Сила тяжести
<<  Закон всемирного тяготения Вес тела  >>
Закон всемирного тяготения
Закон всемирного тяготения
С.И.Вавилов «Исаак Ньютон»
С.И.Вавилов «Исаак Ньютон»
Считается, что закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в 1687 г
Считается, что закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в 1687 г
Основные проявления закона - астрономические Первый научный взгляд на
Основные проявления закона - астрономические Первый научный взгляд на
Картина Мира Аристотеля
Картина Мира Аристотеля
Система Аристотеля описывает движения планет очень плохо
Система Аристотеля описывает движения планет очень плохо
Николай Коперник (1473-1543)
Николай Коперник (1473-1543)
Галилео Галилей (1564-1642), великий итальянский физик, один из
Галилео Галилей (1564-1642), великий итальянский физик, один из
Иоганн Кеплер (1571-1630)
Иоганн Кеплер (1571-1630)
Кеплер близко подошел к открытию закона тяготения: «В природе
Кеплер близко подошел к открытию закона тяготения: «В природе
Одним из первых говорил о тяготении Рене Декарт (1566-1650)
Одним из первых говорил о тяготении Рене Декарт (1566-1650)
Еще о гравитации говорили: Итальянец Борелли (комбинация взглядов
Еще о гравитации говорили: Итальянец Борелли (комбинация взглядов
Роберт Гук (Hooke) (1635-1703)
Роберт Гук (Hooke) (1635-1703)
Гук был избран членом Королевского общества в 1663 году и стал
Гук был избран членом Королевского общества в 1663 году и стал
Закон всемирного тяготения
Закон всемирного тяготения
Гук всегда считал, что наука должна развиваться не ради науки, а ради
Гук всегда считал, что наука должна развиваться не ради науки, а ради
В 1666 г. в Лондоне произошел Большой пожар
В 1666 г. в Лондоне произошел Большой пожар
В истории науки Гук отмечен не только открытиями, но и по-стоянными
В истории науки Гук отмечен не только открытиями, но и по-стоянными
Он был чрезвычайно сгорблен, хотя до 16 лет оставался высоким и
Он был чрезвычайно сгорблен, хотя до 16 лет оставался высоким и
Исаак Ньютон (1642-1727)
Исаак Ньютон (1642-1727)
Алхимия (1680 г., из дневника): «… вонь ужасная
Алхимия (1680 г., из дневника): «… вонь ужасная
Лично участвовал в десятках расследований дел о фальшивомонетчиках
Лично участвовал в десятках расследований дел о фальшивомонетчиках
И.Ю.Кобзарев: «Все, что делал Ньютон, он делал с исключительной
И.Ю.Кобзарев: «Все, что делал Ньютон, он делал с исключительной
Первые физические работы Ньютона были посвящены оптике
Первые физические работы Ньютона были посвящены оптике
Потом было еще несколько замечаний Гука и Ньютона в адрес друг друга
Потом было еще несколько замечаний Гука и Ньютона в адрес друг друга
Потом было примирение и обмен вежливыми письмами (через руководство
Потом было примирение и обмен вежливыми письмами (через руководство
В частности, Гук: «Ньютон только закончил ту картину, которую я начал»
В частности, Гук: «Ньютон только закончил ту картину, которую я начал»
Первая публикация Гука о силе тяготения как о возможной причине
Первая публикация Гука о силе тяготения как о возможной причине
В чем же заключались соображения Гука
В чем же заключались соображения Гука
Сформулировал законы, управляющие движением планет: (принцип
Сформулировал законы, управляющие движением планет: (принцип
Ньютон: Наука меня больше не интересует – я уже слишком стар (Ньютону
Ньютон: Наука меня больше не интересует – я уже слишком стар (Ньютону
В августе 1684 г. астроном Э.Галлей (нетривиальный человек –
В августе 1684 г. астроном Э.Галлей (нетривиальный человек –
Но Галлей уговорил Ньютона
Но Галлей уговорил Ньютона
«Математические начала натураль-ной философии» (математические основы
«Математические начала натураль-ной философии» (математические основы
Цель Ньютона – построение методов исследования движения тел под
Цель Ньютона – построение методов исследования движения тел под
Всего теорем и задач – около 200
Всего теорем и задач – около 200
Определения: Массы (неудачное), силы (неудачное), силы инерции
Определения: Массы (неудачное), силы (неудачное), силы инерции
Новизна: построение аксиоматической схемы механики
Новизна: построение аксиоматической схемы механики
Значение: изменил физику; на смену туманным рассуждениям о
Значение: изменил физику; на смену туманным рассуждениям о
Гук, на заседании, на котором рассматривалась книга, обвинил Ньютона в
Гук, на заседании, на котором рассматривалась книга, обвинил Ньютона в
Ньютон отказался ссылаться на Гука КАТЕГОРИЧЕСКИ
Ньютон отказался ссылаться на Гука КАТЕГОРИЧЕСКИ
Кто же прав в этом споре, которому более 300 лет
Кто же прав в этом споре, которому более 300 лет
Ньютон писал Галлею о различии физиков (к которым он причислял Гука) и
Ньютон писал Галлею о различии физиков (к которым он причислял Гука) и
Академик С.И.Вавилов писал: «Ньютон был, очевидно, неправ: скромные
Академик С.И.Вавилов писал: «Ньютон был, очевидно, неправ: скромные
В 1703 году Гук умер, так и не примирившись с Ньютоном
В 1703 году Гук умер, так и не примирившись с Ньютоном
А Ньютон
А Ньютон
Титульные листы книг Ньютона по арифме-тике, оптике и
Титульные листы книг Ньютона по арифме-тике, оптике и
Государство сделало из Ньютона «наше все»
Государство сделало из Ньютона «наше все»
Надпись на могиле: Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который
Надпись на могиле: Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который
Надпись на доме, где родился Ньютон Александр Поуп Nature and Nature's
Надпись на доме, где родился Ньютон Александр Поуп Nature and Nature's
Ну а что же закон Всемирного тяготения
Ну а что же закон Всемирного тяготения
Итоги: По-видимому, первым человеком, написавшим закон обратных
Итоги: По-видимому, первым человеком, написавшим закон обратных
Вот такая история
Вот такая история
Но такое столкновение мнений, подходов, амбиций и характеров давало
Но такое столкновение мнений, подходов, амбиций и характеров давало
Р.Гук: «Делом философии является познание природы, свойств тел и
Р.Гук: «Делом философии является познание природы, свойств тел и
Дж
Дж
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация на тему: «Закон всемирного тяготения». Автор: МУРАВЬЕВ. Файл: «Закон всемирного тяготения.ppt». Размер zip-архива: 2783 КБ.

Закон всемирного тяготения

содержание презентации «Закон всемирного тяготения.ppt»
СлайдТекст
1 Закон всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения

История открытия. Ньютон и Гук С.Е.Муравьев Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

2 С.И.Вавилов «Исаак Ньютон»

С.И.Вавилов «Исаак Ньютон»

В.И.Арнольд «Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук»

И.Ю.Кобзарев «Ньютон и его время»

В.П.Карцев «Исаак Ньютон»

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

3 Считается, что закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в 1687 г

Считается, что закон всемирного тяготения был открыт Ньютоном в 1687 г

(в книге Математи-ческие начала натуральной философии). И что предшественников у Ньютона практически не было. И что одновременно Ньютон создал механику. И описал движение планет Солнечной системы. А что было на самом деле?

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

4 Основные проявления закона - астрономические Первый научный взгляд на

Основные проявления закона - астрономические Первый научный взгляд на

космос – Аристотель (384 – 322 гг. до н.э.) : Земля – шар в центре Вселенной, по круговым орбитам движутся планеты Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн. За ними – звезды

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

5 Картина Мира Аристотеля

Картина Мира Аристотеля

Вопрос о причинах таких движений Аристотель не ставил (и не отвечал)

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

6 Система Аристотеля описывает движения планет очень плохо

Система Аристотеля описывает движения планет очень плохо

«Петли» планет Клавдий Птолемей (90-160 г. н.э.). Ввел деференты, эпициклы и эксцентры

Деферент

Эпицикл

Эксцентр

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

7 Николай Коперник (1473-1543)

Николай Коперник (1473-1543)

Пере-вернул наши представления о Все-ленной, поместив в центр Солнечной системы Солнце, а не Землю. Согласно Копернику планеты движутся равномерно по окружностям вокруг Солнца. Система Коперника гораздо хуже воспроизводила данные наблюдений, чем система Птолемея. Последователи вынуждены были снова вводить эпициклы и эксцентры

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

8 Галилео Галилей (1564-1642), великий итальянский физик, один из

Галилео Галилей (1564-1642), великий итальянский физик, один из

создателей современной физики. Заложил основы механики, выдвинул идею об относительности движения, установил законы инерции, свободного падения, сложения движений. Сконструировал первый телескоп с 32-кратным увеличением и открыл горы на Луне, спутники Юпитера, фазы у Венеры, пятна на Солнце.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

9 Иоганн Кеплер (1571-1630)

Иоганн Кеплер (1571-1630)

Установил три закона движения планет (законы Кеплера). 1. Траектория планеты – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. 2. Радиус, соединяющий планету и Солнце, за равное время покрывает равные площади. 3. Отношение куба расстояния от планеты до Солнца к квадрату периода обращения есть величина одинаковая для всех планет

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

10 Кеплер близко подошел к открытию закона тяготения: «В природе

Кеплер близко подошел к открытию закона тяготения: «В природе

существует взаимное телесное стремление сходных (родственных) тел к единству или со-единению». Источник - магнетизм Земли и вращение Солнца. «Гравитацию я определяю как силу, подобную маг-нетизму — взаимному притяжению. Сила притяжения тем больше, чем тела ближе одно к другому». Полагал, что эта сила распространяется в плоскос-ти эклиптики. Считал, что сила обратно пропорциональна расстоянию.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

11 Одним из первых говорил о тяготении Рене Декарт (1566-1650)

Одним из первых говорил о тяготении Рене Декарт (1566-1650)

Говорил о гравитации как об увлечении планет вихрями в эфире, которые порождает движущееся Солнце. Не верил в дальнодействие.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

12 Еще о гравитации говорили: Итальянец Борелли (комбинация взглядов

Еще о гравитации говорили: Итальянец Борелли (комбинация взглядов

Кеплера и Галилея) Француз Буллиальд (обратные квадраты) Голландец Гюйгенс (развивал идеи Декарта о вихрях) Англичанин Робервиль

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

13 Роберт Гук (Hooke) (1635-1703)

Роберт Гук (Hooke) (1635-1703)

Открыл закон пропорциональности между си-лой и деформацией, закон Бойля-Мариотта. Придерживался волновой теории света, теплоту считал результатом механического движения частиц вещества. Изобрел воздушный насос, карданный шарнир, барометр, пружинные часы и др.

С помощью микроскопа впервые наблюдал клеточную структуру тканей растений (ввел термин «клетка», а также описал ее строение). Считал, что изменения земной поверхности и климата влекли за собой изменение флоры и фауны: окаменелости - это остатки прежде живших на Земле животных.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

14 Гук был избран членом Королевского общества в 1663 году и стал

Гук был избран членом Королевского общества в 1663 году и стал

куратором экспериментальных работ. Он должен был еженедельно докладывать о двух-трех новых научных достижениях в области естественных наук, сопровождая свои доклады демонстрацией экспериментов (он аккуратно делал в течение 35 лет!). Сообщений о чужих достижениях не всегда хватало для полновесных докладов, и Гук восполнял их отсутствие сообщениями о собственных. Ему было о чем рассказать, он был ими переполнен!

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

15 Закон всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения

История открытия. Ньютон и Гук

16 Гук всегда считал, что наука должна развиваться не ради науки, а ради

Гук всегда считал, что наука должна развиваться не ради науки, а ради

прогресса человечества. В уставе Королевского общества (Академии наук), написанном Гуком, говорится, что Королевское общество должно «совершенствовать познания натуральных вещей и всех полезных искусств, мануфактур, механической практики, машин и изобретений при помощи экспериментов, не вмешиваясь в богословие, метафизику, моральные знания, политику, грамматику, риторику и логику».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

17 В 1666 г. в Лондоне произошел Большой пожар

В 1666 г. в Лондоне произошел Большой пожар

Король со-здал комиссию по восстановлению города. Назначить было некого. Назначили физиков: К. Рен – председатель, Р. Гук - его заместитель. И следующие 30 лет жизни Гук восстанав-ливает Лондон.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

18 В истории науки Гук отмечен не только открытиями, но и по-стоянными

В истории науки Гук отмечен не только открытиями, но и по-стоянными

приоритетными спорами. Бойля, он обвинил в присвоении своего воздушного насоса. С Ольденбургом он поссорился, заявив, что тот украл у него и передал Гюйгенсу идею часов со спиральной пружиной. Уоллер писал в предисловии к посмертному сборнику трудов Гука: «Характер его был меланхоличным, недоверчивым и ревнивым». С.И.Вавилов пишет: «Живость ума, связанная с крайней неустойчивостью характера, отсутствием выдержки и настойчивости, болезненным самолюбием, была поистине роковой для Гука. Почти ни одно его изобретение, ни одна идея, ни один опыт не доводились до конца, а бросались на полдороге. Возникали недоразумения, обиды, споры из-за приоритета, заполнявшие жизнь Гука».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

19 Он был чрезвычайно сгорблен, хотя до 16 лет оставался высоким и

Он был чрезвычайно сгорблен, хотя до 16 лет оставался высоким и

стройным. Горбиться начал из-за постоянной работы на токарном станке (который сам изобрел). Он всегда был очень бледен и худ – «кожа да кости». У него были серые глаза навыкате с острым умным взглядом, острый подбородок и высокий лоб, темно-каштановые волосы без парика, длинные и гладкие.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

20 Исаак Ньютон (1642-1727)

Исаак Ньютон (1642-1727)

Великий англий-ский физик, математик и астроном. Создатель современной физики. Предложил одну из первых теорий света, создал телескоп-рефлек-тор, исследовал интерференционные явления. Главный труд – «Математические начала натуральной философии изменил физику: на

смену рассуждениям о «естественности природы» пришли математические модели и дифференциальные уравнения. Всю жизнь занимался алхимией. Написал книги с попыткой рационалистического толкования текста библии. Был депутатом парламента 2-х созывов.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

21 Алхимия (1680 г., из дневника): «… вонь ужасная

Алхимия (1680 г., из дневника): «… вонь ужасная

Кажется, я близок к цели)» С 1696 года - директор Монетного двора в Лондоне. Провел ряд реформ, которые привели в порядок состояние финансовой системы Англии после революций 17 века. «Большая перечеканка» Считал себя пророком, посланным Богом на землю, чтобы дать истину людям. 24 года (с 1703 г. до самой смерти в 1727 г.) был Президентом Королевского общества

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

22 Лично участвовал в десятках расследований дел о фальшивомонетчиках

Лично участвовал в десятках расследований дел о фальшивомонетчиках

Создал систему поиска фальшивомонетчиков и доказательства их преступлений. Более 100 фальшивомонетчиков были выслежены и осуждены; большинство - высылка в колонии, несколько главарей были казнены

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

23 И.Ю.Кобзарев: «Все, что делал Ньютон, он делал с исключительной

И.Ю.Кобзарев: «Все, что делал Ньютон, он делал с исключительной

доб-росовестностью и настойчивостью, и все у него получалось. Когда он шлифовал зеркало телескопа – получалось; когда ему надо было проводить оптические опыты, они были изумительно четкими, программа экспериментов доказательной, вычисления он делал прекрасно. А когда он занялся полемикой с Лейбницем по вопросу о приоритете, то свел, можно сказать, Лейбница в могилу». И еще. «В обязанности Ньютона как директора Монетного двора входило преследование фальшивомонетчиков, которые его ужасно боялись: за 1697 год по делам, переданным Ньютоном в суд, было казнено 20 человек».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

24 Первые физические работы Ньютона были посвящены оптике

Первые физические работы Ньютона были посвящены оптике

Ньютон открыл явление дисперсии света, наблюдал первую интер-ференционную картину (кольца Ньютона), сконструировал первый телескоп-рефлек-тор (1671 г.), зеркало для которого отпо-лировал сам. В январе 1672 года состо-ялась демонстрация перед королем, и Ньютон был избран членом Лондонского королевского общества. Выступил перед академиками с докладом по оптике и здесь произошел первый конфликт Ньютона с Гуком. Ньютон дал себе слово не публиковать ничего по оптике (пока жив Гук) и вообще не иметь с ним дело (слово сдержал).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

25 Потом было еще несколько замечаний Гука и Ньютона в адрес друг друга

Потом было еще несколько замечаний Гука и Ньютона в адрес друг друга

(некоторые из них представляли «жалобы» руководству Общества). Гук: «М-р Ньютон повторил мою гипотезу о пульсации волн», Ньютон: «М-р Гук обязан своими теориями Декарту и другим ученым, а сам он показал свою неспособ-ность приложить к решению задач оптики точные измерения».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

26 Потом было примирение и обмен вежливыми письмами (через руководство

Потом было примирение и обмен вежливыми письмами (через руководство

Общества). Современники считали примирение соперников искренним. Например, член Общества сэр Дэвид Брюстер писал, что это – прекрасные письма, «наполненные добрым чувством и возвышенными принципами». Однако в переписке спрятано очень много «желчи». В ней проявились два бывших деревенских мальчишки (какими они, в сущности, и были всю свою жизнь): они уверяют друг друга в своем полном уважении, но одновременно пытаются побольнее уколоть друг друга.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

27 В частности, Гук: «Ньютон только закончил ту картину, которую я начал»

В частности, Гук: «Ньютон только закончил ту картину, которую я начал»

(фактически: Ньютон – продолжатель моих работ) В ответе Ньютона имеется знаменитая фраза: «Если я и видел дальше, то лишь потому, что стоял на плечах гигантов». Большинство исследователей считают эту фразу насмешкой над маленьким, кривым и горбатым Гуком (и очень злую).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

28 Первая публикация Гука о силе тяготения как о возможной причине

Первая публикация Гука о силе тяготения как о возможной причине

эллиптичности орбит планет относится к 1666 г., а в 1674 г. в работе «Попытка доказать движение Земли наблюдениями» он изложил взгляды, весьма близкие к тем, которые затем были развиты Ньютоном, и дал свою систему мироздания. В 1680 г. Гук пришел к выводу, что сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

29 В чем же заключались соображения Гука

В чем же заключались соображения Гука

1. При распространении света его интенсивность падает обратно пропорционально квадрату расстояния. 2. По-видимому, знал формулу для центростреми-тельного ускорения Гюйгенса. Из нее и закона всемирного тяготения получил 3-й закон Кеплера. 3. По-видимому, был первым человеком на Земле, написавшим формулу всемирного тяготения. 4. Понимал, что нужно объяснить все 3 закона Кеплера. 1-й и 2-й законы не мог получить.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

30 Сформулировал законы, управляющие движением планет: (принцип

Сформулировал законы, управляющие движением планет: (принцип

гравитации) Все небесные тела притягиваются, причем притяжения между двумя телами действует в отношении, обратном квадрату расстояния между ними. (принцип инерции) В отсутствие сил любое тело движется прямолинейно и равномерно; любые другие движения вынуждаются действующими на тело силами. Завершил работу предложением к читателю (имея в виду Ньютона) исследовать вопрос о движении планет, «посколь-ку у меня самого слишком много других дел, которые мне хотелось бы закончить». Эти принципы сформулировал так-же в письме Ньютону и просил того высказаться по поводу его гипотез.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

31 Ньютон: Наука меня больше не интересует – я уже слишком стар (Ньютону

Ньютон: Наука меня больше не интересует – я уже слишком стар (Ньютону

уже 37 лет). Тем не менее, Ньютон предлагает Гуку несколько экспериментов, могущих доказать вращение земли. В ответ Гук говорит о том, что тело в гравитационном поле будет двигаться по «эксцентрическому эллиптоиду» (без доказательств) и просит Ньютона высказаться о том, как будет двигаться тело, если бы оно могло двигаться внутри Земли. Ньютон дает неправильное решение (спираль), которое Гук высмеивает на публичном заседании Общества. После этого Ньютон переписку с Гуком оборвал. И больше они друг другу не писали...

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

32 В августе 1684 г. астроном Э.Галлей (нетривиальный человек –

В августе 1684 г. астроном Э.Галлей (нетривиальный человек –

предсказал возв-ращение кометы, наблюдал прохождение Ве-неры по диску Солнца, спускался под воду в водолазном колоколе, отражал абордажную атаку пиратов, усмирял бунт на корабле, лично застрелив зачинщиков) обратился с просьбой к Гуку и Ньютону объяснить эллиптичность орбит планет.

Гук сказал, что легко это сделает, но … не сделал. А Ньютон в декабре прислал Галлею рукопись работы с выводом. И Галлей начал склонять Ньютона к публикации. Ньютон долго отказывался, ссылаясь на нежелание участвовать в полемике, которую неизбежно вызовет публикация … На занятость другими делами (алхимия и др.) …

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

33 Но Галлей уговорил Ньютона

Но Галлей уговорил Ньютона

10 декабря 1684 г. в протоколах Королевского общества появилась историческая запись: «Г-н Галлей… недавно видел в Кембридже м-ра Ньютона, и тот показал ему интересный трактат «De motu» [О движении]. Согласно желанию г-на Галлея, м-р Ньютон обещал послать упомянутый трактат в Общество». Королевское общество издало трактат Уилоуби об истории рыб, который не раскупался, не было денег. Галлей взял расходы на себя. Получив за это в подарок 50 экземпляров книги по истории рыб. Книга была написана за 18 месяцев, рукопись поступила в общество 28 апреля 1686 г. И.Ю.Кобзарев называет это время «взрывом творческой энергии Ньютона».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

34 «Математические начала натураль-ной философии» (математические основы

«Математические начала натураль-ной философии» (математические основы

физики) – самая знаменитая книга в истории физики. Первое издание было опубликовано в 1687 г. тиражом около 300 экзем-пляров. Было раскуплено за 4 года. Шесть экземпляров 2-го издания есть в нашей стране. Один подарен са-мим Ньютоном Петру I при личной встрече, остальные высланы в Рос-сию (в том числе и А.Д. Меншикову, первому российскому члену Лондон-ского королевского общества)

35 Цель Ньютона – построение методов исследования движения тел под

Цель Ньютона – построение методов исследования движения тел под

действием гравитации. Книга построена по типу «Начал» Евклида (определения – аксиомы –теоремы – задачи – результаты-выводы).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

36 Всего теорем и задач – около 200

Всего теорем и задач – около 200

Из каждой – по 2-4 следствия (в одном случае – около 20). Все выводы – геометрические (чертежи, построения и т.д.) Опирался на геометрические теоремы Аполлония и Архимеда.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

37 Определения: Массы (неудачное), силы (неудачное), силы инерции

Определения: Массы (неудачное), силы (неудачное), силы инерции

(неудачное), абсолютного пространства и времени (очень глубокие), Аксиомы: Три закона Ньютона (про первые два говорит как о галилеевых, третий связывет с Реном, Уоллисом и Гюйгенсом).

Затем вводит закон всемирного тяготения (без ссылок), на его основе получает эллипсы для траекторий планет, на основе второго и третьего законов Ньютона доказывает второй закон Кеплера и закон сохранения импульса. Рассматривает притяжение сферой (внутри и снаружи). «Вершина» книги - рассмотрение движения Луны с учетом влияния Солнца. Третья книга - гидродинамика.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

38 Новизна: построение аксиоматической схемы механики

Новизна: построение аксиоматической схемы механики

Понимал, что эта схема «пустая» – нужны законы для сил. Прекрасно понимал смысл законов: «Истинное движение порождается и уничтожается силами, которые действуют на само тело, в то время как относительное движение можно порождать и менять, не прилагая к телу сил» Понимал, что законы работают не во всех системах отсчета. понимал векторный характер законов: «при силах совокупных тело описывает диагональ параллелограмма, в то же самое время, как его стороны - при раздельных».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

39 Значение: изменил физику; на смену туманным рассуждениям о

Значение: изменил физику; на смену туманным рассуждениям о

«естественности устройства природы» пришли математичес-кие модели, дифференциальные уравнения, физическая интерпретация решений. Недостатки: Нет общих методов решения уравнений (Л.Эйлер, 1736 г. «Механика, аналитически изложенная». Даламбер, Клеро, Лагранж и Лаплас) Неудовлетворенность от дальнодействия (Гюйгенс в письме к Лейбницу назвал закон всемирного тяготения «смешным и нелепым», поскольку тело «не может действовать там, где его нет»). Написал «Поучение» ко второму изданию: «Причину же этих свойств силы тяготения я до сих пор не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

40 Гук, на заседании, на котором рассматривалась книга, обвинил Ньютона в

Гук, на заседании, на котором рассматривалась книга, обвинил Ньютона в

краже своих идей и потребовал сделать ссылки. Ньютон отказался. Гук обратился к Галлею. Галлей провел серию переговоров с «заинтересованными сторонами» - Ньютоном, Гуком, Реном. Ньютон искренне не понимал, чем выделен Гук, и что все остальные вообще сделали по гравитации. Гук считал, что он первый написал закон обратных квадратов, что именно его идеи подтолкнули Ньютона к исследованию гравитации, и он много взял у Гука (в частности, сам закон). Говорил о своих письмах Ньютону, где был сформулирован закон.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

41 Ньютон отказался ссылаться на Гука КАТЕГОРИЧЕСКИ

Ньютон отказался ссылаться на Гука КАТЕГОРИЧЕСКИ

Но под нажимом Галлея сделал оригинальную ссылку, еще больше принизив роль Гука. Ньютон перечислил несколько человек, занимавшихся законом – Рен, Галлей и Гук (Гук - в конце!). Причем остальные сделали в этом вопросе очень мало, но были друзьями Гука. Гук продолжал бороться, 15 февраля 1689 года он записал в дневнике: «У Галлея встретился с Ньютоном. … Заинтересованность совести не имеет». Впоследствии Ньютон написал, что вывел закон (сравнивая ускорение Луны и ускорение свободного падения на поверхности Земли) в 1665 году, но не опубликовал (год первой публикации Гука – 1666).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

42 Кто же прав в этом споре, которому более 300 лет

Кто же прав в этом споре, которому более 300 лет

Если считать, что главное для установления приоритета - формулировка закона, то право на закон всемирного тяготения имеет Гук. Такой и была точка зрения Гука. Если же считать, что формулировка без математического доказательства недостаточна, то прав Ньютон, и такова была его точка зрения.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

43 Ньютон писал Галлею о различии физиков (к которым он причислял Гука) и

Ньютон писал Галлею о различии физиков (к которым он причислял Гука) и

математиков (которым он считал себя): «Математики, которые все открывают, все устанавливают и все доказывают, должны довольствоваться ролью сухих вычислителей и чернорабочих. Другой же, который ничего не может доказать, а только на все претендует и все хватает на лету, уносит всю славу как своих предшественников, так и своих последователей... И вот я должен признать теперь, что я все получил от него и что я сам только подсчитал, доказал и выполнил всю работу вьючного животного по изобретениям этого великого человека». В другом месте: «Гук имеет лишь отдаленное пред-ставление о всемирном тяготении, основанное лишь на догадке. Одно дело изобретать гипотезы, другое – дока-зывать их...»

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

44 Академик С.И.Вавилов писал: «Ньютон был, очевидно, неправ: скромные

Академик С.И.Вавилов писал: «Ньютон был, очевидно, неправ: скромные

желания Гука имели полное основание. Написать “Начала натуральной философии” в ХVII веке никто, кроме Ньютона, не мог, но … план “Начал” был впервые набросан Гуком». «Если связать в одно все предположения и мысли Гука о движении планет и тяготении, высказанные им в течение почти 20 лет, то мы встретим почти все главные выводы “Начал” Ньютона, только высказанные в неуверенной и малодоказательной форме. Не решая задачи, Гук нашел ее ответ. Вместе с тем перед нами вовсе не случайно брошенная мысль, но несомненно плод долголетней работы. У Гука была гениальная догадка физика-экспериментатора, прозревающего в лабиринте фактов истинные соотношения и законы природы ... Гук не мог идти прямой, безукоризненной дорогой “Математических начал” Ньютона, но своими окольными тропинками, следов которых нам теперь уж не найти, он пришел туда же».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

45 В 1703 году Гук умер, так и не примирившись с Ньютоном

В 1703 году Гук умер, так и не примирившись с Ньютоном

Умер усталым, неудовлетворенным, обиженным. Но с надеждой, что время все расставит по своим местам. Не расставило… И мы знаем Гука только как автора закона упругости. Лаборатория Гука прекратила существование. Могила Гука затерялась. Все портреты Гука пропали, и сейчас есть только портреты, написанные со слов видевших Гука людей.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

46 А Ньютон

А Ньютон

Был возведен в дворянское достоинство и обзавелся гербом и сомнительной родословной. Пережил Гука на 24 года и умер в 1727 году «национальным достоянием» Англии, где сложился культ личности Ньютона, заставлявший авторов воспоминаний наделять его всеми мыслимыми и немыслимыми достоинствами. Множество раз позировал самым известным ху-дожникам (из физиков, живших в «дофото-графическую эру», Ньютон – самый «рисуемый»).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

47 Титульные листы книг Ньютона по арифме-тике, оптике и

Титульные листы книг Ньютона по арифме-тике, оптике и

историко-религиозного произ-ведения «Хронология древних царств» Портреты Ньютона (сохранилось 17)

48 Государство сделало из Ньютона «наше все»

Государство сделало из Ньютона «наше все»

Ему помогали вести печально знаменитый приоритетный спор с Лейбницем, его репутация и в научных и в ненаучных кругах была высочайшей. А вклады научных противников Ньютона замалчивались, принижались, игнорировались. Еженедельные встречи с английской принцессой Каролиной (будущей королевой) и свободное обсуждение любых вопросов. Похоронен в Вестминстерском аббатстве с королевскими почестями (в частности, в похоронах участвовали 6 герцогов Англии). И т.д. и т.п.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

49 Надпись на могиле: Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который

Надпись на могиле: Здесь покоится сэр Исаак Ньютон, дворянин, который

почти божественным разумом первый доказал с факелом мате-матики движение планет, пути комет и приливы океанов. Он исследовал различие световых лучей и появляющиеся при этом различные свойства цветов, чего ранее никто не подо-зревал. Прилежный, мудрый и верный истолкователь при-роды, древности и Св. писания, он утверждал своей фило-софией величие Всемогущего Бога, а нравом выражал еван-гельскую простоту. Пусть смертные радуются, что сущес-твовало такое украшение рода человеческого. Ньютон о себе: Не знаю, как меня воспринимает мир, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу, который развлекается тем, что время от времени отыскивает камешек более пёстрый, чем другие, или красивую ракушку, в то время как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

50 Надпись на доме, где родился Ньютон Александр Поуп Nature and Nature's

Надпись на доме, где родился Ньютон Александр Поуп Nature and Nature's

laws lay hid in night: God said, «Let Newton be!» and all was light. Перевод Маршака Был этот мир извечной тьмой окутан «Да будет свет!» — И вот явился Ньютон.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

51 Ну а что же закон Всемирного тяготения

Ну а что же закон Всемирного тяготения

После Ньютона в нем осталась одна неизвестная – гравитационная постоянная. Ее измерил Генри Кавендиш в 1797 г. Установка Кавендиша состояла из крутильных весов с двумя парами свинцовых шаров диаметрами около 50 и 10 см. Используя это оборудование, Кавендиш установил, что G = 6,754?10?11 м?/кг? , что хорошо совпадает с современным значением 6,67428?10?11 м?/кг?.

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

52 Итоги: По-видимому, первым человеком, написавшим закон обратных

Итоги: По-видимому, первым человеком, написавшим закон обратных

квадратов был Роберт Гук. Обосновал его и построил на его основе небесную механику Исаак Ньютон. Измерил гравитационную постоянную Г.Кавен-диш. А историю про яблоко придумала (в переписке с Вольтером) племянница Ньютона Кэтрин, которая (как и ее муж) сделала очень много для увековечения памяти Ньютона

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

53 Вот такая история

Вот такая история

.. Грустная и печальная. Но не более грустная и не более печальная, чем сама жизнь наша. Так было, так есть и так будет, пока живет на Земле человек. Потому что такова природа человека! (первый российский член Королевского общества А.Д.Меньшиков не умел читать и писать. В Обществе хранится письмо Меньшикова, подписанное тремя крестами).

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

54 Но такое столкновение мнений, подходов, амбиций и характеров давало

Но такое столкновение мнений, подходов, амбиций и характеров давало

толчок развитию науки, которая в корне перевернула жизнь человечества Архимед: «Дайте мне точку опоры, и я переверну землю» Этой точкой опоры стала ФИЗИКА Наука о природе, которую и создавали Ньютон и Гук

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

55 Р.Гук: «Делом философии является познание природы, свойств тел и

Р.Гук: «Делом философии является познание природы, свойств тел и

причин природных явлений; и это познание не просто приобретается ради самого себя, но для того, чтобы дать человеку возможность понять, как путем соединения подходящих факторов в объекты в соответствии с порядками, законами, временами и природными способами он сможет производить и продвигать вперед такие действия, которые могли бы значительно помочь ему в его благоденствии в этом мире как для удовлетворения его желаний, так и для облегчения его потребностей».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

56 Дж

Дж

Гленвилл (1636-1680):

«Несомненно, что развитие наук необычайно увеличит возможности человечества.

В будущем нам станут доступны Южные моря.

Может быть, Луна станет столь же доступной как Америка.

Для наших потомков купить пару крыльев будет столь же естественным, как для нас пару башмаков.

Станет возможным разговаривать с человеком, находя-щимся в Индии, как будто он стоит рядом в комнате,

Превращать пустыни в плодородные земли

И, наконец, …

… Восстанавливать волосы».

Закон всемирного тяготения. История открытия. Ньютон и Гук

57 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

«Закон всемирного тяготения»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/zakon-vsemirnogo-tjagotenija-80807.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Сила тяжести > Закон всемирного тяготения