Классическая механика (концепция Ньютона)

Ньютоновская физика является вершиной развития взглядов в понимании природы в классической науке. Его работы заложили фундамент классической науки Нового времени.

Ньютон (1642 - 1727) открыл законы, управляющие движением всех тел во Вселенной. Он решил, что все тела, не зависимо от их свойств, взаимно притягиваются друг к другу, открыл закон всемирного тяготения, решил, что один и тот же закон управляет движением тел и на земля, и на небе.

В основе классической механики лежат концепции Ньютона, их сущность сформулировал А.Эйнштейн. По Ньютону, движение характеризуется пространством, временем материальной точки и силой.

Под физическим событием в концепции Ньютона следует понимать движение материальных точек в пространстве.

В 1667 Ньютон сформулировал 3 закона динамики:

1) всякая материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие других тел не заставит её изменить это состояние.

Стремление тел сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью или инерцией. Поэтому первый закон Ньютона – Закон инертности.

2) ускорение, приобретённое телом прямопропорционально вызывающей его силе и обратнопропорционально его массе тела:

а=F/m,где

а – ускорение, характеризующее быстроту, изменение скорояти движения;

F – сила(векторная величина, мера воздействия тела).

3) всякое действие сил друг на друга носит характер взаимодействия. Силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей точки:

F12=-F21, где

F – силы, действующие на точки.

Эти силы приложены к разным точкам, действуют парами и являются силами одной природы. Этот закон Ньютона позволяет перейти от динамики отдельных точек к динамике системы точек. Он характеризует парное взаимодействие.

В классической механике состояние системы описывается значением координат и скоростей тел, входящими в систему.

Следствием динамического подхода является представление о мире как о детерминированной системе.

Рассмотренные 3 закона движения позволяют по известному начальному положении и скорости движения тела определить его координату и скорость движения в любой заданный момент времени.

На основании этого вывода Лаплас сформулировал положение о предопределённости мировых процессов, т.е. из законов Ньютона следует, что теоретически возможно рассчитать положение тела в любой момент времени. Из этой предопределённости следует, что возможно точно предопределить будущее. При этом можно утверждать, что всё то, что случится в будущем однозначно предопределено в прошлом.

Открытие трёх законов динамики и закона всемирного тяготения имеет большое мировоззренческое значение и практическое влияние.

Мировоззренческое значение является средством универсальности этих законов. На основе законов динамики даётся объяснение множеству явлений. Например, законы описывают движение всех тел (на Земле или в космосе). На основе этих законов была создана космология.

Практическое значение: без знаний законов технологии не было бы промышленной революции 18 – 19 веков.

В классической механике была абсолютизация. Подход классической механики можно применять и ныне, но только в тех случаях, если скорости движения тел существенно меньше скорости света.