Содержание статьи

СЛУХ, способность воспринимать звуки. Слух зависит от: 1) уха – наружного, среднего и внутреннего, – которое воспринимает звуковые колебания; 2) слухового нерва, передающего полученные от уха сигналы; 3) определенных отделов головного мозга (слуховых центров), в которых импульсы, переданные слуховыми нервами, вызывают осознание исходных звуковых сигналов.

Любой источник звука – струна скрипки, по которой провели смычком, столб воздуха, движущийся в органной трубе, или голосовые связки говорящего человека – вызывает колебания окружающего воздуха: сначала мгновенное сжатие, потом мгновенное разрежение. Другими словами, из каждого источника звука исходят серии чередующихся волн повышенного и пониженного давления, которые быстро распространяются в воздухе. Этот движущийся поток волн и образует звук, воспринимаемый органами слуха.

Большинство звуков, с которыми мы сталкиваемся каждый день, довольно сложны. Они порождаются сложными колебательным движениями источника звука, создающими целый комплекс звуковых волн. В экспериментах по исследованию слуха стараются выбрать как можно более простые звуковые сигналы, чтобы легче было оценить результаты. Много усилий тратится на то, чтобы обеспечить простые периодические колебания источника звука (по типу маятника). Получающийся в результате поток звуковых волн одной частоты называется чистым тоном; он представляет собой регулярную, плавную смену высокого и низкого давления.

Границы слухового восприятия.

Описанный «идеальный» источник звука можно заставить колебаться быстро или медленно. Это позволяет выяснить один из главных вопросов, возникающих при исследовании слуха, а именно какова минимальная и максимальная частота колебаний, воспринимаемых человеческим ухом как звук. Эксперименты показали следующее. Когда колебания совершаются очень медленно, реже 20 полных колебательных циклов в секунду (20 Гц), каждая звуковая волна слышится отдельно и не образует непрерывный тон. С увеличением частоты колебаний человек начинает слышать непрерывный низкий тон, похожий на звук самой низкой басовой трубы органа. По мере дальнейшего возрастания частоты воспринимаемый тон становится все выше; при частоте 1000 Гц он напоминает верхнее до у сопрано. Однако и эта нота все еще далека от верхней границы человеческого слуха. Только когда частота приближается примерно к 20 000 Гц, нормальное человеческое ухо постепенно перестает слышать.

Чувствительность уха к звуковым колебаниям различных частот неодинакова. Оно особенно тонко реагирует на колебания средних частот (от 1000 до 4000 Гц). Здесь чувствительность так велика, что сколько-нибудь существенное ее увеличение оказалось бы неблагоприятным: одновременно воспринимался бы постоянный фоновый шум беспорядочного движения молекул воздуха. По мере уменьшения или увеличения частоты относительно среднего диапазона острота слуха постепенно снижается. По краям воспринимаемого диапазона частот звук, чтобы быть услышанным, должен быть очень сильным, настолько сильным, что иногда ощущается физически прежде, чем слышится.

Звук и его восприятие.

Чистый тон имеет две независимых характеристики: 1) частоту и 2) силу, или интенсивность. Частота измеряется в герцах, т.е. определяется количеством полных колебательных циклов в секунду. Интенсивность измеряется величиной пульсирующего давления звуковых волн на любую встречную поверхность и обычно выражается в относительных, логарифмических единицах – децибелах (дБ). Необходимо помнить, что понятия частоты и интенсивности применимы только к звуку как внешнему физическому раздражителю; это т.н. акустические характеристики звука. Когда мы говорим о восприятии, т.е. о физиологическом процессе, звук оценивается как высокий или низкий, а его сила воспринимается как громкость. В целом, высота – субъективная характеристика звука – тесно связана с его частотой; звуки высокой частоты воспринимаются как высокие. Также, обобщая, можно сказать, что воспринимаемая громкость зависит от силы звука: более интенсивные звуки мы слышим как более громкие. Эти соотношения, однако, не являются неизменными и абсолютными, как часто считается. На восприятие высоты звука в некоторой степени влияет его сила, а на воспринимаемую громкость – частота. Таким образом, изменив частоту звука, можно избежать изменения воспринимаемой высоты, соответствующим образом варьируя его силу.

«Минимальная заметная разница».

И с практической, и с теоретической точки зрения определение минимальной улавливаемой ухом разницы в частоте и силе звука – весьма важная проблема. Как надо изменить частоту и силу звуковых сигналов, чтобы слушающий это заметил? Выяснилось, что минимальная заметная разница определяется скорее относительным изменением характеристик звука, нежели абсолютными изменениями. Это касается и частоты, и силы звука.

Необходимое для различения относительное изменение частоты различно как для звуков разных частот, так и для звуков одной частоты, но разной силы. Можно сказать, однако, что приблизительно оно равно 0,5% в широком диапазоне частот от 1000 до 12 000 Гц. Этот процент (т.н. порог различения) несколько выше в области более высоких частот и значительно выше при более низких. Следовательно, ухо менее чувствительно к изменению частоты по краям диапазона частот, чем при средних значениях, и это часто замечают все, кто играет на рояле; интервал между двумя очень высокими или очень низкими нотами кажется меньше, чем у нот в среднем диапазоне.

Минимальная заметная разница в том, что касается силы звука, несколько другая. Для различения требуется довольно большое, около 10%, изменение давления звуковых волн (т.е. около 1 дБ), и эта величина относительно постоянна для звуков почти любой частоты и интенсивности. Однако, когда интенсивность раздражителя низка, минимальная заметная разница значительно увеличивается, особенно для тонов низких частот.

Обертоны в ухе.

Характерное свойство почти любого источника звука – то, что он не только производит простые периодические колебания (чистый тон), но совершает и сложные колебательные движения, которые дают несколько чистых тонов одновременно. Обычно такой сложный тон состоит из гармонических рядов (гармоник), т.е. из самой низкой, основной, частоты плюс обертоны, частоты которых превосходят основную в целое число раз (2, 3, 4 и т.д.). Таким образом, объект, колеблющийся с основной частотой 500 Гц, может также производить обертоны 1000, 1500, 2000 Гц и т.д. Человеческое ухо в ответ на звуковой сигнал ведет себя сходным образом. Анатомические особенности уха обеспечивают много возможностей для превращения энергии входящего чистого тона, хотя бы частично, в обертоны. А значит, даже когда источник дает чистый тон, внимательный слушатель может услышать не только основной тон, но и едва воспринимаемые один или два обертона.

Взаимодействие двух тонов.

Когда два чистых тона воспринимаются ухом одновременно, могут наблюдаться следующие варианты их совместного действия, зависящие от природы самих тонов. Они могут маскировать друг друга, взаимно уменьшая громкость. Это чаще всего происходит, когда тоны не сильно различаются по частоте. Два тона могут соединяться друг с другом. При этом мы слышим звуки, соответствующие либо разнице частот между ними, либо сумме их частот. Когда два тона очень близки по частоте, мы слышим единый тон, высота которого примерно соответствует данной частоте. Этот тон, однако, становится то громче, то тише, поскольку два слегка несовпадающих акустических сигнала непрерывно взаимодействуют, то усиливая, то гася друг друга.

Тембр.

Объективно говоря, одни и те же сложные тоны могут различаться по степени сложности, т.е. по составу и интенсивности обертонов. Субъективной характеристикой восприятия, в целом отражающей особенность звука, является тембр. Таким образом, ощущения, вызванные сложным тоном, характеризуются не только определенной высотой и громкостью, но и тембром. Некоторые звуки кажутся богатыми и полными, другие – нет. Благодаря прежде всего различиям в тембре мы среди множества звуков узнаем голоса различных инструментов. Ноту ля, взятую на рояле, легко отличить от той же ноты, сыгранной на рожке. Если, однако, умудриться отфильтровать и заглушить обертоны каждого инструмента, эти ноты нельзя будет различить.

Локализация звуков.

Человеческое ухо не только различает звуки и их источники; оба уха, работая вместе, способны довольно точно определять направление, откуда идет звук. Поскольку уши расположены с противоположных сторон головы, звуковые волны от источника звука достигают их не совсем одновременно и воздействуют с несколько разной силой. За счет минимальной разницы во времени и силе мозг довольно точно определяет направление источника звука. Если источник звука находится строго спереди, то мозг локализует его вдоль горизонтальной оси с точностью до нескольких градусов. Если источник смещен в одну из сторон, точность локализации чуть-чуть меньше. Отличить звук сзади от звука спереди, а также локализовать его вдоль вертикальной оси оказывается несколько труднее.

Шум

часто описывают как атональный звук, т.е. состоящий из различных. не связанных между собою частот и потому не повторяющий достаточно последовательно такого чередования волн высокого и низкого давления, чтобы получалась какая-то определенная частота. Однако фактически почти любой «шум» имеет свою высоту, в чем нетрудно убедиться, слушая и сравнивая обычные шумы. С другой стороны, любой «тон» имеет элементы шероховатости. Поэтому различия между шумом и тоном трудно определить в этих терминах. В настоящее время наблюдается тенденция определять шум скорее психологически, чем акустически, называя шумом просто нежелательный звук. Уменьшение шума в этом смысле стало насущной современной проблемой. Хотя постоянный сильный шум, без сомнения, приводит к глухоте, а работа в условиях шума вызывает временный стресс, все же он оказывает, вероятно, менее длительный и сильный эффект, чем ему иногда приписывают.

Аномальный слух и слух животных.

Естественным стимулом для человеческого уха является звук, распространяющийся в воздухе, однако на ухо можно воздействовать и другими способами. Всем, например, хорошо известно, что звук слышен под водой. Также, если приложить источник колебаний к костной части головы, за счет костной проводимости появляется ощущение звука. Это явление весьма полезно при некоторых формах глухоты: небольшой передатчик, приложенный непосредственно к сосцевидному отростку (части черепа, расположенной сразу за ухом), позволяет больному слышать звуки, усиливаемые передатчиком, через кости черепа за счет костной проводимости.

Конечно же, слухом обладают не только люди. Способность слышать возникает на ранних ступенях эволюции и существует уже у насекомых. Разные виды животных воспринимают звуки различных частот. Одни слышат меньший, чем человек, диапазон звуков, другие – больший. Хороший пример – собака, чье ухо чувствительно к частотам за пределами человеческого слуха. Одно из применений этого – производство свистков, звук которых не слышен человеку, но достаточен для собаки.

Социальное изменение – это любая модификация, происшедшая в социальных отношениях. В более узком смысле под социальным изменением понимается изменение социальной структуры общества.

Источниками социальных изменений могут быть следующие причины: социальные, случайные, политические, технологические, изменение спроса на рынке труда.

В социологии существуют постоянные структуры или модели социальных изменений , их предложено три:

1. Движение по нисходящей линии от вершины к упадку.

2. Движение по замкнутому кругу – циклами.

3. Движение от низшего к высшему – прогресс.

В модели социокультурного поля под социальным изменением понимается: социальный процесс, включающий в себя последовательность социальных событий (различные состояния социального поля); социальное развитие, дифференция, экспансия, кристаллизация, расчленение социального поля в его различных измерениях, являющихся результатом его внутренних, имманентных свойств; и, наконец, социальный прогресс, представляющий собой развитие, которое можно рассматривать как определенное улучшение в соответствии с той или иной аксеологической точки зрения.

В современный период более других представлена схема развития в двух позициях: циклической и однонаправленной. Однонаправленное развитие чаще всего понимается как рост или накопление чего-либо – уровня организации, объема производства, плотности населения. Простейший тип однонаправленного процесса изменений – линейный, когда объем происходящих изменений является постоянным в любой момент времени. Циклические изменения характеризуются последовательным прохождением стадий. Они происходят в сельскохозяйственной, экономической и других сферах общества. Цикличность означает повторение тенденций прошлого, но с некоторыми новыми тенденциями.

Продолжительность цикла может быть короткой и длинной. Циклы различаются количеством фаз, ритмикой, ускорением или замедлением интервалов. Циклические процессы способствуют: воспроизводству социальной системы и ее функций (производство материальных благ, их распределение, регламентация поведения и людей и др.).

– воспроизводству социальных общностей (этносы, нации, классы, страты);

– воспроизводству устойчивых форм деятельности (научная, производственная, художественная);

– воспроизводству социальных ролей (врач, юрист, военный, педагог).

Цикличность придает общественным процессам ритм и является способом существования и сохранения общества.

Социологи выделяют несколько форм циклических процессов. Некоторые из них: изменения по типу маятника, волновые движения, спиралевидные.

Изменения по типу маятника – наиболее простая форма циклического процесса (инвестиционная социальная политика, увеличение – уменьшение).

Волновые движения – цикл технических нововведений, достигая волнового пика, идет на убыль, как бы затухает.

Спиралевидный тип – наиболее сложная форма циклических изменений. Спиралевидная динамика определяется по формуле «возврат к якобы старому, повторение старого на ином уровне». Это такой процесс, когда обновление и устаревание являются лишь частичными. Каждый цикл как бы отрицает предыдущий, превращая в свою противоположность, в другое качество, но в то же время как бы возвращает свое прежнее состояние. Но это старое уже обнаруживает новые свойства. Спиралевидная модель является образцом социальной преемственности. Спиралевидный цикл может быть как восходящим, так и нисходящим, свидетельствующим об упадке общества, дисфункциях в нем, о гибели (отношение человека к природе).

Исторический цик л (Н.Я. Данилевский) отражает единство процесса возникновения, становления, расцвета и распада социокультурных систем, что подчеркивает определенный срок жизни общества.

Линейный тип социальных изменений рассматривает всю историю человечества как единый и целенаправленный процесс. Линейный тип направлен в будущее, воспринимается как движение вперед во времени и пространстве. При этом каждый этап общественного прогресса выступает моментом генетического продолжения предшествующего этапа. Линейные процессы частично поглощают в себя свойства предшествующих, обогащают и развивают их.

Выражает линейные представления теория «социального эволюционизма» . Г. Спенсер видел эволюционный процесс в усложнении форм общественной жизни, где общество дифференцируется, но одновременно эволюционные изменения повышают гармонию социальных процессов и способствуют интеграции частей общества. Отсюда – основная идея социального эволюционизма Г. Спенсера – идея дифференциации и интеграции. Значит, общество, развиваясь от простого, традиционного к сложному, дифференцированному, рациональному все более интегрируется.

Эмиль Дюркгейм процесс эволюции понимал как движение от общества с неразвитым разделением труда, сегментарной структурой и механической солидарностью его членов к обществу с развитым разделением труда, сложной структурой.

Механическая солидарность означает, что коллектив поглощает индивида, при этом нормы поведения и ценности едины, то есть все отмечено единообразием социальной жизни.

Органическая солидарность обусловлена развитым разделением труда, взаимозависимостью индивидов, ослаблением действия запретов, повышением степени индивидуальной свободы. Переход от механической солидарности к органической и есть эволюция общества, ее источник – глубокое разделение труда и дифференциация.

Так, Р. Арон и У. Ростоу, авторы теории индустриального общества, видят эволюцию в смене отсталого аграрного общества индустриальным, которому присущи специализация труда, система управления, механизация, автоматизация, научно-технический прогресс, массовое производство товаров для населения.

Во второй половине XX в. получила развитие теория «постиндустриального» общества.

Ученые утверждают, что человечество проходит три стадии: доиндустриальную (аграрную), индустриальную, постиндустриальную. В последней стадии главные ценности: информация, знание, интеллект, творческая деятельность, носителями которых является человек.

Необходимо также учесть, что в XX в. теория линейных изменений подвергается критике, со ссылкой на то, что не существует вечных социальных изменений, универсальных стадий эволюции, и что линейный тип – это лишь один из многих возможных изменений. Линейная тенденция развития может сохраниться лишь в случае, если общество не будет подвергаться воздействию внешних сил и будет оставаться в равновесном, сбалансированном состоянии.

Однако общество постоянно изменяется, подвергается воздействию окружающей среды. Возникают новые структуры, нормы, ценности, новые процессы. Меняются роли и статусы личности, взаимодействие между которыми происходит по нелинейному пути.

Значит, общество может меняться самым неожиданным, непредсказуемым образом. Это происходит тогда, когда активность, инновационная деятельность масс стремится освободиться от всех ограничений в обществе: структурных, системных, идеологических. Такое разветвление, раздвоение общества, когда оно поставлено на грань выбора, называется «бифуркацией».

Бифуркация – это нарушение логики предыдущего развития, предсказать ее невозможно. Общество в период бифуркации представляет собой хаотическую систему, в которой случайные отклонения (флуктуации) сменяют прежний порядок.

Социальные изменения также бывают :

– эндогенные, обусловленные внутренней природой или структурой изменяющегося общества, они берут в нем начало;

– экзогенные, которые вызываются внешними причинами (протестантизм вызвал ускоренное развитие капитализма).

Виды социальных изменений можно представить схемой.


Виды социальных изменений

Возникают социальные изменения по причине взаимодействия факторов, как социальных, так и природных.

1. Физическая среда – это физические существа, живущие в определенной среде обитания и вступающие с ней во взаимодействие посредством социальной организации и технологий, способствующих их адаптации.

2. Население. Изменения в численности, структуре и распределении народонаселения сказываются на культуре и социальной структуре общества (старение, конкуренция на рынке труда).

3. Конфликты – это форма взаимодействия людей в борьбе за ресурсы и ценности.

4. Ценности и нормы, принятые в обществе, выступают в виде разрешения или запретов на какие-либо новшества либо действуют как стимуляторы.

5. Инновации. Открытие добавляет новые знания к уже существующим (теория относительности Эйнштейна, генетическая теория Менделя). Изобретение представляет собой новую комбинацию старых элементов. Инновации, как открытия, так и изобретения – не единичные акты, а кумулятивная (накопительная) последовательность передаваемых поколениями, наращиваемых знаний плюс ряд новых элементов.

Некоторые инновации создают эффект гораздо более сильный, разрушая старые или создавая новые социальные отношения, культурные образцы. Так, технические новшества – радио, телевидение, автомобиль – породили целые культуры.

В социологии отмечаются три основные формы социальных эффектов инновации.

1. Дисперсия, или множественные эффекты одного изобретения или открытия.

2. Последующие, или производные эффекты одного изобретения или открытия.

3. Конвергенция, или соединение нескольких влияний различных изобретений.

Диффузия – это процесс, в ходе которого культурные характеристики распространяются от одной социальной системы к другой.

Механизмами однонаправленных процессов являются: накопление , выбор, дифференциация . Модели однонаправленного развития предполагают, что изменение в определенном направлении влечет за собой дальнейшие изменения в этом же направлении.

Механизмами криволинейного и циклического изменения можно считать насыщение и истощение . Модели развития по кривой или по замкнутому циклу допускают, что изменения в одном направлении создают условия для дальнейших изменений в других, в том числе и противоположных направлениях.

Конфликты, соревнования, кооперация, конкуренция также могут рассматриваться в качестве механизмов социальных изменений.

Существует тип социального изменения, называемый модернизацией.

Модернизация обозначает исторический процесс перехода от традиционного аграрного общества к современному индустриальному обществу.

Как показывает практика, модернизация – это непрерывный и бесконечный процесс. Он делится на первичную, рефлексивную модернизацию (порождающую бесчисленные опасности и риск), догоняющую (включение в модернизацию стран, запоздавших с ее проведением), рецидивирующую (по мнению российского социолога Н.Ф. Наумовой), когда идея догоняющего социального развития связана с ностальгическим сожалением о былом имперском могуществе России.

В числе теорий социальных изменений важное место занимает теория модернизации П. Штомпка. Он различает три понятия модернизации:

1) синоним прогресса, движения общества в сторону улучшения;

2) синоним «современности» то есть комплекса социальных, политических, экономических, культурных, технологических и иных трансформаций, происходивших на Западе с XVI по XX вв.;

3) усилия отсталых обществ догнать уже модернизированные («догоняющая» модернизация).

Концепция прогресса включает следующие компоненты:

1. Понятие необратимого времени, обеспечивающего непрерывность прошлого, настоящего и будущего. Процесс означает, что настоящее лучше прошлого (достигнутый прогресс), а будущее станет лучше настоящего (ожидаемый прогресс).

2. Понятие направленного движения, стадии которого не повторяются и движутся по пути последовательных улучшений.

3. Идею кумулятивного процесса, который может быть либо постепенным, либо революционным, скачкообразным.

4. Различие между характерными стадиями, проходимыми процессами.

5. Наличие имманентных, внутренних причин самодвижения.

6. Признание естественного и неизбежного характера процесса, который нельзя остановить или направить в другое русло.

7. Ключевая идея – понятие улучшения, представление о том, что каждая следующая стадия лучше предыдущей, а в финале достигается окончательный оптимизм.

Прогресс можно анализировать:

– по его движущим силам;

– по формам и видам;

– по средствам достижения.

Историк Р. Нисберт видит разочарование в идее прогресса в следующих симптомах:

1. Распространение мистицизма и иррационализма, лженауки, неверии в позитивное знание.

2. Субъективизм и эгоизм, характерные для упадочных культур.

3. Пессимизм, всеобщий распад и упадок.

Эти положения отрицают концепцию прогресса, утверждают концепцию кризиса. На пессимистическую точку зрения обществоведов, ученых настраивают глобальные события последнего столетия: две мировые войны, огромное количество локальных войн, злодейства тоталитарных режимов, экологические катастрофы, распространение безработицы, нищеты, голода и болезней.

- 25.52 Кб

Типы социальных изменений

Если в обществе не происходит изменений, то оно погибает, начинает стагнировать (загнивать). Общество - живая динамическая система, подвергающаяся воздействиям как внутренних, так и внешних сил. Структурные элементы общества (социальные группы, социальные институты, общности) вступают в различные сложные взаимодействия. Это постоянное взаимодействие естественно приводит к изменениям в обществе, которые могут происходить как на микроуровне, т.е. обусловлены влиянием роли отдельной личности, изменением статуса этой личности, так и на макроуровне.

Социальное изменение, как отмечают социологи А.А. Радугин и КА. Радугин, это переход социальных систем, общностей, институтов и организаций из одного состояния в другое. П

онятие «социальное изменение» носит общий характер и может конкретизироваться понятием «развитие», которое в узком смысле означает «необратимое изменение объектов», предполагает переход от простого к сложному, от низшего к высшему. Это такое движение общества, которое связано не с любыми изменениями, а с глубинными, изменяющими структуру общества, ведущими к появлению новых общественных отношений, институтов, норм и ценностей. Однако в обыденной речи, как правило, понятие «развитие» употребляется как синоним понятия «изменение». И в этом случае можно сказать, что понятие «развитие» используется не в узком, а в широком смысле.

Социальные изменения, происходящие в обществе, могут включать в себя прирост населения, изменения в отношениях между социальными группами, в избирательной системе, в правах личности и т.д. Изменения могут относиться к области изобретений, к правилам русского языка, нормам морали и т. д.

Социальные изменения различаются не только масштабом, но и глубиной. Из всей совокупности социальных изменений можно выделить следующие типы: циклический, линейный, нелинейный.

Циклический тип

Социология уделяет внимание повторяющимся циклическим процессам. В общественной жизни циклические процессы имеют такое же распространение, как и в природе. Существуют, как известно, астрономические циклы (день, ночь, времена года), биологические циклы (рождение, детство, юношество, зрелость, старость, смерть). Выделяются также циклы в повседневной жизни (выходные и рабочие дни) и др. В обществе отчетливо проявляются политические, экономические, социальные циклы: политические кризисы сменяются политической стабильностью, за экономическим процветанием наступает упадок, повышение уровня благосостояния населения чередуется с его снижением и т.п. Иными словами, социальная жизнь похожа на круговорот. Каждый из процессов в обществе сменяет другой. Каждый из процессов исчерпывает свой потенциал. Социально-историческое развитие идет по кругу, что позволяет говорить об его определенной обратимости.

Цикличность означает повторение тенденций прошлого, но с некоторыми новыми вариациями. Каждый из циклических процессов обладает сходством между повторяющимися состояниями системы, количеством повторений в цикле. Продолжительность цикла может быть короткой и длинной. Циклы различаются количеством фаз, ритмикой, ускорением или замедлением интервалов. Циклические процессы способствуют воспроизводству социальной системы, воспроизводству ее функций (производство материальных благ, их распределение, регламентация поведения людей и др.), воспроизводству социальных общностей (этносы, нации, классы, страты), воспроизводству устойчивых форм деятельности (научная, производственная, художественная и т. д.), социальных ролей (врач, юрист, воспитатель, военный). Цикличность придает ритм общественным процессам, является способом существования и сохранения общества. При этом очень важно знать, что каждый новый цикл не является абсолютным повторением прежнего. Воспроизводство социума не означает полного содержательного тождества фаз цикла, начала и конца цикла.

Следовательно, циклические изменения не есть в чистом виде круговые процессы. Поэтому неверными являются европоцентристские представления об абсолютном застое в XVII - XVIII веках восточных стран, как, например, Китай, история которого долгое время была типичным примером циклического развития, отторгавшего культурные и технические нововведения. И все же нынешний динамичный Китай воспроизводит в значительной степени традиционные отношения.

Современные социологи считают возможным выделить формы циклических изменений. Такими формами циклических процессов называют изменения по типу маятника, волновые движения, спиралевидные. Движения, или изменения, по типу маятника считаются наиболее простой формой циклического процесса. В качестве примера такого движения можно привести инвестиционную социальную политику, когда средства на развитие социальной сферы общества то увеличиваются, то, наоборот, сокращаются, то есть возвращаются к первоначальной сумме. Иллюстрацией волновых процессов в обществе служит, скажем, цикл технических нововведений, который достигает своего волнового пика и вновь идет на убыль, как бы затухает.

Спиралевидный тип является наиболее сложной формой циклических изменений. Спиралевидная динамика определяется по ставшей классической формуле - «возврат к якобы старому, повторение старого на ином уровне». Это такой процесс изменений, когда обновление и устаревание являются лишь частичными. Каждый цикл изменяющегося явления (процесса) как бы отрицает предшествующий, превращаясь в свою противоположность, в другое качество и в то же время как бы возвращается в свое прежнее состояние. Но этот возврат к старому осуществляется на новом уровне, с обнаружением новых свойств. Спиралевидная модель является образом социальной преемственности. Спиралевидные процессы реализуются в обществе, как по восходящему типу, так и по нисходящему. Это означает, что спиралевидный цикл изменений нельзя понимать только как поступательный, восходящий. Есть и нисходящие спиралевидные процессы, свидетельствующие о дисфункциях в обществе, о его гибели, упадке. Примером спиралевидного процесса является отношение человека к природе. В первобытные времена природа воспринималась человеком как слепая господствующая сила. С Нового времени по XX век человек благодаря научно- техническому прогрессу обрел новые технологические возможности и счел себя ее покорителем и властелином. И лишь теперь он осознал свою органическую связь с природой и необходимость гуманного к ней отношения.

Кроме циклических изменений, происходящих в рамках качественно одной социальной системы, социологи и культурологи особенно выделяют циклические изменения, происходящие в циклической динамике социокультурных систем. Поэтому уместно кроме системно-функционального цикла, о котором до сих пор шла речь, говорить об историческом цикле. Исторический цикл, выделяемый такими мыслителями, как Д. Вико, Н. Данилевский и др., отражает единство процесса возникновения, расцвета и распада социокультурных систем, подчеркивает определенный срок жизни общества. Концепции названных культурологов стремятся показать единство всемирной теории, ее повторяемость, сопряжение восходящей и нисходящих линий, либо рассматривают историю как совокупность различных культурно-исторических типов, имеющих свой жизненный срок (цикл).

Линейный тип

Линейный тип социальных изменений рассматривает всю историю человечества как единый и главное - направленный процесс. Линейный тип социальной динамики возник как результат влияния библейской историософии, иудейско-христианской традиции и превратился в общественном сознании в идею эволюционизма, в идею прогресса. Линейный прогресс направлен в будущее, воспринимается как движение вперед во времени и пространстве.

Особенность линейной динамики заключается в том, что каждый этап общественного прогресса, каждый этап движения выступает моментом генетического продолжения предшествующего этапа. Линейные процессы частично поглощают в себя свойства предшествующих, обогащают и развивают их.

Наиболее ярким выражением линейных представлений являются идеи социального эволюционизма. Теории социального эволюционизма, несмотря на все их многообразие, представляют собой стремление осмыслить исторический процесс как единую линию, как часть общей разнообразной линейной космической эволюции, вбирающей в себя сложные эволюционные процессы Земли и всей планетной системы.

Известны классические теории социальной эволюции Г. Спенсера, Э. Дюргейма, Ф.Тенниса, а также современные теории, сформулированные Р. Ароном, У. Ростоу, Д. Беллом, 3. Бжезинским, А. Тоффлером и др. Остановим внимание на главных положениях, выдвинутых этими теоретиками, памятуя, что в предыдущих темах уже шла речь об их концепциях.

Эволюционный процесс, с точки зрения Г. Спенсера, состоит в усложнении форм общественной жизни. Общественная жизнь по мере влияния на нее разнообразных внешних условий усложняется, возрастает разнородность в подсистемах, составляющих общество. Таким образом, общество дифференцируется, и этот темп дифференциации ускоряется по мере возрастания сложности. Дифференциация означает разделение функций между частями общества, его подсистемами, развитие специализации. Эволюционные изменения повышают гармонию социальных процессов, способствуют интеграции составляющих общество частей. Таким образом, основная идея социального эволюционизма Спенсера - идея дифференциации и интеграции. Общество же развивается в направлении от простого, традиционного, к дифференцированному, сложному, рациональному, все более интегрированному. Э. Дюркгейм видел процесс эволюции как движение от общества с неразвитым разделением труда, сегментарной структурой и механической солидарностью его членов к обществу с развитым разделением труда, сложной структурой и органической солидарностью. Механическая солидарность, по Э. Дюркгейму, существует в традиционных обществах, где коллектив поглощает индивида, где существуют единые нормы поведения и ценности. Таким образом, солидарность между индивидами обусловлена единообразием социальной жизни в каждом из сегментов общества, неразвитым разделением труда, почему и названа им механической. Органическая солидарность, напротив, обусловлена развитым разделением труда, которое ставит индивидов в тесную зависимость друг от друга, ослаблением действия запретов и повышением степени индивидуальной свободы индивидов. Переход от механической солидарности к органической и есть эволюция общества, источник которой кроется в углублении разделения труда и социальной дифференциации.

Ф. Теннис представил в своей книге «Община и общество» два типа общества - крестьянскую, деревенскую общину (по-немецки - «Гемейншафт») и индустриальное, городское общество («Гезельшафт»). Таким образом, процесс эволюции направлен от традиционного общества к обществу современному. Теннис выделил пять основных особенностей, отличающих эти общества, которые можно назвать типами взаимосвязей. Крестьянская, деревенская община предполагает, что в ней поведение индивидов и их роли обусловлены общинными принципами, традициями, религиозными ценностями, ограниченной (неразвитой) специализацией. Основная ячейка этого общества - семья, община. В городском обществе все происходит наоборот. Здесь социальные роли, поведение индивидов определяются стремлением к личной выгоде, подчинением формальным законам, выполнением специализированных формальных ролей, светскими ценностями. Основная ячейка городского общества - корпоративные и ассоциативные формы объединения людей.

Р. Арон и У. Ростоу - авторы теории индустриального общества, которое приходит на смену отсталому аграрному, «традиционному обществу» с преобладающим натуральным хозяйством, с сословной иерархией. Индустриальное общество характеризуется не только развитой специализацией труда и системой управления, но также механизацией и автоматизацией, развертыванием научно-технической революции, массовым производством товаров для широких слоев населения.

Во второй половине XX века широкую известность и дальнейшее развитие получают теории «постиндустриального общества», которое называют также «информационным обществом». Все развитие человеческого общества, с точки зрения авторов этих концепций, проходит три стадии: доиндустриальную (аграрную), индустриальную и постиндустриальную. В постиндустриальном обществе основной ценностью становятся знание, интеллект, информация, творческая деятельность, воплощенная в человеке.

Нужно сказать, что линейная динамика предполагает не только прогресс, не только движение вперед, в будущее, но и регресс, то есть, воспринимается как нисходящая линия в изменениях общества. Однако регресс не должен пониматься как простое повторение в обратном порядке уже пройденных этапов. Абсолютное повторение прошлого невозможно в новых, изменившихся условиях, поэтому корректнее говорить об асимметричности линейных процессов. Линейный прогресс и регресс сменяют друг друга в историческом процессе. История не бывает полностью обратимой.

Социологи выделяют также виды социальных изменений. Особое значение имеют инновационные изменения, которые превращаются в фактор социального развития.

К ним относятся различные открытия и изобретения. Человечеству известно множество открытий, изменивших его судьбу и облик планеты (колесо, азбука, паровой двигатель, автомобиль, учение об условных и безусловных рефлексах, таблица Менделеева, выборная демократия и др.).

Нередко инновации оказываются несовместимыми с существующей культурой, и тогда проходит немало времени, прежде чем инновация будет принята обществом. И все же бывает так, что инновация отвергается обществом. Так, например, в российском обществе вызывают недоверие такие ценности либеральной демократии, как экономический индивидуализм, неприкосновенность частной собственности и др. Если технические, материальные изобретения можно испытать и проверить достаточно быстро, то социальные инновации доказывают свою целесообразность длительное время. Поэтому социальным новшествам, например, даже нужным законам, приходится преодолевать сопротивление, а порой и протест социальных групп, прежде чем эти законы докажут свою работоспособность.

Каковы причины социальных изменений? С некоторой долей условности можно выделить два основных подхода, которые противоположным друг другу образом отвечают на этот очень сложный вопрос. Источник социальных изменений, с точки зрения большей части социологов, находится внутри самого общества, то есть кроется во взаимодействии его структур, сфер, групп и т. п. Решающую роль в изменении, развитии общества играет социальный конфликт. При этом марксисты выделили в основе социальных изменений конфликт между противоположными классами, партиями, идеологиями. Вся социальная история в марксизме предстает как история борьбы классов угнетаемых и угнетателей. Социальные противоречия в марксистской концепции есть источник развития.

Немарксистская современная теория конфликта в лице Л. Козера, Р. Дарендорфа, Л. Гумпловича, Э. Гидденса и других тоже рассматривает конфликт как естественное явление, как способ движения, развития общества. Конфликт - неотъемлемая черта социальной жизни. Задача общества - научиться разрешать конфликты, рационально регулировать их, а не подавлять. Консервация конфликта неминуемо приведет к высокому напряжению в обществе и в конечном итоге - к взрыву социально-политической активности и разрушению социальной системы.

Разница между марксистской и немарксистской школой конфликта состоит в трактовке содержания конфликта. Так, например, немецкий социолог Р. Дарендорф считает, что в основе современного социального конфликта лежат отношения господства и подчинения, которые пронизывают все сферы общества. Такие отношения присутствуют в семье, в студенческой аудитории, в армии и т. д. Эти отношения всегда, в любом обществе встречают естественное сопротивление. Итак, если марксизм считает базой конфликта неравенство по отношению к средствам производства, неравенство в сфере отношений собственности, то Р. Дарендорф переносит конфликт на другую почву - в сферу управления людьми. Польско-австрийский социолог Л. Гумплович объясняет конфликт с точки зрения социального дарвинизма и социальной психологии, поскольку рассматривает его как выражение человеческих страстей: зависти, агрессии, неудовлетворенности, как беспощадную борьбу.

Краткое описание

Типы социальных изменений
Если в обществе не происходит изменений, то оно погибает, начинает стагнировать (загнивать). Общество - живая динамическая система, подвергающаяся воздействиям как внутренних, так и внешних сил. Структурные элементы общества (социальные группы, социальные институты, общности) вступают в различные сложные взаимодействия. Это постоянное взаимодействие естественно приводит к изменениям в обществе, которые могут происходить как на микроуровне, т.е. обусловлены влиянием роли отдельной личности, изменением статуса этой личности, так и на макроуровне.

Понятие «социальные изменения» является исходным для описания динамических процессов, происходящих в обществе. Это понятие не содержит оценочного компонента и охватывает широкий круг разнообразных социальных перемен безотносительно к их направленности. В самом широком смысле под социальными изменениями понимается переход социальных систем, их элементов и структур, связей и взаимодействий из одного состояния в другое.

Социологи выделяют четыре вида социальных изменений:

? структурные социальные изменения (касающиеся структур различных социальных образований – семьи, малой группы, массовых общностей, социальных институтов и организаций, социальных слоев, социально-классовых образований и др.);

? процессуальные социальные изменения (затрагивающие социальные процессы, отражающие отношения солидарности, напряженности, конфликта, равноправия и подчиненности между различными субъектами социальных взаимодействий);

? функциональные социальные изменения (касающиеся функций различных социальных систем, структур, институтов, организаций и т. д.);

? мотивационные социальные изменения (происходящие в сфере мотиваций индивидуальной и коллективной деятельности; так, при формировании рыночной экономики существенно меняются интересы и мотивационные установки значительных слоев населения).

По своему характеру и степени влияния на общество социальные изменения подразделяются на эволюционные и революционные.

Под эволюционными понимаются постепенные, плавные, частичные изменения общества. Они могут охватывать все сферы жизнедеятельности общества – экономическую, политическую, социальную, духовно-культурную. Эволюционные изменения чаще всего принимают форму социальных реформ, которые предполагают проведение различных мероприятий по преобразованию тех или иных сторон общественной жизни. Социальные реформы, как правило, не затрагивают основ социальной системы общества, а изменяют лишь отдельные ее части и структурные элементы.

Субъектом социальных реформ выступает правящая политическая партия (в условиях демократии) или группа политических лидеров (при авторитарном режиме), использующих рычаги государственной власти для осуществления желаемых перемен в обществе (здесь наглядно видно отличие реформ от революций, чаще всего ломающих старую и создающих новую государственную машину).

Объектом реформирования может быть любой элемент политической, экономической и других систем общества, включая социальные отношения. Практическое осуществление реформ обычно начинается с принятия соответствующих законов, создающих необходимую нормативную базу. Затем происходят перемены в институциональной области – формируются новые органы исполнительной и законодательной власти, трансформируются функции существующих социальных институтов и т. д. В дальнейшем через коммуникативную подсистему, опосредующую деятельность реформаторов, изменения распространяются на все сферы жизни общества.

Под революционными понимаются относительно быстрые (по сравнению с предшествующей социальной эволюцией), всесторонние, коренные изменения общества. Революционные преобразования носят скачкообразный характер и представляют собой переход общества из одного качественного состояния в другое.

Социальная революция – предмет острых дискуссий и споров в социологии и других общественных науках. Большинство социологов видят в ней социальную аномалию, отклонение от естественного хода истории. В свою очередь марксисты рассматривают революции как закономерное и прогрессивное явление в истории человечества, считают их «локомотивами истории», «высшим актом политики», «праздником угнетенных и эксплуатируемых» и т. д.

По мнению ряда современных отечественных социологов, недопустимо односторонне расценивать либо эволюционную, либо революционную форму социальных изменений. Это две различные, но необходимо взаимосвязанные, сопряженные стороны социального развития. Они неразделимы и теряют смысл друг без друга, точно так же, как и парные философские категории: количество и качество, содержание и форма, сущность и явление, причина и следствие.

Следовательно, революционные, качественные изменения в развитии общества столь же закономерны и неизбежны, как и эволюционные, количественные. Соотношение эволюционных и революционных форм общественного развития зависит от конкретно-исторических условий данной эпохи и данной страны. Современный опыт показывает, что в развитых странах многие социальные проблемы, порождавшие в прошлом революционные выступления, успешно решаются на путях эволюционного, реформаторского развития.

Общим итогом реформ в странах развитой демократии стали не только изменения в системе власти и управления, но и глубокая трансформация самого западного общества. Сложилась многоукладная, социально-ориентированная рыночная экономика, возник многочисленный средний класс, заметно смягчилась социальная поляризация общества. Более демократическими стали властные структуры, произошла дифференциация носителей политической и экономической власти, получили развитие отношения социального партнерства, повысился уровень жизни населения.

Все это свидетельствует о том, что в современном подлинно демократическом гражданском обществе и правовом государстве открываются широкие возможности для проведения глубоких общественных преобразований без социально-политических потрясений, массового применения насилия, коренной ломки сложившихся социальных структур.

В последние годы социологи все больше внимания уделяют циклическим социальным изменениям. Циклами называют определенную совокупность явлений, процессов, последовательность которых представляет собой кругооборот в течение какого-либо промежутка времени. Конечная фаза цикла как бы повторяет первоначальную, но только в других условиях или на другом уровне.

В обществе наблюдаются политические, экономические, социальные циклы: политические кризисы сменяются политической стабильностью, экономический рост чередуется с экономическим спадом, за повышением уровня благосостояния населения следует его снижение и т. д.

Многие социальные институты, общности, социально-классовые образования и даже целые общества изменяются по циклической схеме – возникновение, рост, расцвет, кризис и увядание, возникновение нового явления. Особая сложность циклических социальных изменений состоит в том, что разные явления и процессы в обществе имеют циклы разной продолжительности – от сезонных до многовековых. Поэтому в каждый данный момент наблюдается одновременное сосуществование социальных структур, явлений, процессов, находящихся на разных фазах своего цикла. Этим в значительной степени определяется непростой характер взаимодействия между ними, взаимные несоответствия, несовпадения и конфликты.

Среди циклических процессов выделяют изменения по типу маятника, волновые движения, спиралевидные. Первые считаются наиболее простой формой циклических изменений. В качестве примера можно привести периодическую смену у власти консерваторов и либералов в некоторых европейских странах. Примером волновых процессов может служить цикл технологических инноваций, который достигает своего волнового пика, а затем идет на убыль, как бы затухает. Спиралевидный тип является наиболее сложной формой циклических социальных изменений. Он предполагает изменение по формуле: «повторение старого на качественно новом уровне». Спиралевидные процессы характеризуют социальную преемственность различных поколений. Каждое новое поколение тесно связано с предыдущими, но в то же время не похоже на них и привносит в социальную жизнь что-то свое, новое, способствуя тем самым общественному развитию.

Кроме циклических изменений, происходящих в рамках одной социальной системы, социологи и культурологи выделяют циклические процессы, охватывающие целые культуры и цивилизации. Этот подход нашел отражение в теориях культурно-исторических типов, одним из создателей которых был российский социолог Н. Я. Данилевский (1822–1885). В западной социологии подобные концепции получили развитие в трудах О.Шпенглера (1880–1936) и А.Тойнби (1889–1975).

В теориях культурно-исторических типов делался акцент на многолинейности развития «естественных» социокультурных систем как особых цивилизаций. Любая цивилизация имеет свой жизненный цикл и проходит в своем развитии четыре основные фазы: зарождение, становление, расцвет и упадок. При этом каждый культурно-исторический тип призван внести собственный своеобразный вклад в развитие человечества.

Концепции культурно-исторических типов сформировались как антиподы линейной теории общественного развития. В настоящее время социологи также подвергают критике представления об однолинейном характере социальных процессов. Они подчеркивают, что общество может изменяться самым неожиданным образом. Это происходит, когда социальная система не может восстановить свое равновесие с помощью прежних механизмов, а инновационная активность масс стремится выйти за рамки всех институциональных ограничений. В результате возникает ситуация, когда перед обществом встает проблема выбора из множества вариантов социального развития. Такое разветвление или раздвоение, связанное с хаотичным состоянием общества, называется социальной бифуркацией, которая означает непредсказуемость логики общественного развития.

Таким образом, переход общества из одного состояния в другое не всегда носит детерминированный характер. Исторический процесс – это веер возможных альтернатив, это многовариантность общественного развития, источником которой является энергия, воплощенная в социальной деятельности людей. Подобная точка зрения все больше утверждается в современной отечественной социологической науке.


| |

Механическая система, которая состоит из материальной точки (тела), висящей на нерастяжимой невесомой нити (ее масса ничтожно мала по сравнению с весом тела) в однородном поле тяжести, называется математическим маятником (другое название - осциллятор). Бывают и другие виды этого устройства. Вместо нити может быть использован невесомый стержень. Математический маятник может наглядно раскрыть суть многих интересных явлений. При малой амплитуде колебания его движение называется гармоническим.

Общие сведения о механической системе

Формула периода колебания этого маятника была выведена голландским ученым Гюйгенсом (1629-1695 гг.). Этот современник И. Ньютона очень увлекался данной механической системой. В 1656 г. он создал первые часы с маятниковым механизмом. Они измеряли время с исключительной для тех времен точностью. Это изобретение стало важнейшим этапом в развитии физических экспериментов и практической деятельности.

Если маятник находится в положении равновесия (висит отвесно), то будет уравновешиваться силой натяжения нити. Плоский маятник на нерастяжимой нити является системой с двумя степенями свободы со связью. При смене всего одного компонента меняются характеристики всех ее частей. Так, если нитку заменить на стержень, то у данной механической системы будет всего 1 степень свободы. Какими же свойствами обладает математический маятник? В этой простейшей системе под воздействием периодического возмущения возникает хаос. В том случае, когда точка подвеса не двигается, а совершает колебания, у маятника появляется новое положение равновесия. При быстрых колебаниях вверх-вниз эта механическая система приобретает устойчивое положение «вверх тормашками». У нее есть и свое название. Ее называют маятником Капицы.

Свойства маятника

Математический маятник имеет очень интересные свойства. Все они подтверждаются известными физическими законами. Период колебаний любого другого маятника зависит от разных обстоятельств, таких как размер и форма тела, расстояние между точкой подвеса и центром тяжести, распределение массы относительно данной точки. Именно поэтому определение периода висящего тела является довольно сложной задачей. Намного легче вычисляется период математического маятника, формула которого будет приведена ниже. В результате наблюдений над подобными механическими системами можно установить такие закономерности:

Если, сохраняя одинаковую длину маятника, подвешивать различные грузы, то период их колебаний получится одинаковым, хотя их массы будут сильно различаться. Следовательно, период такого маятника не зависит от массы груза.

Если при запуске системы отклонять маятник на не слишком большие, но разные углы, то он станет колебаться с одинаковым периодом, но по разным амплитудам. Пока отклонения от центра равновесия не слишком велики, колебания по своей форме будут достаточно близки гармоническим. Период такого маятника никак не зависит от колебательной амплитуды. Это свойство данной механической системы называется изохронизмом (в переводе с греческого «хронос» - время, «изос» - равный).

Период математического маятника

Этот показатель представляет собой период собственных колебаний. Несмотря на сложную формулировку, сам процесс очень прост. Если длина нити математического маятника L, а ускорение свободного падения g, то эта величина равна:

Период малых ни в какой мере не зависит от массы маятника и амплитуды колебаний. В этом случае маятник двигается как математический с приведенной длиной.

Колебания математического маятника

Математический маятник совершает колебания, которые можно описать простым дифференциальным уравнением:

x + ω2 sin x = 0,

где х (t) - неизвестная функция (это угол отклонения от нижнего положения равновесия в момент t, выраженный в радианах); ω - положительная константа, которая определяется из параметров маятника (ω = √g/L, где g - это ускорение свободного падения, а L - длина математического маятника (подвес).

Уравнение малых колебаний вблизи положення равновесия (гармоническое уравнение) выглядит так:

x + ω2 sin x = 0

Колебательные движения маятника

Математический маятник, который совершает малые колебания, двигается по синусоиде. Дифференциальное уравнение второго порядка отвечает всем требованиям и параметрам такого движения. Для определения траектории необходимо задать скорость и координату, из которых потом определяются независимые константы:

x = A sin (θ 0 + ωt),

где θ 0 - начальная фаза, A - амплитуда колебания, ω - циклическая частота, определяемая из уравнения движения.

Математический маятник (формулы для больших амплитуд)

Данная механическая система, совершающая свои колебания со значительной амплитудой, подчиняется более сложным законам движения. Для такого маятника они рассчитываются по формуле:

sin x/2 = u * sn(ωt/u),

где sn - синус Якоби, который для u < 1 является периодической функцией, а при малых u он совпадает с простым тригонометрическим синусом. Значение u определяют следующим выражением:

u = (ε + ω2)/2ω2,

где ε = E/mL2 (mL2 - энергия маятника).

Определение периода колебания нелинейного маятника осуществляется по формуле:

где Ω = π/2 * ω/2K(u), K - эллиптический интеграл, π - 3,14.

Движение маятника по сепаратрисе

Сепаратрисой называют траекторию динамической системы, у которой двумерное фазовое пространство. Математический маятник движется по ней непериодически. В бесконечно дальнем моменте времени он падает из крайнего верхнего положения в сторону с нулевой скоростью, затем постепенно набирает ее. В конечном итоге он останавливается, вернувшись в исходное положение.

Если амплитуда колебаний маятника приближается к числу π , это говорит о том, что движение на фазовой плоскости приближается к сепаратрисе. В этом случае под действием малой вынуждающей периодической силы механическая система проявляет хаотическое поведение.

При отклонении математического маятника от положения равновесия с некоторым углом φ возникает касательная силы тяжести Fτ = -mg sin φ. Знак «минус» означает, что эта касательная составляющая направляется в противоположную от отклонения маятника сторону. При обозначении через x смещения маятника по дуге окружности с радиусом L его угловое смещение равняется φ = x/L. Второй закон предназначенный для проекций и силы, даст искомое значение:

mg τ = Fτ = -mg sin x/L

Исходя из этого соотношения, видно, что этот маятник представляет собой нелинейную систему, поскольку сила, которая стремится вернуть его в положение равновесия, всегда пропорциональна не смещению x, а sin x/L.

Только тогда, когда математический маятник осуществляет малые колебания, он является гармоническим осциллятором. Иными словами, он становится механической системой, способной выполнять гармонические колебания. Такое приближение практически справедливо для углов в 15-20°. Колебания маятника с большими амплитудами не является гармоническим.

Закон Ньютона для малых колебаний маятника

Если данная механическая система выполняет малые колебания, 2-й закон Ньютона будет выглядеть таким образом:

mg τ = Fτ = -m* g/L* x.

Исходя из этого, можно заключить, что математического маятника пропорционально его смещению со знаком «минус». Это и является условием, благодаря которому система становится гармоническим осциллятором. Модуль коэффициента пропорциональности между смещением и ускорением равняется квадрату круговой частоты:

ω02 = g/L; ω0 = √ g/L.

Эта формула отражает собственную частоту малых колебаний этого вида маятника. Исходя из этого,

T = 2π/ ω0 = 2π√ g/L.

Вычисления на основе закона сохранения энергии

Свойства маятника можно описать и при помощи закона сохранения энергии. При этом следует учитывать, что маятника в поле тяжести равняется:

E = mg∆h = mgL(1 - cos α) = mgL2sin2 α/2

Полная равняется кинетической или максимальной потенциальной: Epmax = Ekmsx = E

После того как будет записан закон сохранения энергии, берут производную от правой и левой частей уравнения:

Поскольку производная от постоянных величин равняется 0, то (Ep + Ek)" = 0. Производная суммы равняется сумме производных:

Ep" = (mg/L*x2/2)" = mg/2L*2x*x" = mg/L*v + Ek" = (mv2/2) = m/2(v2)" = m/2*2v*v" = mv* α,

следовательно:

Mg/L*xv + mva = v (mg/L*x + m α) = 0.

Исходя из последней формулы находим: α = - g/L*x.

Практическое применение математического маятника

Ускорение изменяется с географической широтой, поскольку плотность земной коры по всей планете не одинакова. Там, где залегают породы с большей плотностью, оно будет несколько выше. Ускорение математического маятника нередко применяют для геологоразведки. В его помощью ищут различные полезные ископаемые. Просто подсчитав количество колебаний маятника, можно обнаружить в недрах Земли каменный уголь или руду. Это связано с тем, что такие ископаемые имеют плотность и массу больше, чем лежащие под ними рыхлые горные породы.

Математическим маятником пользовались такие выдающиеся ученые, как Сократ, Аристотель, Платон, Плутарх, Архимед. Многие из них верили в то, что эта механическая система может влиять на судьбу и жизнь человека. Архимед использовал математический маятник при своих вычислениях. В наше время многие оккультисты и экстрасенсы пользуются этой механической системой для осуществления своих пророчеств или поиска пропавших людей.

Известный французский астроном и естествоиспытатель К. Фламмарион для своих исследований также использовал математический маятник. Он утверждал, что с его помощью ему удалось предсказать открытие новой планеты, появление Тунгусского метеорита и другие важные события. Во время Второй мировой войны в Германии (г. Берлин) работал специализированный Институт маятника. В наши дни подобными исследованиями занят Мюнхенский институт парапсихологии. Свою работу с маятником сотрудники этого заведения называют «радиэстезией».