Закон сохранения

Закон сохранения количества движения системы гласит: «Если на систему не действуют никакие внешние силы, то количество движения системы остается постоянным (сохраняется)». Винтовка и пуля представляют собой одну систему. Перед выстрелом из винтовки сумма количества движения винтовки и пули равна нулю. Давление пороховых газов, сообщая некоторое количество движения пуле, одновременно сообщает винтовке такое же количество движения, направленного в противоположную сторону (это вызывает явление, называемое отдачей винтовки). В результате сумма возникших количеств движения при выстреле будет равна нулю.¹⁰

Закон сохранения энергии позволяет оценить энергопотери в мышцах при выполнении двигательных действий.

Существует большое разнообразие двигательных действий человека: бытовые, трудовые, оздоровительные (физические упражнения), спортивные и др. В настоящих лекциях с позиций биомеханики рассматривается выполнение человеком оздоровительных и спортивных двигательных действий.

Знание анатомических и биомеханических факторов, влияющих на мышцы и создающих движение, очень важно для планирования и проведения программы занятий.

Следующим шагом является использование описанных выше принципов для выявления индивидуального и коллективного "вклада" мышц в осуществление движений.

Здесь также хотелось бы отметить еще один вклад Ньютона в биомеханику. Труд «Математические начала натуральной философии», в котором заклады вались основы дифференциального и интегрального исчислений, позволил осуществить расчеты динамки тела, его инерциальных показателей. До этого математический аппарат науки более всего был приспособлен для изучения статических положений человека,

В своей последней крупной незаконченной работе «Оптика, или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» (1721) Ньютон ставил вопрос «Каким образом движения тел следуют воле и откуда инстинкт у животных?», это указывает на интерес великого ученого к этой проблеме. Ньютоном отчетливо поставлен вопрос о соотношении волевого и механического в движениях живых существ.

6. Философская подоплека ньютоновской теории тяготения

В учении об абсолютном пространстве нашли свое выражение философско-теологические взгляды Ньютона, игравшие в его мышлении гораздо более серьезную роль, чем можно было бы себе представить, если ограничиться только чтением “Математических начал натуральной философии”.

В качестве одной из философских предпосылок ньютоновской динамики следует указать на его убеждение в том, что материя по природе есть начало пассивное, а поэтому должно существовать некоторое активное начало, которое служило бы, образно говоря, источником “питания” вселенной. Такое представление о материи у Ньютона совпадает с картезианским: у Декарта, как мы знаем, источником движения в мире является бог. В “Оптике” Ньютон пишет: ”...если только материя не совершенно лишена вязкости и трения частей и способности передачи движения (чего нельзя предполагать), движение должно постоянно убывать. Мы видим поэтому, что разнообразие движений, которое мы находим в мире, постоянно уменьшается и существует необходимость сохранения и пополнения его посредством активных начал”.

Далеко не случайно принцип тяготения имеет в качестве своего коррелята в ньютонианской физике понятие абсолютного пространства. Ведь последнее Ньютон наделяет особым свойством активности, называя его “чувствилищем бога” (Sensorium Dei). Аналогия между “чувствительной субстанцией” человека или животных, т.е. душой, с одной стороны, и “чувствилищем” божественным невольно приводит к мысли, что ньютоново абсолютное пространство есть, в сущности, нечто вроде мировой души неоплатоников, которая как бы осуществляет связь всех вещей во вселенной, подобно тому, как душа животного — связь всех его органов. В пользу такого понимания абсолютного пространства говорит и тот факт, что оно, согласно Ньютону, не является делимым.¹¹

Однако Ньютон не согласен считать пространство мировой душой: понятие мировой души несовместимо с христианством. Хотя это понятие и получило новую жизнь в эпоху Возрождения, но Ньютон решительно заявляет, что пространство — это атрибут бога, а не его субстанция. Бог “вечен и бесконечен, всемогущ и всеведущ, т.е. существует из вечности в вечность и пребывает из бесконечности в бесконечность, всем управляет и все знает, что было и что может быть. Он не есть вечность или бесконечность, но он вечен и бесконечен, он не есть продолжительность или пространство, но продолжает быть и всюду пребывает. Он продолжает быть всегда и присутствует всюду... он установил пространство и продолжительность”.

В учении Ньютона об абсолютном пространстве как о чувствилище бога присутствуют две различные тенденции.

Во-первых, это идея, идущая от схоластики XIII — XIV вв., что возможно мыслить себе не только заполненное, но и пустое пространство, причем не в мире, а за его пределами; но это пространство пусто только в том смысле, что в нем нет материи, в действительности же оно не есть просто ничто, ибо в нем присутствует бог. Именно в этом духе рассуждает Ньютон, когда он подчеркивает, что вселенная состоит по большей части из пустоты, а материя занимает в ней не такое уж большое место; при этом пустота по своему значению для мира вовсе не уступает материи, а скорее превосходит ее.¹²

Вторая тенденция, приведшая к ньютоновскому учению об абсолютном пространстве, идет не столько от христианской теологии, сколько от эзотерических учений, связанных с неоплатонизмом и каббалой и распространившихся в натурфилософии XVI и XVII вв., особенно среди алхимиков, к которым, как показали последние исследования и публикации, принадлежал и Ньютон. Первоначально идея тяготения выступила у Ньютона в связи с его концепцией эфира. Эфир, который в свое время был введен в физике Аристотеля как пятый элемент, характерный для надлунного мира, под влиянием самых различных тенденций превратился у алхимиков в так называемый Spiritus mundi, жизненный дух, действующий и в земных элементах, и в живых организмах и составляющий как бы некоторую динамическую всепроникающую плазму, превращающую космос в единый живой универсум. Эфир, таким образом, ассоциировался с мировой душой неоплатоников.

Алхимические опыты и исследования Ньютона, как видим, были внутренне связаны с его размышлениями о природе тяготения; это свидетельствует о том, насколько в действительности тесно связаны между собой закон всемирного тяготения и понятие абсолютного, единого и неделимого пространства.¹³