Читать книгу Космический эфир – это двумерный квантовый мир - Валерий Жиглов - Страница 5
Часть I. Историко-научный контекст
Глава 1. История изучения свойств пространства-времени
§1.2 Классическая механика Ньютона
ОглавлениеНаучная революция XVII века стала началом нового периода изучения пространства и времени. Английский физик и математик Исаак Ньютон заложил основы классической механики своей фундаментальной работой «Математические начала натуральной философии» (Principia Mathematica), опубликованной в 1687 году.
Центральное положение в трудах Ньютона занимают три закона движения и закон всемирного тяготения, остававшиеся справедливыми вплоть до конца XIX века.
Представление Ньютона о мире основывается на ряде ключевых идей:
Абсолютное пространство и время
Ньютон вводит понятия абсолютного пространства и времени, утверждая, что они существуют вне зависимости от наличия материи или происходящих событий. Пространство мыслится бесконечным, однородным и изотропным, а время протекает равномерно и единообразно для всех наблюдателей. Согласно представлениям Ньютона, пространство и время абсолютно самостоятельны и независимы друг от друга.
Пространство служит пассивной сценой, на которой происходят события, а время является мерой длительности этих событий. Всякое тело находится в покое или движении относительно абсолютного пространства, а ход времени остается неизменным повсюду и всегда.
Законы Ньютона формулируются исходя из такого понимания пространства и времени:
– Первый закон: каждое тело пребывает в покое или равномерном прямолинейном движении, пока на него не действует внешняя сила.
– Второй закон: ускорение тела зависит от приложенной силы и массы тела (F = m*a).
– Третий закон: силы действия и противодействия равны (FA_B = -FB_A).
Закон всемирного тяготения Ньютона определяет силу притяжения между двумя телами, которая прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = G* (m1*m2) / (r^2)
где G – гравитационная постоянная, m1 и m2 – массы тел, r – расстояние между центрами масс.
Успехи ньютоновской механики
Классическая механика Ньютона достигла выдающихся результатов в описании множества природных процессов – от падений яблок до движений планет. Ее простота и точность позволяли успешно решать инженерные задачи XVIII – XIX столетий. Тем не менее прогресс технологий и повышение точности наблюдений постепенно выявляли явления, выходящие за рамки ньютоновского подхода.
Так, аномалии в траекториях комет и других небесных тел вызвали сомнение в универсальности законов Ньютона. Постепенно накапливались трудности объяснения некоторых астрономических и микроструктурных эффектов, сигнализируя о назревающей смене научной парадигмы.
Однако труды Ньютона обеспечили научному сообществу беспрецедентную степень точности и надежности предсказаний макропроцессов, оказав значительное влияние на развитие науки и человеческой цивилизации.