Причиною такого відношення були частково самі нові одиниці мір, не відповідали віковим звичкам, а також нові не зрозумілі населенню назви мір.

Поновлення у Франції королівської посприяло забуттю метричної системи. Ще в 1799 році відомий берлінський астроном Боде відмовився писати у своєму журналі про метричну систему. Петербурзький академік Фусс забракував керівництво геометрії Лобачевского. Однією із причин було те, що Лобачевский приймає французький метр за одиницю при вимірюванні прямих ліній.

З 1850 року передові вчені розпочинають агітацію на користь метричної системи. Однією із причин цього були міжнародні виставки, що показали всі незручності існуючих різних національних систем мір.

Особливо плідною в цьому напрямку була діяльність Петербурзької Академії наук і її члена Бориса Семеновича Якобі. В 70-их роках ця діяльність завершилася перетворенням метричної системи в міжнародну.

6. МЕТРИЧНА СИСТЕМА СТАЄ МІЖНАРОДНОЮ ДЯКУЮЧИ ДІЯЛЬНОСТІ РОСІЙСЬКИХ ВЧЕНИХ
   

На Всесвітній виставці 1867 року в Парижі в міжнародному комітеті мір, ваг і монет Російський академік Б.С. Якобі виступив з доповіддю. В ній він сформулював переваги метричної системи як найвигіднішої.

Петербурзька Академія наук звернулася до вчених всього світу зайнятися переглядом основної метричної системи для того, щоб вона змогла стати міжнародною.

Досягнення науки, говорилося у зверненні, привели до необхідності відмовитися від визначення метра як сорокамільйонної частини з частини земного меридіана. Архівний метр не співпадав ні з одним результатом пізніших вимірів. Ці виміри кожного разу давали відмінні один від одного результати. Але після кожного більш детального вимірювання меридіана мінять довжину метра не мало сенсу. Тому Петербурзька Академія запропонувала прийняти архівні еталони за вихідні і виготовити із них точні і стійкі зразки для різних країн, зробивши цим метричну систему фактично міжнародною.

Ця пропозиція була підтримана рядом авторитетних наукових організацій. В 1870 році на запрошення французького правління представники 24 держав зібралися в Парижі на засідання «міжнародної комісії». Комісія в основу своєї роботи поклала принципи, висловлені Петербурзькою Академією наук. Вони зводились до того, що основна одиниця системи мір повинна бути визначена шляхом матеріального еталону, який найбільш точно відображає довжину архівного метра.

Комісія затвердила еталон метра, виготовленого із сплаву платини (90%) і ірідія (10 %). Прийнятий в якості матеріалу еталону сплав володів великою незмінністю і стійкістю. Такий еталон відображає довжину архівного метра з точністю до 0,001 міліметра. За величину кілограма комісія прийняла архівний кілограм, тобто масу 1,000028 кубічного дециметра води при 4 С.

Комісія поставила виготовити необхідну кількість точних копій архівних метрів і кілограма, один із еталонів тієї і другої величини визнають за міжнародний прототип, а інші за жеребкуванням розподілити між державними замовниками як національні прототипи.

Під наглядом міжнародної комісії були виготовлені 34 еталони метра і 43 еталони кілограма і Росії випали еталони метра №28 і VII еталон кілограма №12.

Еталон метра №28 і еталон кілограма №12 зберігаються у науково-дослідницькому інституті метрології імені Д.І. Менделєєва в Петербурзі. Вони згідно положення 1924 р. були визнані основними еталонами мір довжини і ваги в СРСР.

В 1889 році міжнародні прототипи метра і кілограма разом з двома контрольними до кожного прототипу були здані в Бретейльський павільйон. Цим актом завершилася роль архівних метра і кілограма; вони хоча стали і почесними, але все ж таки історичними пам’ятниками, які зберігаються в державному архіві Франції. З цього моменту метр і кілограм стали визначатися як довжина і вага міжнародних еталонів, що зберігаються в Бретейльському павільйоні.

7. МЕТРИЧНА СИСТЕМА МІР В РОСІЇ ТА СРСР.
   

В Росії ще на початку XIX століття вчені зрозуміли значення метричної системи мір і намагалися її широко впровадити в практику.

Від 1860 до 1870 після енергійних виступі Д.І. Менделєєва компанію на користь метричної системи проводять академік Гадолін. До вчених приєдналися і російські фабриканти. Російська технічна спілка доручила спеціальній комісії під керівництвом академіка А.В. Гадоліна розробити це питання. В цю комісію надійшло багато пропозицій про перехід до метричної системи.

Остаточне вирішення питання про метричну систему було здійснено уже після Великої Жовтневої Соціалістичної революції.

За одиницю довжини був прийнятий метр, а за одиницю маси – кілограм.

З 1 січня 1927 року, коли перехід промисловості і транспорту на метричну систему був підготовлений, метрична система стала єдиною допустимою в СРСР системою мір і ваг.

В наш час довжини і маси визначаються по-іншому.


8. НОВІ ПРИСТАВКИ І ОДИНИЦІ

Введених 200 років тому одиниць вимірювання виявилося недостатньо для науки. Сучасні фізики мають справу з дуже малими величинами, а астрономи з дуже великими, що крім введених в той час приставок, прийшлося ввести нові. Тепер мільйон одиниць позначають приставкою «мега», міліард – приставкою «гіга», а трильйон – приставкою «тера».

Отже, 1 тона = 1 мегаграму, а 1000 тон = 1 гігаграму.

Для позначення міліонної долі одиниці ввели приставку, «мікро». Тому мікрон перейменували і називають тепер «мікрометр». Міліардну долю одиниці познчають приставкою «нано». Отже, 1 міліграм = 1 нанотонне. Але фізики використовують ще менші одиниці і назвали одну триліонну долю приставкою «піко», а одну квадриліонну долю приставкою «Фемідо».

Із цих одиниць будуються і інші одиниці у фізиці та астрономії.


висновки

У всякому навчанні, хоч як це звучить парадоксально, треба керуватися та­кими двома правилами:

1. Запитувати якнайбільше.
   
2. Запитувати якнайменше. Що це означає?
   

Запитувати якнайбільше означає, що ніколи не треба соромитися свого не­знання, боятися того, що людина, у якої ви запитуєте, підніме вас на сміх або­що. Навіть якщо трапиться такий "розумник", який вчинить щось подібне, не надавайте цьому великого значення. У свій час, збагатившись знаннями, ви зможете поставити його на місце.

Запитувати якнайменше означає, що запитувати і діставати відповіді в гото­вому вигляді добре, але значно краще знаходити ці відповіді самостійно. Нехай ви затратите часу в два, три, в десять разів більше, ніж в тому разі, якби вам од­разу підказали відповідь, - цей час ніколи не буде згаяний марно, бо самостійні розмірковування допоможуть вам оволодіти математикою набагато глибше.

Саме так і слід читати книжки. Не треба одразу запитувати її останній роз­діл про відповідь на задачу, - знайдіть цю відповідь самі. Це так само стосується і будь-якого прочитаного вами уривка. Намагайтеся самостійними роздума­ми здобути всю ту інформацію, яку цей уривок може дати. І лише після цього прочитайте, якщо побажаєте, той твір, з якого уривок взято.


СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. І.Я. Депман, Н.Я. Віленкін "За страницами учебника математики". - Мос­ква, "Просвещение", 1989р.
   
2. І.Я. Галай, Г.Д. Гриневич "Учням про видатних математиків". - Київ, "Ра­дянська школа", 1976р.
   
3. М.І. Кованцов «Математична хрестоматія». – Київ, "Радянська школа", 1977р.
   
4. Л.М. Фрідман "Учитесь учиться математике". – Москва, "Просвещение", 1985р.
   
5. Ю.В. Пухначов, Ю.П. Попов "Учись применять математику". – Москва, "Знание", 1977р.
   
6. Б.А. Кордемський "Увлечь школьников математикой". - Москва, "Про­свещение", 1981р.