Klassik mexanika tarixi: Versiyalar orasidagi farq

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Keyingi tahrir →
Kontent oʻchirildi Kontent qoʻshildi
VizualVikimatn
„History of classical mechanics“ sahifasi tarjima qilib yaratildi
(Farq yoʻq)

10-Avgust 2023, 11:43 dagi koʻrinishi

Klassik mexanikaning kashshoflari

Antik davr

Aristotelning harakat qonunlari. Fizikada u jismlar o'z og'irligiga mutanosib va ular botgan suyuqlikning zichligiga teskari proportsional tezlikda tushishini aytadi. Bu havoda yoki suvda harakatlanadigan Yerning tortishish maydonidagi ob'ektlar uchun to'g'ri taxmindir. [1]

Qadimgi yunon faylasuflari, xususan Aristotel, mavhum tamoyillar tabiatni boshqaradigan birinchilardan bo'lgan. Aristotel “Osmonda” asarida yer jismlari o‘zining “tabiiy joyi”ga ko‘tariladi yoki tushadi, deb ta’kidlagan va jismning tushish tezligi uning og‘irligiga proportsional va suyuqlik zichligiga teskari proportsional ekanligini qonun sifatida to‘g‘ri taxmin qilgan. orqali tushish[1]. Aristotel mantiq va mushohadaga ishonar edi, lekin Frensis Bekon birinchi marta tabiatning g'azabi deb atagan ilmiy tajriba usulini ishlab chiqishidan oldin o'n sakkiz yuz yildan ko'proq vaqt o'tishi kerak edi[2].

Aristotel "tabiiy harakat" va "majburiy harakat" o'rtasidagi farqni ko'rdi va u "bo'shliq", ya'ni vakuumda tinch holatda bo'lgan jism tinch holatda qoladi va harakatdagi jism bir xil harakatga ega bo'lishda davom etadi, deb ishongan[3] [4]. Shu tariqa Aristotel birinchi bo‘lib inersiya qonuniga o‘xshash narsaga yaqinlashdi. Biroq, u vakuumning imkonsiz bo'lishiga ishondi, chunki atrofdagi havo uni darhol to'ldirish uchun shoshiladi. U, shuningdek, qo'llaniladigan kuchlar olib tashlangandan so'ng, obyekt g'ayritabiiy yo'nalishda harakat qilishni to'xtatadi, deb ishongan. Keyinchalik Aristotelchilar nima uchun o'q kamondan chiqib ketganidan keyin havoda uchishda davom etishini batafsil tushuntirishni ishlab chiqdilar va o'q o'z ta'sirida vakuum hosil qiladi va unga havo kirib, uni orqadan itarib yuboradi. Aristotelning e'tiqodlariga Platonning osmonning aylana bir xildagi harakatlarini mukammallashtirish haqidagi ta'limoti ta'sir ko'rsatdi. Natijada, u o'zgaruvchan elementlarning yer yuzidagi dunyosidan farqli o'laroq, odamlar paydo bo'lib, o'tib ketadigan osmonning harakatlari mutlaqo mukammal bo'lgan tabiiy tartibni o'ylab topdi.

Qadimgi yunonlarga borib taqaladigan yana bir an'ana mavjud bo'lib, u yerda matematika tinchlikdagi yoki harakatdagi jismlarni tahlil qilish uchun ishlatiladi, bu ba'zi Pifagorchilarning ishidayoq topilgan bo'lishi mumkin. Ushbu an'ananing boshqa misollariga Evklid ( Muvozanatda ), Arximed ( Samolyotlar muvozanati to'g'risida, Suzuvchi jismlar haqida ) va Qahramon ( Mechanica ) kiradi. Keyinchalik Islom va Vizantiya olimlari bu asarlar asosida qurdilar va ular oxir-oqibat 12-asrda va Uyg'onish davrida qayta tiklandi yoki G'arbga taqdim etildi.


O'rta asr fikri

Fors islom polimati Ibn Sino o'zining harakat nazariyasini "Shifo kitobi" da (1020) nashr etgan. Uning so'zlariga ko'ra, raketaga otuvchi tomonidan turtki beriladi va uni yo'qotish uchun havo qarshiligi kabi tashqi kuchlar kerak bo'lgan doimiy deb hisobladi [5] [6] [7]. Ibn Sino "kuch" va "mayl" ("mayl" deb ataladi) o'rtasidagi farqni ko'rsatib, jism o'zining tabiiy harakatiga qarama-qarshi bo'lganida mayl oladi, deb ta'kidlagan. Demak, u harakatning davom etishi predmetga o`tgan maylga bog`liq bo`lib, mayl sarflanmaguncha bu narsa harakatda bo`ladi, degan xulosaga keldi. Shuningdek, u vakuumdagi snaryadga harakat qilinmaguncha to'xtab qolmasligini ta'kidladi. Harakat haqidagi bu tushuncha Nyutonning birinchi harakat qonuni - inersiyaga mos keladi. Harakatdagi jismga tashqi kuch ta'sir qilmasa, harakatda qolishini bildiradi[8]. Aristotelchilarning fikriga zid bo'lgan bu g'oya keyinchalik Ibn Sinoning "Shifo kitobi " ta'sirida bo'lgan Jon Buridan tomonidan "turtki" deb ta'riflangan[9].

12-asrda Hibat Alloh Abul-Barakat al-Bag'dodiy Avitsennaning snaryadlar harakati haqidagi nazariyasini qabul qildi va o'zgartirdi. Abul-Barakot o‘zining “Kitob al-mo‘tabar” asarida harakatlanuvchi harakatlanuvchiga zo‘ravon mayl ( mayl qasri ) berishini va harakatlanuvchi jism harakatlanuvchidan uzoqlashgani sari bu mayl pasayib borishini ta’kidlagan[10]. Shlomo Pinesning fikriga ko'ra, al-Bag'dodiyning harakat nazariyasi " Aristotelning asosiy dinamik qonunining eng qadimgi inkori [ya'ni, doimiy kuch bir tekis harakatni keltirib chiqaradi] va [shuning uchun] asosiy harakatni noaniq tarzda kutishdir. Klassik mexanika qonuni [ya'ni, uzluksiz qo'llaniladigan kuch tezlanishni keltirib chiqaradi.

14-asrda frantsuz ruhoniysi Jan Buridan Ibn Sinoning mumkin bo'lgan ta'siri bilan impuls nazariyasini ishlab chiqdi[9]. Xalbershtadt episkopi Albert nazariyani yanada rivojlantirdi.


Klassik mexanikaning shakllanishi

Mexanikalar jadvali, 1728 yilgi siklopediyadan

Galileo Galileyning teleskopni yaratishi va uning kuzatishlari osmon mukammal, o'zgarmas substansiyadan yaratilgan degan fikrni yanada shubha ostiga qo'ydi. Kopernikning geliosentrik gipotezasini qabul qilgan Galiley Yerni boshqa sayyoralar bilan bir xil deb hisobladi. Mashhur Piza minorasi tajribasining haqiqati bahsli bo'lsa-da, u qiya tekislikda to'plarni aylantirib, miqdoriy tajribalar o'tkazdi; uning tezlashtirilgan harakatning to'g'ri nazariyasi tajribalar natijalaridan olingan bo'lsa kerak[11]. Galiley shuningdek, vertikal ravishda tushirilgan jism gorizontal proyeksiyalangan jism bilan bir vaqtda yerga urilishini aniqladi, shuning uchun Yer bir tekis aylanayotganda ham tortishish ta'sirida yerga tushadigan jismlar bo'ladi. Eng muhimi shundaki, u bir tekis harakatni dam olishdan ajratib bo'lmaydi va shuning uchun nisbiylik nazariyasining asosini tashkil qiladi. Kopernik astronomiyasini qabul qilishdan tashqari, Galileyning 17-asrda Italiyadan tashqarida fanga bevosita ta'siri unchalik katta bo'lmagan. Uning Italiyada va xorijda o'qimishli oddiy odamlarga ta'siri sezilarli bo'lsa-da, universitet professorlari orasida, o'z shogirdlari bo'lgan bir nechtasini hisobga olmaganda, unchalik ahamiyatsiz edi[12] [13].

Galiley va Nyuton davrida Kristian Gyuygens G'arbiy Yevropadagi eng yirik matematik va fizik bo'lgan. U elastik toʻqnashuvlar uchun saqlanish qonunini ishlab chiqdi, markazga tortish kuchining birinchi teoremalarini yaratdi va tebranuvchi tizimlarning dinamik nazariyasini ishlab chiqdi. Shuningdek, u teleskopni yaxshilagan, Saturnning yo'ldoshi Titanni kashf etgan va mayatnikli soatni ixtiro qilgan[14] [15]. Uning Traite de la Lumiere jurnalida nashr etilgan yorug'likning to'lqin nazariyasi keyinchalik Fresnel tomonidan Gyuygens-Fresnel prinsipi shaklida qabul qilindi[16].


Ser Isaak Nyuton birinchi boʻlib harakatning uchta qonunini (inersiya qonuni, uning yuqorida aytib oʻtilgan ikkinchi qonuni hamda harakat va reaksiya qonuni) birlashtirib, bu qonunlar yer va osmon jismlarini boshqarishini isbotladi. Nyuton va uning ko'pgina zamondoshlari klassik mexanika barcha mavjudotlarni, shu jumladan (geometrik optika shaklida) yorug'likni tushuntira olishiga umid qilishgan. Nyutonning Nyuton halqalari haqidagi tushuntirishi to'lqin tamoyillaridan qochdi va yorug'lik zarralari shisha tomonidan o'zgargan yoki qo'zg'atilgan va rezonanslashgan deb taxmin qildi.

Nyuton klassik mexanikada matematik hisob-kitoblarni bajarish uchun zarur bo'lgan hisob-kitoblarni ham ishlab chiqdi. Biroq, Nyutondan mustaqil ravishda, hozirgi kungacha qo'llaniladigan hosila va integral yozuvlari bilan hisob-kitoblarni ishlab chiqqan Gotfrid Leybnits edi. Klassik mexanika vaqt hosilalari uchun Nyutonning nuqta belgilarini saqlab qoladi.


Leonhard Eyler Nyutonning harakat qonunlarini zarrachalardan qattiq jismlarga ikkita qo'shimcha qonun bilan kengaytirdi. Kuchlar ostida qattiq materiallar bilan ishlash miqdoriy aniqlanishi mumkin bo'lgan deformatsiyalarga olib keladi. Bu g'oya Eyler (1727) tomonidan ifodalangan va 1782 yilda Giordano Riccati ba'zi materiallarning elastikligini aniqlashga kirishgan, keyin esa Tomas Yang . Simeon Poisson o'rganishni Puasson nisbati bilan uchinchi o'lchovga kengaytirdi. Gabriel Lame tuzilmalarning barqarorligini ta'minlash bo'yicha tadqiqotga asoslanib, Lame parametrlarini kiritdi[17]. Ushbu koeffitsientlar chiziqli elastiklik nazariyasini yaratdi va doimiy mexanika sohasini boshladi.

Nyutondan so'ng, qayta formulalar tobora ko'proq muammolarni hal qilishga imkon berdi. Birinchisi 1788 yilda italyan - fransuz matematiki Jozef Lui Lagranj tomonidan qurilgan. Lagranj mexanikasida yechim eng kam harakat yo'lidan foydalanadi va o'zgarishlar hisobiga amal qiladi. Uilyam Rouen Gamilton 1833 yilda Lagranj mexanikasini qayta ishlab chiqdi. Gamilton mexanikasining afzalligi shundaki, uning ramkasi asosiy printsiplarni chuqurroq ko'rib chiqishga imkon berdi. Gamilton mexanikasining ko'p qismini kvant mexanikasida ko'rish mumkin, ammo atamalarning aniq ma'nolari kvant effektlari tufayli farqlanadi.

Klassik mexanika klassik elektrodinamika va termodinamika kabi boshqa " klassik fizika " nazariyalari bilan ko'p jihatdan mos bo'lsa-da, 19-asr oxirida ba'zi qiyinchiliklarni faqat zamonaviy fizika hal qilishi mumkin edi. Klassik termodinamika bilan birlashganda, klassik mexanika Gibbs paradoksiga olib keladi, bunda entropiya aniq belgilangan miqdor emas. Tajribalar atom darajasiga yetganda, klassik mexanika atomlarning energiya darajalari va o'lchamlari kabi asosiy narsalarni hatto taxminan tushuntira olmadi. Ushbu muammolarni hal qilish bo'yicha harakatlar kvant mexanikasining rivojlanishiga olib keldi. Xuddi shunday, tezlik o'zgarishi ostida klassik elektromagnetizm va klassik mexanikaning turli xil xatti-harakatlari nisbiylik nazariyasiga olib keldi.


Zamonaviy davrdagi klassik mexanika

20-asrning oxiriga kelib, fizikada klassik mexanika mustaqil nazariya emas edi. Klassik elektromagnetizm bilan bir qatorda, relativistik kvant mexanikasi yoki kvant maydon nazariyasiga singib ketgan. U massiv zarralar uchun relativistik bo'lmagan, kvant mexanik chegarasini belgilaydi.

Klassik mexanika matematiklar uchun ham ilhom manbai bo'lgan. Klassik mexanikada faza fazosi tabiiy tavsifni simplektik manifold (ko'pchilik jismoniy qiziqishda kotangens to'plami ) va Gamilton mexanikasining global muammolarini o'rganish sifatida ko'rib chiqilishi mumkin bo'lgan simplektik topologiya sifatida qabul qilishini anglash, 1980-yillardan beri matematika tadqiqotining unumdor sohasi boʻlgan.

Shuningdek qarang

  • Mexanika
  • Klassik mexanikaning xronologiyasi
  1. ↑ 1,0 1,1 Rovelli, Carlo (2015). "Aristotle's Physics: A Physicist's Look". Journal of the American Philosophical Association 1 (1): 23–40. doi:10.1017/apa.2014.11.  Manba xatosi: Invalid <ref> tag; name "Rovelli2015" defined multiple times with different content
  2. ↑ Peter Pesic (March 1999). "Wrestling with Proteus: Francis Bacon and the "Torture" of Nature". Isis (The University of Chicago Press on behalf of The History of Science Society) 90 (1): 81–94. doi:10.1086/384242. 
  3. ↑ Aristotle: On the Heavens (de Caelo) book 13, section 295a
  4. ↑ Aristotle:Physics Book 4 On motion in a void
  5. ↑ Espinoza, Fernando (2005). "An analysis of the historical development of ideas about motion and its implications for teaching". Physics Education 40 (2): 141. doi:10.1088/0031-9120/40/2/002. 
  6. ↑ Seyyed Hossein Nasr & Mehdi Amin Razavi. The Islamic intellectual tradition in Persia. Routledge, 1996 — 72 bet. ISBN 978-0-7007-0314-2. 
  7. ↑ Aydin Sayili (1987). "Ibn Sīnā and Buridan on the Motion of the Projectile". Annals of the New York Academy of Sciences 500 (1): 477–482. doi:10.1111/j.1749-6632.1987.tb37219.x. 
  8. ↑ Espinoza, Fernando. "An Analysis of the Historical Development of Ideas About Motion and its Implications for Teaching". Physics Education. Vol. 40(2).
  9. ↑ 9,0 9,1 Sayili, Aydin. "Ibn Sina and Buridan on the Motion the Projectile". Annals of the New York Academy of Sciences vol. 500(1). p.477-482.
  10. ↑ Gutman, Oliver. Pseudo-Avicenna, Liber Celi Et Mundi: A Critical Edition. Brill Publishers, 2003 — 193 bet. ISBN 90-04-13228-7. 
  11. ↑ Palmieri, Paolo (2003-06-01). "Mental models in Galileo's early mathematization of nature" (en). Studies in History and Philosophy of Science Part A 34 (2): 229–264. doi:10.1016/S0039-3681(03)00025-6. ISSN 0039-3681. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039368103000256. 
  12. ↑ "Galilei, Galileo." Complete Dictionary of Scientific Biography. Retrieved April 06, 2021 from Encyclopedia.com: https://www.encyclopedia.com/science/dictionaries-thesauruses-pictures-and-press-releases/galilei-galileo
  13. ↑ Blåsjö, Viktor (2021-02-12). "Galileo, Ignoramus: Mathematics versus Philosophy in the Scientific Revolution". arXiv:2102.06595 [math.HO]. 
  14. ↑ Cohen, H. Floris (1991). Yoder, Joella G.. ed. "How Christiaan Huygens Mathematized Nature". The British Journal for the History of Science 24 (1): 79–84. doi:10.1017/S0007087400028466. ISSN 0007-0874. https://research.utwente.nl/en/publications/how-christiaan-huygens-mathematized-nature(b5f84142-a700-4797-9768-271f55f52c84).html. 
  15. ↑ „Christiaan Huygens - Biography“ (en). Maths History. Qaraldi: 2021-yil 6-aprel.
  16. ↑ Dijksterhuis, Fokko Jan. Lenses and Waves: Christiaan Huygens and the Mathematical Science of Optics in the Seventeenth Century, Archimedes (en). Springer Netherlands, 2004. ISBN 978-1-4020-2697-3. 
  17. ↑ Gabriel Lamé (1852) Leçons sur la théorie mathématique de l'élasticité des corps solides (Bachelier) 
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Klassik_mexanika_tarixi&oldid=3822445" dan olindi