2020-04-12
374
Иоганн Кеплер сформулировал 3 закона движения планет вокруг Солнца:
1 з-н: «Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце»
2 з-н: «Радиус – вектор, проведенный от Солнца к планете в равные промежутки времени описывают равные площади»
3 з-н: «Квадраты времени обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы средних расстояний от него»
Притяжение Солнца заставляет Землю непрерывно отклоняться от прямолинейного движения по инерции, искривляя ее траекторию и не позволяя улететь в пространство.
Ньютон доказал, что 2ой закон Кеплера равнозначен утверждению, что сила, искривляющая траекторию направлена к солнцу,
А из 3го, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояний.
Оказалось, что одна и та же сила, одна и та же причина вызывает и падение яблока, и движение луны по орбите. Сила, с которой солнце притягивает планеты - является частным случаем силы действующей между двумя любыми телами.
Универсальный закон Всемирного тяготения: ”Все тела (матер-ные точки) независимо от их свойств и от свойств среды взаимно притягиваются силой прямо пропорциональной их массам и обратно пропорционально квадрату расстояний между ними”.
На базе Ньютоновской теории удалось объяснить множество явлений:
1)динамику океанских приливов,
2)сферическую приплюснутость земли,
3)сложное движение луны,
4)прецессию земной оси,
5)удалось предсказать очередное появление кометы Галея(1758)
Триумфом небесной механики называют открытие планеты Нептун 1846г. Ее обнаружил немецкий астроном Галле, следуя расчетам француза Леверье (на базе Ньютоновской Теории)
Детерминизм
Поскольку считалось, что все явления механической природы закономерны, значит, все процессы в мире можно свести к переходу частиц из одного состояния в другое. Существующее в данный момент состояние вселенной можно рассматривать как следствие и как причину последующего. А наступление данного события - это переход системы в состояние с данными значениями координат и скоростей частиц. Именно такие события сменяют друг друга в причинно-следственной связи.
В такой форме причинность Ньютоновской механики впервые представил Лаплас, поэтому механический детерминизм часто называют Лапласовским.
Т.е. опираясь на механику ньютона можно в принципе осуществить абсолютно точное однозначное и исчерпывающее описание явлений природы. Лаплас считал случайным то, причину чего мы не знаем. Его ошибочность в том, что абсолютизирована необходимость и игнорирование случайности, это искажает представление о природе.
Основная идея детерминизма в том, что все события (явления) непроизвольны, а подчиняются объективным закономерностям.
Вопрос 15. Фундаментальная симметрия пространства и времени,ее связь с законами сохранения
Симметрия-соразмерность.
На языке науки симметрия какого-либо объекта(молекулы, геометрич.фигуры,физическ. законов) - совокупность преобразований, оставляющих объект неизменным, инвариантным(например, ньютоновская теория симметрична относительно открытий Галилея).
Оказывается между геометрической симметрией и законами сохранения существует тесная связь. Была установлена связь между сохранением той или иной величины и симметрией рассматриваемой системы. Такую связь дает теорема Нетер: “Каждому преобразованию симметрии соответствует закон сохранения.”
Исходя из этой теоремы, была обнаружена связь между з-ми сохранения импульса, энергии,момента импульса и свойствами симметрии пространства и времени нашего мира:
| Сохранение энергии консервативной системы | Время однородно, т.е. не существует выделенных моментов времени. Симметрия законов природы относительно периодов во времени |
| Сохранение импульса в замкнутой системе | Пространство однородно, т.е. в нем не существует выделенных точек. Симметрия теории относительно параллельных переносов пространства |
| Сохранение момента импульса в замкнутой системе | Пространство изотропно, т.е. в нем не существует выделенных направлений. Симметрия закона относительно вращения в пространстве |
Законы сохранения в механике Ньютона только для замкнутых систем
1) Закон сохранения импульса: P=mV
2) Закон сохранения момента импульса: L=r p=r mV
3) Закон сохранения энергии: Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы, остаётся постоянной
Вопрос 16 Концепции дальнодействия и близкодействия.Понятие материального поля.Классические представления о природе света.
Суть концепции дальнодействия:
В результате триумфа Ньютоновской механики важнейшей силой стали считать силу всемирного тяготения, которая независима от контакта между телами, и должна передаваться мгновенно через пустое пространство, не принимающее участия во взаимодействии.
Концепция дальнодействия положена в основу классической науки. Представления о передаче взаимодействия стали иными после открытия и исследования электромагнитного поля в работах Фарадея и Максвелла
Физическое поле - сплошная среда, заполняющая все пространство.
Если в каждой точке сплошной среды можно задать некоторую физическую величину или некоторое свойство(t,V,плотность), то говорят, что задано поле этой величины.
Если в каждой точке пространства на помещенную туда частицу действует сила, то говорят, что задано поле сил (силовое поле).
Впервые понятие «поля» ввел в 30е годы 19в Фарадей для описания взаимодействия заряженных частиц. Каждая частица имеющая заряд Q, создает в пространстве электрическое поле, действующее на другие заряженные частицы.
Например, на частицу q, находящуюся на расстоянии R действует F=kQq/(r в квадрате).Т.о. сила передается не через пустое пространство, а через “посредника” электрич. поле от точки к точке. Вектор напряженности равен численно силе, действующей со стороны поля на единичный положительный заряд, помещенный в эту точку простр-ва
