Концепция моделирования объектов

Первыми атомистами были Левкипп, Демокрит и их последователь Эпикур. Они считали, что бесструктурные атомы движутся в пустоте, лишенной каких-либо свойств, по вполне определенным законам. Если и наблюдается какая-то неупорядоченность в движении атомов, то это просто результат неполноты наших знаний.

Решающую роль в создании первой фундаментальной физической теории – нерелятивистской классической механики – сыграл Ньютон. Он впервые в математической форме реализовал основные идеи корпускулярной традиции о движущихся частицах – атомах Ньютона – и пустоте.

В основу механической картины мира был положен ряд принципов. Во-первых, мир в этой картине строился по законам механики Ньютона, применимой к любым телам, мелким и крупным. Во-вторых, неявно допускалось, что между объектами микро- и макромира нет принципиальной разницы. В-третьих, предполагалось, что какое-то развитие, качественное изменение в природе отсутствует. В-четвертых, все причинно – следственные связи считались однозначными, предопределенными.

В XIX веке главной ареной применения континуальных воззрений стала теория электромагнетизма. О. Френелем была развита волновая теория света, а А. Ампер осуществил анализ магнитного поля, в этой теории было достигнуто объективное описание природы, а свойства пространства и времени удалось связать со свойствами материи. Установленные в ней законы природы не зависят от выбора системы отсчета, а движение материальных объектов происходит в целостном пространстве – времени. Наиболее общие свойства симметрии пространства – времени однородность и изотропность приводят к фундаментальным законам сохранения фундаментальных физических величин – энергии, импульса и момента, в которые в равной мере дают вклад и вещество, и электромагнитное излучение. Это был величайший триумф классической физики.

Масса как универсальная характеристика инертности и гравитации.

Фундаментальная характеристика материальных объектов, проявляющаяся в их способности сопротивляться изменению скорости, называется инертной массой. Она сказывается на характере движения тела, однако сама по себе не является величиной, относящейся к движению.

Импульс как фундаментальная характеристика объекта.

Ньютон первым предложил в качестве фундаментальной характеристики движения использовать их комбинацию. При малых скоростях она называется нерелятивистским импульсом р и для частицы имеет вид произведения массы на скорость р=mu. Это векторная величина, как оказалось, имеет универсальный смысл, а именно: импульс можно сопоставить объекту не только в модели частицы, но и в других основанных на ней моделях. Она ориентирована в направлении скорости движения и обладает необходимым свойством сохранения для свободных объектов.

Полная энергия и полный момент как фундаментальные характеристики объекта.

Можно получить еще две полезные формулы:

и (3.1),

Выявленная взаимосвязь между полной энергией и импульсом, которая проявляется даже в законах преобразований этих величин при смене ИСО для быстрых движений, может вызвать сомнения в их самостоятельной и раздельной значимости.

Самое главное, полный момент скорее напоминает полную энергию, чем импульс.

Если одновременно с вращением система движется как целое, то полный момент можно представить в виде:

J = S + L (3.2),

где L – называется орбитальным моментом (аналог кинетической энергии).