Проект
«Физика в литературе»
Введение
Физика занимает особое место среди школьных дисциплин. Она помогает сформировать у учащихся представление о научной картине мира. Чтобы лучше понять физику как науку, нужно интегрировать научную и художественно-образную картину мира. Богатый материал физики и ее глубокая связь со всеми проявлениями жизни, в том числе с художественной литературой позволяют это сделать.
О связи науки и искусства говорил еще Лев Николаевич Толстой: «Наука и искусство также тесно связаны между собой, как лёгкое и сердце». Великий ученый первой половины 20 века Альберт Эйнштейн указывал на то, что в научном мышлении всегда должен присутствовать «Элемент поэзии». Великий гений, Иоганн Вольфганг Гёте, был убежден, что наука и искусство являются равноправными сторонами в процессе познания и творчества: и ученый, и художник наблюдают и изучают реальный мир во имя главной цели – постижения истины, добра и красоты. Гёте гениально предвидел проблему, ставшую как никогда актуальной сегодня: для того, чтобы наука осталась на позициях гуманизма, чтобы она приносила людям пользу и радость, а не вред и горе, она должна крепить связи с искусством, высшая цель которого – нести разуму добро и красоту. Глубокая общность науки и искусства определяется и тем, что оба этих творческих процесса ведут к познанию истины. Стремление же к познанию генетически заложено в человеке. Известны два способа познания: первый основан на выявлении общих признаков познаваемого объекта с признаками других объектов; второй на определении индивидуальных отличий познавательного объекта от других объектов. Первый способ познания свойственен науке, второй – искусству.
Научное знание в существенной степени обогащает поэтическое восприятие природы. Знание физики природных явлений позволяет ещё сильнее ощущать их внутреннюю гармонию и красоту.
Цель исследования: выявление физических явлений в художественной литературе.
Объектом исследования: пути описания физических явлений в литературе 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 исследования:
Изучить художественную литературу разных жанров, содержащую описание физических явлений: рассказы, сказки, стихи, загадки, пословицы и поговорки.
Определить возможные точки соприкосновения физики и искусства;
Показать, как научные открытия повлияли на развитие искусства.
Выявить возможности произведений искусства в изображении физических явлений.
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.
Актуальность исследования: Человек живет в тесной связи с природной средой, воздействует на нее, изменяя и приспосабливая к своим потребностям. Отношение человека к различным физическим явлениям, происходящим вокруг, нередко выражается образно и эмоционально в произведениях художественной литературы. Изображение различных физических явлений можно 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 проблемы исследования.
Основная часть.
Наука описывает явления и процессы окружающей действительности. Она дает человеку возможность:
Наблюдать 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 и визуальных.
Оба названных способа отражения реального мира взаимно дополняют и обогащают друг друга. Это связано с тем, что человеку от природы присуще относительно независимое функционирование двух каналов передачи и переработки информации — вербального и эмоционально-образного. Это обусловлено свойствами нашего мозга.
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.
Раскрытие тайн и законов природы человеком всегда волновало не только ученых, но и литераторов. Физика в поэзии занимает достойное место. Поэтические образы, навеянные физическими явлениями, придают зримость и предметность миру мыслей и чувств поэтов. Поразительно, насколько точно поэты предвосхищают порой важнейшие проблемы научного исследования.
Так еще А. С. Пушкин писал:
«О сколько нам открытий чудных
Готовит просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель».
Произведения художественной литературы, богатые описанием тех или иных физических явлений природы, интересными фактами, легко усваиваются. Так 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».
В ряде литературных произведений описывается физическое явление-инерция.
Например: М.М. Пришвин «Кладовая Солнца»
«В это время заяц, большой, старый, матерый русак, ковыляя еле-еле, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на задние лапы, послушать, далеко ли тявкает лисица.
Так вот одновременно и сошлось – собака бросилась, а заяц остановился. И собаку перенесло через зайца.
Пока собака выправлялась, заяц огромными скачками уже летел по тропе…»
С таким явлением, как инерция мы сталкиваемся и в произведениях Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье».
«Стоило коню остановиться, как Рыцарь тут же летел вперед. А когда Конь снова трогался с места, Рыцарь тотчас падал назад»,
Аркадия Гайдара «Чук и Гек»
«Весело взвизгнув, Чук и Гек вскочили, но сани дернули, и они дружно плюхнулись в сено»,
Ф.А.Искандера «Святое озеро»
Герой рассказа поскользнулся и полетел по крутому склону ледника вниз. Поперек его пути была глубокая траншея, «где клокотала и неслась талая вода. Он подумал, что сейчас погибнет, попав в эту траншею. Но перелетел через неё и на пологом склоне затормозился».
Законы гидро- и аэростатики также широко отражены в разных литературных произведениях:
А.Р.Беляев «Человек – амфибия»
«Ихтиандр опускался все глубже и глубже в сумеречные глубины океана. Ему хотелось быть одному, прийти в себя от новых впечатлений… он погружался все медленнее. Вода становилась плотнее, она уже давила на него, дышать становилось все труднее. Здесь стояли густые зелено – серые сумерки».
А.П. Чехов. «Степь»
«Егорушка… разбежался и полетел с полуторосаженной вышины. Описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достал; какая – то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила его и понесла обратно наверх. Он вынырнул и… опять нырнул… опять та же сила, не давая ему коснуться дна и побыть в прохладе, понесла его наверх».
А.Т. Просолов. «Вознесенье железного духа…»
«А под крыльями – пыльное буйство.
Травы сам пригнуться спешат.
И внезапно – просторно и пусто.
Только кровь запирает в ушах».
Заложенность в ушах в полете происходит из-за разницы давления в человеческом организме и внешней среде. В норме давление воздуха в барабанной полости уха должно быть аналогично атмосферному. Когда оно разное, на барабанную перепонку оказывается давление, что ощущается как заложенность в ухе. Разница давлений возникает, когда самолет набирает высоту и быстро попадает в область более низкого давления, при этом организм не сразу адаптируется.
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».
Характерно то, что исторически процесс проникновения науки (научных представлений, понятий, элементов научного видения мира) в художественную литературу начинается именно через посредство фантастики. Однако, изображение различных физических явлений мы наблюдаем также и в классической русской и зарубежной литературе и в поэзии.
«Вот морозы затрещали
И сковали все пруды,
И мальчишки закричали
Ей «спасибо» за труды».
Описанное явление в стихотворении Сергея Есенина – 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; а «с него закапает» - это плавление.
Пушкин А.С. «Евгений Онегин»
«Уж небо осенью дышало,
Уж реже солнышко блистало,
Короче становился день,
Лесов таинственная сень
С печальным шумом обнажалась,
Ложился на поля туман…»
Никитин «Утро»
«Звёзды меркнут и гаснут. В огне облака.
Белый пар по лугам расстилается...»
После захода солнца нагретая за день земля остывает быстрее, чем воздух. При этом поверхностные слои воздуха начинают отдавать свое тепло земле. Сами они охлаждаются, и водяные пары, содержащиеся в них, конденсируются, образуется туман.
А вот ещё одно очень интересное явление в стихотворении А.С. Пушкина «Зимнее утро»:
«Вся комната янтарным блеском
Озарена. Весёлым треском трещит затопленная печь.»
Горящие дрова потрескивают, потому, что при нагревании влага, содержащаяся в дереве, испаряется, водяной пар увеличивает свое давление, разрывая древесные волокна, появляется треск. Огонь – одно из наиболее красивых физических явлений. И одно из наиболее загадочных. Даже сегодня не так много людей могут точно сказать, что это за явление. Обычный огонь (пламя) - это газ, в основном CO2, разогретый до такой температуры, что светится. Так же как спираль в лампочке. К примеру, горение спички - при достаточно высокой температуре (которая создается химической реакцией в головке) начинается процесс окисления углеводородов из древесины кислородом из воздуха. При этом процессе углеводороды распадаются. Кислород соединяется с углеродом и образует газ CO2. При этом процессе выделяется много тепла, так что горячие молекулы CO2 светятся. При нагревании газ расширяется, его плотность уменьшается, и он поднимается вверх, вместо него снизу подтягивается холодный воздух. Так вокруг окисляющейся древесины создается поток газа, который в процессе окисления нагревается и светится.
Изучению явления интерференции можно посвятить отрывок из стихотворения С. Я. Маршака «Мыльные пузыри»:
«Сияя гладкой пеной,
Растягиваясь вширь,
Выходит нежный, тонкий
Раскрашенный пузырь.
Горит как хвост павлиний.
Каких цветов в нем нет!
Лиловый, красный, синий,
Зеленый, желтый цвет.
Взметаем шар надутый
Прозрачнее стекла
Внутри его как — будто
Сверкают зеркала
Он воздухом надутый по воздуху плывёт
Но ни одной минуты на свете не живёт
Нарядный, разноцветный, пропал он на всегда,
Рассыпался незаметно, распался без следа...»
Описание явления люминесценции находим известном А. Конан Дойля «Собака Баскервилей»:
«….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...»
О световых явлениях мы находим упоминание в произведении М.Ю.Лермонтова «Герой нашего времени» в главе «Тамань»: «Месяц светил в окно, и луч его играл по земляному полу хаты». И «вдруг на яркой полосе, пересекающей пол, промелькнула тень».
Интерес к небесным телам всегда заставлял писателей и поэтов писать о луне и звёздах. А.С.Пушкин: «Луна, как бледное пятно, сквозь тучи мрачные желтела». Наиболее любопытным было солнечное затмение: в «Слове о полку Игореве» есть упоминание о нём, то есть о затмении естественного источника света: «Тогда Игорь взглянул на свет, солнце и увидел, что прикрыло оно всё его войско тьмою».
Многие русские сказки описывают переход воды из одного агрегатного состояния в другое. Например, в сказке «Лисичка сестричка и волк» описывается следующее: «Волк пошел на реку, опустил хвост в прорубь; дело то было зимой. Уж сидел он целую ночь, хвост его и приморозило». Здесь говорится о переходе из жидкого состояния в твёрдое, то есть о кристаллизации. В сказке «Снегурочка», наоборот, говорится о превращении жидкости в пар — о парообразовании.
Явления плавания и кристаллизации хорошо описал в романе «Ледяной дом» И.И.Лажечников: «…Самый чистый лёд, наподобие больших квадратных плит, разрубали, архитектурными украшениями убирали, циркулем и линейкой размеривали, рычагами одну ледяную плиту на другую клали, и каждый ряд водою поливали, которая тотчас замерзала и вместо крепкого цемента служила…»
В изучение скорости света нам помогут следующие строки из стихотворения И.А. Бунина:
«Огни небес, тот серебристый свет,
Что мы зовем мерцаньем звезд небесных, —
Порою только не угасший свет
Уже давно померкнувших планет,
Светил, давно забытых и безвестных».
А закон отражения света описал Данте Алигьери:
«Как от воды иль зеркала углом
Отходит луч в противном направленье,
Причем с паденьем сходствует подъем,
И от отвеса, в равном отдаленье,
Уклон такой же точно он дает,
Что подтверждается при наблюденье».
Физические явления нашли свое отражение в пословицах и поговорках.
«Плуг от работы блестит»
В данной пословице описана сила трения. Поверхность плуга при работе испытывает большую силу трения о землю, в результате поверхность шлифуется, полируется, становится блестящей.
«Скрипит, как не смазанная телега»
Сила трение скольжения. Нет смазки - трение велико, оно вызывает колебания на оси телеги, при этом появляется скрипящий звук.
Тепловые явления отражены в следующих пословицах:
«Гвоздём моря не нагреешь» - русская
«Солнце греет сильнее, когда нет облаков» - монгольская
«Три года на камне просидишь - камень нагреется» - японская
«Много снега – много хлеба» - русская.
Почему? Здесь рассматривается один из видов теплопередачи. Снег обладает плохой теплопроводностью, то есть он является "шубой" для земли и сохраняет ее тепло. Шуба толстая, мороз не доберется до озимых, предохранит их от вымерзания.
Механические явления:
«Посмотри сквозь перила моста, и ты увидишь, как мост плывёт по неподвижной воде» - китайская.
«Земля вертится, и мы с ней вместе» - сербская.
«Пошло дело как по маслу» - русская.
«Брошенный вверх камень на твою же голову и упадёт» - монгольская.
Молекулярная физика:
«Ложка дёгтя в бочке мёда» - русская.
«Нарезанный лук пахнет и жжёт глаза сильнее» -монгольская.
«Зло и добро, как вода и масло: они не могут смешаться» - монгольская.
Электричество. Магнетизм. Оптика.
«Молния не сверкнёт - грома не будет» - турецкая.
«Чтобы уберечься от молнии, ковш на голову не надевают» - корейская.
«Тень высокой горы далеко падает» - корейская.
«Ночью все кошки серы» - русская.
Задача 1
- Я именно так и представлял себе все это, - сказал сэр Генри. - Настоящее родовое гнездо, правда? Подумать только - ведь мои предки жили в этом самом доме в течение пяти веков! Как вспомнишь об этом, так невольно настраиваешься на торжественный лад.
Его смуглое лицо горело ребяческим восторгом. Он стоял в круге света, падавшего от люстры, а длинные тени ложились по стенам и черным пологом сгущались над ним.
Как образуется тень? При каких условиях?
Задача 2
Русская народная сказка «курочка Ряба».
Какую массу имело бы обыкновенное куриное яйцо, будь оно полностью золотым? Объем яйца считать 50 см3, плотность золота 19,3 г/см3.
Задача 3
Н.А. Некрасов «Дедушка Мазай и зайцы»
Задача: Оценить, при каком минимальном объёме бревна 10 зайцев могли бы на нём плыть. Масса зайца 5 кг, плотность бревна 800 кг/м3.
Задача 4
А. С. Пушкина «Сказка о царе Салтане»
Задача: На сколько будет погружена бочка объемом 300 л в воду? Массу царицы с ребенком считать 200 кг.
Задача 5
«Калевала» карело-финский эпос. Илмаринен выковал себе жену из серебра и золота.
Определите массу жены. Считать, что содержание золота и серебра в ней равно, средний вес обычной жены 50 кг, плотность 1070 кг/м3. Плотность Золота и серебра 19300 кг/м3 и 10500 кг/м3 соответственно.
Заключение
В ходе проведенного исследования выяснили, что физические явления постоянно присутствуют в художественной литературе. Без такой науки, как физика не было бы такого литературного жанра, как научно-фантастический роман. Одним из создателей которого стал Жюль Верн. Вдохновленный великими открытиями XIX века, он написал замечательные произведения «С Земли на Луну», «Дети капитана Гранта», «20000 лье под водой», «Таинственный остров», которые проникнуты романтикой этой науки.
Вывод: Несмотря на разные способы познания, освоения окружающего мира, предмета исследования, можно выделить достаточно много точек соприкосновения между физикой и литературой. В жизни физика и литература тесно переплетаются. Через образы художественной литературы и эмоциональные сопереживания можно глубже понять природу различных физических явлений.
Библиографический список
Физика в литературе. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://physics03.narod.ru/Interes/litra.htm.
Лях В.П. Использование литературных материалов при обучении физике (http://vpl54.narod.ru/index.html).
Пёрышкин, А. В. Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2018.
Источники информации, или литература Физика в литературе. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://physics03.narod.ru
В. Д. Сысоев – «Пословицы и поговорки»
757
62 142 
