Как преподавали физику сто лет тому назад

Лакур П. и Аппель Я. Историческая физика. Том I. Пер. с нем. Одесса, 1908.

Из авторского предисловия

…Для дальнейшего изучения природы лучше основательно познакомиться с немногими её явлениями, чем механически заучить длинный перечень положений, не переработав их основательно.

Учитель должен думать прежде всего о том, чтобы идти в преподавании вперёд с необходимым спокойствием, не портя наслаждения предметом у учеников и не рискуя успехом преподавания.

…Есть только один метод, авторитет которого должен быть признан всеми и без исключения. Это тот именно метод, который выработали не отдельные авторы, а всё человечество – метод исторический.

…Настоящая книга, строго говоря, не история физики; это только попытка ввести в физику начинающего тем путём, который предуказан историческим развитием науки… Таким образом, эту книгу, в сущности, можно считать учебником физики…

Одесское издательство «Mathesis» в 1904–1925 гг. выпускало удивительно интересные научно-популярные книги по физике и математике. Обидно, что большинство из них сейчас незаслуженно забыты и стали раритетами. Чтение этих книг сейчас позволило бы лучше понять сам предмет и оценить научный прогресс за прошедшее столетие. Николай Андреев, научный сотрудник математического института им. В.А.Стеклова РАН задался целью сделать доступными эти уникальные книги с их неповторимым языком и стилистикой. Для этого был создан вебсайт http://mathesis.ru , на котором планируется выложить все изданные издательством «Mathesis» книги. Редакция газеты «Физика» хочет познакомить читателей с выдержками из нескольких книг, размещённых на этом сайте.

Лакур П. и Аппель Я. Историческая физика. Том I. Пер. с нем. 1908.  

Из авторского предисловия. Для того чтобы изложить какую-нибудь науку в возможно сжатой форме, обыкновенно обращаются к систематическому изложению её, т.е. сперва приводят её законы, а затем дают несколько примеров, поясняющих и подтверждающих эти общие законы. Но к познанию этих законов мы обыкновенно приходим прямо противоположным путём: мы сначала знакомимся с отдельными явлениями, а затем уже открываем их внутреннюю связь.

Первый (систематический) способ обыкновенно ведёт к цели скорее, но тот путь, который прилегает возможно близко к пути исторического опыта, несомненно имеет на своей стороне преимущество гораздо большей основательности.

Против исторического метода есть только одно возражение. Именно, он требует больше времени, чем способ систематический. Но в области общего образования, где этот упрёк делается чаще всего, он не имеет никакого основания.

…Почему большинство людей, обладающих некоторыми общими сведениями по физике, так плохо понимают явления природы, когда встречаются с ними в жизни? Просто потому, что они знакомились с законами природы… не тем способом, который отвечает исторической действительности.

§ 53 (с. 40). В I столетии по Р.Х. жил Клеомед, передавший бульшую часть того, что нам известно о Посидонии (астроном, родившийся в Сирии около 103 г. до Р.Х. и работавший на о. Родос). Сам он также пытался объяснить одно замечательное явление.

Клеомед пишет, что он сначала не хотел верить, чтобы можно было видеть на небе затмившуюся полную луну раньше захода Солнца. Клеомед знал, конечно, что лунное затмение (рис. 1) наступает, когда Солнце, Земля и Луна лежат на одной прямой. Между тем, если на небе одновременно видны и Солнце и Луна, то соединяющая их прямая должна проходить выше нас и Земля не может находиться посредине между ними.

Рис. 1
Рис. 1. Лунное затмение вблизи горизонта

Убедившись, однако, в том, что такое явление действительно наблюдалось, Клеомед стал искать для него объяснения. «Не плавало ли над Землёю какое-нибудь высокое облако, бросавшее свою тень на Луну?» Это было невероятно, т.к., согласно Посидонию, воздух имеет только 9 миль высоты. Или: «Не было ли это не настоящее Солнце, а какое-то ложное?» Или наконец: «Не идут ли, может быть, лучи света в более глубоких слоях воздуха не по прямой линии?»

Может быть, это обстоятельство и заставило Клеомеда особенно заняться изучением света, о котором он очень много писал. Так, он говорит, что световой луч, входя в более плотную среду, например, в воду, по косому направлению, уклоняется в этой среде ближе к отвесному направлению, тогда как при обратном переходе он уклоняется наружу. Луч, идущий от А (рис. 2, слева), в воде идёт по направлению к С, и тем же путём луч идёт из С в А. Поэтому можно, продолжает Клеомед, стать так, что глаз (рис. 2, справа) не может видеть монету в кубке, т.к. она скрыта стенкой кубка; но если налить в кубок воды, она будет видна. Именно, свет идёт тогда указанным на рисунке путём. Глаз получает впечатление только о том направлении, по которому он получает свет, и замечает монету в точке m'.

Рис. 2
Рис. 2. Слева – преломление светового луча в воде; справа – преломление света при переходе из воды в воздух

Таким же образом, добавляет он, можно вследствие преломления лучей видеть солнце, уже зашедшее за горизонт (рис. 1).

Отыскал книгу и перепечатал из неё
К.Ю.БОГДАНОВ, лицей № 1586, г. Москва.
http://kbogdanov1.narod.ru