经典力学简史
几乎所有中学生似乎都在他们的学校学习古典力学。什么是古典力学?“经典力学是对物理力作用下身体运动的研究。对于任何物理模型,经典力学都是一个近似值,它具有限制 - 它在小尺度,高速和大型引力领域中分解 - 但在其适用性范围内(包括日常生活中的每个现象),它是有用的。”(IDEMA)。在中学中,所有学生都学习牛顿运动定律和重力定律。这两个是经典力学中的关键概念。因此,古典力学如何保持?它和书中写的一样重要吗?至少在我看来,我认为古典力学在人类发展中发挥了至关重要的作用,通过使人们注意物质的本质和宇宙的能力,使人们意识到实验比理论上的推理重要甚至更重要,并且在理智和重大的上都深刻地改变了人类世界。
对物体运动的研究是一门古老的学科,使经典的力学成为科学,工程和技术中最古老,最大的学科之一。在古代,有些人开始研究物体的运动。古希腊哲学家,尤其是亚里士多德,是第一个提出抽象原则管理性质的人之一。亚里士多德在他的天堂(de caelo)的书中认为,地球的天体升高或落到了他们的“自然位置”,并指出了正确的近似定律,即物体跌落的速度与其体重成正比,并且与它落在(Carlo)上的流体密度成反比。亚里士多德(Aristotle)看到“自然运动”和“强迫运动”之间存在差异,认为“在空隙中”,这意味着真空,静止的物体将保持静止,并且运动中的对象将继续进行相同的运动。这样,亚里士多德是第一个处理惯性法的人。他对物理科学的看法深远影响了中世纪的奖学金,并延伸到文艺复兴时期(Cline)。还有一种可以追溯到古希腊的传统,该传统被用来分析固定物体或移动物体,可以追溯到一些毕达哥拉斯人的工作。这种传统的其他例子包括欧几里得(在平衡上),阿基米德(在平面上,浮动物体上)和英雄(力学)。后来,伊斯兰和拜占庭学者根据这些作品进行了工作,这些作品最终在12世纪的西方和文艺复兴时期被重新引入或使用。但是,这些研究只是虚构的,而不是实验性的。结果,许多结论是错误的。但是必须说是因为他们开始研究物体的运动。如果没有他们最初的想象力,而没有他们思考事物的发展方式,也许就无法建立古典力学,甚至物理学也无法建立。毕竟,没有人会考虑物质的本质以及如何建立宇宙。
随着时间的流逝,一些科学家已经意识到不能仅凭想象就得出结论。古典力学中重要的人之一是伽利略·伽利略(Galileo Galilei)。他通过在倾斜平面上滚动球来进行定量实验。他正确的加速运动理论似乎来自实验结果(Palmieri 2003)。伽利略还发现,物体与水平投影的物体同时垂直撞击地面,以便统一旋转的地球仍将在重力下落在地面上。更重要的是,它断言恒定运动与静止是无法区分的,因此构成了相对性的基础。他是古典力学中的第一个人,也是力学的整个历史上使用实验证明的人。他在研究理论物理学时教了人们实验的重要性。他率先使用实验来证明。可以公平地说,如果他没有开始进行实验,人们仍然会在纸上讨论理论,而不是从实验中获取数据并根据数据得出结论。可以这么说,亚里士多德给了人们研究世界本质的想法。伽利略推动了人们,并向他们展示了如何研究世界的本质。
在古典力学上的另一个有影响力的人是艾萨克·牛顿爵士。1687年,他的作品是自然哲学的数学原理(以下简称 *princionia *),首次出版。在 *Principia *中,牛顿列出了运动和重力定律,他建立了一个主要的科学概念,后来被相对论取代了(牛顿)。此外,在 *Principia *中,牛顿的第二和第三定律都得到了适当的科学和数学处理(Thornton)。他还根据发现并分析观察到的天体数据的定律解释了宇宙系统,例如卫星如何在行星周围移动,行星如何在太阳周围移动以及如何确定彗星(Schmitz)。同时,他还观察并分析了物体在地面上的自由跌落和弹丸运动,这首先将地球运动和天体的运动结合在一起。牛顿与早期解释类似现象的尝试不同,这些现象要么是不完整,不正确或没有给出准确的数学表达式,但牛顿给出了更完整的表达。牛顿运动和引力定律的结合提供了对古典力学(Thornton)的最完整,最准确的描述。此外,他证明了这些法律不仅适用于日常物体,还适用于天体,尤其是理论上解释了开普勒的行星运动定律。他的逻辑是严格的,结构是严格的,并且通过观察和实验,形成了完整的科学系统。古典力学的建立为整个自然科学的发展奠定了坚实的基础,建立了基本的概念和基本的力学定律,使力学成为系统的理论知识系统,并逐渐成熟和完美。古典力学不仅描述了物体的运动,而且还揭示了物体运动的原因,以便人们可以理解对象如何移动,解释事物的移动以及使人们能够改善事物的运动状态从变化的结果到对变化过程的理解,从而极大地改变了人们对世界的理解和观点。最后但并非最不重要的一点是,经典的力学和工程实践的结合,建立了应用机制,例如液压,材料的力学,结构力学等。河污damming,桥梁建设和现代运输方式,例如火车,汽车和飞机,所有这些都构成了经典的机制,因为这些都是可以进行的,因为这是可能的机器人的,因此可以进行机构的发现。不仅如此,经典力学的理论也适用于宇宙的探索。由于牛顿统一了天地的运动,因此人们能够通过数学方法探索宇宙。甚至后来,人们使用牛顿的理论(使用牛顿的理论)将卫星发射到外层空间,建造火箭等。这极大地促进了人类社会的发展。
总而言之,经过大约两千年的发展,已经建立了古典力学的建筑。从亚里士多德到伽利略,从牛顿到爱因斯坦,几代科学家从未停止寻找真相。他们一生都致力于物理学。在古典力学研究的过程中,最重要的不是研究的内容,而是如何进行研究:提出问题和猜测,进行实验,理论化和结论,这是古典力学的最重要贡献之一。当然,不能否认,尽管经典的力学有局限性,但只能以宏低的速度讨论,经典力学理论确实为人们的生产和生活做出了巨大贡献。物理学理论尚未统一,但是很快就会有一个成熟的理论来统一物理学。
引用的作品
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