atalet - Inertia
|yazı dizisi hakkında bir kısmı|
|Klasik mekanik|
Bu özelliğin bir özelliği, nesnelerin eğilimi bir kuvvet -ve özellikle bu durum, ayrıca atalet adlandırılır üzerine olduğunda sabit bir hızda, düz bir çizgide hareket tutmaktır.
Atalet Latince kelime, gelen iners halsiz, anlam boşta. Atalet birincil bulgularındandır kütlesinin niceliksel bir özelliktir, fiziksel sistemler . Isaac Newton yaptığı yılında ilk yasa olarak ataleti tanımlanan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica devletler,:
Vis insita veya maddenin doğal kuvvet, burada her gövde kadar bu yalan olarak, çaba bu dinlenme veya düz bir çizgi eşit ileri hareket olsun, bugünkü durumunu korumak için karşı bir güçtür.
Ortak kullanım olarak, "atalet" olarak bazen (kendi kütlesi ile miktarı olan) "hız değiştirme direncinin bir miktar", bir nesnenin, bkz ya olabilir ivme içeriğe bağlı olarak,. Onun Newton tarafından tarif edildiği şekliyle "eylemsiz" ile uygun bir şekilde "atalet ilkesi" için kısaltma olarak anlaşılmaktadır Motion Birinci Yasası : sabit bir hızla bir net dış kuvvet hamle bir amacı, söz konusu değildir. Bu durumda, bir amacı mevcut hareket devam edecek bir hızda bir kuvvet hızını ya da değiştirmek için yön yol kadar.
Dünya yüzeyinde, atalet genellikle etkileri maskelenir sürtünme ve hava direncine (müşterek olarak, geri kalan noktasına kadar) hareket eden nesnelerin hızını azaltma eğilimi, her ikisi de, ve yerçekimi . Bu filozof yanıltılmış Aristo kuvvet uygulanmış gibi nesneleri sadece sürece hareket olacağına inanmak için:
... hareket nesnesi bastırıyor kuvvet boyunca itmek artık güç sahip olduğunda [vücut] durur ...
içindekiler
Tarih ve kavram gelişimi
Hareket Erken anlayış
Öncesinde Rönesans , hareket en genel kabul görmüş teori Batı felsefesi dayanıyordu Aristo yaklaşık 335 M.Ö. 322 etrafında M.Ö. harici hareket gücü yokluğunda, (Yeryüzünde) tüm nesneler kalanı gelip olurdu diyen bu hareketli nesneler, tek başına uzun bu işlemi onlar uyaran bir güç olmadığı için hareket etmeye devam ediyor. Aristoteles bir şekilde mermiyi hareket etmeye devam eder, çevreleyen ortamda, aksiyonu ile, kendi projektör ayrılır mermiler, sürekli hareket açıklanmıştır. Aristoteles bir boşlukta böyle şiddetli hareketi imkânsız olduğu sonucuna vardılar.
Genel kabul rağmen, hareket Aristoteles'in kavramı yaklaşık iki daha fazla kayda değer filozoflar tarafından çeşitli vesilelerle tartışmalı edildi bin . Örneğin, Lucretius'un (aşağıdaki, muhtemelen, Epikuros ) maddenin "varsayılan durumu" hareket değil, durağanlık olduğunu belirtti. 6. yüzyılda, John Philoponus'dur orta gidiş mermileri tutar mermilerin Aristoteles'in tartışma, ve orta bir vücudun hareketini engelleyecek boşluğa, onun tartışma arasındaki tutarsızlığı eleştirdi. Philoponus'dur hareketi olan bir çevreleyen maddenin aksiyonu ile devam edildi önerilmiştir, ancak harekete zaman nesneye kazandırılan bir özelliği ile. Bu eylemsizlik Modern kavram değildi için hareket halinde bir vücut tutmak için bir güç için hala ihtiyaç olmasına rağmen, bu yönde temel bir adım olduğunu kanıtladı. Bu görüş şiddetle karşı çıktığı Averroes'in ve birçok kişi tarafından skolastik Aristo'yu desteklenen filozoflar. Ancak, bu görüş de rakipsiz gitmedi İslam dünyasında Philoponus'dur daha da fikirlerini geliştirdi birkaç destekçileri var mıydı.
ivme Teorisi
14. yüzyılda, Jean Buridan diye adlandırılan bir hareket üreten özelliği haberlerini yalanladı ivme , kendiliğinden dağıldı. Buridan konumu hareketli bir nesne havanın direnci ve ivme karşı çıkacağını vücut ağırlığının tutuklanacağını olmasıydı. Buridan da hızla arttığını ivme muhafaza; Böylece, ivme onun fikri ilk ivme modern kavramına birçok yönden benzerdi. Eylemsizlik daha modern fikirlere açıktır benzerliklere rağmen, Buridan diğer birçok koruyarak, Aristoteles'in temel felsefesi sadece modifikasyon olarak teorisini gördüğünü duramayan , görüşlerini yine hareket halindeki bir nesne ve istirahat bir nesne arasında temel bir fark vardı inancını dahil . Buridan bir daire içinde hareket etmek için (örneğin, gök cisimleri) nesneleri neden olduğu ivme lineer fakat doğada da dairesel sadece olabilir inanılmaktadır.
Buridan düşüncesi onun öğrencisi tarafından takip edildi Saksonya Albert (1316-1390) ve Oxford Hesap ayrıca klasik, Aristotelesçi görünümü zayıflattı çeşitli deneyler yapan,. Sırayla Çalışmaları tarafından geliştirildi Oresme grafikler şeklinde hareket yasalarını ortaya koyan uygulamasını öncülük etmiştir.
Kısa bir süre eylemsizlik Galileo'nun teorisinin önce Giambattista Benedetti yalnız doğrusal hareketini dahil etmek ivme artan teorisini modifiye:
"... bir ivme herhangi bir dış güdü zorla üzerinde etkiledi edildiğinde kendiliğinden hareket eden bedensel maddenin [Herhangi] kısmı, bir düz değil, kavisli, yol üzerinde hareket etmek doğal bir eğilim vardır."
Benedetti dairesel hareket zorla nesnelerin doğal doğrusal hareket örnek olarak bir askı kaya hareketi, değinir.
Klasik atalet
"Bir boşlukta hareket" için Aristoteles ile kökenli atalet prensibi bir amacı, hareket halindeki bir değişimine direnç göstermeye meyilli olduğunu belirtmektedir. Net harici kuvvet tarafından etki olmadığı sürece bu sonucu olup olmadığını (yani, "kendi hızını korumak") Newton'a göre, bir amacı, geri kalan kalacak ya da hareket kalmak yerçekimi , sürtünme , temas veya başka bir güç. Sıradan ve ilahi içine hareket Aristotelesçi bölünme sonuçlarıyla karşısında giderek sorunlu hale Nicolaus Copernicus toprak (ve üzerinde her şey) hiçbir zaman "istirahat" Aslında olduğunu ileri sürdüğü 16. yüzyılda, ama aslında oldu güneşin etrafında sürekli hareket. Galileo , onun daha da geliştirilmesi Kopernik modeli , hareket daha sonra kabul edilen doğa ve, en azından kısmen olarak bir sonuçla bu problemleri tanınan temel fiziksel prensip olarak bir boşlukta hareket Aristoteles'in açıklamasının yeniden ifadesini dahil:
rahatsız sürece düz bir yüzey üzerinde hareket eden bir gövde sabit bir hızda aynı yönde devam edecektir.
(Örneğin) batıya doğru hareketinde yerleştirilmiş ise, bu şöyle kendi kendisini muhafaza edeceği, Galileo tüm dış engeller kaldırıldı" olduğu, toprakla bir küresel yüzey eş merkezli ağır vücut olmuştur ki bu durumda kendi kendisini muhafaza edeceği yazar hareketi." "Dairesel atalet" ya da bilim tarihçileri tarafından "yatay dairesel atalet" denir Bu kavram, bir öncüsü, ancak doğrusal eylemsizlik Newton'un kavramına, ayrıdır. Galileo, bir hareket "olduğunu yatay o dünyanın merkezine uzak doğru hareket vücudu taşımak veya değilse" ve onun için, "Bir gemi, örneğin, sakin deniz yoluyla bazı ivme aldı bir kere sahip hareket edeceğini sürekli dünya çapında şimdiye kadar durmadan."
(1632 yılında), daha sonra, Galileo atalet bu ilk öncül göre, karşı karşılaştırmak için bazı dış referans olmadan hareketli bir nesne ve bir kımıldamayan bir ayırt etmek mümkün olmadığı sonucuna da kayda değerdir. Bu gözlem sonunda temelini geldi Einstein teorisini geliştirmeye Özel Görelilik .
Tamamen hareket Aristocu modeli uzak kırmak için ilk fizikçi Isaac Beeckman 1614 yılında.
Galileo'nun yazılarında eylemsizlik Kavramlar sonradan değiştirilmiş ve sisteme bağlanmış, rafine edilecek gelirdi Isaac Newton'un yaptığı ilk olarak Hareket Kanunları (ilk Newton'un çalışmaları yayınlanan Philosophiae Naturalis Principia Mathematica 1687 yılında,):
net dengesiz kuvvet tarafından harekete sürece, bir nesne sabit bir hıza tutacaktır.
Bu bağlamda "hızı" olarak tanımlanmıştır unutmayın vektör , böylece Newton "sabit hız" sabit hız ve sürekli yönü de ima (ve aynı zamanda sıfır hızda, ya da hiç hareket durumu da içerir). İlk yayınlanmasından bu yana, Motion (ve dahil edilmesiyle, bu ilk yasa) Kanunları dalı için temel teşkil gelmiş fiziği olarak bilinen klasik mekanik .
Burada kullanılan "eylemsiz", ilk olarak tanıtılan Johannes Kepler onun içinde ve Özet Astronomiae Copernicanae (1617-1621 üç parça olarak yayınlanmıştır); Ancak (o "tembellik" ya da "tembellik" için Latince kelime türetilmiştir) Kepler'in terimin anlamını modern yorumu olarak oldukça aynı değildi. Kepler sadece hareketine bir direnç açısından ataleti tanımlanan bir kez daha varsayıma dayalı bu dinlenme açıklama gerek yoktu doğal bir durum oldu. Bu bugün olduğu şekliyle "atalet" bu kavramların uygulanabilir ki bir prensip olarak Galileo ve Newton birleşik dinlenme ve hareket sonraki çalışmalarında kadar değildi.
Yine de, hareket onun yasalarına kadar zarif kavramını tanımlarken rağmen hatta Newton aslında onun Birinci Kanunu'na atıfta dönem "ataleti" kullanmıyordu. Aslında, Newton aslen o herhangi ivme direndi konuda doğasında "doğuştan kuvvetler" tarafından neden olunduğu Hareket onun ilk Kanununda tanımlanan olguyu inceledi. Bu bakış açısı göz önüne alındığında, ve Kepler'e borç Newton "hareket değişikliklere direnç bir nesne tarafından sahip doğuştan gelen kuvvet" terimini "atalet" atfedilen; Bu şekilde, Newton fenomeninin neden yerine fenomen kendisi yerine "atalet" tanımlanır. Ancak, "doğuştan direnç kuvvetinin" Newton'un orijinal fikirler çeşitli nedenlerle sonuçta sorunlu olduğunu ve bu nedenle çoğu fizikçi artık bu açıdan düşünmek. Hiçbir alternatif mekanizma kolayca kabul edilmiş ve şimdi genellikle biz bilebiliriz biri olmayabilir olduğu kabul edilmektedir şekliyle "atalet" basitçe fenomen kendisi yerine herhangi içsel bir mekanizmaya anlamına gelmiştir. Böylece, sonuçta, çağdaş klasik fizikte "atalet" Newton'un Hareket Birinci Kanunu ile tanımlanan aynı fenomen için bir isim geldi ve iki kavram artık eşdeğer olarak kabul edilir.
izafiyet
Albert Einstein 's teorisi özel görelilik , 'Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiğine Üzerine' başlıklı 1905 bildiride önerilen olarak atalet ve anlayışı üzerine inşa edilmiştir atalet referans çerçeveleri Galileo ve Newton tarafından geliştirilen. Bu devrimci teori anlamlı gibi birçok Newton kavramların anlamını değiştirdi iken kütlesi , enerji ve mesafe , eylemsizlik Einstein'ın kavramı (aslında, tüm teori eylemsizlik Newton'un tanımına dayanıyordu) Newton'un orijinal anlamından değişmedi. Bununla birlikte, bu özel görelilikte doğal bir sınırlama ile sonuçlanmıştır: görelilik ilkesi , sadece olan çerçeveler referans için geçerli olabilir atalet (ivmelenme mevcut olduğunda, anlamına gelir) doğada. Bu sınırlama gidermek için bir girişimde, Einstein geliştirmek için devam genel görelilik teorisini (1916 "Genel Rölativite teorisi altyapısını") nihai olarak her ikisi için birleşik bir teori mesafede, atalet ve Eylemsiz olmayan gözlem (hızlandırılmış) referans çerçevelerinin. Bununla birlikte, bunu gerçekleştirmek için, genel relativitede Einstein gerekli bir "eğim" yeni bir kavram bakımından (örneğin, yerçekimi gibi) birçok temel kavramları yeniden tanımlama bulunan uzay-zaman yerine anlaşılacaktır kuvvetlerin daha geleneksel bir sistemin, Newton'a verilmişti.
Bu yeniden tanımlanması sonucunda, Einstein da bakımından "atalet" kavramını yeniden tanımladı jeodezik sapma bazı ince ama önemli bir ek etkileri olan, bunun yerine. Bunun sonucu, genel göreliliğe göre, eylemsiz madde ve uzay-zaman arasındaki çekim bağlama, yani.
Çok büyük ölçeklerde ile ilgili olarak, "eylemsizlik" geleneksel Newton fikri aslında geçerli değildir ve mutlaka güvenerek edilemez. Neyse ki, uzay-zamanın yeterince küçük bölgeler için, özel teorisi kullanılabilir ve atalet hala aynı anlamı (ve aynı şekilde çalışır) klasik modelde olduğu gibi.
teorisinin bir başka anlamlı sonucun özel görelilik-belki de en iyi enerji ve kütle, aslında, birbirinin ayrı şeyler değildir ama olduğu bilinmektedir-oldu. Ama bu yeni ilişki de eylemsizlik konsepti için yeni sonuçları olan taşıdı. özel görelilik mantıksal sonucu kütle eylemsizlik ilkesini gösteriyorsa, o zaman atalet da enerji için de geçerli gerektiğiydi. onun sonuçlarından bazıları teyit Bu teori ve sonraki deneyler, aynı zamanda radikal daha yaygın uygulanması ve enerji ataleti içerecek şekilde eylemsizlik anlamını genişletmek için hizmet etmiş.