Законы Ньютона
Феномен тяготения небесных тел и их движения рассматривается И. Ньютоном на основе сформулированных ранее законов. Законы движения, сформулированные в «Началах», включают:
- (1) закон инерции, согласно которому всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не принуждается приложенными силами изменить это состояние;
- (2) закон пропорциональности, в соответствии с которым изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует;
- (3) закон равенства действия и противодействия, который утверждает, что действие всегда равно противодействию, или иначе — действия двух тел друг на друга равны и противоположно направлены.
Из этих законов английский ученый вывел стройную систему следствий, а дополнил он их законом тяготения.
Ньютон доказал:
- (а) тяготение присуще всем без исключения телам;
- (б) тяготение едино по своим свойствам во всей доступной нашему наблюдению части Вселенной;
- (в) тяготение проникает всюду, от него нельзя изолироваться и его нельзя усилить.
Тяготение, или гравитация, по утверждению ученого, — это сила тяжести, наблюдающаяся на Земле, и это та же сила, которая притягивает все тела вокруг Земли. Луна находится под воздействием этой силы при ее обращении вокруг Земли; с другой стороны, моря и океаны притягиваются к Луне. Эта та же сила, которая удерживает Землю на эллиптической орбите при ее движении вокруг Солнца; она же удерживает на эллиптических орбитах и все другие небесные тела. Это сила и есть гравитация.
Многие ученые XVII в. имели общие представления об универсальном значении силы тяжести. В этом отношении у И. Ньютона были предшественники. Так, в частности, Роберт Гук (1635—1703), один из самых видных ученых в истории физики, в своем сочинении «Работа о годичном движении Земли» (1674) высказал идею о наличии тяготения, более того, предугадал, что сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. На встрече в начале 1684 г. трех ученых — астронома Эдмунда Галлея (1656—1742), математика и архитектора сэра Кристофера Рена (1632—1723) и Роберта Гука — обсуждался вопрос о движении планет и законы движения небесных тел, которые следуют закону силы, обратно пропорциональной квадрату расстояния. На этой встрече Р. Гуку было высказано пожелание дать формулировку данного закона. Однако Р. Гук пренебрег этим пожеланием. |
Ньютон — первый из физиков, кто четко сформулировал закон всемирного тяготения, доказал его строгими вычислениями и вывел из этого закона уже известные, установленные И. Кеплером законы небесной механики. Впоследствии, улаживая спор с Р. Гуком о приоритете в открытии закона всемирного тяготения, Ньютон в примечании к работе «Математические начала натуральной философии» укажет, что данный закон был уже ранее предложен Р. Гуком, К. Реном и Э. Галлеем.
