альберт Эйнштейн (стр. 2 из 6)

Бесплодные споры, затянувшиеся на долгие годы, не приносили молодому Ньютону ничего, кроме больших потерь времени и резкого ухудшения характера, который стал еще более подозрителен и скрытен, молчалив и беспощаден к коллегам.

Вскоре, однако, Ньютон потерял терпение и не выдержал. Он считал, что его открытия всем понятны и ясны, и все тут же должны принять их. Он был не против споров, но полагал, что в споре идей, как в скрещении шпаг, должна была рождаться искра нового знания; здесь же этого явно не происходило. Он слишком сильно превосходил своих соперников, а в некоторых случаях, увлекшись борьбой, и сам не видел их сильных сторон и здравых мыслей.

Ньютоном двигала чистая страсть к познанию, которая не позволяла ему допускать малейших отклонений от научной истины. Любая критика выводила его из себя, повергала его в тревогу и беспокойство, которые он мог погасить лишь яростной атакой на покушающихся. Он готов был испепелить, уничтожить тех, кто мешал пробиться росткам научной истины.

Духовное ученое богатство, братство, о котором одиноко мечтал Ньютон в Кембридже, оказалось составленным из врагов, подозрительных и недоброжелательных. Дружная оппозиция статье Ньютона со стороны Гюйгенса, Гука, Пардиза, льежских иезуитов оказалась для Ньютона тяжелой травмой. Он решил навсегда отказаться от дальнейшей публикации своих работ.

Он ревниво считал, что открытие принадлежит ему навечно, если даже оно было запрятано лишь в его голове. Он искренне полагал, что своевременная публикация не приносит никаких прав. Первооткрывателем перед Богом всегда останется тот, кто открыл первым…

С раннего детства у Ньютона наблюдается склонность к систематизации, поискам связей между предметами и явлениями.

Ньютон не придерживается никаких гипотез. Мысль четко регистрирует результаты эксперимента, эксперимент устраняет малейшие сомнения мысли. Каждое предположение тут же сопровождается его экспериментальным изучением. Эксперименты приводят к теоремам, теоремы проверяются опытом, они дают возможность предсказывать будущие явления. Ньютон ничему не верит на слово, строго следуя и девизу Королевского общества: «Ничто на слово», и Бэкону, и Декарту, начавшему свою книгу: «Начала философии» с призыва все подвергнуть сомнению.

Ньютон полностью отказался от физики. Он связал конкретные цвета с законом преломления и тем самым превратил их оценку из субъективной в настоящую. Кропотливо, шаг за шагом проникал он в глубь свойств света и проверял каждый этап доказательным экспериментом.

Гипотезы Гука и теории Ньютона, несмотря на уверения Ньютона, не имели между собой ничего общего. Первые были плодом раскованным, чрезвычайно остроумным, чаще – фантазией художника, вторые были реальностью, соком самой жизни. Теории Ньютона делали возможными законы физики как точной науки. Она стала все больше приближаться к математике и все больше отдаляться от философии.

Законы Ньютона:

На формирование корпускулярных представлений о свете явным образом повлияло, что в это уже, в основном, завершилась работа, которой суждено было стать основным великим итогом трудов Ньютона – создание единой, основанной на сформулированных им законах механики физической картины Мира.

В основе этой картины лежало представление о материальных точках – физически бесконечно малых частицах материи и о законах, управляющих их движением. Именно законченность. Первый из этих законов был, фактически, определением инерциальных систем отчета: именно в таких системах не испытывающие никаких воздействий материальные точки движутся равномерно и прямолинейно.

Любое тело, до тех пор, пока оно остаётся изолированным, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. (Закон инерции).

Второй закон механики играет центральную роль. Он гласит, что изменение количества, движения (произведения массы на скорость) за единицу времени равно силе, действующей на материальную точку. Масса каждой из этих точек является неизменной величиной. Вообще все эти точки «не истираются», по выражению Ньютона, каждая из них вечна, т.е. не может ни возникать, ни уничтожаться. Материальные точки взаимодействуют, и количественной мерой воздействия на каждую из них и является сила. Задача выяснения того, каковы эти силы, является корневой проблемой механики.

Если на частицу с массой m окружающие тела действуют с силой F, то эта частица приобретает такое ускорение a, что произведения её массы на ускорение будет равно действующей силе:

ma = F

Аристотель 2,5 тыс. лет назад связал F и V. Ньютон связал F и a.

Наконец, третий закон – закон «равенства действия и противодействия» объяснял, почему полный импульс любого тела, не испытывающего внешних воздействий, остаётся неизменным, как бы ни взаимодействовали между собой его составные части.

Действие равно противодействию. Силы взаимодействия любых двух частиц всегда равны по модулю и направлены в противоположенные стороны вдоль соединяющей её прямой:

-F2-1 = F1-2

Следствия из законов Ньютона:

I. Сила взаимодействия других тел на частицу убывает до нуля при увеличении расстояния до этой частицы.

II. Сила, с которой разные тела действуют на частицу равна сумме этих сил.

F=F1+F2+F3+… - принцип независимости взаимодействия, принцип суперпозиции (наложения) сил.

Fр=Fт+Fупр+Fтр

Fт. = сила тяжести;

Fупр. = сила упругости;

Fтр. = сила трения;

Fр. = сила равнодействующая.

III. Сумма всех внутренних сил, действующих в любой системе всегда равна нулю.

Внутренние силы – силы, действующие между телами самой системы:

Σ Fвнутр. = 0

IV. Отношение модулей ускорения, полученных двумя телами в результате взаимодействия, равно обратному отношению их масс.

a1 m2 m1∙a1 = m2∙a2

F1 = F2

Тело с большей массой более инертно.

V. Масса системы тел равна сумме масс всех тел этой системы.

Нсист = m1+m2+m3… - свойство аддитивности.

VI. Одни законы для всех сил.

Fт. = mg – сила тяжести;

g = 9, 81 м/с² (ускорение свободного падения).

Fупр. = К ∆f – сила упругости;

∆f – удлинение;

К – жесткость пружины.

Fтр. = MN – сила трения;

M – коэффициент трения;

N – реакция опоры.

Закон всемирного тяготения. Ньютон узнал, что радиуса Земли, которым он пользовался при расчетах, было неверным. Повторив вычисления с более точным значением этого радиуса, Ньютон получил прекрасное совпадение результата.

Поставив проблему изучения различных сил, Ньютон сам же дал первый блистательный пример её решения, сформулировав закон всемирного тяготения: сила гравитационного притяжения между телами, размеры которых значительно меньше расстояния между ними, прямо пропорциональна их массам, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль соединяющей их прямой. Закон всемирного тяготения позволил Ньютону дать количественное объяснение движению планет вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, понять природу морских приливов. Это не могло не произвести огромного впечатления на умы исследователей. Прошло четыре года, и лишь тогда, многократно убедившись, что ошибки нет, Ньютон публикует свое великое открытие – постижение тайны всемирного тяготения. Ньютон предпочитал заявлять о своем открытии лишь тогда, когда его уже невозможно будет смести потоком неизбежной критики.

Программа единого механического описания всех явлений природы – и «земных», и «небесных» на долгие годы утвердились в физике. Более того, многим физикам в течение двух столетий сам вопрос о границах применимости законов Ньютона представлялся неоправданным.