В математическом виде:

Любопытно, что изменение численных значений масс не ведет к исчезновению силы тяготения. Значит, она существует между любыми телами, обладающими массой!

В этом физический смысл универсальной гравитационной постоянной G. (Решите уравнение относительно G).

Позже из закона Всемирного тяготения был выведен третий закон Кеплера, что показало взаимосвязь между ними, а еще позже, был сделан достаточно строгий математический вывод самого закона тяготения.

В концепции Ньютона не учитывались размеры тел, а только их массы и расстояния между ними.

Основной идеей Ньютона была сила тяготения всеобъемлющая, определяющая упорядоченное движение небесных тел во Вселенной, ее едином общем, однородном и изотропном пространстве и едином, общем однородном времени.

На основе его законов, были разработаны системы расчетов, позволяющие определять положение небесных тел в разные моменты времени, интенсивность и характер их взаимодействия, скорости их движения и многое другое.

Долгое время, вплоть до 1905 года, учение Ньютона служило основополагающей космологической парадигмой.

Наиболее полно оно было изложено в фундаментальном труде "Математические начала натуральной философии", написанном в 1687 году. Фундаментальность учения Ньютона, стройность его теории строения Вселенной ознаменовали Вторую Научную революцию, происшедшую в конце ХVII века, ознаменовавшую эру механицизма! Ньютон завершил начатую Галилеем работу по созданию классической механики, формированию механистического подхода. В отличие от натурфилософии Аристотеля – Птолемея, все процессы во Вселенной, в частности движение, закономерны по своей природе и основаны на принципе инерции.

Ньютон создал новую исследовательскую программу, основанную на новых принципах научного исследования – наблюдении, эксперименте и творческом осмыслении.

В работе "Математические начала натуральной философии" он называет ее "экспериментальная философия" и указывает на решающее значение опыта, эксперимента в изучении природы.

Вопросы для самоконтроля

1. Опишите концепцию строения Вселенной по И. Ньютону.

2. Изложите представления Аристотеля о пространстве и времени.

3. Какой геометрией описывается Вселенная Ньютона?

4. Что означает термин «однородность» пространства?

5. Что означает термин «изотропность» пространства?

6. По Ньютону, пространство и время носят относительный или абсолютный характер?

7. Сформулируйте первый закон Ньютона и поясните его физический смысл.

8. Опишите, о каких видах движений говорится в первом законе Ньютона.

9. Сформулируйте второй закон Ньютона.

10. Какому типу движения посвящен второй закон Ньютона?

11. Сформулируйте третьий закон Ньютона.

12. Какой тип движения описывает третий закон?

13. Дайте формулировку закону всемирного тяготения и приведите его математическое выражение.

14. Каково значение закона всемирного тяготения И. Ньютона?

15. Дайте оценку учению И. Ньютона

Лекция 13: «Учение об относительности Альберта Эйнштейна: специальная теория относительности»

Теория относительности Альберта Эйнштейна возникла в обстановке серьезного кризиса в физике 1890 – 1900 годов, связанного с попыткой объяснить результаты опытов Майкельсона и Морли, экспериментально доказавших отсутствие эфира – как считалось, основы мироздания, основного вещества Вселенной. И вот, его нет! Рухнули многие теории, построенные на концепции эфира. Физики были в полной растерянности.

Опыт Майкельсона – Морли был достаточно прост. Они хотели лишь подтвердить существование эфира – мировой субстанции, вещества, двигающегося как река во Вселенной, обтекая небесные тела, увлекая часть из них с собой. Эфир должен был, по существовавшей тогда теории, переносить с собой и свет. Естественно, скорость света по течению эфира должна была быть больше, чем против, или перпендикулярно течению.

Все процессы во Вселенной того времени хорошо описывались механикой И. Ньютона. Возникло даже мнение, что все возможное в физике уже открыто. Остались одни мелочи.

Для очередного подтверждения теории эфира, Майкельсон и Морли взяли источник света. Расположили передним одно полупроницаемое зеркало – способное пропускать свет и в обратном направлении. Дальше расположили два обычных зеркала: одно по течению эфира, другое перпендикулярно течению эфира. Схема эксперимента Майкельсона – Морли приведена на

рис 2.