18:30 | 21 сентября, 2020

Почему сэр Исаак Ньютон часто считается ученым номер один всех времен. И хотя мы все вынуждены изучать его законы движения и концепции гравитации в средней школе, мы мало знаем о том, почему его основополагающая работа «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» («математические принципы естественной философии») так важна. Так что давайте немного покопаемся в уме гения...
Каковы законы движения Ньютона? фото 2
Дата : 8 июля   /  Фуад Кулиев   /   Комментариев: 0

Оставаться на месте

Философы во все времена искали фундаментальные законы, простые правила Вселенной, которые могли бы объяснить большое и дикое разнообразие явлений, которые мы видим в окружающем нас мире. Они работали над этой задачей и в основном терпели неудачу в течение нескольких тысячелетий, пока Ньютон не появился в конце 1600-х годов и не показал им, как это сделать. В «принципах» Ньютон изложил три простых правила вселенной. На первый взгляд, более трехсот лет спустя, они кажутся простыми, интуитивными и очевидными, но это только потому, что у нас было более трехсот лет. В то время они были совершенными революциями в мышлении. Его первый закон гласил, что объекты, находящиеся в покое, стремятся оставаться в покое, а объекты в движении стремятся оставаться в движении. Другими словами, существует такая вещь, как «инерция», которая является мерой сопротивления объекта движению. Эта идея была новой. Раньше большинство мыслителей считали, что отдельные объекты имеют естественную склонность либо двигаться, либо не двигаться (например, чтобы объяснить, почему ветер дует, а камни предпочитают оставаться на месте). Точно так же некоторые объекты предпочитали плавать (как облака), а другие-нет (как люди). Но Ньютон перевернул это с ног на голову: все объекты обладают врожденным сопротивлением новому движению, и требуется сила, чтобы заставить их измениться.

Небольшой толчок

Второй закон Ньютона: силы, приложенные к объекту, дают ему ускорение, причем величина ускорения зависит от массы объекта. Это тоже шло вразрез с господствующей мудростью, которая считала, что силы, приложенные к объекту, придают ему скорость. Это отчасти верно, потому что ускорение-это изменение скорости, но оно упускает из виду более широкую картину, к которой стремился Ньютон. После ускорения до определенной скорости объект будет поддерживать эту скорость до тех пор, пока не будет применена новая сила, чтобы ускорить или замедлить его. Второй закон Ньютона — это закон сохранения импульса, написанный по-другому. Объекты будут сохранять свой импульс до тех пор, пока не будет приложена сила, и эта сила изменит импульс. Все взаимодействия между объектами (например, столкновения, удары и т.д.) будут сохранять общее количество импульса между ними.
Если вы никогда раньше не сталкивались с сохранением импульса, вы должны знать, что эта концепция является краеугольным камнем каждой отдельной отрасли физики. Серьезно, все это: общая и специальная теория относительности, квантовая механика, термодинамика, физика элементарных частиц и так далее. Все они полагаются на сохранение импульса. Вся современная физика сводится к выражению сохранения импульса в различных сценариях. От электронов в атоме до расширения Вселенной, все это связано с одной и той же концепцией, которая может проследить свои корни до второго закона Ньютона.

Равный и противоположный

Последний закон Ньютона о том, что каждая сила имеет равную и противоположную силу, кажется дополнением. Но это тоже была большая революция в мышлении. Когда вы толкаете что-то, вы прикладываете к нему силу и заставляете его ускоряться. Проще простого, верно? Но знаете ли вы, что объект одновременно отталкивает вас? Как это может быть, если вы не двигаетесь, а объект движется? Ключ в том, что пока силы равны, ускорения нет. если вы более массивны, чем футбольный мяч, то когда вы ударите его, ваше ускорение будет небольшим, в то время как футбольный мяч полетит. Но эта сила, возвращающаяся к вам, и есть то, что дает вам ощущение сопротивления. Другой пример: когда вы сидите на стуле, вы прикладываете к нему силу, но стул также прикладывает силу вам.
Последнее озарение- это то, как Ньютон открыл весь космос. Наблюдая, как яблоко падает с дерева, он понял, что если Земля прикладывает силу к яблоку, то и яблоко должно прикладывать силу к Земле. Но мы не видим, как движется Земля, потому что она такая массивная. С помощью этой линии рассуждений Ньютон смог доказать, что гравитационная сила не просто ощущается вблизи поверхности Земли, но что она действительно универсальна: все объекты в космосе связаны со всеми другими объектами невидимыми цепями гравитации. Вооруженный этой проницательностью и своими новыми законами, Ньютон смог объяснить все, начиная с орбит планет и кончая циклами приливов и отливов. Это сила, которую вы знаете от правильного понимания фундаментальных законов природы, законов, которые были единственной парадигмой в течение более чем 200 лет (до развития теории относительности и квантовой механики) и продолжают играть центральную роль в нашей повседневной жизни.
ВНИМАНИЕ! При копировании материала активная ссылка на статью сайта SKNEWS.RU обязательна!
8 июля 2020, 09:30
Автор: Фуад Кулиев
Просмотров: 1424
Поделиться:

Ссылки по теме

Комментарии к статье 0

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы оставить комментарий (сейчас комментариев: 0)