Почему на самом деле действует третий закон Ньютона?

user164594 08/13/2017. 10 answers, 18.239 views
newtonian-mechanics forces conservation-laws

Мой отец объяснил мне, как работают ракеты, и он сказал, что здесь работает Третий закон движения Ньютона. Я спросил его, почему это работает, и он не ответил. Я потратил больше недели на размышления об этой проблеме, теперь я сдаюсь. Может ли кто-нибудь объяснить, почему работает третий закон Ньютона?

Для справки, третий закон Ньютона:

Для каждого действия всегда существует противоположная реакция: или взаимные действия двух тел друг на друга всегда равны и направлены на противоположные части.

4 Comments
David Z♦ 07/31/2017
Поскольку было высказано несколько замечаний, которые не были направлены на улучшение этой должности, и даже те, которые были бы нереалистично, привели бы к серьезным улучшениям, потому что ОП больше не присутствует, я переместил комментарии в чат, чтобы у нас было запись их.
Mauro ALLEGRANZA 08/01/2017
Вы можете прочитать первоначальное обсуждение Ньютона Закона 3 . Но вы можете также рассмотреть явное использование закона, сделанное Ньютоном: у нас его очень мало: Coroll.3 : сохранение quantity of motion , Scholium to Coroll.6 : столкновение твердых тел и Coroll.2 to Prop.76 : взаимное притяжение. Таким образом, очень немногие, но очень важные случаи Закона.
Jack R. Woods 08/07/2017
Если ваш вопрос: «Почему третий закон Ньютона объясняет, как работают ракеты?» вместо «Почему третий закон Ньютона работает?» то «сохранение импульса» работает, как указано ниже. «Система» начинается с ракетной и топливной неподвижной (в своей системе отсчета). Таким образом, чтобы ракета двигалась в одном направлении, вам нужно «расстрелять» массу в другом направлении. (Это третий закон Ньютона.) Импульс определяется как массовая временная скорость (mv), поэтому масса ракеты, умноженная на ее скорость в направлении «вверх», должна равняться массе топлива, умноженной на скорость топлива в вниз.
Jack R. Woods 08/07/2017
Вышеприведенное объяснение является грубым, конечно, поскольку топливо также «подталкивает» больше топлива в направлении «вверх», пока оно не будет использовано. Кроме того, вытесненное топливо имеет компонент скорости, перпендикулярный направлению ракеты, а также «прямо вниз». В общем, однако, это идея, и вам действительно не нужно использовать общую теорию относительности и квантовую механику, поскольку законы Ньютона были достаточно хороши, чтобы привести нас к Луне.

10 Answers


Cort Ammon 07/28/2017.

Why do you want to know?

Я не шучу. На самом деле это важный вопрос. Ответ действительно зависит от того, что вы намерены делать с информацией, которую вы даете.

Законы Ньютона являются эмпирической моделью. Ньютон провел кучу исследований о том, как все движется, и нашел небольшой набор правил, которые можно было бы использовать для прогнозирования того, что произойдет, скажем, с бейсболом, пролетающим в воздухе. Законы «работают», потому что они эффективны для прогнозирования Вселенной.

Когда наука оправдывает высказывание, такое как «ракета будет расти», она делает это, используя вещи, которые, как мы предполагаем, верны. Законы Ньютона имеют потрясающий послужной список, работающий на других объектах, поэтому вполне вероятно, что они будут работать и для этой ракеты.

Как выясняется, законы Ньютона не aren't фактически фундаментальными законами вселенной. Когда вы узнаете об Относительности и Квантовой Механике (QM), вы обнаружите, что когда вы подталкиваете природу к крайностям, законы Ньютона не quite правильны. Тем не менее, они являются чрезвычайно хорошим приближением того, что на самом деле происходит. Настолько хорошо, что мы часто даже не тратим время, чтобы оправдать их использование, если мы не войдем в действительно странные среды (например, субатомный мир, где доминирует QM).

Наука всегда строится на основе предположений, которые мы делаем, и это всегда усложняет эти предположения. Если бы у вас был математический фон, я мог бы продемонстрировать, как третий закон Ньютона можно объяснить как приближение QM по мере увеличения размера объекта. Однако, в конце концов, вы получите кучу математики и жгучий вопрос: «Почему QM работают». Все, что вы делаете, заменяет один вопрос другим.

Так где же это тебя покидает? Это зависит от того, что вы действительно хотите знать в первую очередь. Одним из подходов было бы просто признать, что ученые говорят, что третий закон Ньютона работает, потому что он был протестирован. Другой подход состоял бы в том, чтобы узнать много дополнительной математики, чтобы узнать, почему она работает с точки зрения QM. Это просто немного ударяет по тропе вниз, пока вы не сможете заняться вопросами о QM.

Третий вариант - проверить его самостоятельно. Наука строится на ученых, которые не принимали слово истеблишмента по номиналу, выходили и доказывали это самим себе, правильно или неправильно. Создайте свой собственный эксперимент, который показывает, что работает третий закон Ньютона. Затем выйдите туда и попытайтесь найти причины, по которым это может не сработать. Проверьте их. В большинстве случаев вы обнаружите, что закон отлично держится. Когда он не задержится, вернитесь сюда с экспериментом, и мы можем помочь вам научиться объяснять результаты, которые вы видели.

Это наука. Наука не о классе, полной уравнений и домашних заданий. Речь идет о том, что ученые задают вопросы всему миру, а затем систематически проверяют его с помощью научного метода!

1 comments
2 David Z♦ 07/30/2017
Я удалил кучу комментариев, которые не способствовали улучшению ответа.

probably_someone 07/25/2017.

Третий закон Ньютона является прямым следствием сохранения импульса, который, по сути, говорит о том, что в изолированной системе без чистой силы на ней импульс не меняется. Это означает, что если вы измените импульс одного объекта, то импульс другого объекта должен измениться в противоположном направлении, чтобы сохранить общий импульс. Силы вызывают изменения в импульсе, поэтому каждая сила должна иметь противоположную силу реакции.

В вашем ракетном примере ракета и ее ускользающее топливо образуют изолированную систему. * Уходящее топливо первоначально находилось в состоянии покоя, и теперь оно движется очень быстро, поэтому очевидно, что его импульс изменился. Таким образом, ракета, являясь единственным другим объектом в системе, должна также изменить свой импульс, чтобы противостоять скорости быстродвижущегося газа. Таким образом, ракета оказывает сильное воздействие на газ, который создает равную и противоположную силу на ракете.

Но теперь вы можете спросить:

Why is momentum conserved?

Сохранение импульса происходит из идеи, названной теоремой Нетера, которая утверждает, что законы сохранения вообще являются прямым результатом симметрии физических систем. В частности, сохранение импульса происходит из translation symmetry . Это означает, что поведение системы не меняется, если вы выберете новое начало координат (иначе говоря, поведение системы зависит только от положения ее компонентов относительно друг друга). Эта симметрия встречается во всех изолированных системах без чистой силы на них, потому что она фактически является симметрией самого пространства. Трансляционная симметрия системы является следствием homogeneity of space , что означает, что пространство «одно и то же везде» - длина стержня не меняется, если вы помещаете его в другое место.

Но теперь вы можете спросить:

Why is space homogeneous?

В классической механике это одно из основных предположений, которое позволяет нам делать что-либо еще. В действительности, согласно Общей теории относительности, пространство на самом деле isn't однородным - оно выгибается в присутствии массивных объектов. Но, как правило, он достаточно близок к однородности, что классическая механика работает хорошо (в конце концов, гравитация довольно эффектно слаба), и поэтому допускается гомогенность.

* Это отсутствие гравитации. Если гравитация включена, изолированная система будет включать в себя любые другие гравитирующие массы.

5 comments
24 user2357112 07/25/2017
Признание теоремы Нётера также может быть волшебным. Связь между симметрией трансляции и сохранением импульса крайне неочевидна, и даже если вы согласны с тем, что законы сохранения и физические симметрии связаны между собой, неясно, почему momentum будет то, что сохраняется в результате симметрии трансляции. (Кроме того, вопросник якобы 10.)
2 Cort Ammon 07/25/2017
И, расширяя точку user2357112, следующий вопрос «почему работает лагранжева механика» - довольно болезненное место. Это, как говорится, это ответ, на который I бы хотел подумать, я просто не знаю, хочу ли я объяснить это 10-летнему!
12 probably_someone 07/25/2017
@ user2357112 Если у вас есть не магический способ объяснить, почему импульс сохранен, я был бы рад услышать его. Теорема Нетера - единственный способ, с помощью которого я могу связать законы сохранения с очевидными свойствами пространства, не обращаясь напрямую к лагранжевой механике (потому что это увеличило бы мой ответ на размер учебника). По моему опыту, проще просто согласиться с тем, что какой-то математик поставил много работы на доказательство этого результата, чем попытаться обойти его, объяснив вывод плохо.
8 jamesqf 07/26/2017
@probably_someone: Но все сводится к тому, что «почему» вопросы принципиально неопровержимы. Это то, как работает Вселенная.
24 probably_someone 07/26/2017
@jamesqf Я не согласен. Есть три возможных ответа на вопрос «почему»: 1. То, о чем идет речь, возникает из какой-то другой, более фундаментальной концепции; 2. То, о чем идет речь, является одним из предположений, которые мы делаем, что позволяет нам правильно предсказать остальную реальность; 3. Экспериментально это подтверждается. Вопросы маркировки как «неопровержимые» заставляют людей оспаривать выводы физики.

Dvij 07/26/2017.

Почему Why в физике

Хотя почти все ответы и комментарии утверждают, что нет реальной возможности объяснить, why что-то происходит или имеет место в физике, это, конечно, не так. Вы можете объяснить, почему в физике есть тот или иной закон, а не просто тривиальным образом, который говорит, «потому что мы нашли его в экспериментах». Это социологическая причина, почему мы писали о ней статьи и почему мы включили ее в наши учебники. На самом деле это не объясняет ничего о самом законе, why он работает. Как прекрасно объясняет Фейнман в этом видео (или, как Вайнберг объяснил во многих местах в этой фантастической книге ), смысл why то сложный бизнес в Физике из-за следующего: В конечном счете, как упоминалось в другом ответе, мы будем объяснять что определенный закон работает на основе какого-то фундаментального закона, который мы действительно не знаем, почему работает. Это ставит вопрос о том, действительно ли мы что-то объяснили. Ответ, по крайней мере, ученым, безусловно, да. Потому что то, что мы называем фундаментальными законами, обладает способностью объяснять все другие законы минимальным образом, и поэтому они являются причиной why все остальные законы действуют.

То, что я имею в виду, можно визуализировать следующим образом: предположим, что у вас есть разные законы о работе за разные $ 100 $. Затем, в один прекрасный день, вы обнаружите, что существует единый закон, который является не просто математически умным переписыванием этих законов стоимостью 100 долларов в одной строке, а фактически одним отдельным законом, который воспроизводит все эти законы стоимостью 100 долларов, а также создает некоторые другие $ 200 $ (которые вы не знали ранее, но вы обнаружили, что они верны при проверке, когда вы узнали, что этот новый magical единый закон предсказывает, что они являются законами, кроме ранее известных законов за 100 долларов). Любой логически говорящий человек назвал бы новый найденный единый закон причиной всех этих законов в размере 300 долларов США. У нас есть незавершенная работа по разъяснению этого нового закона (которого мы не знаем, возможно ли это или нет), но мы определенно объяснили происхождение этих законов в размере $ 100 + 200 $ очень научным образом. Когда (и если) мы как-то объясним происхождение нового закона, тогда мы объясним, why эти законы в размере 300 долларов работают еще лучше, но это не доказывает, что наше предыдущее объяснение того, why эти законы работают, не является объяснение на всех.

На вопрос о том, Why работает третий закон Ньютона

Я дам объяснение, почему он работает, и его можно более подробно объяснить на основе основополагающих принципов природы, которые мы знаем сегодня, Стандартной модели и общей теории относительности. Но я останусь в режиме довольно классических объяснений, почему работает третий закон Ньютона.

Прежде всего, это doesn't работает все время! Я думаю, что это, пожалуй, самая проигнорированная и менее знаменитая особенность распада ньютоновских законов. Я приду к этому вопросу позже. Позвольте мне сначала объяснить, почему он работает, когда он работает, и он станет очевидным, когда он не должен работать.

Рассмотрим систему частиц. В этом универсуме есть что-то, называемое momentum которое остается сохраненным во всех процессах (ссылка предназначена для разъяснения того, как думать о том, почему определенные количества определены так, как они были определены). И каждая частица имеет определенный четко определенный импульс. Теперь было обнаружено, что влияние внешнего воздействия на частицу, которое мы будем называть force , happens именно от того, насколько быстро изменяется импульс частицы (некоторые читатели будут знать, что это второй закон, но не путайте его с определением, а не с законом, см. связанный ответ). Теперь рассмотрим две частицы, взаимодействующие в некотором роде. Поскольку полный импульс должен быть постоянным в течение всего времени, одна частица получит импульс с той же скоростью, что и вторая частица. Поскольку сила - это просто эта скорость, при которой частица меняет свой импульс, если сила на одной из частиц равна некоторой величине, скажем, $ F $, то она будет $ -F $ на другой частице, потому что изменения в импульсы этих частиц прямо противоположны в течение любого временного интервала.

Теперь приведенная выше линия рассуждений будет нарушена, если у нас есть нечто иное, чем частицы, которые могут иметь импульс. Это может быть трудно для ОП визуализировать (но другого нет), есть что-то, называемое электромагнитными полями, которые не состоят из частиц (по крайней мере классически). Это всего лишь некоторые вещи, которые существуют во Вселенной отдельно от частиц. И мы выяснили, что эти поля также могут иметь импульс. Таким образом, во время взаимодействия с частицами они могут унести некоторые из импульсов (в некотором смысле) этих частиц. Третий закон Ньютона просто не имеет оснований быть справедливым в этом случае и действительно, он недействителен в общем случае во взаимодействии этих полей с частицами .

Edit

Обратите внимание, что тот факт, что мы знаем, почему некоторые законы работают, является очень хорошо понятым фактом физиками. (В некотором смысле, следовательно). Мы знаем, что некоторые рассуждения или законы действительно не объясняют, why действует другой закон, даже если предыдущий закон воспроизводит позднее. Основными примерами были бы случаи, когда даже более поздние воспроизводят первый и два эквивалентных (или двойственных). Обратите внимание, что в чисто ньютоновской механике нельзя было бы определить закон сохранения импульса как более глубокий закон из-за отсутствия как «теорем Нётер», так и «открытия, что поля несут импульс». В таком сценарии, учитывая второй закон Ньютона, как сохранение импульса, так и третьего закона Ньютона фактически двойственны друг другу, и ни одна из них не объясняет, почему кто-либо из них имеет место . Это делает еще более ясным, что есть определенный объективный и определенный смысл, когда мы говорим что-то, объясняющее, почему что-то еще держится.


Jorge Perez 07/31/2017.

Третий закон Ньютона работает, потому что вселенная пытается быть справедливым. Если вы нажимаете на что-то, нет смысла не отталкиваться от вас. Ваша рука толкается к столу, и стол так же сильно отталкивается от вашей руки. Если бы он не отступил назад, ваша рука пошла бы прямо через стол. Мир будет буквально разваливаться без этого закона.

Все идет друг к другу. Пловец проходит через воду; вы все время ходите по воздуху. Но в обоих случаях вещи буквально отскакивают от вас. Молекулы воздуха отскакивают от вашего тела, когда вы двигаетесь, и молекулы воды отскакивают от вашего тела, когда вы плаваете. И воздух, и вода отталкиваются от вас так же сильно, как вы их нажимаете. Вот почему вы чувствуете сопротивление, когда пытаетесь идти против ветра, или почему гораздо труднее бегать в воде, чем глубже.

5 comments
10 JimmyJames 07/27/2017
Я думаю, что ты на правильном пути. Однако не уверен в использовании термина «честный». Я почти уверен, что вселенная не лижет насчет справедливости.
2 Jorge Perez 07/27/2017
Я занялся физикой, и я знаю, как это работает, но я пытаюсь объяснить это 10-летнему.
2 JimmyJames 07/27/2017
Правильно и из всех ответов я думаю, что это самое лучшее до сих пор. Я просто предлагаю, чтобы «справедливое» предлагало намерение и могло препятствовать пониманию. Это 10 лет, да, но тот, кто задает довольно умный вопрос.
1 Vaibhav Garg 07/28/2017
Это единственный ответ, который рассказывает о 10-летнем возрасте. У меня есть сын, которому 9 лет, и у меня есть довольно хорошее представление о концептуальной структуре, в которой дети в возрасте своего возраста накапливаются в этом возрасте. Вся «философия» и «импульс» отвечают только мутными водами.
1 Dvij 07/31/2017
Другое дело: «Если бы он не отступил, ваша рука пошла бы прямо через стол». Правда. Но это не объясняет, почему действует третий закон, если вы не предполагаете, что вещи не могут проходить друг с другом, это фундаментальное правило природы. Но, как вы можете видеть, помимо далекого от фундаментального правила, оно даже не является общим. Вещи проходят через друг друга все время. Когда-нибудь пробовали пройти через комнату, полную воздуха? ;-)

Mayou36 07/28/2017.

No !

Никто не может объяснить, why он работает. Люди могут просто объяснить, how это работает. Но это совсем другая история. Они могут использовать более общие принципы (попробуйте задать этот вопрос в продвинутом курсе GR, механике или подобном!), Но такой ответ не будет способствовать «почему». Если вас интересует математика, вы можете взглянуть на теорему Нетера и симметрии для теоретического объяснения (которое все еще не полностью отвечает на вопрос почему).

К чему: Третий закон - это просто наблюдение. Закон имеет место в any нерелятивистской структуре (давайте оставаемся нерелятивистскими, чтобы упростить ситуацию, принципы - это any и та же) ситуация. Никто еще не нашел встречного примера, и вы также не можете найти его. В более общем плане можно сказать, что третий закон представляет собой другую формулировку сохранения импульса.

Почему существуют даже физические законы? Почему существует вселенная вместо ничего? Скорее всего, нет ответа на такие вопросы.

Цель физики - описать объекты вокруг нас простейшими терминами и предсказать их поведение. Таким образом, физика отлично справляется с вопросом о how why вопросы в вопросах. Поэтому, задавая столько вопросов, насколько это возможно, это здорово!

Кроме того, независимо от того, какой физический закон возникает, подлежит признанию недействительным, если обнаружены противоположные доказательства. Никто еще не смог найти доказательства, противоречащие третьему закону Ньютона, - несмотря на то, что он не знает, почему он работает. И, следовательно, это правда.

Но продолжайте со своими вопросами и интересами, это правильный способ научиться науке!

3 comments
1 Dan Henderson 07/27/2017
Рискуя быть полностью тангенциальным: why возникает вопрос причины и следствия, который открывает дверь (или, если можно так сказать, кроличью нору?), К обсуждениям относительной одновременности.
Dawood ibn Kareem 08/12/2017
Это отличный ответ, поскольку он фокусируется на наблюдательном характере физических законов. Представьте себе вселенную, в которой законы Ньютона не сохраняются (или, не держась на уровне повседневных макроскопических вещей). Вопрос о том, «как мы знаем, что у нас есть this вселенная, а не that (неньютоновская)», имеет только один ответ - мы сделали много наблюдений. Вопрос « why мы имеем this вселенную, а не that , that (неньютоновское)« выходит за рамки физики. Возможно, у философии есть ответ, или религия, но не наука. Законы Ньютона - это просто описание вселенной, которую мы имеем, а не ...
Dawood ibn Kareem 08/12/2017
... синдром, требующий объяснения.

Daniel Mahler 07/28/2017.

Физика не может в конечном итоге ответить на такой вопрос, почему, но вот два способа подумать об этом:

простой способ

Что бы это значило, чтобы сильно подтолкнуть что-то, если бы оно не оттолкнулось так же трудно? Например, как трудно вы можете подтолкнуть воздух рукой?

труднее

3-й закон математически эквивалентен (и, следовательно, требуется) сохранению импульса. Это, естественно, приводит к вопросу: Why is momentum conserved? , На это частично можно ответить теорема Нетера и симметрия пространства. Если вам 10 лет, то понимание теорем Нётера будет серьезной проблемой, но если вам нравятся «почему», то они являются одним из самых близких вещей, которые физики должны ответить. В этом случае в основном говорится, что, поскольку законы физики, выраженные в декартовых координатах, одинаковы независимо от того, где вы указываете начало координат (система координат и его происхождение - произвольное искусственное изобретение) математически подразумевает, что импульс должен быть сохранен. Следуя логике аргумента, оправдывающего это, нужно понимать лагранжеву формулировку физики.


Yashas 07/26/2017.

Третий закон Ньютона является повторением сохранения импульса или, возможно, прямым следствием закона сохранения импульса.

Мы можем понять это математически довольно легко. Математическое описание, данное в этой статье, не является строгим, но достаточно, чтобы дать интуицию, необходимую для понимания отношения.


Newton's second law: definition of force

Второй закон Ньютона определяет силу как скорость изменения импульса. Его можно математически выразить следующим образом:

$$ \ vec {F} = \ frac {d \ vec {p}} {dt} $$

где $ p $ - импульс, а $ t $ - время.

$$$$ Третий закон Ньютона и сохранение импульса

Рассмотрим два изолированных объекта $ A $ и $ B $. Пусть объект $ A $ накладывает на объект $ B $ силу $ \ vec {F_ {AB}} $.

Поскольку $ \ vec {F_ {AB}} $ является единственной силой, действующей на объект $ B $, импульс объекта изменяется следующим образом:

$$ \ vec {F_ {AB}} = \ frac {d \ vec {p_B}} {dt} $$

Поскольку импульс сохраняется, если импульс объекта $ B $ изменяется со скоростью $ \ vec {F_ {AB}} $, импульс чего-то другого должен меняться со скоростью $ - \ vec {F_ {AB}} $ ,

Единственным другим объектом, который может потерять импульс в нашем случае (из двух изолированных объектов), является объект $ A $. Следовательно, объект $ A $ изменяет свой импульс со скоростью $ - \ vec {F_ {AB}} $.

Хорошо, мы снова можем применить второй закон Ньютона. Если импульс объекта меняется со скоростью $ - \ vec {F_ {AB}} $, то на нем должна действовать сила $ - \ vec {F_ {AB}} $.

$$ \ vec {F_ {BA}} = - \ vec {F_ {AB}} $$

Вкратце, это третий закон Ньютона: для каждого действия ($ \ vec {F_ {AB}} $) существует равная и противоположная реакция ($ - \ vec {F_ {AB}} $ или $ \ vec { F_ {BA}} $).

5 comments
11 I wrestled a bear once. 07/26/2017
Чуваку десять лет ....
6 Yashas 07/27/2017
Ответы, размещенные в SE, предназначены для более широкого сообщества. Не существует правила, согласно которому ответ должен строго ограничиваться авторами требований ОП. Более того, я высказал математические утверждения в предложениях.
2 Dan Henderson 07/27/2017
@Yashas Я хочу, чтобы больше ответов было сделано с их математикой. Я вижу много ответов с большим количеством Tex, чем с текстом, и мои глаза просто выглядят глазурью (я не знаю, как читать некоторые более сложные обозначения, например те, которые используют Σ).
Yashas 07/28/2017
Даже если бы вся математическая часть этого ответа была удалена, это все равно было бы ответом. В ответе вряд ли найдется серьезная математика; математическая часть является дополнительной. Математические выражения также не стоят в одиночестве; каждое математическое выражение было объяснено. Даже если 10-летние не понимают обозначений, они поймут эту идею (также можно догадаться, что означают математические символы, учитывая, что каждому математическому утверждению дано достаточное объяснение).
1 Russell McMahon 07/31/2017
@Iwrestledabearonce. Должно быть 10 лет. Сказав это, его аккаунт был удален, потому что правила говорят, что он должен быть старше. Ответы должны быть адресованы фактическим или условным> 10-летним. Вероятно.

Narasimham 07/25/2017.

Если две static forces действуют, балансируя друг друга, нет никакого результирующего движения. Результирующей силы тоже нет.

Однако, если динамическая сила действует на любое тело, ее реакция возникает только движением (динамикой) объекта. Мы можем сказать, что это эквивалентно силе, а другая воображаемая статическая сила Даламбера в противоположном направлении. Это основное отличие между действиями статической и динамической силы и перемещения.

Другим примером является падающее тело. Есть сила, as well as возникающее движение.

За исключением источника энергии свободно падающее тело (гравитация) и ракета (вытесненное сжигающее топливо) работают динамически одинаково.


MCon 07/28/2017.

Давайте возьмем совсем другой подход из других ответов, которые, в общем, очень хорошие. Я только набросаю; если кто-то заинтересован, просто оставьте комментарий, и я постараюсь найти время для разработки (обратите внимание: я не английский родной язык, поэтому язык может быть «немного выключен», нести меня).

  • Наша Наука - фактически метод, который мы используем, чтобы исследовать наше окружение.
  • Этот метод основан на two независимых, но взаимосвязанных дисциплинах:
    1. Экспериментальная наука.
    2. Точная (часто называемая «теоретическая») наука.
  • Экспериментальные попытки исследовать природу с экспериментами, как игра, где вы задаете конкретные вопросы, чтобы выяснить, что скрывается объект.
  • Точная наука, OTOH, не has nothing to do with the real world ; это математическая конструкция, начиная с набора постулатов и получая свойства через теоремы (или эквивалентные математические выводы).
  • Они работают на параллельных дорожках и никогда не вмешиваются directly .
  • Что удерживает эти две «параллели» и мешает им расходиться (слишком много), это, фактически, люди; ученые часто «переключают поезд» или общаются с коллегами, путешествующими по «другому поезду».
  • Люди, экспериментирующие, пытаются понять, какие «постулаты» могут объяснить наблюдаемое поведение.
  • Люди, занимающиеся теоретической работой, пытаются «предсказать», что произойдет, это конкретные (часто «странные») случаи в выбранной структуре и попросить экспериментаторов проверить.
  • Подразделение почти никогда не бывает настолько острым, но полезно понять предысторию.
  • Ньютон «законы» - это не что иное, как postulates он использовал для построения своей Точной науки: классическая физика. Они имеют точно такую ​​же роль «Пять постулатов» Евклида: они являются основой для создания полностью абстрактной конструкции.
  • Геометрия Евклида сделала замечательную работу, чтобы дать понять и управлять нашим окружением, но не единственные, которые можно использовать (см .: бурбакизм ) и другие неевклидовы геометрии, возможно (и, вероятно, лучшее представление о нашей реальности).
  • То же самое можно сказать и о классической физике, которая «достаточно хороша» для вычисления траекторий для Луны и за ее пределами, но была «заменена» более современными теориями (например, релятивистская механика и квантовая механика).
  • Когда что-то подобное происходит очень редко, «Старая теория» полностью дискредитирована, что обычно происходит, она становится «особым случаем» новой, более общей, Теории; Предыдущий набор postulates , таким образом, «выведен» и «объясняется» с точки зрения новых, поэтому они больше не похожи на постулаты, вместо этого они «демонстрируются»; «демонстрация», однако, в конечном счете, находится в еще одном ряду неслыханных утверждений.
  • В конечном счете причина выбора определенного набора постулатов заключается в том, что наши эксперименты указывают на это направление; для третьего закона Ньютона легко увидеть, что произойдет, если вы бросите бейсбольный мяч, стоя на коньках (и не сможете упасть). Вывод других постулатов является более сложным делом, и он протекает в основном методом проб и ошибок (т. Е. Вы знаете, что определенное количество «фактов» истинно и корректирует ваши предположения для получения этих результатов). По этой причине крайне важно «предсказать» некоторые неочевидные и еще не наблюдаемые «факты» для подтверждения вашей теории (т. Е. Вернуться к опыту экспериментальной науки).
5 comments
1 MCon 07/28/2017
Могу я узнать причины для downvoting, пожалуйста?
chuxley 08/08/2017
Вероятно, возраст плаката. Это длинный ответ, который переместит голову младшего плаката. Плакат - 10 лет. В любом случае я не согласен с «точной» теоретической наукой. Так или иначе; весь этот ответ действительно может быть просто сведен к тому, чтобы указать на разницу между эмпирическими законами и научными моделями / «теорией».
MCon 08/08/2017
@chuxley: спасибо. Мне было бы интересно, почему вы «не согласны», но я полагаю, что это не место для обсуждения. Есть ли способ сделать это «наедине»? (если вас тоже интересует, конечно)
chuxley 08/08/2017
Конечно. Есть ли способ отправить личные сообщения здесь? Если там есть; просто отправьте мне один, и мы сможем обсудить его. Если нет, я отправлю свой адрес электронной почты здесь.
MCon 08/08/2017
@chuxley: AFAIK в обмене стеками нет PM. Есть несколько чатов (физика - chat.stackexchange.com/rooms/71/the-h-bar ), но там вам нужно быть на одном предохранителе (и я собираюсь попасть в мешок, завтра я буду на плоскости). Мой адресный адрес: ziobyte at gmail dot com ... но в ближайшие несколько дней я буду очень занят. Благодарю.

PStag 07/25/2017.

Если вы предполагаете, что подталкиваете пружину между двумя пальцами, пружина нажимает на каждый палец столько же. Подобно вашей руке, если вы нажимаете на что-то, вы просто выпрямляете руку, ваша рука отталкивает вас так же, как и объект.

То же самое касается ракеты. Когда топливо взрывается, он выталкивается во все стороны. Взрыв подталкивает ракету так же сильно, как и толкает землю.

2 comments
5 Beanluc 07/25/2017
Нет, не Земля. Масса выхлопных газов.
4 Michael Kjörling 07/26/2017
Ракетное топливо обычно не взрывается. Взрыв в топливе ракеты практически всегда приводит к тому, что иногда называют RUD, что в данном случае является сокращением для rapid unplanned disassembly . Ракетное топливо combusts в контролируемой реакции (черт возьми, статья Википедии о сжигании , например, содержит в качестве примера ракета 2H2 + O₂-> 2H2O LH2 / LOX, хотя и газообразная). И, конечно, вся цель сопла заключается в том, чтобы направлять силу расширяющихся газов, заставляя двигатель (и, следовательно, ракеты, к которому он прикреплен) двигаться в нужном направлении.

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags