logo
КСЕ МГИМО

Вселенная Ньютона

Сэр Исаак Ньютон (1643-1727 гг.) в своем труде “Математические начала натуральной философии” (1687 г.) заложил основы классической физики:

1. Существует абсолютное пространство, которое однородно, изотропно и имеет бесконечную протяженность.

2. Существует абсолютное (истинное и математическое) время. Время бесконечно и имеет одно измерение.

В основе механики Ньютона лежат три аксиомы (три закона):

1. Первый закон - закон инерции: всякое тело, на которое не действует внешняя сила, сохраняет по инерции (вследствие наличия инертной массы) состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

2. Второй закон - закон движения

F=mиa

F - вынуждающая сила, a - ускорение, mи - инерциальная масса.

3. Третий закон - закон действия и противодействия: всякому действию соответствует равное по величине и противоположно направленное противодействие.

(Кстати говоря, а что такое механика?)

Решил Ньютон отдохнуть после трудов праведных в саду, и … получилось, что в конце 17 века он установил закон тяготения:

между всеми телами на Земле действуют силы притяжения - гравитационные силы. Fгр =G* mгр * Mгр / r2 G - гравитационная постоянная.

(Детский вопросик - Интересно, а откуда Ньютон узнал о «своих», законах, он что, их сам придумал?)

Обратим внимание, что в уравнениях Ньютона появилось две разных массы: инертная масса mи и гравитационная масса mгр. Различны ли эти массы? Сейчас доказано, что mгр=mи с точностью до 10-12.

(Детский вопросик: Луна притягивается к Земле, почему до сих пор она не упала на Землю? Детский вопросик: Почему камень падает на Землю, а не Земля на камень?).

Разобравшись с тем, что происходит на Земле, Ньютон попытался описать самую большую физическую систему - Вселенную... Для этого Ньютон сделал гениальное предположение – пусть законы, установленные на Земле, будут действовать и во всей Вселенной, т.е. эти законы будут мировыми законами.

В конце 17 века считалось, что Вселенная - шар, и вещество (звезды) во Вселенной однородно распределено по объему шара.

Между частицами - звездами действуют, как считал Ньютон, только гравитационные силы, т.е. силы притяжения, поэтому шар должен сжаться в точку, т.е. произойти гравитационный коллапс

Показать коллапс в движении

Но если Вселенная - бесконечна, то произвольная точка в бесконечной Вселенной испытывает одинаковое притяжение в любом направлении и поэтому остается на месте.

Ньютон делает гениальный вывод: Вселенная является бесконечной и стационарной (т.е. неизменной во времени), но сам Ньютон понимал, что такая Вселенная очень неустойчива.

Что же делать? Ньютон не успел больше ничего совершить, и Мир ждал появления следующего гения – Эйнштейна.