Физика в литературе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральный институт железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Омский государственный университет путей сообщения»

ОмГУПС (ОмИЖТ)

Исследовательская работа

по дисциплине: «Физика»

тема: «Физика в литературе»

Выполнил:

студент I курса группы 504

Болтовский К.С.

Проверил:

Бородулина Н.Н.

Тайга 2015



Оглавление

Введение

1. «Физики и лирики»

1.1 Кратко об истории предмета «Физика»

1.2 Извечный спор или призвание души

1.3 Физические явления и Лев Толстой

1.4 Физик или лирик М.В. Ломоносов

2. «Возможности освещения научных знаний в художественной литературе»

2.1 Возможности воплощения научных знаний в художественном произведении

2.2 «Точки пересечения физики и литературы»

3. «Физика устами великих поэтов»

3.1 Физические явления в зарубежной художественной литературе

3.2 Физические явления в русской художественной литературе

3.3 Физические явления в сказках

3.4 Физические явления в стихотворениях

3.5 Физические явления в загадках

3.6 Физические явления в пословицах и поговорках

Заключение

Используемые ресурсы



Введение

Физика! Какая ёмкость слова!

Физика! Для нас не просто звук.

Физика - основа и опора всех без исключения наук!

В 60-х годах прошлого века много внимания уделялось так называемому конфликту физиков и лириков. Некоторые писатели и поэты писали шутливые статьи, произведения в которой противопоставляли физику лирике. На самом же деле между физиками и лириками нет никаких противоречий, а наоборот, глубокая внутренняя связь.

Её существование ещё Н. Бор объяснял тем, что настоящий художник всегда полагается на «общечеловеческий фундамент», на котором строят гипотезы также и ученые. физика литература художественный

«Наука и искусство также тесно связаны между собой, как лёгкое и сердце» - вот высказывание Л. Толстого.

Об этом же говорил и А. Эйнштейн, указывая, что в научном мышлении всегда должен присутствовать «Элемент поэзии».

С другой стороны, научное знание в существенной степени обогащает поэтическое восприятие природы. Знание физики природных явлений позволяет ещё сильнее ощущать их внутреннюю гармонию и красоту; в свою очередь, ощущение этой красоты есть дополнительный и мощный стимул к дальнейшему исследованию.

Актуальность исследования заключается в том, что человек живет в тесной связи с природной средой, воздействует на нее, изменяя и приспосабливая к своим потребностям. Используя чисто утилитарные предметы материальной культуры, достижения науки и техники, он испытывает к ним определенное отношение. И это отношение к различным физическим явлениям, происходящим вокруг, нередко выражается образно и эмоционально в произведениях художественной литературы.

Изображение различных физических явлений мы также можем заметить в русской и зарубежной литературе, сказках, стихах, загадках, пословицах и поговорках, что лишний раз дает нам повод говорить о тесной связи науки и искусства на примере физики и литературы, и о важности затронутой нами проблемы исследования.

Различные физические явления можно выявить в фантастической литературе, исторически считается, что процесс проникновения науки (научных представлений, понятий, элементов научного видения мира и пр.) в художественную литературу начинается именно через посредство фантастики.

Цель исследования - выявление физических явлений в художественной литературе.

Объектом исследования являются пути описания данных явлений различными авторами.

Предмет исследования - произведения художественной литературы, содержащие признаки физических явлений.

Гипотеза исследования - физические явления действительно имеют место в художественной литературе и влияют на ее сюжеты.

Задачи работы:

1. Познакомиться с историей предмета «Физика».

2. Проанализировать кто важнее физики или лирики.

3. Рассмотреть и проанализировать работы. Л. Толстого и М.В. Ломоносова как физиков и лириков.

4. Изучить художественную литературу разных жанров, содержащую описание физических явлений: рассказы, сказки, стихи, загадки, пословицы и поговорки.

5. Проанализировать конкретные примеры описания физических явлений в художественных произведениях.

6. Сделать вывод на основе обобщенного анализа имеющихся знаний с полученными данными.

Методы исследования: поиск информации, ее обработка и анализ

Исследовательская работа по теме «Физика в литературе» состоит из:

Введения - где обосновывается актуальность изучаемого вопроса, намечена цель работы, описывается объект и предмет исследования, гипотеза и задачи для достижения цели.

Практической части состоящей из трех глав:

-кратко дается описание истории предмета «Физики».

-анализируется спор физиков и лириков, дается оценка тому, чья наука значительнее.

-рассматривается возможность освещения научных знаний в художественной литературе;

-рассматриваются точки пересечения плоскостей науки и искусства на примере физики и литературы, приемы перенесения научных знаний в художественное произведение;

-анализируются конкретные приемы описания физических явлений в художественной литературе различных жанров.

Заключения, где сделаны основные выводы о роли данных явлений литературном произведении.

Списка используемых ресурсов в процессе исследовательской работы.

Практическая значимость исследовательской работы заключается в следующем:

- изучение физических явлений с помощью художественных произведений не только открывает нам совершенство и закономерность физического бытия, но и помогает увидеть красоту природы, языка, художественного слова;

- сама исследовательская работа позволяет расширить кругозор через призму не только искусства, но и научных знаний, изложенных в эмоциональной доступной форме;

- изложенный в ней материал может быть использован на занятиях по физике при изучении физических явлений.



1. «Физики и лирики»

1.1 Кратко об истории предмета «Физика»

Физика (от др.- греч. цэуйт -- природа) -- область естествознания. Наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания.

Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности -- Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. Первоначально термины «физика» и «философия» были синонимичны, поскольку в основе обеих дисциплин лежало стремление объяснить законы функционирования Вселенной. Однако в результате научной революции XVI века физика выделилась в отдельное научное направление.

В русский язык слово «физика» было введено М. В. Ломоносовым, издавшим первый в России учебник физики -- свой перевод с немецкого языка учебника «Вольфианская экспериментальная физика» Х. Вольфа (1746). Первым оригинальным учебником физики на русском языке стал курс «Краткое начертание физики» (1810), написанный П. И. Страховым.

В современном мире значение физики чрезвычайно велико. Всё то, чем отличается современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических открытий. Так, исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов и позже мобильных телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров.

Физическое понимание процессов, происходящих в природе, постоянно развивается. Большинство новых открытий вскоре получают применение в технике и промышленности. Однако новые исследования постоянно поднимают новые загадки и обнаруживают явления, для объяснения которых требуются новые физические теории. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы.

Общенаучные основы физических методов разрабатываются в теории познания и методологии науки.

Что такое физическое явление?

Природа - это то, что нас окружает: вода, воздух, земля, деревья, животные, звезды, планеты. В природе постоянно происходят различные изменения. Физические явления - изменения происходящие в природе.

Виды физических явлений

Физические явления

Механические тепловые

Электромагнитные световые

1.2 Извечный спор или призвание души

Кто важнее: физик или лирик? Кто полезнее: физик или лирик? На эту тему можно много говорить и спорить. Но если то, что вы делаете, приносит вам моральное удовлетворение, если это идет от чистого сердца, только в этом случае это будет полезно и правильно. Наверно, прав был Б.А.Слуцкий, говоря: «Спорить просто бесполезно».

В середине 50-х годов в литературу пришла плеяда молодых поэтов «послевоенного призыва». Непосредственнее, энергичнее, чем поэты старших поколений, с характерной для молодости горячностью и прямолинейностью они спешили откликнуться на различные события современности, выразить свое отношение к ним.

Некоторым критикам даже показалось, что именно молодое поколение поэтов обозначило новую эпоху в развитии поэзии. Опрометчивость подобных выводов стала очевидной, так как поэзия не может ограничиваться «откликами» на злобу дня.

Поэты разных поколений стремились запечатлеть самый процесс изменений в духовной жизни современника. Еще непосредственнее, чем в прозе, в поэзии обнаружилось стремление авторов к соотнесению разных исторических периодов и судеб разных поколений. Все это в значительной мере определило не только новую тематику, новые проблемы, но и жанровые особенности лирической и эпической поэзии.

Изменения в поэзии были связаны прежде всего с более серьезными поисками поэтов, стремящихся выразить сложную правду века, раскрыть многогранный духовный мир своего современника. Центральное место в поэзии занимают вопросы взаимоотношения человека и общества.

Поэты остро почувствовали ответственность художника перед временем. Какие бы вопросы жизни ни затрагивали авторы, они обращаются к собственной совести, к осмыслению своего места и предназначения. Глубоко осознанное чувство неотделимости своего труда от дел и судеб страны и народы слышатся в произведениях.

В 50-60-е годы в искусстве разгорелся спор о «физиках» и «лириках». Были высказаны сужения, что прогресс науки сводит на нет значение поэзии, лирики.

Б.А.Слуцкий в стихотворении «Физики и лирики» говорит:

Что-то физики в почете.

Что-то лирики в загоне.

Дело не в сухом расчете,

Дело в мировом законе.

Согласно словарю С.И.Ожегова физик - это специалист по физике, а лирик - это автор лирических произведений. Так что же может быть между ними общего? Почему их ставят рядом? Попытаемся приоткрыть завесу и немного разобраться в этом вопросе.

Очень многие берутся за перо, высказывают свои мысли, переживания, но не отделяют себя от тех процессов, которые происходят вокруг. Многие публикуют свои произведения в газетах, журналах. А некоторые пишут «для себя». Сергей Залыгин как-то сказал, что талантов гораздо больше, чем мы их знаем.

С лёгкой руки советского поэта Бориса Абрамовича Слуцкого (1919- 1986 гг.) наш язык обогатился устойчивым выражением «физики и лирики». Именно так называлось стихотворение, опубликованное 13 октября 1959 года в «Литературной газете». В нём автор говорит:

«Что-то физики в почёте,

Что-то лирики в загоне.

Дело не в сухом расчёте,

Дело в мировом законе»

Автор выдвигает тезис, что «лирике в загоне», потому что изменившееся время вызвало к активной деятельности физиков и потребовало точных знаний.

Публикация вызвала бурную реакцию читателей, в печати развернулась дискуссия о том, кто важнее «физики» или «лирики», что нужнее «наука» или «искусство».

Вывод был однозначен: нужны и те и другие, ведь они изучают и описывают мир, хоть и идут разными путями. Для лириков мир красочен, для физиков органичен и упорядочен. Кроме того, история знает множество примеров, когда физик и лирик уживались в одном лице.

1.3 Физические явления и Лев Толстой

Человеку нашего века необходимо многое: и поэзия Пушкина, Шевченко, и чарующая музыка Бетховена, Чайковского, и самая поэтическая из всех научных теорий мира - теория относительности Эйнштейна, и космонавтика, и строгость математических формул. Эмоциональному изложению сложных физических понятий и законов значительно способствует поэзия и литература. Вспомним слова Л. Д. Ландау: «Грош цена вашей физике, если она застилает для вас все остальное, шорох леса, краски заката, звон рифм. Это какая-то усеченная физика, если хотите - выхолощенная. Я, например, в нее не верю… любая замкнутость прежде всего свидетельствует об ограниченности… Физик, не воспринимающий поэзии, искусства, - плохой физик». Использование художественной и научно-популярной литературы в процессе обучения оживляет урок и способствует активизации познавательной деятельности учащихся, закреплению и углубления получаемых ими знаний. Художественное описание различных физических явлений мы находим во многих рассказах, например, Л. Н. Толстого, написанных для детей.

«Диффузия». «Черемуха эта росла не кустом, а деревом…кудрявая и вся обсыпанная ярким, белым, душистым цветом. Издалека слышен был ее запах». (из рассказа «Черемуха».)

«Строение вещества». «В одном большом доме разошлись стены. Стали думать, как их свести так, чтобы не ломать крыши. Один человек придумал. Он вделал с обеих сторон в стены железные ушки; потом сделал железную полоску, такую, чтобы она на вершок не хватала от ушка до ушка. Потом загнул на ней крюки по концам так, чтобы крюки входили в ушки. Потом разогрел полоску на гоне, она раздалась и достигла от ушка до ушка. Тогда он задел крюками за ушки и оставил ее так. Полоса стала остывать и сжиматься и стянула стены». (из рассказа «Как в городе Париже починили дом»).

«Из родников, ключей и болот вода течет в ручьи, из ручьев в речки, из речек в большие реки, а из больших рек в моря. Куда девается вода из моря? Отчего она не течет через край? Вода из моря поднимается туманом; туман поднимается выше, из тумана делаются тучи. Тучи гонит ветром и разносит по земле. Из туч вода падает на землю. С земли стекает в болота и ручьи. Из ручьев течет в реки, из рек в море. Из моря опять поднимается в тучи, и тучи разносятся по земле». (из рассказа «Куда девается вода из моря»).

«Плотность вещества». «…Осенью и зимой двери разбухают и не растворяются, а летом ссыхаются и притворяются. От чего слабое дерево - осина больше разбухает, а дуб меньше? От того, что в крепком дереве - дубе пустого места меньше и воде некуда набраться, а в слабом дереве - осине пустого места больше и воде есть куда набраться». (из рассказа «Сырость»).

«Атмосферное давление». «Солнце стояло еще высоко, но на закате тянулась туча, - и вдруг она закрыла солнце. Мне… стало жутко, и я, чтоб заняться чем-нибудь, достал барометр и посмотрел на него, и по нем узнал, что я поднялся уже на четыре версты.» «Теперь я уже был на пять верст над землей и чувствовал, что мне воздуха мало, и я часто стал дышать». («Рассказ аэронавта»).

«Плавание тел». «Если взять надутый пузырь и опустить его в воду, а потом пустить, то пузырь выскочит на верх воды и станет по ней плавать» (из рассказа «Как делают воздушные шары»).

«Воздухоплавание» «От гоня разогреется воздух в шаре и станет легче воздуха холодного, и шар потянет кверху, как пузырь из воды. И шар будет лететь до тех пор кверху, пока не придет в воздух легче горячего воздуха в шаре… Если шар слишком высоко поднимается, и кто летит, хочет спустить его, то он откроет клапан, газ выйдет, шар сожмется и станет спускаться. Кроме того, на шару всегда есть мешки с песком. Если сбросить мешок, то шару будет легче, и он пойдет кверху» ( из рассказа «Как делают воздушные шары»).

«Плавление и отвердевание». «В деревьях есть сырость, и сырость эта замерзает, как вода… Ели налить воды в бутылку и поставить на мороз, вода замерзнет и разорвет бутылку. Когда из воды делается лед, то во льду этом таком такая сила, что если наполнить чугунную пушку водой и заморозить, то льдом разорвет ее» ( из рассказа « От чего в морозы трещат деревья»).

«Кипение»

«…Над огнем вода делается…газом, и как соберется пар, немного водяного газа, он сейчас пузырем выскочит наверх. Сперва выскочит один пузырь, потом другой, а как нагреется вся вода, то пузыри выскакивают не переставая: тогда вода кипит» ( из рассказа «Как делают воздушные шары»).

«Магниты». «В старину был пастух: звали его Магнис. Пропала у Магниса овца. Он пошел в горы искать. Пришел на одно место, где одни голые камни,…и чувствует, что сапоги на нем прилипают к этим камням. Он потрогал рукой - камни сухие и к рукам не липнут. Пошел дальше - опять сапоги прилипают. Он сел, взял сапог в руки и стал трогать им камни.. Если два магнита сводить концы с концами, то одни концы будут отворачиваться друг от друга, другие сцепляться… как будто с одного конца магнит выпирает, а с другого втягивается». (из рассказа «Магнит»).

1.4 Физик или лирик М.В. Ломоносов

Физик М.В.Ломоносов.

Начиная свой пеший путь в науку, М.В.Ломоносов, наверное, не предполагал, что данный факт станет основополагающим его пути к славе.

Воспользуемся хронографом жизни и творчества Ломоносова, разделив его на две основные линии.

В 1736 году в числе лучших трёх учеников отправлен за границу для изучения горного дела. В 1742 г. зачислен в штат сотрудников Петербургской Академии наук адъюнктом физики. 1745 год - пишет диссертацию «О причине теплоты и холода», в которой формулирует молекулярно- кинетическую теорию теплоты; в июле этого же года утверждён профессором химии Петербургской Академии наук.

В 1748 году Ломоносовым был сформулирован «всеобщий закон природы»- закон сохранения материи и движения; построена первая химическая лаборатория. «Письмо о пользе Стекла » выходит в 1752 г. разрабатывает теорию атмосферного электричества и на Академическом собрании произносит «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих».

1756 г. - создание «ночезрительной трубы», «Слово о происхождении света».

В 1757 году утверждён членом Академической канцелярии, произносит «слово о рождении металлов от трясения Земли».

С 1758 года назначен директором Географического департамента, а в 1760 г. избран почётным членом шведской Академии наук. Плодотворным стал и 1761 год:

Ломоносов руководит академической гимназией и университетом, открыл атмосферу на Венере, в шведскую Академию направлена работа «Мысли о происхождении ледяных гор в Северных морях».

Лирик М.В.Ломоносов

Рассмотрим другую линию хронографа. 1739 год становится отправной точкой в развитии русской литературы, потому что именно тогда Ломоносов пишет «Оду на взятие Хотина» и «Письмо о правилах российского стихотворства». На границе 1743-44 гг. появляется первый вариант книги по ораторскому искусству «Краткое руководство к Риторике». Книга вышла в 1748 году в расширенном варианте и получила название «Краткое руководство к красноречию».

1 декабря 1750 года при дворе представлена пьеса Ломоносова «Тамира и Селим», а через год из печати выходит «Собрание разных сочинений в стихах и прозе Михайла Ломоносова». В 1752 году Ломоносов заканчивает первую мозаичную картину и пишет трагедию «Демофонт». В честь открытия Московского университета (1755) Ломоносов произносит «Слово похвальное Петру Великому», а в сентябре этого же года закончил работу над «Российской грамматикой».

Свою «теорию трёх штилей» излагает в «Предисловии о пользе книг церьковных в российском языке»(1757-58).К сожалению, незавершённой осталась поэма «Пётр Великий», начатая в 1760 году. 1758-1761 гг. работает над «Разговором с Анакреонтом». В октябре 1763 года Ломоносов избирается почётным членом Петербурской Академии наук, а в апреле 1764 года избирается членом Болонской Академии наук за достижения в области мозаичного искусства.

Кто же из вас, «физики» или «лирики», решится отвергнуть из своих рядов великого Ломоносова? Или усомнится в важности его достижений на каждом из этих направлений? А может лучше прекратить споры и вместе выстраивать этот МИР, чтобы он был физически красив и лирически целесообразен.



2. «Возможности освещения научных знаний в художественной литературе»

2.1 Возможности воплощения научных знаний в художественном произведении

Наука описывает явления и процессы окружающей действительности.

Она дает человеку возможность:

- пронаблюдать и проанализировать процессы и явления,

- выяснить на качественном уровне механизм их протекания,

- ввести количественные характеристики;

- предсказать ход процесса и его результаты.

Искусство, к области которого относится и художественная литература отражает мир в образах -- словесных, визуальных.

Оба названных способа отражения реального мира взаимно дополняют и обогащают друг друга. Это связано с тем, что человек, от природы, способен воспринимать, передавать информацию словесно и эмоционально - образно.

Наука и искусство по-разному отражают общественное сознание:

- язык науки - понятия, формулы;

- язык искусства - образы.

Художественные образы вызывают в сознании людей стойкие, яркие, эмоционально окрашенные представления, которые, дополняя содержание понятий, формируют личностное отношение к действительности, к изучаемому материалу.

Формулы, соотношения, зависимости могут быть красивы, но это нужно уметь почувствовать, тогда учеба вместо суровой необходимости может стать трудным, но приятным делом. В художественных произведениях нередки картины физических явлений в природе, описания различных технических процессов, конструкций, материалов, сведений об ученых. В научной фантастике отражены многие научные предположения и гипотезы.

Особое видение мира, владение словом и умение обобщать позволяет писателям добиваться в своих произведениях удивительно точных, легко представимых описаний.

Описание научных знаний встречается как в классической литературе, так и в современной. Особенно же востребованы такие описания в жанре фантастики, поскольку он по своей сущности как раз базируется на изложении различных научных гипотез, излагаемых языком художественной литературы.

У научной фантастики, если ее рассматривать в этом плане, тот же предмет, что и у искусства - «идеологически осознанная характерность социальной жизни людей и в тех или иных связях с ней, характерность жизни природы» с акцентированием внимания преимущественно на второй части этого определения.

Поэтому нельзя согласиться с выводами Т. А. Чернышевой, полагающей, что «специфика... (научной фантастики. - В. Ч.) состоит не в том, что в литературу приходит новый герой - ученый, и не в том, что содержанием научно-фантастических произведений становятся социальные, «человеческие» последствия научных открытий», а в том, что в «научной... фантастике постепенно выделилась новая тема: человек и естественная среда обитания, причем искусство теперь интересует физические свойства этой среды, и она воспринимается не только в эстетическом аспекте».

Вполне возможно, что художника как личность могут заинтересовать те или иные аспекты физических явлений окружающей среды или природы вообще. Примеров подобного интереса, когда писатель, поэт не ограничивается чисто художественной областью деятельности, в историко-литературном процессе немало. Достаточно вспомнить в этой связи имена Гёте, Вольтера, Дидро и т. д.

Однако вопрос заключается не столько в оправдании или осуждении подобного интереса, сколько в том, какой характер носит этот интерес: или «физические свойства среды» интересуют писателя, прежде всего в своих сущностных моментах, как проявление определенных объективных закономерностей природы, или они осознаются сквозь призму особенностей человеческой жизни, получая тем самым определенное осмысление и эмоционально-идеологическую оценку.

В первом случае, если художник и попытается создать художественное произведение на основе системы знаний, получивших закрепление в его теоретическом мышлении, оно неизбежно будет носить характер иллюстративности, не достигнув той степени художественной обобщенности и выразительности, которая присуща произведениям искусства.

Если же «физические свойства среды» приобретают в силу идеологического миросозерцания писателя ту или иную эмоционально-идеологическую направленность, она может стать предметом искусства вообще и фантастики в частности.

Сложность дифференциации современной фантастики в ее содержательной значимости в том и состоит, что она способна выступать в функции отражения перспектив развития науки и техники или «физических свойств среды», осуществляя в образной форме популяризацию тех или иных проблем или достижений науки и техники, причем «образная форма» в подобном случае не идет дальше иллюстративности.

И вместе с тем «научная» фантастика, которая родилась и полностью оформилась на рубеже XIX - XX вв., «интересуется» той проблематикой и тематикой научных достижений, которые несут на себе отпечаток социальной характерности жизни людей и общества в своей национально-исторической обусловленности. В этом случае мы можем условно выделить в фантастике, в ее содержательном плане, две «отрасли»:

- фантастику, которая познает и отражает проблематику естественных наук в их социальной и идеологической направленности;

- фантастику, «интересующуюся» проблематикой общественных наук.

Однако современная «научная» фантастика не исчерпывается жанром утопии. Данные общественных и естественных наук помимо своей объективно-познавательной ценности все больше и больше влияют и на социальные взаимоотношения людей, выражающиеся как в изменении и пересмотре моральных, этических норм, так и в необходимости предвидеть результаты научных открытий на благо или во вред всему человечеству.

Промышленно-техническая революция, начавшаяся в XX в., ставит перед человечеством ряд социальных, этических, философских, а не только технических проблем. Изменениями, происходящими в этом «изменяющемся» мире и вызванными развитием науки, и «занимается» фантастика, которая еще со времен Уэллса получила название социальной.

Суть этого вида «научной» фантастики лучше всего выразили братья Стругацкие. «Литература, - пишут они, - должна пытаться исследовать типические общества, т. е. практически рассматривать всё многообразие связей между людьми, коллективами и созданной ими второй природой.

Современный мир настолько сложен, связей так много и они так запутаны, что эту свою задачу литература может решить путем неких социологических обобщений, построением социологических моделей, по необходимости упрощенных, но сохраняющих характерные тенденции и закономерности.

Разумеется, важнейшими тенденциями этих моделей продолжают оставаться типичные люди, но действующие в обстоятельствах, типизированных не по линии конкретностей, а по линии тенденций». Примером подобной фантастики могут служить произведения самих Стругацких «Трудно быть богом» и др., Станислава Лема «Возвращение со звезд» и т. д.

Ряд устаревших мнений относительно научной фантастики, сводившихся в основном к тому, что содержанием ее должна быть научная гипотеза, целью - научный прогноз, а предназначением - популяризация и пропаганда научных знаний, опровергнут в настоящее время не столько стараниями критиков и литературоведов, сколько самой литературной практикой.

Большинство пишущих о научной фантастике в настоящее время соглашаются с тем, что это - особая отрасль художественной литературы со специфической областью творческих интересов и своеобразными приемами изображения действительности.

И все же большая часть работ, посвященных научной фантастике, отличается недостаточной разработкой положительной части программы, в частности, такого коренного вопроса, как роль и значение «принципа научности», решение которого могло бы прояснить целый ряд спорных моментов, связанных с природой научной фантастики и ее художественными возможностями.

Для исследователя современной фантастики крайне необходимо выяснить характер ее связи с наукой, а также смысл и предназначение подобного содружества.

Первым и, пожалуй, самым серьезным следствием «онаучнивания» фантастики была ее современность. Появление научной фантастики во второй половине XIX ст. было в известной мере предрешено громадным ускорением (по сравнению с предыдущими веками) научно-технического прогресса, распространением в обществе научных знаний, формированием научного, материалистического видения мира.

Научное было принято как правдоподобное обоснование фантастического тогда, замечает писатель Г. Гуревич, «когда техника набрала силу и чудеса стали делаться за оградами заводов: паровые колесницы без коней, корабли без парусов, плывущие против ветра».

Однако научность в фантастике - это не просто рядовая примета времени. Принятый фантастикой принцип научности подготовил и вооружил ее для разработки сложнейшей современной проблематики.

Большинство пишущих о научной фантастике согласно с мыслью, что критерий научности необходим для фантастики. «...Проблема компаса, проблема критерия не может быть снята», - отмечает А. Ф. Бритиков, для которого критерий научности в фантастике эквивалентен критерию человека.

Вс. Ревич сводит, очевидно, критерий научности к пожеланию писателю-фантасту знать хорошо избранную им область и не допускать элементарных погрешностей против науки: «Смешно, когда человек, претендующий на роль прорицателя, делает элементарные научные ошибки».

Правда, критик тут же оговаривается, что научная осведомленность для фантаста - не главное и не единственное необходимое качество, а допущенный им даже элементарный научный просчет может и не отразиться на художественных достоинствах произведения.

К этому нужно также добавить, что далеко не каждый фантаст, как мы знаем, претендует на роль прорицателя.

Усложнен вопрос о критериях научности в статье В. Михайлова «Научная фантастика». Автор статьи то утверждает, что уже одно-единственное упоминаемое фантастом «научное» слово делает его произведение научно-фантастическим (как, например, слово «ракета») и соглашается с научностью машины времени Уэллса, то критикует современных фантастов, использующих в своих произведениях идею фотонной ракеты и полета с субсветовыми скоростями, так как «были опубликованы расчеты», свидетельствующие о технической неосуществимости того и другого.

З. И. Файнбург максимально широко раздвигает границы научности для фантастики, утверждая, что «в ситуациях и решениях научной фантастики допущения делаются, как правило, на основе хотя бы в идеале возможного, то есть хотя бы принципиально не противоречащего материальности мира».

В современной научной фантастике существует множество градаций, степеней научности. Часть современных фантастов идет гораздо дальше Уэллса по пути превращения научного обоснования в своеобразный художественный прием, повышающий правдоподобие, или же просто в примету времени. Становясь все более формальным, научное обоснование делается и все более условным.

2.2 «Точки пересечения» физики и литературы

Среди научных дисциплин физика занимает особое место. Физика, являясь основой многих направлений научно-технического прогресса, одновременно дает возможность показа человеку гуманистической сущности научных знаний.

Процесс ее изучения содействует формированию творческих способностей личности, ее мировоззрения и убеждений.

Художественная и научно - фантастическая литература стимулирует творческое мышление, заставляет задуматься над прочитанным, содействует скорейшему пониманию изучаемых вопросов, более прочному усвоению знаний, служит дополнением к демонстративному эксперименту, создавая словесную наглядность, и яркие образы являются опорой дли формирования понятий.

Удачно подобранный отрывок из художественного произведения усугубляет восприятие изучаемого материала, позволяет лучше его понять, увидеть красоту физического явления.

Любой читающий человек несомненно найдет для себя возможные «точки соприкосновения» физических знаний и литературных текстов с описанием законов и явлений физики:

- достоверное описание физических явлений: (коронный разряд в газах, шаровая молния, полярные сияния, миражи и т.д.) - художественное описание помогает создать наглядный зрительный образ изучаемого;

- иллюстративное изображение открытий физики - история открытия законов, явлений, изобретения технических устройств мысли ученых, живших в далекие века, обычно всегда привлекает читателей, вызывают у них живой интерес, побуждают задуматься о своей значимости в этом мире;

- описание работы физических приборов и изобретений - фрагменты многих приключенческих и фантастических романов содержат интересные описания физических приборов как существующих действительности, так и выдуманных авторами.

Произведения художественной литературы, богатые описанием тех или иных физических явлений природы, интересными фактами, легко усваиваются.

Даже сложные, полузабытые из школьного курса термины и понятия становятся более выпуклыми и легко понятными.

Например, физическое явление «изменение агрегатных состояний вещества» можно проиллюстрировать отрывком из можно стихотворения С. Есенина:

Вот морозы затрещали

И сковали все пруды,

И мальчишки закричали

Ей «спасибо» за труды.

Описанное явление здесь - кристаллизация.

В произведении М.М. Пришвина «Весна света» найдем описание тепловых процессов - плавления и кристаллизации:

«В Москве уже лет тридцать и больше я наблюдаю чудесное время, названное мною весной света, когда первый воробей запоет по- своему в стенной печурке, желоб высунет из себя ледяной язык, и с него закапает и поперек тротуара побежит первый маленький ручей».

«Желоб высунет из себя ледяной язык» - это кристаллизация;

«…с него закапает» - это плавление.

Можно привести также примеры произведений фантастики, в которых описаны устройства, технические возможности которых воплощены в современных достижениях техники, например подводная лодка «20000 лье под водой» Ж. Верна.

Лазер - передача энергии излучением встречается во многих произведениях, например «Гиперболоид инженера Гарина» А.П., Толстого «Война миров», Г. Уэллса. «Звездные корабли», И.А. Ефремова космические аппараты, голография и пр. Это свидетельствует не только о силе научного предвидения авторов, но и о возможности научного предвидения прогнозирования, учета тенденций научного прогресса вообще.

В большинстве современных произведений развиваются различные гипотезы о строении вещества, о свойствах пространства и времени, гравитации, полей биологического происхождения, предполагаются способы передвижения в пространстве и т. д.

Научные знания по теме «Сила тяжести. Вес тела» можно расширить путем прочтения отрывка из рассказа А.Р. Беляева «Над бездной».

Темы «Вес тела, движущегося с ускорением» - отрывком из повести А.Н. Толстого. Явления испарения и конденсации упоминаются в повести А.Р. Беляева «Продавец воздуха».

Физика, и литература отражают один и тот же реальный мир, хотя и различными средствами. Физика - в понятиях, законах, теориях, а литература - в образах.



3. «Физика устами великих поэтов»

3.1 Физические явления в зарубежной художественной литературе

Поэты и писатели умеют видеть окружающий мир и образно описывать его. Во многих литературных произведениях мы встречаемся с различными явлениями природы в художественном воображении авторов.

Физик, читая такие места, не может удержаться, чтобы не рассмотреть такие небольшие отрывки из произведений как задачи с физическим содержанием. Некоторые из них могут оказаться весьма непростыми - надо хорошо подумать, чтобы ответить правильно.

Следовательно, есть возможность одновременно наслаждаться как художественными формами, так и красивыми решениями.

Достаточно много примеров описаний физических явлений мы найдем и зарубежной литературе, начиная с самых ранних этапов ее развития.

Явления испарения, кипения и конденсации воды описываются в мифологии разных народов. Туманы упоминаются в эпосе разных народов. Например, герои германского эпоса - нибелунги, т.е. дети тумана, хранящие чудесный золотой клад. В карельском эпосе «Калевала» хозяйка Похъелы обращается к дочери:

Дева мглы, тумана дочка!

Ты просей туман сквозь сито,

С неба дай сгущенный воздух,

Ты пусти пары густые

На хребет морей блестящих…

В латышских народных песнях - дайнах - есть такие строки:

Девки пели за рекой,

За туманом их не видели.

Шапку с головы сорвал,

Отогнал туман от речки.

В известном произведении А. Конан Дойля «Собака Баскервилей» находим описание явления люминесценции.

«... .Да, это была собака огромная, чёрная, как смоль. Но такой собаки еще никто из нас не видывал. Из её отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьём воображении не могло возникнуть видение, более страшное, более омерзительное, чем это гадкое существо, выскочившее на нас из тумана».

И далее:

«Её огромная пасть всё ещё светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы, и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже светились в темноте...».

В поэме Лукреций Кар «О природе вещей», мы видим примеры описания исторически ограниченных, неверных представлений о физических явлениях, в частности магнитное взаимодействие.

«Вещи, в которых их ткань совпадает взаимно с другою

Так, что где выпуклость есть, у другой оказалась бы там же

Впадина,- эта их связь окажется самою тесной.

Есть и такие еще, что крюками и петлями будто

Держатся крепко и этим друг с другом сцепляются вместе.

Это скорее всего происходит в железе с магнитом».

В произведениях Э.Э. Смит. «Док», «Серый линзиит», перед нами механическое явление. Излучение это не что иное, как механические волны.

«Босконцы атаковали «Неустрашимого», и под сосредоточенным огнем их боевых лучей наружный защитный экран начал поддаваться. Испускаемое ими излучение все больше смешалось в область спектра».

В отрывке Дж. Уильямс «Дитя звезд» нам показано явление атмосферного давления.

«Насосы рефритеритов накачивали в купол охлажденный воздух, но казалось, что огромный диск Солнца, по которому медленно проползали воины бури, немилосердно сжигает их с видеокартами своими лучами, словно они стояли обнаженными на скалах поверхности планеты».

Герой одного из рассказов О. Генри дал пинок поросенку с такой силой, что тот полетел, «опережая звук собственного визга».

Вопрос: С какой силой должен был ударить поросенка герой рассказа, чтобы описанный случай произошел в действительности? Массу поросенка примите равной 5 кг, а продолжительность удара 0,01 сек.

Ответ: По второму закону Ньютона импульс силы, приложенной к какому-нибудь телу, равен изменению количества движения этого тела. Ft = mv. Чтобы поросенок обогнал свой собственный визг, он должен двигаться со скоростью, большей скорости звука, т.е. его скорость должна быть больше 330 м\с. Следовательно сила удара должна составлять около 165 000 Н.

В произведении Л.О. Гегельского «Первые мгновения ночной грозы» показано электромагнитное явление, такое как молния.

«В коридоре запившей вдовы -

Что-то колкое впилось в затылок

Стернью скошенной наспех травы.

Небо ветхое в черных заплатах

Резанули стекляшки стрижей,

И бабахнули в дыры раскато

Многостволки ночных сторожей.

Чьи-то тени проносятся близко,

Обдавая дыханием бок

И, пригнувшись на просеках низко,

С хрустом топчут по мшанику дрок.

Где-то сверху, в дне, выпали пакли

И со звуком, похожим на всхлип,

Белым фосфором первые капли

Хлестко врезались в головы лип».

В отрывке произведения Дж. Уильямса «Блуждающая звезда» перед нами раскрывается состав атома.

«Жадно и мгновенно поглощала она новые атомы, всасывала электроны в свои расширяющиеся матрицы, пиладобавочную энергию из ледяного камня».

Дж. К. Джером «Трое в лодке, не считая собаки.».

«Это был изумительный сыр, острый и со слезой, а его аромат мощностью в двести лошадиных сил действовал в радиусе трех миль и валил человека с ног на расстоянии двухсот ярдов».

Вопрос: Чем объяснить такую «мощность» сыра?

Ответ: Диффузией и конвективными потоками воздуха.

Один из героев книги Г.Манна поучал другого:

«Если снег перестанет, может наступить сильный мороз...»

Вопрос: Верно ли это? Объясните.

Ответ: Примета указана верно. Образование кристалликов снега и льда связано с выделением энергии в окружающую среду. Поэтому при снегопаде большого понижения температуры воздуха быть не может.

3.2 Физические явления в русской художественной литературе

Поразительно, насколько точно поэты предвосхищают порой важнейшие проблемы научного исследования. В связи с этим нельзя не вспомнить удивительное стихотворение А.С. Пушкина, где каждая строчка - глубокая мысль, под которой с удовольствием подпишется любой современный физик: 

О сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель.

Попробуем проанализировать строчки русских художественных литературных произведений, обнаружить в них отрывки, в которых авторы заложили глубокие познания законов и явлений физики и физически их обосновать.

А.С. Пушкин «Руслан и Людмила»:

…Кругом курильницы златые

Подъемлют ароматный пар…

Вопрос: Почему пар поднимается вверх?

Ответ: Теплый воздух поднимается вверх, холодный опускается вниз. Плотность теплого воздуха меньше, чем при обычной температуре, и под действием архимедовой силы он поднимается.

Н.В. Гоголь «Вечера на хуторе близ Диканьки».

«Из закоптевшей трубы столбом валил дым и, поднявшись высоко, так что посмотреть - шапка валилась, рассыпался горячими угольями по всей степи…»

Вопрос: Почему дым из трубы поднимается вертикально?

Ответ: Потому что теплый воздух легче холодного, он поднимается вверх до тех пор, пока не охладится, и на него не будет действовать подъёмная сила. Такой вид теплопередачи называется конвекцией.

В. Набокова «Подвиг».

1.«Когда, поздно вечером, умирало священное пламя камина, он (Мартын) кочергой скучивал мелкие, ещё тлеющие остатки, накладывал сверху щепок, наваливал гору угля, раздувал огонь фукающими мехами или, занавесив пасть очага простым листом «Таймса», устраивал тягу».

Вопрос: Для чего необходима тяга?

Ответ: Без притока кислорода процесс горения неосуществим, поэтому люди используют естественный приток воздуха, для чего создают тягу в трубе камина или подают воздух, используя меха (вынужденный приток воздуха).

2.«Затем, когда гул и бушевание огня усиливалось, на газетном листе появлялось рыжее, темнеющее пятно и вдруг прорывалось, вспыхивал весь лист, тяга мгновенно его всасывала, он улетал в трубу».

Вопрос: Почему пепел от газетного листа улетал в трубу, а не падал на горевшие дрова?

Ответ: Горячий воздух поднимается вверх, поэтому пепел, от газетного листа, находясь в потоке этого воздуха, устремился вверх.

3.«Педро посмотрел вниз и увидел, что лодки, оставленные на ночь на воде, отвязаны. Ночной бриз отнёс их довольно далеко в открытый океан. Теперь утренним бризом их медленно несло к берегу. Весла шлюпок, разбросанные по воде, плавали по заливу…»

Вопрос: Как образуется вечерний и утренний бриз?

Ответ: Бриз -- это легкий морской ветер. Дует он в строго определенное время. Днем под воздействием горячих солнечных лучей сильно нагревается земля. От земли нагревается воздух, а так как горячий воздух легче холодного, то он поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух с моря. Вот и дует с моря вечерний бриз, поднимая легкие волны.

За ночь воздух над землей быстро остывает, а воздух над морем еще долго держит тепло. Теперь все происходит наоборот: теплый морской воздух поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух с берега. Этот утренний бриз называют береговым.

А.И. Куприна «Молох».

«Каждую минуту громадные, пылающие один за другими двадцатипудовые «пакеты» раскаленной добела стали, только что вышедшие из пламенных печей. Через четверть часа они, протянувшись с страшным грохотом через десятки станков, уже складывались на другом конце мастерской длинными, гладкими, блестящими рельсами».

Вопрос: Для чего стальные детали для обработки нагревают?

Ответ: При нагревании сталь становится пластичной, что и позволяет её легко обрабатывать.

Один из героев романа А.Р.Беляева «Человек-амфибия» рассказывает: «Дельфины на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас тут все тяжелее. Даже собственное тело».

Вопрос: Прав ли автор романа? Объясните.

Ответ: Сила тяжести, с которой Земля притягивает к себе тела, в воде остается прежней. Но в жидкости действует еще сила Архимеда, направленная вертикально вверх. Поэтому и возникает уменьшение веса.

Тургенев И.С. «Касьян с Красной Мечи».

«Погода была прекрасная... Жара все не унималась. По ясному небу едва-едва неслись высокие и редкие облака, изжелта-белые, как весенний запоздалый снег. Их узорчатые края, пушистые и легкие... медленно но видимо изменялись с каждым мгновением: они таяли, эти облака, и от них не падало тени».

Вопрос: Как образуются облака?

Ответ: Под влиянием притока солнечной радиации вблизи земной поверхности происходит распределение температуры воздуха по высоте. В результате перегрева отдельных масс воздуха над земной поверхностью возникают конвекционные потоки. Наиболее благоприятные условия для их возникновения создаются днем. Благодаря более низкой температуре в верхних слоях атмосферы происходит конденсация водяных паров и образование облачности.

В басне И.А Крылова «Лебедь, рак и щука» можно увидеть пример физического парадокса.



«Но лебедь рвётся в облака, рак пятится назад,

А щука тянет в воду. Кто виноват из них-

Судить не нам, да только воз и ныне там.

Вопрос: Остался ли воз, стоять на месте?

Ответ: Воз не может оставаться на месте, так как, лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колёс о землю и об оси, облегчая тем самым вес воза. Остаются две силы: тяга рака и тяга щуки. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю.

М. Е. Салтыков-Щедрин «Премудрый пескарь».

«…Трепещется на песке что-то красное; серые облака от него вверх бегут».

Вопрос: Почему «серые облака…вверх бегут»?

Ответ: Потому что плотность у дыма меньше, чем у окружающего воздуха, и под действием силы Архимеда клубы дыма поднимаются вверх.

3.3 Физические явления в сказках

Мы все читали и читаем сказки, но не обращали внимание на встречающиеся в них физические явления. В одних сказках физические явления изображаются правдиво и точно. В других сказках физические явления - фантазия и имеют поэтическое преувеличение. Рассмотрим и проанализируем несколько сказок с точки зрения физики.

Алтайская сказка «Малыш Рысту».

«Язык птиц и зверей мальчик хорошо понимал, пчел и кузнечиков внимательно слушал. Он и сам то зажужжит, то застрекочет, то, как птица, защебечет, то засмеется, как родник. Дунет мальчик в сухой стебель -- стебелек поет...».

Вопросы: О каких источниках звуков и самих звуках говорится в этом отрывке? Почему стебелек пел? Чем это было вызвано? Как определить длину волны издаваемого мальчиком вместе со стебельком звука?

Ответ: Длина волны приблизительно равна учетверенной длине воздушного столбика внутри стебелька.

Арабская сказка «Лиса, аист, лев и мул».

«Лев ждал-ждал, устал, нашел горлышко от разбитого кувшина и положил его возле норы лисы. Когда дул ветер, воздух проходил через это горлышко, и получался такой звук, как будто рычал лев. Лиса сидела в норе три дня, боялась льва».

Вопрос: Какое физическое явление вы узнаете в этом эпизоде?

Ответ: Звуковой резонанс.

Сказка Г.Х. Андерсена «Снежная королева».

«... В одной руке у него -- маленькая чашечка с мыльной водой, в другой -- глиняная трубочка. Он пускает пузыри, доска (качелей) качается, пузыри разлетаются по воздуху, переливаясь на солнце всеми цветами радуги».

Вопрос: Почему на поверхностях мыльных пузырей видны радужные полосы?

Ответ: Радужные полосы возникают в результате интерференции световых волн, отраженных от наружной и внутренней поверхностей мыльного пузыря.

Итальянская сказка «Человек, который искал бессмертие».

«И тут Грантэста увидел что-то, что показалось ему страшнее бури. К долине приближалось чудовище, летевшее быстрее, чем луч света. У него были кожистые крылья, бородавчатый мягкий живот и огромная пасть с торчащими зубами».

Вопрос: Что неверно, с точки зрения физики, в этом отрывке?

Ответ: Согласно теории относительности, скорость света -- предельная скорость распространения физических воздействий.

Русская народная сказка «Два Ивана - солдатских сына».

«Начали они биться смертным боем. Иван - солдатский сын так быстро и сильно махал своей саблею, что она докрасна раскалилась, нельзя в руках держать! Взмолился он царевне: «Спасай меня, красна девица! Сними с себя дорогой платочек, намочи в синем море и дай обернуть саблю»

Вопрос: Почему сабля раскалилась?

Ответ: Из-за трения об воздух.

Вопрос: Благодаря какому явлению её горячо было держать?

Ответ: Теплопроводность железа высокая.

Сказка Шарль Перро «Золушка».

В произведении героиня одета в наряд из серебряной и золотой парчи, богато расшитой драгоценными камнями.

Вопрос: Тяжелое ли платье у героини?

Ответ: Платье не будет таким уж и тяжелым, даже учитывая драгоценные камни, если применить современные нанотехнологии (учитывая плотность вещества) в производстве ткани.

Сказка Джанни Родари. «Приключение Чипполино».

«...Но и сыщик тоже заметил, как шевелятся кусты. Он бросился на землю и застыл. Собака последовала его примеру».

Вопрос: О каком виде движения идет речь?

Ответ: Колебательное.

Русская народная сказка «Лисичка-сестричка и серый волк».

«Волк нашел на реке прорубь, опустил хвост в прорубь и начал приговаривать: «Ловись рыбка и мала, и велика»… Мерзни-мерзни волчий хвост. Хвост и замерз.

Вопрос: Какие виды теплопередачи здесь имели место?

Ответ: Замораживание.

Вопрос: Почему лисица повторяла: «Ясни, ясни на небе звезды?»

Ответ: Если небо ясное, то погода холодная.



3.4 Физические явления в стихотворениях

М. В. Ломоносов смог передать красоту и удивительность физических явлений в прекрасном литературном слоге:

Один твердил:

«Земля, вертясь, круг Солнца ходит»;

Другой, что Солнце все с собой планеты водит:

Один Коперник был, другой слыл Птолемей.

Вопрос: Почему Земля, вертясь, ходит вокруг Солнца?

Ответ: Ломоносов в отрывке стихотворения приводит веское доказательство гелиоцентрической системы мира, опираясь на принцип относительности механического движения.

«Тепловые явления».

А.С.Пушкин

Опрятней модного паркета

Блистает речка, льдом одета.

Мальчишек радостный народ

Коньками звучно режет лед ...

Вопрос: Почему коньки «режу» лед и почему они хорошо скользят по льду?

«Агрегатные состояния вещества».

А.С.Пушкин. «Евгений Онегин».

В окно увидела Татьяна

Поутру побелевший двор,

Куртина, кровли и забор,

На стеклах легкие узоры,

Деревья в зимнем серебре ...

Вопрос: Что представляют собой, с точки зрения физики, «на стеклах легкие узоры?»

Ответ: Кристаллики замерзшей воды, ее твердое состояние.

И.А.Бунин. «На окне, серебряном от инея».