Перший закон Ньютона

Клацніть по посиланню "Динаміка матеріальної точкм", щоб ознайомитися з презентацією розділу в форматі PowerPoint. Для повернення до даної сторінки закрийте вікно програми PowerPoint.

В основі так званої класичної, або ньютонівської, механіки лежать три закони динаміки, сформульованих І. Ньютоном в 1687 р Ці закони грають виняткову роль в механіці і є (як і всі фізичні закони) узагальненням результатів величезного людського досвіду.

Закони Ньютона розглядають як систему взаємозалежних законів і дослідної перевірки піддають не кожен окремий закон, а всю систему в цілому. Ньютоновская механіка виявилася настільки плідною, настільки могутньою, що у фізиків склалося уявлення про те, що будь-яка фізична явище можна пояснити за допомогою ньютоновских законів. Більшість фізиків до кінця XIX в. були переконані в тому, що вони вже знають про природу все, що можна було дізнатися. Однак найбільш проникливі фізики розуміли, що в знанні класичної фізики є слабкі місця. Так, наприклад, англійський фізик У. Томсон (він же лорд Кельвін) говорив, що на горизонті безхмарного неба класичної фізики є два темних хмарки: невдача спроб створення теорії абсолютно чорного тіла і суперечлива поведінка ефіру - гіпотетичної середовища, в якій передбачалося поширення світлових хвиль . Ці факти отримали своє пояснення в нових теоріях - спеціальної теорії відносності і квантової механіки.

У спеціальній теорії відносності, створеної А. Ейнштейном в 1905 р піддалися радикальному перегляду ньютонівські уявлення про простір і час. Цей перегляд привів до створення «механіки великих швидкостей», або, як її називають, релятивістської механіки. Нова механіка не привела, однак, до повного заперечення старої ньютонівської механіки. Рівняння релятивістської механіки, в межі (для швидкостей малих, в порівнянні зі швидкістю світла), переходять в рівняння класичної механіки. Таким чином, класична механіка увійшла в релятивістську механіку як її окремий випадок і зберегла своє колишнє значення для опису рухів, що відбуваються зі швидкостями значно меншими, ніж швидкість світла.

Аналогічно йде справа і з співвідношеннями в класичній і квантовій механіці, яка виникла в 20-х роках минулого століття в результаті розвитку фізики атома.

Рівняння квантової механіки також дають в межі (для мас великих, в порівнянні з масами атомів) рівняння класичної механіки. Отже, класична механіка увійшла в квантову механіку як її граничного випадку.

Таким чином, розвиток науки витратило не перекреслило класичну механіку, а лише показало її обмежену придатність. Класична механіка, яка грунтується на законах Ньютона, є механікою тел великих (в порівнянні з масою атомів) мас, що рухаються з малими (в порівнянні зі швидкістю світла) швидкостями.

Контрольні питання Перший закон Ньютона