|
Pierwsza zasada dynamiki Newtona - wstêpDlaczego to jest takie trudne?Zrozumienie sensu pierwszej zasady dynamiki Newtona jest jednym z najtrudniejszych zadañ dla ucznia ucz±cego siê fizyki w gimnazjum i liceum. Wynika to z faktu, ¿e zasada ta wymusza zanegowanie pewnych instynktownych oczekiwañ, sprzeciwienia siê temu, co wydaje siê „oczywiste” tylko z powodu naszego ¿yciowego przyzwyczajenia. Przypomnijmy wiêc na pocz±tek najbardziej podstawow± formê tego prawa:
Pocz±tek zdania zawieraj±cego I zasadê, jest jasny
dla ka¿dego, nawet absolutnie pocz±tkuj±cego w nauce fizyki, a¿ do
momentu pojawienia siê tekstu: Osobnik ucz±cy siê fizyki po raz pierwszy, po jego
przeczytaniu, zastanawia siê zazwyczaj: I zasada dynamiki stawia nam przewrotnie pytanie: Co jest bardziej „naturalne”: ruch, czy spoczynek cia³?Jest to pytanie bardzo podstawowe i, wbrew pozorom, trudne. ¦wiadczy o tym fakt, ¿e mêdrcom staro¿ytnym nie uda³o siê na nie prawid³owo odpowiedzieæ. Sam Arystoteles - powszechnie uwa¿any za najwiêkszy umys³ staro¿ytno¶ci – te¿ odpowiedzia³ na nie b³êdnie (Arystoteles ¿y³ w Grecji w latach 384-322 p.n.e.). Jak rozumowali staro¿ytni? Trzeba jednak oddaæ wielkiemu filozofowi sprawiedliwo¶æ - jego wizja jest bardzo bliska temu, co niemal ka¿dy z nas postrzega wokó³ siebie i "rozumie" intuicyjnie. A w tamtych czasach nauka nie dysponowa³a jeszcze, dzisiaj oczywistymi, "prawami naukowego my¶lenia" - prawami, które fizyków wspó³czesnych broni± przed zbyt ³atwym wnioskowaniem, opartym na filozofuj±cym "widzimisiê". Dzi¶ wiemy, ¿e podstaw± dla nauk fizycznych jest do¶wiadczenie. Ono jest ostatecznym arbitrem s³uszno¶ci hipotez i od jego wyroku nie ma odwo³ania. A w³a¶nie dziêki przeprowadzeniu do¶wiadczeñ mo¿emy siê przekonaæ, ¿e proste wyobra¿enia zwi±zane ruchem nie wytrzymuj± próby starcia z logik± i twardymi faktami. Niestety, potrzeba oparcia siê na do¶wiadczeniu by³a dla wiêkszo¶ci filozofów staro¿ytnych niezrozumia³a; z kolei w czasach ¶redniowiecza, fizyka raczej nie doczeka³a siê ³aski zainteresowania uczonych. Dlatego ów mylny pogl±d na temat ruchu przetrwa³ w nauce ponad tysi±c lat – a¿ do XVII wieku, kiedy to przeciwstawi³ mu siê geniusz Galileusza (Galileusz - Galileo Galilei ¿y³ w latach 1564-1642 i by³ w³oskim filozofem, astronomem, fizykiem). Có¿ zauwa¿y³ Galileusz? Przeciêtny nieobeznany z fizyk± cz³owiek nie zauwa¿a
tarcia dlatego, ¿e brak mu sytuacji, w której tego¿ tarcia jest
pozbawiony. A poniewa¿ postrzegamy rzeczy poprzez kontrast z ich brakiem,
wiêc, dopóki co¶ nam owej wiedzy si³± do g³owy nie
„wmusi”, tarcia nie zauwa¿ymy.
Gdy czytamy tekst podobny do niniejszego wydaje nam siê, ¿e to taki „oczywiste”. My jeste¶my m±drzy – tak sobie mówimy, MY rozumiemy jak jest. Ale odpowiedzmy sobie teraz na takie proste pytanie: I
za³o¿ê siê o mój beret, ¿e wiêkszo¶æ osób wyt³umaczy to mniej
wiêcej tak: I tu ciê mam! – odpowiadam Ja, czyli chwilowo tryumfuj±cy autor tego tekstu (có¿ mu z tego drobnego tryumfu, skoro portfel pusty, a ¿ycie ciê¿kim jest?...). „ Si³a rozpêdu” – ten twór jêzykowy jest w³a¶nie symbolicznym i oczywistym dowodem na to, ¿e umys³ wiêkszo¶ci ludzi wci±¿ wci±¿ tkwi w mrokach „fizycznego ¶redniowiecza” (dok³adniej fizycznej staro¿ytno¶ci), ci±gle "wierzy" przede wszystkim Arystotelesowi. "Si³a rozpêdu" nie istnieje!A w rzeczywisto¶ci Jej koncepcja opiera siê fakcie nie zrozumienia pojêcia si³y oraz w³a¶nie "zapomnieniu" o I zasadzie dynamiki Newtona. Warto raz na zawsze zapamiêtaæ: Cia³o porusza siê nie si³± rozpêdu, lecz „z natury” - je¶li tylko wcze¶niej by³o w ruchu. I nie trzeba jego ruchu uzasadniaæ obecno¶ci±
jakiej¶ "zmagazynowanej", czy jakiejkolwiek innej, si³y.
Rozpêdzanie kuli armatniej (a wiêc w³a¶nie dzia³anie si³±)
odbywa siê wy³±cznie na krótkim odcinku jej kontaktu z gazami
prochowymi. Pó¼niej kula sobie leci z "natury", z rozpêdu, z
faktu, ¿e tak w³a¶nie jest, bez dzia³ania ¯ADNEJ (!!!) si³y
podtrzymuj±cej ruch.. To jest fakt i basta (Przepraszam, ¿e tak czêsto
go powtarzam, ale do¶wiadczenie dowodzi, ¿e to i tak ma³o...). Tyle na razie o I zasadzie dynamiki. Ale, mam nadziejê, ¿e uda mi siê co¶ jeszcze napisaæ na ten temat, bo jest mi on bliski. Mo¿e jeden tekst - esej, mo¿e dwa. Skoro ju¿ zacz±³em, to si³± rozpêdu... |
Druga czê¶æ rozwa¿añ na temat I zasady dynamiki jest umieszczona pod koniec rozdzia³u teoretycznego: |