Unit 26-30 / Unit 30

Механика Ньютона

В 1987 году мир науки отметил дату 300-летия с публикации книги Ньютона «Философские начала математических принципов». В мощности развития физических доказательств его книга не имеет равных за всю историю науки. В математике это можно сравнить только с «Элементами» Евклида. Его физическое понимание и его влияние на научные идеи можно было бы сравнить только с «Происхождением видов» Дарвина. Оно сразу стало библией новой науки. Вклад Ньютона в мировую науку был решающим, когда он нашел метод преобразования физических величин в количественные вычислительные результаты, подтвержденные наблюдением, и, наоборот, исходя из физических принципов таких наблюдений. Инструмент, посредством которого он производил вычисление бесконечно малых величин, он воспользовался для решения жизненно важных вопросов в области физики и научил других делать то же самое. По его применению можно определить положение тела в любой момент времени, зная позицию в пространстве и скорость тела или быстроту изменения скорость за любой другой промежуток времени. Другими словами, как только стал известен закон силы, стало возможно вычислить путь. Применяя наоборот, видно, что ньютоновский закон гравитации следует из закона движения Кеплера. Математически, это два разных способа сказать одно и то же, но, в то время как закон движения планет кажется абстрактным, идея о планете, которая имеет мощное гравитационное притяжение, понятна, даже если сила тяжести остается полной тайной.

Вычисления, разработанные Ньютонам могут быть использованы и используются для решения самых разнообразных механических и гидродинамических задач. Они сразу стали инструментом для понимания различных переменных и движения, и, соответственно, всей механической инженерии, и оставались единственными практически до нашего века. В своих «Принципах» Ньютон сделал гораздо больше, чем определил закономерности движения планет. Его целью было, конечно, продемонстрировать, как универсальная гравитация может поддерживать всю систему мира. Но он хотел бы это показать не старым философским способом, а новым, количественным, физическим методом. Он уничтожил все предыдущие концепции, и старые, и новые, и ввел свой собственный, не только правильный, но и самый точный способ учета явлений. Одном словом, Ньютон установил раз и навсегда динамический взгляд на вселенную вместо статического и показал, что вселенная регулируется простыми математическими законами.

Хотя Ньютон использовал вычисления для лостижения своих результатов, он был очень осторожен в своих «Принципах» и выполнил свою работу в форме классической греческой геометрии, понятно другим математикам и астрономам. Непосредственное практическое значение этой публикации состояло в том, чтобы обеспечить систему отсчета, которая дает возможность определять положения луны и планет более точно в условиях минимальных наблюдений. Три наблюдения, например, было достаточно, чтобы определить положение небесных объектов на неопределенное будущее. Доказательство этому было дано вскоре после ньютоновского времени его другом Галлеем в его знаменитой комете, чье возвращение он успешно предсказал, используя теорию Ньютона.