Геометрия и физика

В апреле я прочитал в Нижнем Новгороде и Технолицее под Москвой лекции о связи физики и геометрии. Эти связь содержательна и поучительна. Начнем с того, что все великие ученые XVII века были в равной степени физиками, математиками и геометрами. Галилей, Торричелли, Паскаль, Ферма, Гюйгенс, Бернулли, Ньютон занимались разгадкой законов природы — их так и называли «Натуральными философами». Методы решения задач о преломлении света, свойствах циклоиды, самой быстрой горке, часах и маятнике, законах тяготения были по большей части геометрическими.
Природа всегда давала пищу для лучших умов и ставила реальные задачи, у которых часто находились хорошие решения. Интересно, что некоторые явления дают «физические» доказательства геометрических фактов, которые интересно рассматривать параллельно с чисто математическими их доказательствами. Причем, многие такие рассуждения доступны школьникам. Это метод рычага Архимеда, принцип минимума энергии, притяжение заряда к металлическим поверхностям, притяжение массивных шаров, законы отражения и преломления света и многое другое. Заканчивается презентация парадоксальной связью числа Пи и ускорения свободного падения с выбором Гюйгенсом универсальной единицы длины для секундного маятника. Именно ее взяли за основу французские ученые в эпоху Великой революции, когда стали зачем-то делить Земной меридиан на 40 миллионов частей и так установили метрическую систему.