Закон всемирного тяготения Исаака Ньютона

Английский учёный Исаак Ньютон известен как открыватель закона всемирного тяготения и трёх законов механики.

Закон всемирного тяготения – это физический закон, описывающий гравитационное взаимодействие тел в рамках классической механики. Закон всемирного тяготения был сформулирован Ньютоном в 1886 году. Закон звучит следующим образом: ”Сила F гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2 разделёнными расстоянием R, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними”

Этот закон в математическом виде представлен формулой (3):

где

G - гравитационная постоянная, равная 6, 67384(80)·10^{− 11} м³ /(кг·с² ).;

m1 и m2 – массы материальных точек;

R – расстояние между двумя точками с массой m1 и m2;

В ньютоновской теории каждое массивное тело порождает силовое поле притяжения к этому телу, которое называется гравитационным полем. Относительно этого закона нужно сделать несколько важных замечаний. Во-первых, его действие в явной форме распространяется на все без исключения физические материальные тела во Вселенной. Во вторых, сила притяжения Земли у её поверхности в равной мере воздействует на все материальные тела, находящиеся в любой точке земного шара.

Кроме открытия закона всемирного тяготения, Ньютон окончательно похоронил укоренившееся с античных времён представление, что законы движения земных и небесных тел совершенно различны. В его модели мира вся Вселенная подчинена единым законам, допускающим математическую формулировку.

Аксиоматика Ньютона состояла из трёх законов, которые сам он сформулировал в следующем виде:

1. Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.
2. Изменение количества движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
3. Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и направлены в противоположные стороны.

Первый закон (закон инерции), в менее чёткой форме, опубликовал ещё Галилей. Надо отметить, что Галилей допускал свободное движение не только по прямой, но и по окружности (видимо, из астрономических соображений). Галилей также сформулировал важнейший принцип относительности, который Ньютон не включил в свою аксиоматику, потому что для механических процессов этот принцип является прямым следствием уравнений динамики (следствие V в «Началах»)^[106]. Кроме того, Ньютон считал пространство и время абсолютными понятиями, едиными для всей Вселенной, и явно указал на это в своих «Началах»^[107].

Ньютон также дал строгие определения таких физических понятий, как количество движения (не вполне ясно использованное у Декарта) и сила. Он ввёл в физику понятие массы как меры инерции и, одновременно, гравитационных свойств. Ранее физики пользовались понятием вес^[107], однако вес тела зависит не только от самого тела, но и от его окружения (например, от расстояния до центра Земли), поэтому понадобилась новая, инвариантная характеристика.

Эволюционная теория Чарльза Дарвина

Описание теории Дарвина

Теория эволюции – это учение согласно основной движущей силой постепенного развития живых организмов является естественный отбор. Идея постепенного и непрерывного изменения всех видов растений и животных высказывалась многими учеными задолго до Дарвина. Поэтому само понятие эволюции - процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые, в конечном итоге, приводят к коренным, качественным изменениям — возникновению новых организмов, структур, форм и видов, проникло в науку ещё в конце XVIII века.

Однако именно Дарвин выдвинул совершенно новую гипотезу в отношении живой природы, обобщив отдельные эволюционные идеи в одну, так называемую теорию эволюции, получившую широчайшее распространение в мире.

Чарльз Дарвин сделал предположение, что в популяциях животных существует жёсткая конкуренция, благодаря которой выживают только те особи, которые обладают выгодными в данных конкретных условиях свойствами, позволяющими оставить потомство. Основу эволюционной теории Дарвина составляют три принципа:

а) наследственности и изменчивости;

б) борьбы за существование;

в) естественного отбора.

Помимо этого, неотъемлемым свойством всего живогоявляется изменчивость. Несмотря на похожесть живых организмов одного вида, внутри популяции невозможно обнаружить две совершенно одинаковые особи. Эта вариантность признаков и свойств создает преимущество одних организмов перед другими.

В обычных условиях различие свойств остается незаметным и не оказывает существенного влияния на развитие организмов, однако при изменении условий, особенно в неблагоприятную сторону, даже малейшее различие может дать одним организмам значительное преимущество перед другими. Только особи с соответствующими условиям свойствами оказываются способными выжить и оставить потомство. Дарвин различает неопределенную и определенную изменчивость.

Сама теория эволюционного развития живых организмов в упорядоченном виде представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – эволюционное развитие живых организмов, согласно дарвинской теории

⇐ Предыдущая 1 23