Второй закон Ньютона

Введя понятие массы , сформулируем окончательно второй закон Ньютона : произведение массы тела на его ускорение равно действующей на тело силе .

Заметим , что если на тело не действуют силы или их сумма равно нулю, то относительно инерциальной системы отсчёта ускорение тела тоже равно нулю и , следовательно , . Однако это не означает , что первый закон Ньютона есть следствие второго . В первом законе содержится утверждение о существовании инерциальных систем отсчета . Второй закон Ньютона справедлив для этих систем . Используя второй закон Ньютона можно вычислить массу тела , измерив независимо силу и ускорение .

Другая формулировка Второго закона Ньютона . Импульс материальной точки

В торой закон Ньютона можно записать в иной форме , которая приведена самим Ньютоном в его главном труде « Математические начала натуральной философии » . Если на тело ( материальную точку ) действует постоянная сила , то постоянным является и ускорение : . Подставив это значение во второй закон Ньютона , получим :

• 3-й: Тела действуют друг на друга силами равными по модулю и противоположными по направлению

В Солнечной системе нашли нарушение второго закона Ньютона

Ученый из института Вайцмана предсказал существование неизвестного эффекта нарушения второго закона Ньютона, который проявляется в Солнечной системе.

Мордехай Мильгром предложил теорию о модифицированной ньютоновской динамике (МОНД) в качестве объяснения феномена отклонения движения галактик от теоретически предсказанного.

Классическая ньютоновская механика постулирует, что движение объектов должно подчиняться закону F = ma, где F - сила, m - масса объекта, a - его ускорение. В случае движения галактик друг относительно друга F - это сила притяжения. Из законов Ньютона вытекает, что более удаленные объекты должны двигаться вокруг массивных центральных тел медленнее, чем близлежащие.

Начиная со второй половины XX века астрономы стали находить свидетельства того, что огромные звездные скопления нарушают законы Ньютона. Наиболее общепринятая гипотеза, объясняющая «неправильное» поведение галактик, предполагает, что законы Ньютона не нарушаются, а наблюдаемое отклонение от них объясняется наличием темной материи.

Этим термином обозначают пока экспериментально не обнаруженное вещество, участвующее в гравитационном взаимодействии, но не участвующее в электромагнитном. Темная материя создает дополнительную массу, которая ответственна за замедление галактик.

Мильгром выдвинул другое объяснение МОНД. По мнению ученого, галактики движутся не так, как предсказывает ньютоновская механика, именно по той причине, что для систем с большими массами и расстояниями ее законы нарушаются. Однако все эффекты, которые должны проявляться в случае правомерности МОНД, невозможно засечь существующими приборами.

В своей новой работе Мильгром показывает существование еще одного проявления МОНД, которое должно влиять на движение объектов в Солнечной системе. На современном уровне развития техники их также невозможно зафиксировать, однако при небольшом увеличении чувствительности приборов они себя проявят.

Многие ученые скептически относятся к гипотезе МОНД, так как она постулирует нарушение одного из основополагающих законов физики. Однако до тех пор, пока эта версия не будет экспериментально опровергнута (или не будет найдено неопровержимых доказательств существования темной материи), она имеет право на существование.