Apohrifiskais stāsts par ābolu, kas nokrīt uz sera Īzaka Ņūtona galvas, visticamāk, ir viens no slavenākajiem stāstiem par fundamentāla zinātniskā procesa atklāšanu, kaut arī nav pierādījumu, ka viņu skāra kritiens augļi. Tomēr patiesība ir tāda, ka Ņūtona kustības likumi joprojām tiek plaši izmantoti, lai izskaidrotu objektu veidus un ātrumus, ar kuriem sastopaties ikdienas dzīvē.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Stāsts par Ņūtona krītošo ābolu galvenokārt ir leģenda - dokumenti liecina, ka viņš redzējis ābolu nokrītam, taču nav pierādījumu, ka viņš būtu to skāris, taču, lai arī tas, iespējams, deva viņam ideju izdomāt gravitāciju, cienījamais zinātnieks atklāja kustības likumus tikai pēc daudzu gadu matemātikas, fizikas, optikas un astronomija.
Sera Īzaka Ņūtona krītošais ābols
Iespējams, ka slavenākā leģenda zinātnes vēsturē ir krītošā ābola leģenda. Stāsts vēsta, ka jaunais Īzaks Ņūtons sēdēja savā dārzā, kad viņam uz galvas nokrita ābols, un viņš pēkšņi nāca klajā ar savu gravitācijas teoriju. Gadu gaitā pasaka ir ļoti pārspīlēta, taču ir pierādījumi, ka tā notika. Londonas Karaliskā biedrība 2010. gadā digitāli publicēja oriģinālo rokrakstu, kurā aprakstīts, kā Ņūtons redzēja, kā māte dārzā no koka nokrita ābols, un sāka izstrādāt savu teoriju smagums. Šo rakstu ir uzrakstījis Ņūtona laikabiedrs Viljams Stūklijs un aprakstīta Stukeleja saruna bija ar Ņūtonu, zem ābeļu ēnas, par to, kāpēc ābols vienmēr krīt virzienā uz zeme. Tomēr nav pierādījumu, ka ābols jebkurā gadījumā būtu nonācis Ņūtona galvā.
Kas bija sers Īzaks Ņūtons?
Sers Īzaks Ņūtons, dzimis 1643. gadā, bija viens no visu laiku ietekmīgākajiem zinātniekiem. Izvēršot iepriekšējo produktīvo zinātnieku, piemēram, Galileo un Aristoteļa, idejas, viņš varēja teorijas pārvērst praksē, un viņa idejas kļuva par pamatu mūsdienu fizikai.
Ņūtons izstrādāja savus kustības likumus 1666. gadā, kad viņam bija tikai 23 gadi. 1687. gadā viņš iepazīstināja ar likumiem savā pamatdarbā "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis", kurā paskaidroja, kā ārējie spēki ietekmē objektu kustību.
Izstrādājot savus trīs likumus, Ņūtons vienkāršoja objektus, samazinot tos līdz matemātiskiem punktiem bez izmēra vai rotācijas, lai ļautu viņam ignorēt tādus faktorus kā: berzi, gaisa pretestību, temperatūru un materiāla īpašības, un koncentrēties uz rezultātiem, kurus var pilnībā ilustrēt, atsaucoties uz masu, garumu un laiks.
Ņūtona likumi attiecas uz objektu kustību inerciālā atskaites rāmī, ko var raksturot kā a sistēma, kurā objekts paliek miera stāvoklī vai pārvietojas ar nemainīgu lineāru ātrumu, ja vien uz to nerīkojas ārējs spēki. Ņūtons atklāja, ka kustību šādā sistēmā var izteikt, izmantojot trīs vienkāršus likumus.
Ņūtona trīs kustības likumi
1. "Ķermenis, kas atrodas miera stāvoklī, paliks miera stāvoklī, un kustībā esošais ķermenis paliks kustībā, ja vien uz to nerīkosies ārējs spēks." Ja objekts ir nekustīgs, tas pats nesāks kustēties. Ja objekts pārvietojas, tā ātrums un virziens nemainīsies, ja vien kaut kas neliks to mainīt. To bieži dēvē par "inerces likumu".
2. "Spēks, kas iedarbojas uz objektu, ir vienāds ar šī objekta masu, reizinot ar tā paātrinājumu." Objekti virzīsies tālāk un ātrāk, kad tos piespiež stiprāk, un smagākiem priekšmetiem ir vajadzīgs lielāks spēks, lai pārvietotos tādā pašā attālumā kā vieglāki objektiem.
3. "Katrai darbībai ir vienāda un pretēja reakcija." Kad objekts tiek virzīts vienā virzienā, vienmēr ir vienāda pretestība pretējā virzienā. Šo likumu var izmantot, lai izskaidrotu raķetes darbību: tās jaudīgie dzinēji nogrūst uz zemes ( darbība) un pretestība no zemes ar vienādu spēku ( reakcija).
Kas ir Ņūtona mantojums?
Ņūtona kustību likumi, kas pēdējo 300 gadu laikā ir pārbaudīti ar daudziem eksperimentiem, veido pirmās fizikas nozares pamatu. Tagad to sauc par klasisko mehāniku, masīvu objektu kustības izpēti, un tas ir pamats, uz kura tiek būvētas citas fizikas nozares. Klasiskajai mehānikai ir svarīgi pielietojumi arī citās zinātnes jomās, tostarp astronomijā, ķīmijā, ģeoloģijā un inženierzinātnēs.