როგორ აღმოაჩინა ისააკ ნიუტონმა მოძრაობის კანონები?

აპოკრიფული ამბავი სერ ისააკ ნიუტონის თავზე ვაშლის ჩამოვარდნის შესახებ, სავარაუდოდ, ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ამბავია ძირითადი სამეცნიერო პროცესის აღმოჩენის შესახებ, მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს მტკიცებულება, რომ მას დაეცა დაცემა ხილი მართალია, ის არის, რომ ნიუტონის მოძრაობის კანონები დღესაც ფართოდ გამოიყენება, იმის ასახსნელად, თუ რა სახის ობიექტები და სიჩქარეები გვხვდება ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ნიუტონის ვაშლის დაცემის ამბავი ძირითადად ლეგენდაა - დოკუმენტები მიუთითებს, რომ მან დაინახა ვაშლის დაცემა, მაგრამ არ არსებობს არანაირი მტკიცებულება, რომ მას ერთი მოხვდა - მაგრამ მართალია მას სიმძიმის დადგენის იდეა მისცა, პატივცემულმა მეცნიერმა მხოლოდ მოძრაობის კანონები აღმოაჩინა მათემატიკის, ფიზიკის, ოპტიკისა და ასტრონომია

შესაძლოა, ყველაზე ცნობილი ლეგენდა მეცნიერების ისტორიაში არის დაცემა ვაშლის შესახებ. სიუჟეტში ნათქვამია, რომ ახალგაზრდა ისააკ ნიუტონი იჯდა თავის ბაღში, როდესაც ვაშლი დაეცა თავზე და მან მოულოდნელად მოიფიქრა თავისი სიმძიმის თეორია. წლების განმავლობაში ზღაპარი ძალზე გაზვიადებულია, მაგრამ არსებობს დასტური იმისა, რომ ეს მოხდა. 2010 წელს ლონდონის სამეფო საზოგადოებამ ციფრულად გამოაქვეყნა ორიგინალი ხელნაწერი, სადაც აღწერილია თუ როგორ ნიუტონმა დაინახა, როგორ ჩამოვარდა ვაშლი დედის ბაღში ხიდან და დაიწყო მისი თეორიის შემუშავება სიმძიმის. ეს ნაშრომი დაწერილია ნიუტონის თანამედროვე უილიამ სტუკლის მიერ და აღწერს სტუკლის საუბარს ჰქონდა ნიუტონს, ვაშლის ხის ჩრდილში, იმის შესახებ, თუ რატომ ეცემა ვაშლი ყოველთვის ცენტრისკენ დედამიწა. ამასთან, არ არსებობს არანაირი მტკიცებულება იმის შესახებ, რომ ვაშლი ნიუტონის თავზე რაიმე შემთხვევაზე დაეშვა.

სერ ისააკ ნიუტონი, დაბადებული 1643 წელს, იყო ყველა დროის ერთ-ერთი ყველაზე გავლენიანი მეცნიერი. მან გააფართოვა წინა ნაყოფიერი მეცნიერების იდეები, როგორიცაა გალილეო და არისტოტელესი, მან შეძლო თეორიების პრაქტიკაში გადაქცევა და მისი იდეები გახდა საფუძველი თანამედროვე ფიზიკისთვის.

ნიუტონმა მოძრაობის კანონები 1666 წელს შეიმუშავა, როდესაც ის მხოლოდ 23 წლის იყო. 1687 წელს მან წარმოადგინა კანონები თავის სემინარულ ნაშრომში "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", რომელშიც მან განმარტა, თუ როგორ მოქმედებს გარე ძალები ობიექტების მოძრაობაზე.

მისი სამი კანონის შემუშავებისას, ნიუტონმა გაამარტივა ობიექტები, შეამცირა ისინი მათემატიკურ წერტილებამდე ზომისა და ბრუნვის გარეშე, რათა მან უგულებელყო ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ხახუნის, ჰაერის წინააღმდეგობის, ტემპერატურისა და მასალის თვისებებზე და ფოკუსირებაზე შედეგებზე, რომელთა ასახვა შესაძლებელია მთლიანად მასის, სიგრძისა და დრო

ნიუტონის კანონები ეხება ობიექტების მოძრაობას ინერციული მითითების ჩარჩოში, რომელიც შეიძლება აღწერილი იყოს, როგორც ა სისტემა, რომელშიც ობიექტი ისვენებს ან მუდმივი წრფივი სიჩქარით მოძრაობს, თუ მასზე არ მოქმედებს გარე ძალებს. ნიუტონმა დაადგინა, რომ ასეთ სისტემაში მოძრაობა შეიძლება გამოიხატოს სამი მარტივი კანონის გამოყენებით.

1. "სხეული მოსვენებულ მდგომარეობაში დარჩება და მოძრავი სხეული მოძრაობაში დარჩება, თუ მასზე არ მოქმედებს გარე ძალა." თუ ობიექტი უძრავია, ის თავისით არ დაიწყებს მოძრაობას. თუ ობიექტი მოძრაობს, მისი სიჩქარე და მიმართულება არ შეიცვლება, თუ რამე არ შეცვლის მას. ეს ხშირად მოიხსენიება როგორც "ინერციის კანონი".

2. ”ობიექტზე მოქმედი ძალა უდრის ამ ობიექტის მასას მისი აჩქარებით გამრავლებული”. ობიექტები უფრო შორს იმოძრავებენ და უფრო სწრაფად, როდესაც ისინი უფრო ძლიერად აიძულებენ და უფრო მძიმე ობიექტებს უფრო მეტი ძალა სჭირდებათ, რომ იგივე მანძილი გადაადგილდეს, როგორც მსუბუქია ობიექტები.

3. ”ყოველი მოქმედებისათვის არსებობს თანაბარი და საპირისპირო რეაქცია.” როდესაც ობიექტი ერთი მიმართულებით აიწევს, ყოველთვის არის თანაბარი წინააღმდეგობა საპირისპირო მიმართულებით. ეს კანონი შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის ახსნაში, თუ როგორ მუშაობს რაკეტა: მისი მძლავრი ძრავები ძირს უბიძგებენ მიწაზე მოქმედება) და მიწიდან წინააღმდეგობა თანაბარი ძალით უბიძგებს რაკეტს ზემოთ რეაქცია).

ნიუტონის მოძრაობის კანონები, რომლებიც გადამოწმებულია მრავალი ექსპერიმენტის შედეგად ბოლო 300 წლის განმავლობაში, წარმოადგენს ფიზიკის პირველ დარგს. ეს ახლა ცნობილია როგორც კლასიკური მექანიკა, მასიური ობიექტების მოძრაობის შესწავლა და არის საფუძველი, რომელზეც ფიზიკის სხვა განშტოებებია აგებული. კლასიკურ მექანიკას ასევე აქვს მნიშვნელოვანი გამოყენება მეცნიერების სხვა სფეროებში, მათ შორის ასტრონომიაში, ქიმიაში, გეოლოგიასა და ინჟინერიაში.