Взаимодействия. Концепция поля, гравитационное и электромагнитное поля. Волновая теория света

Законы механики Ньютона

Отцом научного метода познания мира по праву можно считать Ньютона, который развил идеи Галилея и оформил механику в единую стройную систему, разработав для нее мощный математический аппарат. В основе механики Ньютона лежат три основополагающих закона:

1) первый закон Ньютона утверждает, что инерциальные системы отсчета существуют, то есть в некоторых системах отсчета действительно невозможно никакими опытами однозначно определить движется ли данная система прямолинейно и равномерно или покоится;

2) второй закон Ньютона утверждает, что в инерциальных системах ускорение тела пропорционально приложенной силе, являющейся количественной мерой взаимодействия (коэффициент пропорциональности между силой и ускорением называют массой тела): F = ma;

3) третий закон утверждает, что при взаимодействии оба объекта испытывают действия одинаковых и противоположно направленных сил.

Для обозначения меры взаимодействия тел Ньютон ввел понятие приложенной силы, которая определяет ускорение тела. Причем среди взаимодействий можно выделить два типа:

1) близкодействие - непосредственный контакт или передача взаимодействия с помощью посредника, несущего в себе импульс mv, например, обмен, когда один человек бросает другому тяжелый предмет, оба ощущают отдачу; скорость изменения импульса и будет силой;

2) дальнодействие - передача взаимодействия через разделяющее тела пространство без материальных посредников.

Ньютон был противником концепции дальнодействия, однако наличие в природе таких явлений, как гравитация, электричество и магнетизм, не укладывалось в концепцию близкодействия. Поэтому об их природе Ньютон предпочитал не рассуждать, оставляя эту проблему на долю потомков.

Долгое время считалось, что абсолютное пространство заполнено особого рода средой – эфиром. Именно волны в эфире передают взаимодействие от одних тел к другим, подобно тому, как волны на поверхности воды приводят в движение поплавок. И действительно, например, такое «дальнодействующее» явление, как свет, явно обнаруживает в опытах волновые свойства, аналогичные тем, которые характерны для любых волновых процессов (дифракция и интерференция). Позднее из работ Максвелла стало понятно, что свет является частным случаем проявления электромагнетизма. Он же впервые ввел понятие электромагнитного поля, как особого состояния пространства, которое содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическом и магнитном состояниях. Впервые прозвучало, что поле – это характеристика самого пространства, которое может оказывать силовое влияние на тела, помещенные в него.

Дата добавления: 2014-01-07