Istorijos transliacijos

Kodėl Niutono pastebėtas krintantis obuolys buvo reikšmingas?

Kodėl Niutono pastebėtas krintantis obuolys buvo reikšmingas?

Kaip aprašyta šiame „Wikipedia“ straipsnyje, 1666 m. Niutonas buvo sode, kai pastebėjo nukritusį obuolį. Žinoma, Niutonas negalėjo būti pirmasis žmogus, pastebėjęs, kad nukritus viskas nukrito. Esu tikras, kad daugelis sodininkų tai matė, ir aš radau įrodymų iš senų istorijų apie tai, kad „Galileo Galilei“ numetė daiktus iš bokštų, ir kitų pasakojimų apie žmones, besistengiančius kurti sparnuotas mašinas, ir tai yra pakankamai įrodymas, kad žmonės pastebėjo, jog viskas linkę kristi žemyn. Taigi kodėl Niutono pastebėjimas apie tokį elgesį buvo daug reikšmingesnis?


Pastebėjimas, kad obuoliai krenta ant žemės, savaime nėra reikšmingas. Svarbus yra konceptualus šuolis, kurį atliko Niutonas, (kaip jis praneša) sėdėdamas savo sode. Prieš Niutoną mįslė buvo išreikšta taip: „jei obuoliai krenta, kodėl Mėnulis lieka danguje?“. Proveržis buvo Niutonas, staiga supratęs, kad tai neteisingas klausimas: Mėnulis yra taip pat krinta į Žemę! Tačiau jis turi pakankamai šoninių judesių, kad „vis dingtų“ (tai, ką dabar vadiname „buvimu orbitoje“).

Niutonas galėjo pagalvoti kad nes jis jau buvo supratęs, kad kai objektas juda, jis pats savaime neturi jokios priežasties nejudėti: jūs turite stumti vežimėlį, kad jis pradėtų judėti, bet taip pat turite ką nors padaryti, kad jį sustabdytumėte . Prieš „Galileo“ visi buvo įsitikinę, kad judantis objektas negali judėti neribotą laiką; kiekvienas objektas pats savaime turėjo sustoti. „Galileo“ pirmasis pademonstravo, kad tai netiesa - iš tikrųjų pirmasis sugalvojo, kad išbandyti dalykus yra geresnis būdas pademonstruoti fizikos dalykus, o ne tik galvoti apie juos abstrakčiai. Niutonas, naudodamas naujas matematines priemones („begalinis mažasis skaičiavimas“ - idėja, kurią Leibnicas taip pat gavo savarankiškai maždaug tuo pačiu metu), galėtų tai įforminti kaip savo pirmąjį įstatymą. Remdamasis šiomis žiniomis, jis pagaliau galėjo įsivaizduoti, kad jei Mėnulis judėtų į šoną, tada jis ir toliau judėtų į šoną, taigi ir toliau trūks Žemės, kol ji kris link jos.

Visa tai susikristalizavo jo galvoje tam tikru momentu, kai jis dažniausiai ilsėjosi ramioje aplinkoje. Kaip manoma, Nietzsche kažkada yra sakęs: „visos tikrai puikios mintys kyla vaikščiojant“. Todėl Niutonas padarė vieną didžiausių visų laikų fizikos laimėjimų, stebėdamas kažką tokio kasdieniško, kaip krintantis obuolys. Taip veikia žmogaus smegenys.

(Beje, obuolių istorija buvo naudojama tiksliam mokslinio proveržio datai nustatyti, nes obuoliai krenta tik tam tikru rudens laikotarpiu. Tačiau istorija yra malonu istorija, apie kurią pranešė tik Niutonas, mokėjęs parduoti savo idėjas, todėl istorija gali būti mitas.)


Norėdami pridėti prie @Thomas-Pornin atsakymo ir Beno Crowello komentaro, Niutonas suprato, kad jėga veikia obuolį. Klausimas buvo, koks aukštas turėtų būti obuolys, kol jėga nustojo veikti. Kaip, kodėl gravitacija neveikia Mėnulyje? Niutono įžvalga buvo ta, kad jėga niekada nenustoja veikti, tai yra visuotinė jėga.


Niutonas gravitaciją suprato gerokai anksčiau, nei obuolys nukrito prieš jį nuo medžio - tačiau jo paaiškinimai pasirodė kaip beprotiškas pamišėlio posūkis paprastam to meto žmogui.

Nelaimingajam genijui Niutonui tikrai buvo sunku sugalvoti būdą, kaip priversti šiuos žmones suprasti tai, kas jam taip akivaizdu!

Nuo medžio nukritęs obuolys buvo ta istorija, kuri pagaliau užklupo jo auditoriją pakankamai ilgai, kad jie rastų vertę bandydami suprasti, kodėl Niutonas bandė jiems pasakyti.


Vapskritimas = (GM/R) 1/2

kur G yra gravitacijos konstanta, R yra orbitos spindulys, M yra didesnio objekto, kaip ir Žemė, masė, aplink kurią skrieja mažesnis objektas. Atkreipkite dėmesį, kad formulė nepriklauso nuo mažesnio objekto masės. (Šis paskutinis faktas išplaukia iš Niutono teorijos ir yra susijęs su „Galileo“ eksperimentine išvada, kad du skirtingos masės objektai, nukritę iš to paties aukščio, nukrenta į Žemę tuo pačiu metu.)

Pagal šią formulę galime apskaičiuoti, kaip greitai mėnulis juda savo orbita aplink Žemę. Prijungus Žemės masę M = 6 x 10 24 kg, mėnulio orbitos spindulį R = 3,84 x 10 8 metrai ir gravitacijos konstantą G = 6,67 x 10-11 niutono metrą 2 / kg 2, tada mėnulio greitis yra 1020 metrų/s. Tai yra apie 2278 mylių per valandą.

(Ei, taigi, jei jis juda taip greitai, 5 kartus greičiau nei reaktyviniai lėktuvai, kodėl atrodo, kad purkštukai danguje juda greičiau nei mėnulis? Į šį klausimą turėsite atsakyti patys.)

Kadangi apskritimo greitis kinta atvirkščiai su kvadratine R šaknimi, mažesnės orbitos objektas turi didesnį greitį, nes gravitacija yra stipresnė. Tas pats R = 6578 km virš Žemės centro apskaičiavimas mums sako, kad palydovas turi judėti 17 400 mylių per valandą greičiu (= 7790 m/s). Taigi raketos turi judėti neįtikėtinai greitai. Raketa turi pakilti, o tada sukti į tašką apskritoje orbitoje tinkamu greičiu. Bet kai jis pasiekia tokį greitį, jis liks orbitoje be tolesnės raketinės jėgos.

Kadangi palydovo orbitos greitis priklauso nuo jo atstumo nuo Žemės centro, kuo toliau, tuo ilgesnis orbitos laikotarpis. Prie Žemės orbitos periodas yra apie 1,5 valandos. Jei nuvažiuojate maždaug 42 000 km (26 000) mylių, orbitos laikotarpis yra 24 valandos. Taigi palydovas būtų GEOSINCHRONINĖJE ORBITOJE. Įsivaizduokite, kad paleidžiate palydovą į rytus virš Žemės pusiaujo geosynchronine orbita: tada palydovas visą savo orbitos laiką išliks virš tos pačios Žemės vietos.


Niutono obuolys: tikra istorija

Mes visi girdėjome istoriją. Jaunas Izaokas Niutonas sėdi po obelimi ir mąsto apie paslaptingą visatą. Staiga – švilpukas! -obuolys trenkia jam į galvą. “Aha! ” jis šaukia, o gal, “Eureka! ” Akimirksniu jis supranta, kad ta pati jėga, dėl kurios obuolys sudužo į žemę, taip pat neleidžia Mėnuliui kristi į Žemę, o Žemė krinta link saulės: gravitacija.

Arba kažkas panašaus. Apokrifinė istorija yra viena garsiausių mokslo istorijoje, ir dabar jūs galite pamatyti, ką Niutonas iš tikrųjų pasakė. Londono Karališkosios draugijos archyvuose susipainiojo rankraštis, kuriame buvo tiesa apie obuolį.

Tai rankraštis, kuris taps Niutono biografija pavadinimu Atsiminimai apie serą Izaoką Niutoną ir#8217s gyvenimasparašė Williamas Stukeley, archeologas ir vienas iš pirmųjų Niutono biografų, ir paskelbtas 1752. Niutonas papasakojo obuolio istoriją Stukeley, kuris ją perdavė taip:

“Po vakarienės, kai oras buvo šiltas, nuėjome į sodą ir išgėrėme thea, kai kurių obelų pavėsyje, - sakė jis, kad jis buvo toje pačioje situacijoje, kaip ir anksčiau protas. Tai buvo proga ir#8217d nukritus obuoliui, kai jis sėdėjo susimąstęs. Kodėl tas obuolys visada turėtų nusileisti statmenai žemei, pagalvojo jis sau … ”

Skelbimas

Karališkoji draugija šiandien pirmą kartą paskelbė rankraštį visiškai interaktyvia skaitmenine forma savo svetainėje adresu royalsociety.org/turning-the-pages. Skaitmeninis leidimas įvyksta tą pačią dieną kaip ir paskelbimas Matydamas Toliau („HarperPress“, 25 svarai), iliustruota Karališkosios draugijos istorija, kurią redagavo Billas Brysonas, šiemet pažymintis Karališkosios draugijos 350 -ąsias metines.

Taigi paaiškėja, kad obuolių istorija yra tikra ir#8211. Obuoliui gal neteko Niutonas į galvą, bet aš vis tiek jį įsivaizduoju taip. Tuo tarpu praėjus trims su puse šimtmečio ir vėliau Albertui Einšteinui, fizikai vis dar to nedaro tikrai suprasti gravitaciją. Mums reikės didesnio obuolio.


Izaoko Niutono krintanti obuolių pasaka patenka į žiniatinklį

Tai garsiausias obuolys moksle. Vaisiai, kurie atšoko nuo sero Izaoko Niutono galvos, kai jis savo sode mąstė apie visatą, neva įkvėpė didįjį mokslininką plėtoti savo gravitacijos teoriją. Deja, kaip ir daugelis viliojančių pasakų, ši nėra visiškai tiesa.

Dabar kiekvienas, norintis ištirti geriausią originalų vienos iš pagrindinių mokslo įžvalgų šaltinį, gali tai padaryti. Karališkoji draugija pirmą kartą internete pateikia 100 puslapių rankraštį, kurį sukūrė gydytojas Williamas Stukeley, parašęs Niutono gyvenimo atsiminimus.

„Po vakarienės, kai oras buvo šiltas, nuėjome į sodą ir išgėrėme arbatos, kai kurių obelų pavėsyje“, - rašė Stukeley 1752 m. Paskelbtuose straipsniuose, kurie anksčiau buvo prieinami tik akademikams. "Jis man pasakė, kad jis buvo toje pačioje situacijoje, kaip ir anksčiau, jo galvoje kilo gravitacijos sąvoka. Tai atsitiko dėl obuolio kritimo, kai jis sėdėjo susimąstęs. Kodėl tas obuolys visada turėtų nusileido statmenai žemei, manė jis sau “.

Keith Moore, Karališkosios draugijos bibliotekos ir archyvų vadovas, sakė: "Mokslininkai žino, iš kur kilusi obuolių istorija, ir aišku, kad tai anekdotas Niutonas. Mes norime, kad visuomenė pamatytų patį rankraštį. Tai buvo ne tik Niutonas, kuris jį šlifavo, naujos kartos taip pat suteikė blizgesį - ši istorija jį tik šiek tiek humanizuoja “.

Rankraštis yra vienas iš septynių dokumentų, kurie buvo paskelbti internete kaip Karališkosios draugijos 350 -mečio minėjimo dalis. Karališkosios draugijos prezidentas Martinas Reesas sakė, kad internete yra skelbiami ir kiti archyvo lobiai.

Robertas Iliffe'as, Sasekso universitete įsikūrusio Niutono projekto redaktorius, sakė, kad Stukeley turėjo keletą geriausiai žinomų viešai neatskleistų žinių apie Niutono klaidas, pavyzdžiui, didžiojo žmogaus užmaršumą. „Niutono knygoje yra istorija, vedanti arklį į kalną visai šalia Granthamo, ir jis tuo pačiu metu skaito knygą kaire ranka“, - sakė jis. - Kai jis pakyla į kalvos viršūnę, jis sužino, kad skaitydamas knygą arklys jau seniai prisirišo.

„Stukeley“ dokumentuose yra pasakojimų iš Niutono vaikystės, kaip jis pastatė vėjo malūno modelį, pagrįstą viso masto modeliu netoli savo Granthamo namų. Neapsikentęs savo vėjo varomos mašinos, jis pradėjo kurti visiškai funkcionalią versiją-varomą pele. "Izaokas nebuvo patenkintas šia plikąja imitacija. Jo sp [iri] t paskatino jį peržengti savo prototipo ribas. Jis galėjo į jį įkišti pelę, kuri [natūraliai veikė kaip vėjas]. Taigi jis formuodavo pelę „Miller & amp“ juokaudami skundėsi, koks jis vagis, nes suvalgė visus į malūną įdėtus kukurūzus “.

Kiti dokumentai, kuriuos šiandien paskelbė Karališkoji draugija, yra Richardo Wallerio anglų laukinių gėlių piešiniai, anatominiai brėžiniai, pagrįsti ankstyvomis žmogaus kūno skrodimo detalėmis, ir iškastinių trilobitų eskizai, kuriuos padarė seras Henris Jamesas apie 1843 m. "[Wallerio piešiniai] nusipelno būti geriau žinomi. - tai įrašas apie mokslininką, bandantį suvokti, kaip turėtų būti rodomi botaniniai egzemplioriai “, - sakė Moore'as. "Walleris buvo labai suinteresuotas, kaip atkurti spalvas, o tai buvo labai pažengusi į tą laikotarpį."

Taip pat yra svarbių istorinių dokumentų. „Ankstyvosiomis dienomis Karališkosios draugijos nariai buvo ne tik mokslininkai, kaip mes juos apibrėžiame dabar, bet ir domėjosi visokiais dalykais. Johnas Locke'as, kuris šiais laikais yra gerai žinomas kaip filosofas, buvo bendradarbis ir [1681 m. ] dalyvavo rengiant konstitucinį dokumentą vienai iš Amerikos kolonijų - Karolinos. Mes manėme, kad tai atgaminsime, kad JAV žmonės tai matytų “, - sakė Moore'as.

Karališkosios draugijos archyvuose yra daugiau nei 250 000 rankraščių ir popieriaus lapų, o šiandieninis leidinys yra bandymo visa tai padaryti vieną dieną pradžia. „Tai tik kūdikio žingsnis link mūsų archyvų platinimo visuomenei“, - sakė Moore'as.

„Rankraščiai yra svarbūs visame pasaulyje, ir mes pasitikime šiais dalykais tarptautinėje arenoje“.

Tolesni renginiai šiemet, minint Karališkosios draugijos jubiliejų, apims viešas paskaitas ir diskusijas, bendradarbiavimą su menininkais ir atlikėjais bei devynių dienų mokslo parodą Londono Pietų krante vasarą.


Kodėl Niutono pastebėtas krintantis obuolys buvo reikšmingas? - Istorija

Nors Kopernikas teisingai pastebėjo, kad planetos sukasi aplink Saulę, Kepleris teisingai nustatė jų orbitą. Būdamas 27 metų Kepleris tapo turtingo astronomo Tycho Brahe, kuris paprašė jo apibrėžti Marso orbitą, padėjėju. Brahe surinko visą gyvenimą astronominių stebėjimų, kurie, mirus, pateko į Keplerio ir rsquos rankas. (Brahe, turėjęs savo į Žemę orientuotą Visatos modelį, didžiąją dalį savo stebėjimų iš Keplerio bent iš dalies nesulaikė, nes nenorėjo, kad Kepleris juos panaudotų Koperniko teorijos teisingumui įrodyti.) Naudodamasis šiais stebėjimais, Kepleris nustatė, kad planetų orbitos laikėsi trijų įstatymų.

Kaip ir daugelis jo eros filosofų, Kepleris mistiškai tikėjo, kad apskritimas yra tobula Visatos ir rsquos forma ir kad, kaip dieviškosios tvarkos apraiška, planetos ir rsquo orbitos turi būti apskritos. Daugelį metų jis stengėsi, kad Brahe & rsquos Marso judėjimo stebėjimai atitiktų apskritą orbitą.

Tačiau galų gale Kepleris pastebėjo, kad įsivaizduojama linija, nubrėžta iš planetos į Saulę, lygiais laikais nušlavė vienodą erdvės plotą, nepriklausomai nuo to, kur planeta yra savo orbitoje. Jei ištrauksite trikampį iš Saulės į planetos ir rsquos poziciją vienu metu, o jo padėtį nustatytu laiku vėliau, mdashsay, 5 valandas ar 2 dienas, tada šio trikampio plotas visada bus tas pats, bet kurioje orbitos vietoje. Kad visi šie trikampiai turėtų tą patį plotą, planeta turi judėti greičiau, kai yra netoli Saulės, bet lėčiau, kai yra toliausiai nuo Saulės.

Šis atradimas (kuris tapo Keplerio ir rsquos antruoju orbitos judėjimo dėsniu) leido suvokti tai, kas tapo pirmuoju Keplerio ir rsquos įstatymu: kad planetos juda elipsėje (susmulkintame apskritime) su Saule viename fokusavimo taške, nukrypusi nuo centro.

Trečiasis Keplerio ir rsquo dėsnis rodo, kad egzistuoja tikslus matematinis ryšys tarp planetos ir rsquos atstumo nuo Saulės ir laiko, per kurį sukasi aplink Saulę. Būtent šis įstatymas įkvėpė Niutoną, kuris sugalvojo tris savo įstatymus paaiškinti, kodėl planetos juda taip, kaip juda.

Niutono ir rsquos judėjimo įstatymai

Jei Keplerio ir rsquos įstatymai apibrėžia planetų judėjimą, Niutono ir rsquos įstatymai apibrėžia judėjimą. Galvodamas apie Keplerio ir rsquos įstatymus, Niutonas suprato, kad visi judesiai, nesvarbu, ar tai būtų Mėnulio orbita aplink Žemę, ar obuolys, nukritęs nuo medžio, atitinka tuos pačius pagrindinius principus. Tam pačiam gamtiniam poveikiui, & quot; jis parašė, & ldquowe, kiek įmanoma, reikia priskirti tas pačias priežastis. & rdquo Ankstesnis aristotelinis mąstymas, fizikas Stephenas Hawkingas rašė, skirtingoms judėjimo rūšims priskyrė skirtingas priežastis. Suvienijęs visus judesius, Niutonas perkėlė mokslinę perspektyvą į didelių, vienijančių gamtos modelių paiešką. Niutonas išdėstė savo įstatymus knygoje „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“ (& ldquoMathematical Principles of Natural Philosophy, & rdquo), paskelbtoje 1687 m.

Įstatymas I. Kiekvienas kūnas ištveria savo ramybės būseną arba vienodą judesį teisinga linija, nebent jis yra priverstas pakeisti šią būseną jėgų sužavėtų jėgų dėka.

Iš esmės judantis objektas pakeis greitį ar kryptį, taip pat nejudantis objektas nepradės judėti, nebent jį veiktų kokia nors išorinė jėga. Įstatymas reguliariai apibendrinamas vienu žodžiu: inercija.

II įstatymas. Judesio keitimas visada yra proporcingas impulsinei jėgai ir yra padarytas teisingos linijos, kuria ta jėga yra paveikta, kryptimi.

Antrasis Niutono ir rsquo dėsnis labiausiai atpažįstamas pagal savo matematinę formą, ikoninę lygtį: F = ma. Jėgos stiprumą (F) apibrėžia tai, kiek ji keičia tam tikros masės (m) objekto judesį (pagreitį, a).

III įstatymas. Į kiekvieną veiksmą visada priešinama vienoda reakcija: arba dviejų kūnų tarpusavio veiksmai visada yra lygūs ir nukreipti į priešingas dalis.

Kaip aprašė pats Niutonas: & ldquoJei pirštu paspausite akmenį, pirštas taip pat bus spaudžiamas akmens. & Rdquo

Gravitacija

„Principia“ puslapiuose Niutonas taip pat pristatė savo visuotinės gravitacijos įstatymą kaip jo judėjimo įstatymų pavyzdį. Visa materija veikia jėgą, kurią jis pavadino gravitacija, kuri traukia visą kitą materiją link jos centro. Jėgos stiprumas priklauso nuo objekto masės: Saulė turi daugiau gravitacijos nei Žemė, kuri savo ruožtu turi daugiau gravitacijos nei obuolys. Be to, jėga silpnėja su atstumu. Objektus, esančius toli nuo Saulės, įtakoja jos gravitacija.

Niutono ir rsquos judėjimo ir gravitacijos įstatymai paaiškino Žemės ir rsquos metinę kelionę aplink Saulę. Žemė judėtų tiesiai į priekį per visatą, tačiau Saulė nuolat traukia mūsų planetą. Ši jėga lenkia Žemės ir rsquos kelią link Saulės, traukdama planetą į elipsinę (beveik apskritą) orbitą. Jo teorijos taip pat leido paaiškinti ir numatyti potvynius. Vandenyno vandens lygio kilimą ir kritimą sukuria Mėnulio traukos ratas, skriejantis aplink Žemę.

Einšteinas ir reliatyvumas

Idėjos, išdėstytos Niutono ir rsquos judėjimo įstatymuose ir visuotinėje gravitacijoje, beveik 220 metų buvo neginčijamos, kol Albertas Einšteinas 1905 m. Pristatė savo specialiojo reliatyvumo teoriją. Niutono ir rsquo teorija priklausė nuo prielaidos, kad masė, laikas ir atstumas yra pastovūs, nepriklausomai nuo to, kur juos matuojate. .

Reliatyvumo teorija laiko, erdvę ir masę traktuoja kaip sklandžius dalykus, apibrėžtus stebėtojo ir rsquos atskaitos sistemos. Visi mes, judantys per Visatą Žemėje, esame viename atskaitos rėmelyje, tačiau greitai judančio erdvėlaivio astronautas būtų kitame atskaitos rėmelyje.

Viename atskaitos rėmelyje klasikinės fizikos dėsniai, įskaitant Niutono ir RSKOS įstatymus, galioja. Tačiau Niutono ir rsquo įstatymai gali paaiškinti judesio, masės, atstumo ir laiko skirtumus, atsirandančius stebint objektus iš dviejų labai skirtingų atskaitos sistemų. Norėdami apibūdinti judėjimą tokiose situacijose, mokslininkai turi remtis Einšteino ir rsquos reliatyvumo teorija.

Tačiau esant mažam greičiui ir didelėms skalėms, reliatyvumo prognozuojami laiko, ilgio ir masės skirtumai yra pakankamai maži, todėl atrodo, kad jie yra pastovūs, ir Niutono ir rsquo įstatymai vis dar veikia. Apskritai, keli dalykai juda pakankamai greitai, kad galėtume pastebėti reliatyvumą. Dideliems, lėtai judantiems palydovams Niutono ir RSKOS įstatymai vis dar apibrėžia orbitas. Mes vis dar galime juos panaudoti Žemę stebinčių palydovų paleidimui ir jų judėjimo prognozavimui. Mes galime juos panaudoti, kad pasiektume Mėnulį, Marsą ir kitas vietas už Žemės. Dėl šios priežasties daugelis mokslininkų Einšteino ir rsquos bendrosios ir specialiosios reliatyvumo dėsnius laiko ne Niutono ir rsquos judėjimo ir visuotinės gravitacijos įstatymų pakeitimu, o visa jo idėjos kulminacija.


5. Niutonas vadovavo Karališkajai monetų kalyklai ir buvo įvykdytas klastotojams.

1696 m. Niutonas buvo paskirtas Karališkosios monetų kalyklos, kuri buvo atsakinga už Anglijos valiutos gamybą, prižiūrėtojo pareigas. Jis paliko savo senus namus Kembridžą ir persikėlė į savo šalies sostinę, kur Londono Taueryje buvo įsikūrusi kalykla. Po trejų metų Niutonas buvo paaukštintas į pelningesnį kalyklos meistro postą - šias pareigas jis ėjo iki mirties 1727 m. iš apyvartos ir pakeiskite juos patikimesne valiuta. Jis taip pat buvo sutelktas į klastotojų tyrimą ir dėl to susipažino su apleistu pilvo dalimi mieste, asmeniškai susekdamas ir apklausęs įtariamus nusikaltėlius, pakeliui sulaukęs grasinimų mirtimi. Nemažai klastotojų, po kurių jis ėjo, buvo išsiųsti į kartuves.


Kas buvo seras Izaokas Niutonas?

Seras Izaokas Niutonas, gimęs 1643 m., Buvo vienas įtakingiausių visų laikų mokslininkų. Išplėtęs ankstesnių produktyvių mokslininkų, tokių kaip Galilėjus ir Aristotelis, idėjas, jis sugebėjo teorijas paversti praktika, o jo idėjos tapo šiuolaikinės fizikos pagrindu.

Savo judesio dėsnius Niutonas sukūrė 1666 m., Būdamas vos 23 metų. 1687 m. Jis pristatė įstatymus savo pagrindiniame darbe „Principia Mathematica Philosophiae Naturalis“, kuriame paaiškino, kaip išorės jėgos veikia objektų judėjimą.

Kurdamas savo tris dėsnius, Niutonas supaprastino objektus, sumažindamas juos iki matematinių taškų be dydžio ar sukimosi, kad leistų jam nekreipti dėmesio į tokius veiksnius kaip trintis, oro pasipriešinimas, temperatūra ir medžiagos savybės ir sutelkti dėmesį į rezultatus, kuriuos galima iliustruoti visiškai atsižvelgiant į masę, ilgį ir laikas.

Niutono dėsniai nurodo objektų judėjimą inerciniame atskaitos rėmelyje, kurį galima apibūdinti kaip sistemą, kurioje objektas lieka ramybėje arba juda pastoviu tiesiniu greičiu, nebent veikiamas išorinių jėgų. Niutonas nustatė, kad judėjimas tokioje sistemoje gali būti išreikštas naudojant tris paprastus įstatymus.


Mūsų Niutono obelų kilmė:

Obuoliai yra ypač reta Kento ir rsquo gėlių veislė, pirmą kartą paminėta XV a. Medį, kurį augome čia, fizikos skyriuje, mums parūpino Kew Sodai 1976 m. Jis atėjo iš Kembridžo botanikos sodas kas jį gavo iš Vaisių tyrimų stotis East Malling mieste Kente. Jie gavo savo atsargas iš medžio Beltono parkas Linkolnšyre 1930 m. Woolsthorpe dvaras kunigas Charlesas Turnoras apie 1820 m.


Krentanti „Apple“ istorija (anekdotas)

Ką tai daro: citatos apie Niutono ir obuolio istoriją.

Parodytos sąvokos: tai nėra demonstracija.

    Iš Augusto De Morgano „Paradoksų biudžetas“ (SFU PN 6361 D45 1915 2 t.):

Greene'as yra vienas iš šaltinių, leidžiančių Niutonui galvoti apie gravitaciją nukritus obuoliui: jo autoritetas yra Martino Folkeso apkalbos. Tikriausiai Folkesas tai turėjo iš Niutono dukterėčios ponios Conduitt, kurią Volteras pripažįsta savo autoritetu. Tai yra projektas, rastas tarp Conduitt memorandumų dokumentų, kurie turi būti išsiųsti Fontenelle. Tačiau Fontenelle, nors ir yra puikus anekdotų mažmenininkas, apie tai neužsimena savo Niutono elgeme, iš kur galima įtarti, kad jis buvo paliktas Prancūzijai perduotame egzemplioriuje. D'Israeli patobulino istoriją: obuolys „smogė jam protingą smūgį į galvą“: be jokios abejonės, paėmė jį tik dėl priežastingumo organo. Jis buvo „nustebintas smūgio jėgos“ nuo tokio mažo obuolio: bet tada obuolys turėjo misiją, kurią Homeras būtų pasakęs, kad tai Minerva obuolio pavidalu. „Tai paskatino jį pagalvoti apie spartėjantį krentančių kūnų judėjimą“, kurį Galilėjus jau seniai nusistovėjo: „iš kur jis padarė išvadą apie gravitacijos principą“, kurį daugelis svarstė prieš jį, bet niekas nieko iš to neišvedė. Neįsivaizduoju, iš kur D'Izraeli gavo šūvį į galvą, turiu omenyje Niutoną: tai labai nepanašu į jo įprastus pasakojimus apie dalykus. Istorija yra maloni ir įmanoma: vienintelis jos trūkumas yra tas, kad įvairūs raštai, gerai žinomi labai gerai išmoktam matematikui Niutonui, suteikė daugiau pasiūlymų, nei maišas obuolių būtų galėjęs padaryti, jei jie tuoj pat sukristų ant tos galingos galvos. O pats Pemberonas, kalbėdamas iš paties Niutono, nieko nesako, tik kad mintis, kad mėnulis bus išlaikytas tos pačios jėgos, dėl kurios krenta kūnai, jį pirmą kartą užklupo medituojant sode. Vienas medis Woolsthorpe buvo pasirinktas kaip obuolio formos deivės karūnėlė: jis mirė 1820 m., O Turneris išsaugojo medieną, tačiau seras D Brewsteris 1814 m. 43 metus, kad jis galėjo nužudyti medį.

Komedijos eskizų ir animacinių filmų, taip pat išmoktų straipsnių tema, Niutono ir krentančio obuolio istorija neabejotinai yra geriausiai žinomas anekdotas per visą mokslo istoriją. Neišvengiamai dabartinis 1 svaro banknotas rodomas su kitomis pažįstamomis Niutono piktogramomis - prizme, atspindinčiu teleskopu - obuolių žiedų purškimu. Neišvengiamas taip pat buvo dažnai pieštas obuolių palyginimas Edeno ir Woolsthorpe soduose:

Ar Niutono obuolys buvo mažiau mitinis nei Ievos? Pirmasis Niutono biografas Davidas Brewsteris manė, kad ne. Kadangi pasakojimą „nevaldo nei daktaras Stukeley, nei ponas Conduittas, ir man nepavyko rasti jokių autoritetų“, - Brewsteris padarė išvadą 1831 m., „Nesijaučiau laisvas ja naudotis“. Jis galėjo pridurti, kad Fontenelle ir Whistonas visiškai ignoravo šią istoriją, o Henris Pembertonas (1728) kalbėjo apie meditaciją sode, niekada neminėdamas obels.

Vis dėlto Brewsterio dvejonės buvo netinkamos. Išsamiau ieškant ankstyvosios literatūros, buvo sukurta keletas ataskaitų. Išsamiausias yra Stukeley, kuris nebuvo paskelbtas iki 1936 m. 1726 m. Balandžio 15 d. Jis vakarieniavo su Niutonu Kensingtone. Po vakarienės jis pranešė:

Conduitt paskyra patvirtino Stukeley.

Tačiau Conduittas iš tikrųjų neskelbia, kad obuolys nukrito Niutono akivaizdoje, nors toks įvykis yra suderinamas su ištrauka, kad krintantis obuolys galėtų būti disertacijos iliustracija, o ne pastebėjimas.

Tačiau buvo dvi anksčiau paskelbtos ataskaitos. Volteras, rašydamas anglų kalba savo esė apie pilietinį karą Prancūzijoje (1727 m.), Kalbėjo apie tai, kad „seras Izaokas Niutonas, vaikščiojęs savo sode, pirmą kartą pagalvojo apie savo gravitacijos sistemą, pamatęs nuo medžio nukritusį obuolį“. Jis pakartojo istoriją savo labiau žinomuose ir labiau prieinamuose 1733 laiškuose apie anglų tautą (Voltaire, 1980), nors šiame darbe kalbėjo ne apie obuolį, o apie „vaisius, nukritusius nuo medžio“. Voltaire'o šaltinis tikriausiai buvo Catherine Barton. Paskutinis ankstyvasis šaltinis buvo Robertas Greene'as, Martino Folkeso autoritetu, savo knygoje „Išplėstinių ir kontraktinių jėgų filosofija“ (1727).

Taigi atrodo tikėtina, kad Niutonas kažkada 1720 -aisiais pasakė panašią istoriją, aprašančią prieš pusę amžiaus įvykusius keturis artimus draugus ir giminaičius - Catherine Barton, Martin Folkes, John Conduitt ir William Stukeley. Nėra pagrindo manyti, kad aštuoniasdešimties metų Niutonas negalėjo pakankamai tiksliai prisiminti tokių tolimų įvykių. Jei iškyla problema, tai kodėl jis taip ilgai laukė, kol papasakos istoriją. Kodėl ankstesnei draugų kartai - Halley, David Gregory ar Fatio - nebuvo pranešta apie krintantį obuolį?

Istorija neišvengiamai pritraukė vėlesnių papildymų. Pavyzdžiui, Isaacas D'Israeli pažymėjo, kad „obuolys smogė jam protingai“. Istorija gali būti tiksli, tačiau jei ji laikoma ne tik maloniu anekdotu ir netgi manoma, kad gali paaiškinti Niutono idėjas apie visuotinę trauką, tai, pasak Westfalfo frazės, yra „vulgarus mitas“.

Kalbant apie tikrąjį Woolsthorpe medį, jo likimas ir pobūdis yra gerai dokumentuoti. 1806 m. Dvaro savininkas Edwardas Turnoras pranešė, kad medis išliko ir parodė jį lankytojams. XVIII amžiuje jis augino kriaušės formos obuolius, pasižyminčius labai savitu skoniu.

Brewsteris pamatė medį 1814 m. Jis pastebėjo, kad jis buvo labai sunykęs, ir buvo nuimtas 1820 m. Vėliau šį įvykį aprašė C.W.Walkeris 1912 m. Jo tėvas, gimęs 1807 m., Lankė mokyklą Woolsthorpe. Vieną naktį, manoma, 1820 m., Po stiprios audros, obelis buvo rastas gulintis ant šono. Prieš keletą metų jis buvo atremtas, bet pagaliau vėjas buvo per stiprus pūvančiam medžiui. Mokytojas, ponas Pearsonas, iš šakų nupjovė daug rąstų. Mano tėvas gavo vieną iš šių dalių. . . Įvairūs draugai ir kiti žmonės dažnai bandydavo paskatinti mano tėvą tai padaryti, bet jis visada atsisakė, nes tai tikrai labai vertino “. Walkeris pristatė fragmentą Karališkajai astronomijos draugijai 1912 m.

Sūneliai buvo paimti iš medžio ir įskiepyti į lordui Brownlow priklausančius medžius Beltone. Skiepai buvo išsiųsti į vaisių tyrimų stotį East Malling mieste, Kente. 1943 m. Lapkričio 3 d. Karališkosios draugijos klubo susitikime, kuriame dalyvavo J. M. Keynesas, E.J. Salisbury iš Kew iš Beltono medžio pagamino du obuolius. Toliau jis nustatė Woolsthorpe medį. Kitas skiepijimas buvo išsiųstas į JAV 1944 m. Į Pensberio dvaro sodą, Morrisville, Pa., Williamo Penno namus. 1954 m. Iš šio klestinčio medžio paimtas sūnus buvo pasodintas važiuojamojoje dalyje, vedančioje į Babson instituto biblioteką. Medžio pagaminti obuoliai buvo identifikuoti kaip įvairūs kepimo obuoliai, žinomi kaip Kento gėlė. Kriaušės formos obuoliai buvo apibūdinti kaip beskoniai ir raudonos spalvos su geltonos ir žalios spalvos dryžiais.

Atsakomybės apribojimas: visos demonstracijos yra paskelbtos Simono Fraserio universiteto Fizikos katedros dėstytojų ir personalo patogumui ir naudai ir nėra skirtos išoriniam naudojimui. Autorius (-ai) neprisiima jokios atsakomybės už naudojimąsi šioje svetainėje esančia informacija. Įspėjimai ir atsargumo priemonės, išvardytos šioje svetainėje, numato įprastą įrangos veikimą ir neapima visų. Demonstracijos gali kelti didelį pavojų ir kai kuriais atvejais gali būti mirtinos. Demonstracijas turėtų atlikti tik kvalifikuoti asmenys.


Kaip Izaokas Niutonas pakeitė pasaulį

Kai Liliputų Anglijos kaime gimė mažas kūdikis Izaokas, per anksti ir pakankamai mažas, kad tilptų į litro puodą, jis nesitikėjo išgyventi.

Tikėtam kai kurių pasimetusių skaičiavimo ir fizikos studentų visame pasaulyje nusivylimui, Izaokas Niutonas ne tik gyveno, jis užaugo ir gyveno pakankamai ilgai, kad taptų įtakingiausiu XVII amžiaus mokslininku.

Platus Niutono atradimų spektras - nuo optikos teorijų iki novatoriško judesio ir gravitacijos dėsnių kūrimo - sudarė šiuolaikinės fizikos pagrindą.

Tikrasis jo darbo genijus, mano ekspertai, yra tai, kaip jis galiausiai perėmė šias teorijas ir pritaikė jas visatai apskritai, paaiškindamas Saulės ir planetų judesius taip, kaip dar niekada nebuvo.

Įstatymai, gimę maro metu

Bendras Izaoko Niutono įvaizdis yra baltaplaukis mokslininkas, tupintis prie medžio pagrindo. Nukritęs obuolys į galvą atsitrenkia, Niutonas oriai svajoja apie gravitacijos dėsnius, o visa kita, kaip sakoma, yra istorija.

Istorikai sako, kad obuolių legendoje tikriausiai yra tik šiek tiek tiesos, tačiau Niutonas jau patyrė labai svarbių atradimų prieš tą tariamą vaisių incidentą Kembridžo universitete.

Isaacas Newtonas gimė 1642 m., Galilėjaus mirties metais, ir nuo mažų dienų domėjosi formaliu švietimu ir mdash, kuris tuo metu nebuvo duotas, o mdash, o ne ūkininkavimas. When the black plague closed Cambridge University, where he was a student, for two years starting in 1665, he spent the long months locked up at home studying complex mathematics, physics and optics.

It was during this fruitful time that Newton, with the help of a crystal prism, became the first to discover that white light is made up a spectrum of colors . He also developed the concept of infinite-series calculus, the kind of scary math studied today by engineering and statistics scholars.

By 1666, Newton had even laid the blueprints for his three laws of motion, still recited by physics students everywhere:

  • An object will remain in a state of inertia unless acted upon by force.
  • The relationship between acceleration and applied force is F=ma.
  • For every action there is an equal and opposite reaction.

What Newton didn't understand up to that point, and would spend the next two decades studying, was how those laws of motion related to the Earth, Moon and Sun &ndash a concept he called "gravity."

Simply explaining the universe

Urged on and funded by astronomer Edmond Halley, who was also at Cambridge observing the path of a now-famous comet, Newton dove into the study of gravitational force in the 1670s and '80s.

The result of Newton's research was his seminal work published in 1687, the Principia, considered by many as the greatest science book ever written.

Across the pages of the Principia, Newton breaks down the workings of the solar system into "'simple"' equations, explaining away the nature of planetary orbits and the pull between heavenly bodies. In describing why the Moon orbits the Earth and not vice-versa (it's because the Earth is so much heavier), the book literally changed the way people saw the universe.


Žiūrėti video įrašą: Obuolių Maišas - 1 dalis (Gruodis 2021).