แม้แต่ชาวกรีกโบราณยังสังเกตเห็นว่าหากคุณถูเรซินต้นไม้กลายเป็นหินโบราณ (อำพัน) บนผ้าขนสัตว์ มันจะดึงดูดวัตถุหลายอย่างเข้าหาตัวมันเอง: ปุย ฟาง ขนเฟอร์ ฯลฯ ในศตวรรษที่ 17 กระบวนการนี้เริ่มขึ้น ได้รับการศึกษาในรายละเอียดมากขึ้น และเด็กสมัยใหม่ยังคงชอบการทดลองกับวัตถุไฟฟ้า

• ประวัติการศึกษาปรากฏการณ์ของกระแสไฟฟ้า
• การเรียกเก็บเงินประเภทต่างๆ ("+" และ "-")
• ปรากฏการณ์ของการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ไหน?

ประวัติการศึกษาปรากฏการณ์ของกระแสไฟฟ้า

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 ปรากฏการณ์ดังกล่าวของการทำงานร่วมกันของร่างกายเรียกว่าไฟฟ้าเนื่องจากอำพันฟังดูเหมือน "อิเล็กตรอน" ในภาษากรีกโบราณ มีความเข้าใจว่าหลังจากถูร่างกายซึ่งจะเริ่มดึงดูดวัตถุอื่น รับประจุไฟฟ้าหรือกลายเป็นไฟฟ้า เมื่อถูไม้มะเกลือบนผ้า ไม่เพียงแต่ไม้มะเกลือเท่านั้น แต่ผ้าจะดึงดูดเศษกระดาษด้วย เห็นได้ชัดว่าวัตถุทั้งสองในคู่นั้นได้รับไฟฟ้าร่วมกัน

วัตถุหลากหลายคู่สามารถแสดงให้เห็นถึงการทำงานร่วมกันของวัตถุที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้า: ผ้าไหมและแท่งแก้ว กระดาษและแผ่น Plexiglas ขนสัตว์หรือผ้า และแท่ง Ebonite (ยางวัลคาไนซ์กับกำมะถัน)

จากนั้นพบว่าประจุไฟฟ้าสามารถไหลจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่งได้ ทันทีที่พวกเขาสัมผัสกัน ส่วนหนึ่งของประจุจะตกอยู่กับวัตถุที่ไม่เคยถูกชาร์จมาก่อน ซึ่งจะเริ่มดึงดูดเศษผ้าหรือเศษกระดาษเข้าหาตัวมันเอง

หากคุณถูแท่งแก้วบนแผ่นกระดาษแล้วนำไปติดกับกระดาษชิ้นเล็ก ๆ ทันที สิ่งหลังจะเริ่มดึงดูดไปที่แก้ว กระแสน้ำบาง ๆ ก็จะทำงานเช่นกัน

การเรียกเก็บเงินประเภทต่างๆ ("+" และ "-")

ร่างกายที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าทั้งหมดมีคุณสมบัติในการดึงดูดวัตถุเข้าหาตัวเอง ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยแรงดึงดูดนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุได้ว่าประจุใด เช่น ถ่านมะเกลือถูกับขนสัตว์ที่ได้มา และแท่งแก้วใดถูกับไหม เพราะวัตถุที่ถูกไฟฟ้าทั้งสองจะดึงดูดกระดาษเข้าหาตัวมันเองเท่าๆ กัน นี่หมายความว่าประจุเดียวกันสะสมบนวัตถุที่ทำจากวัสดุต่างกันหรือไม่?

ในการดำเนินการสังเกตปฏิกิริยาของวัตถุที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการ คุณต้องใช้แท่งไม้มะเกลือหนึ่งแท่งแล้วรวมเข้าด้วยกัน จากนั้นแขวนไม้หนึ่งไว้ที่จุดศูนย์ถ่วงและนำไม้ที่สองเข้ามาใกล้ คุณจะเห็นว่าตอนนี้ไม้จะขับไล่ จะได้ผลลัพธ์เดียวกันอย่างแน่นอนหากใช้แท่งแก้วแทนไม้มะเกลือและไหมแทนขน แต่ถ้านำแท่งแก้วที่ถูกทำให้เป็นไฟฟ้ามาติดกับแท่งที่ทำด้วยไฟฟ้าซึ่งทำด้วยอะโบไนต์ พวกมันจะเริ่มดึงดูดซึ่งกันและกัน นั่นคือ เห็นได้ชัดว่าวัตถุที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าจะดึงดูดหรือขับไล่ซึ่งกันและกัน จะอธิบายปฏิสัมพันธ์ของวัตถุไฟฟ้าในกรณีนี้ได้อย่างไร?

เห็นได้ชัดว่าในระหว่างการทำให้เป็นไฟฟ้า ประจุที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในแท่งไม้มะเกลือมากกว่าในแท่งแก้ว ซึ่งได้รับการยืนยันจากการทดลอง

ครั้งหนึ่งมีการตกลงที่จะเรียกประจุไฟฟ้าของแท่งแก้วที่ถูด้วยไหมเป็นบวก และประจุของแท่งไม้มะเกลือถูกับขนสัตว์เป็นลบ บางส่วนของร่างกายถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในเชิงบวก เช่น แท่งแก้ว และส่วนอื่นๆ ของวัตถุถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในเชิงลบ เช่น มะเกลือ เชิงบวกการเรียกเก็บเงินจะแสดงด้วยเครื่องหมาย " + ", ก เชิงลบ- เข้าสู่ระบบ " — ».

หากนำวัตถุที่เป็นไฟฟ้าหลายชนิด (พลาสติก ยาง ฯลฯ) มาติดที่แท่งไม้อะโบไนต์ที่จุดไฟ บางอย่างจะขับไล่อะโบไนต์ ในขณะที่บางอย่างจะดึงดูด ถ้าถ่านมะเกลือและวัตถุอื่นผลักกัน แสดงว่าวัตถุนั้นก็มีประจุลบเหมือนกัน และถ้ามีแรงดึงดูดระหว่างวัตถุกับถ่านมะเกลือ วัตถุนั้นก็มีประจุบวก นั่นคือสิ่งต่อไปนี้ชัดเจน:

• ถ้าร่างกายมีประจุไฟฟ้าเท่ากัน พวกมันก็จะผลักกัน
• หากร่างกายมีประจุต่างกันก็จะดึงดูด

วิดีโอเกี่ยวกับการทำงานร่วมกันของวัตถุไฟฟ้า:

วัตถุต่างๆ สามารถถูกทำให้เป็นไฟฟ้าได้ ไม่เพียงแต่จากแรงเสียดทานเท่านั้น ไอเท็มสามารถรับการชาร์จได้หากสัมผัสกับไอเท็มที่ชาร์จอื่น คุณสามารถทำแขนเสื้อจากฟอยล์โลหะแล้วแขวนบนเส้นไหม หากนำไม้มะเกลือไฟฟ้ามาที่ปลอกหุ้ม ในตอนแรกปลอกจะถูกดึงดูด แต่จะถูกปัดออกจากแท่งทันที นั่นคือเมื่อสัมผัส ebonite ปลอกหุ้มจะได้รับประจุลบส่วนหนึ่งจากมัน สิ่งนี้สามารถตรวจสอบเพิ่มเติมได้โดยการนำแท่งแก้วที่สวมบนผ้าไหมเข้ากับปลอกที่มีประจุลบ - ปลอกจะถูกดึงดูดเข้ากับแก้วที่มีประจุตรงข้ามทันที

การทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าวัตถุถูกไฟฟ้า นั่นคือมีประจุไฟฟ้าส่วนเกิน ปรากฏการณ์นี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุด - อิเล็กโทรสโคปซึ่งทำให้สามารถสังเกตการมีอยู่ของประจุได้ เมื่อใช้อิเล็กโทรสโคป คุณไม่เพียงแต่สามารถระบุการมีอยู่ของประจุไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังกำหนดขนาดของประจุไฟฟ้าโดยประมาณได้อีกด้วย

ภาพด้านล่างแสดงอิเล็กโทรสโคปของโรงเรียนที่ง่ายที่สุด (อุปกรณ์สำหรับตรวจจับและวัดประจุไฟฟ้า) ซึ่งมีแท่งโลหะที่มีกลีบดอกติดอยู่บนแกนพลาสติกและทั้งหมดนี้อยู่ในกล่องโลหะซึ่งมีกระจกทั้งสองด้าน หากคุณนำแท่งไม้มะเกลือที่มีประจุแล้วไปส่องด้วยกล้องอิเล็กโทรสโคปที่ไม่มีประจุ กลีบของอุปกรณ์จะแตกกระจาย หากคุณนำร่างอื่นมาด้วยประจุที่มีเครื่องหมายเดียวกันกลีบของอิเล็กโทรสโคปจะยิ่งแตกต่างออกไป แต่ถ้าคุณนำวัตถุที่มีประจุตรงข้ามเข้ามา มุมระหว่างใบไม้ก็จะเล็กลง

ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของอิเล็กโทรสโคป เราสามารถเข้าใจประเภทของประจุในร่างกายโดยเฉพาะ ด้วยระดับการโก่งตัวของกลีบอิเล็กโทรสโคป เราสามารถประเมินได้ว่าประจุของมันมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง เพราะยิ่งประจุถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์มากเท่าไหร่ กลีบดอกก็จะยิ่งแตกต่างกันมากขึ้นเท่านั้น นั่นคืออิเล็กโทรสโคปมีกระแสไฟฟ้ามากขึ้น

ปรากฏการณ์ของการใช้ไฟฟ้าอยู่ที่ไหน?

หลักการของการใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกายระหว่างการสัมผัสใช้ในการทำงาน:

เครื่องถ่ายเอกสาร - เครื่องถ่ายเอกสาร;
ตัวกรองไฟฟ้าที่จับฝุ่นและควันจากอากาศ
เมื่อทาสีวัตถุด้วยการฉีดพ่น อนุภาคขนาดเล็กของสีจะถูกทำให้เป็นไฟฟ้าด้วย ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันแข็งแรงและติดแน่นกับพื้นผิวที่จะทาสีมากขึ้น

คุณได้ทำการทดลองกับวัตถุไฟฟ้าหรือไม่? แบ่งปันความคิดเห็นของคุณเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของร่างกายที่ถูกกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในความคิดเห็น

ตามฟิสิกส์คลาสสิก ในโลกที่เรารู้จัก ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุและอนุภาคต่างๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าเราจะสังเกตวัตถุที่อยู่นิ่ง ไม่ได้หมายความว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น ต้องขอบคุณแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล อะตอม และอนุภาคมูลฐานที่คุณสามารถมองเห็นวัตถุในรูปแบบของสสารที่เข้าถึงได้และเข้าใจได้ของโลกทางกายภาพ

ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายในธรรมชาติและชีวิต

ดังที่เราทราบจากประสบการณ์ของเราเมื่อคุณตกสิ่งของ กระแทก ชนกับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง มันจะกลายเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์และเจ็บปวด คุณดันรถหรือคนที่เดินผ่านไปมาชนคุณ คุณมีปฏิสัมพันธ์กับโลกภายนอกไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในฟิสิกส์ ปรากฏการณ์นี้ได้รับคำจำกัดความของ "ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย" ให้เราพิจารณาในรายละเอียดว่าวิทยาศาสตร์คลาสสิกสมัยใหม่แบ่งออกเป็นประเภทใด

ประเภทของการโต้ตอบของร่างกาย

ในธรรมชาติ ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายมีสี่ประเภท อย่างแรกที่ทุกคนทราบกันดีคือปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงของร่างกาย มวลของร่างกายเป็นตัวกำหนดว่าแรงดึงดูดนั้นแข็งแกร่งเพียงใด มันต้องใหญ่พอที่เราจะสังเกตได้ มิฉะนั้นการสังเกตและการลงทะเบียนของการโต้ตอบประเภทนี้ค่อนข้างยาก อวกาศเป็นสถานที่ที่ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสังเกตแรงโน้มถ่วงจากตัวอย่างของวัตถุจักรวาลที่มีมวลมหาศาล

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงกับมวลกาย

พลังงานปฏิสัมพันธ์ของร่างกายโดยตรงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลและแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุเหล่านั้น ซึ่งเป็นไปตามนิยามของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

แรงดึงดูดของคุณและวัตถุทั้งหมดบนโลกของเรานั้นเกิดจากการที่วัตถุสองชิ้นมีมวลมีปฏิสัมพันธ์กัน ดังนั้นวัตถุที่ถูกโยนขึ้นไปจึงถูกดึงดูดกลับสู่พื้นผิวโลก ดาวเคราะห์ดวงนี้ค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นพลังแห่งการกระทำจึงชัดเจน แรงโน้มถ่วงทำให้ร่างกายมีปฏิสัมพันธ์ มวลของร่างกายทำให้สามารถแสดงและลงทะเบียนได้

ธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงไม่ชัดเจน

ธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดข้อโต้แย้งและข้อสันนิษฐานมากมายในปัจจุบัน นอกเหนือจากการสังเกตจริงและความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างมวลและแรงดึงดูดแล้ว แรงที่ก่อให้เกิดแรงโน้มถ่วงยังไม่ได้รับการระบุ แม้ว่าขณะนี้จะมีการทดลองจำนวนหนึ่งเพื่อตรวจจับ คลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เคยตั้งข้อสันนิษฐานที่แม่นยำกว่านี้

เขาตั้งสมมติฐานว่าแรงโน้มถ่วงเป็นผลมาจากความโค้งของโครงสร้างของกาลอวกาศโดยวัตถุที่อยู่ในนั้น

ต่อจากนั้น เมื่ออวกาศถูกแทนที่โดยสสาร มันพยายามที่จะกู้คืนปริมาตรของมัน ไอน์สไตน์เสนอว่ามีความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างแรงและความหนาแน่นของสสาร

ตัวอย่างของการสาธิตภาพของการพึ่งพานี้คือหลุมดำซึ่งมีความหนาแน่นของสสารและแรงโน้มถ่วงที่ไม่สามารถจินตนาการได้ ซึ่งไม่เพียงดึงดูดวัตถุในจักรวาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแสงด้วย

ต้องขอบคุณอิทธิพลของธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงที่แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุต่างๆ ทำให้เกิดดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และวัตถุอวกาศอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีการหมุนของวัตถุบางอย่างไปรอบๆ วัตถุอื่นๆ ด้วยเหตุผลเดียวกัน

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและความก้าวหน้า

ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของร่างกายค่อนข้างชวนให้นึกถึงแรงโน้มถ่วง แต่แข็งแกร่งกว่ามาก ปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบเป็นสาเหตุของการมีอยู่ของมัน ในความเป็นจริงนี่คือสิ่งที่ก่อให้เกิด สนามแม่เหล็กไฟฟ้า.

มันถูกสร้างขึ้นโดยร่างกาย (ร่างกาย) หรือดูดซึมหรือทำให้เกิดการทำงานร่วมกันของร่างกายที่มีประจุ กระบวนการนี้มีบทบาทสำคัญมากในกิจกรรมทางชีวภาพของเซลล์ที่มีชีวิตและการกระจายสารในนั้น

นอกจากนี้ ตัวอย่างที่ดีของการแสดงพลังทางแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นเรื่องปกติ ไฟฟ้า, สนามแม่เหล็กโลก. มนุษย์ใช้ประโยชน์จากพลังนี้อย่างกว้างขวางในการส่งข้อมูล เหล่านี้คือการสื่อสารเคลื่อนที่ โทรทัศน์ GPRS และอื่นๆ อีกมากมาย

ในกลศาสตร์สิ่งนี้แสดงออกในรูปแบบของความยืดหยุ่นแรงเสียดทาน ทุกคนรู้จักการทดลองด้วยภาพที่แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของแรงนี้จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน นี่คือการถูชั้นวางไม้มะเกลือด้วยผ้าไหม อนุภาคที่มีประจุลบที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวจะดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบา ตัวอย่างในชีวิตประจำวันคือหวีและผม หลังจากพลาสติกเคลื่อนผ่านเส้นผมหลายครั้ง แรงดึงดูดระหว่างพวกมันก็เกิดขึ้น

เป็นมูลค่าการกล่าวถึงเข็มทิศและสนามแม่เหล็กโลก ลูกศรถูกทำให้เป็นแม่เหล็กและจบลงด้วยอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบ ส่งผลให้มันทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ หันปลายด้าน "บวก" ไปทางอนุภาคด้านลบและในทางกลับกัน

ขนาดเล็กแต่พลังมหาศาล

สำหรับการโต้ตอบที่แข็งแกร่งนั้นความเฉพาะเจาะจงนั้นค่อนข้างชวนให้นึกถึงรูปแบบของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เหตุผลนี้คือการมีอยู่ขององค์ประกอบที่มีประจุบวกและลบ เช่นเดียวกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า การมีประจุตรงข้ามนำไปสู่การทำงานร่วมกันของร่างกาย มวลของร่างกายและระยะห่างระหว่างพวกมันมีขนาดเล็กมาก นี่คือพื้นที่ของโลกของอะตอมซึ่งวัตถุดังกล่าวเรียกว่าอนุภาค

แรงเหล่านี้กระทำในบริเวณนิวเคลียสของอะตอมและทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างโปรตอน อิเล็กตรอน แบริออน และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ เมื่อเทียบกับพื้นหลังของขนาดเมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุขนาดใหญ่ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงประเภทแม่เหล็กไฟฟ้า

กองกำลังอ่อนแอและกัมมันตภาพรังสี

รูปแบบการโต้ตอบที่อ่อนแอเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสลายตัวของอนุภาคที่ไม่เสถียรและมาพร้อมกับการปลดปล่อย ชนิดที่แตกต่างรังสีในรูปของอนุภาคแอลฟา บีตา และแกมมา ตามกฎแล้วสารและวัสดุที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันเรียกว่ากัมมันตภาพรังสี

แรงประเภทนี้เรียกว่าอ่อนแอเนื่องจากอ่อนแอกว่าปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าและแรง อย่างไรก็ตาม มันมีพลังมากกว่าการโต้ตอบด้วยแรงโน้มถ่วง ระยะห่างในกระบวนการนี้ระหว่างอนุภาคมีขนาดเล็กมาก ประมาณ 2·10 −18 เมตร

ความจริงของการค้นพบแรงและคำจำกัดความของแรงพื้นฐานหลายอย่างเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้

ด้วยการค้นพบในปี พ.ศ. 2439 โดย Henri Becquerel เกี่ยวกับปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีของสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกลือยูเรเนียม การศึกษาปฏิสัมพันธ์ของแรงชนิดนี้จึงเริ่มขึ้น

สี่พลังสร้างจักรวาล

จักรวาลทั้งหมดดำรงอยู่ได้ด้วยพลังพื้นฐานสี่ประการที่ค้นพบ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่. ทำให้เกิดอวกาศ กาแล็กซี ดาวเคราะห์ ดวงดาว และกระบวนการต่างๆ ในรูปแบบที่เราสังเกตเห็น ในขั้นตอนนี้ คำจำกัดความของแรงพื้นฐานในธรรมชาติถือว่าสมบูรณ์ แต่บางทีเมื่อเวลาผ่านไป เราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของพลังใหม่ และความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลจะเข้าใกล้เรามากขึ้นอีกขั้นหนึ่ง

ความเฉื่อย

การสังเกตและการทดลอง แสดงที่ความเร็วของร่างกายไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

ลูกฟุตบอลอยู่ในสนาม นักฟุตบอลทำให้เขาเคลื่อนไหวด้วยการเตะ แต่ตัวลูกบอลเองจะไม่เปลี่ยนความเร็วและจะไม่เริ่มเคลื่อนที่จนกว่าวัตถุอื่นๆ จะทำปฏิกิริยากับมัน กระสุนที่ใส่เข้าไปในลำกล้องปืนจะไม่พุ่งออกมาจนกว่ามันจะถูกผลักออกไปด้วยผงก๊าซ

ดังนั้นทั้งลูกและหัวกระสุนจึงไม่มีความเร็วของตัวเองจนกว่าวัตถุอื่นจะทำปฏิกิริยากับมัน

ลูกฟุตบอลที่กลิ้งบนพื้นจะหยุดลงเนื่องจากแรงเสียดทานบนพื้น

ร่างกายลดความเร็วและหยุดไม่ได้ด้วยตัวเอง แต่อยู่ภายใต้อิทธิพลของวัตถุอื่น ภายใต้การกระทำของร่างกายอื่น มีการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของความเร็ว

ลูกเทนนิสเปลี่ยนทิศทางหลังจากตีแร็กเกต เด็กซนหลังจากตีไม้ฮอกกี้ก็เปลี่ยนทิศทางเช่นกัน ทิศทางการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของแก๊สจะเปลี่ยนไปเมื่อชนกับโมเลกุลอื่นหรือผนังของภาชนะ

ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงความเร็วของวัตถุ (ค่าและทิศทาง) เกิดขึ้นจากการกระทำของวัตถุอื่นบนวัตถุนั้น

มาทำการทดลองกันเถอะ ตั้งกระดานเป็นมุมบนโต๊ะ เทบนโต๊ะห่างจากปลายกระดานเป็นเนินทราย วางรถเข็นบนกระดานลาดเอียง เกวียนที่กลิ้งลงมาจากกระดานลาดเอียง หยุดลงอย่างรวดเร็ว กระแทกกับทราย ความเร็วของรถเข็นลดลงเร็วมาก การเคลื่อนไหวของเธอไม่สม่ำเสมอ

ปรับระดับทรายแล้วปล่อยเกวียนอีกครั้งจากความสูงเดิม ตอนนี้รถเข็นจะเคลื่อนที่เป็นระยะทางไกลขึ้นบนโต๊ะก่อนที่จะหยุด ความเร็วของมันจะเปลี่ยนไปอย่างช้าๆ และการเคลื่อนไหวจะใกล้เคียงกับเครื่องแบบมากขึ้น

หากคุณเอาทรายออกจากทางเดินของเกวียนจนหมด มีเพียงแรงเสียดทานบนโต๊ะเท่านั้นที่จะเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ รถเข็นไปหยุดยังช้ากว่า และจะเคลื่อนที่มากกว่าครั้งแรกและครั้งที่สอง

ดังนั้นยิ่งการกระทำของอีกร่างหนึ่งบนรถเข็นเล็กลงเท่าไหร่ ความเร็วในการเคลื่อนที่ก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น และยิ่งเข้าใกล้เครื่องแบบมากขึ้นเท่านั้น

ร่างกายจะเคลื่อนไหวได้อย่างไรหากร่างกายอื่นไม่เคลื่อนไหวเลย? ประสบการณ์นี้จะตัดสินได้อย่างไร? G. Galileo ทำการทดลองอย่างละเอียดเกี่ยวกับการศึกษาการเคลื่อนไหวของร่างกายเป็นครั้งแรก พวกเขาทำให้สามารถพิสูจน์ได้ว่าหากไม่มีวัตถุอื่นกระทำกับร่างกาย มันก็จะหยุดนิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและสัมพันธ์กับโลกอย่างสม่ำเสมอ

ปรากฏการณ์ของการรักษาความเร็วของร่างกายในกรณีที่ไม่มีการกระทำของวัตถุอื่นที่เรียกว่าความเฉื่อย

ความเฉื่อย - จากความเฉื่อยแบบละติน - การไม่สามารถเคลื่อนที่ได้, ไม่มีการใช้งาน

ดังนั้นการเคลื่อนไหวของร่างกายในกรณีที่ไม่มีการกระทำของร่างกายอื่นที่เรียกว่าความเฉื่อย

ตัวอย่างเช่น กระสุนที่ยิงจากปืนจะบินโดยคงความเร็วไว้ ถ้ามันไม่ถูกกระทำโดยวัตถุอื่น - อากาศ (หรือมากกว่านั้นคือโมเลกุลของก๊าซที่อยู่ในนั้น) เป็นผลให้ความเร็วของกระสุนลดลง นักปั่นจักรยานหยุดถีบแล้วยังคงเคลื่อนที่ต่อไป เขาจะสามารถรักษาความเร็วของการเคลื่อนไหวได้หากแรงเสียดทานไม่กระทำกับเขา

ดังนั้น ถ้าไม่มีวัตถุอื่นกระทำกับร่างกาย มันก็จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่

การโต้ตอบทางโทรศัพท์

คุณรู้อยู่แล้วว่าด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สม่ำเสมอ ความเร็วของร่างกายจะเปลี่ยนไปตามกาลเวลา การเปลี่ยนแปลงความเร็วของร่างกายเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของร่างกายอื่น

มาทำการทดลองกันเถอะ เราติดแผ่นยางยืดเข้ากับรถเข็น จากนั้นงอและมัดด้วยด้าย รถเข็นอยู่นิ่งเมื่อเทียบกับโต๊ะ รถเข็นจะเคลื่อนที่หรือไม่หากยืดแผ่นยางยืดให้ตรง?

ในการทำเช่นนี้เราจะเผาด้าย แผ่นจะยืดออก รถเข็นจะยังคงอยู่ที่เดิม

จากนั้นวางเกวียนที่คล้ายกันอีกอันใกล้กับจานงอ มาเผากระทู้กันอีกแล้ว หลังจากนั้นรถเข็นทั้งสองคันก็เริ่มเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กับโต๊ะ พวกเขาไปในทิศทางที่แตกต่างกัน

ในการเปลี่ยนความเร็วของรถเข็น จำเป็นต้องมีตัวถังที่สอง ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าความเร็วของวัตถุเปลี่ยนแปลงเพียงอันเป็นผลมาจากการกระทำของวัตถุอื่น (เกวียนที่สอง) ที่อยู่บนนั้น จากประสบการณ์ของเรา เราสังเกตว่าเกวียนคันที่สองเริ่มเคลื่อนที่ด้วย ทั้งสองเริ่มเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับโต๊ะ

เกวียนทำหน้าที่ซึ่งกันและกันเช่น พวกเขามีปฏิสัมพันธ์ ซึ่งหมายความว่าการกระทำของร่างหนึ่งต่ออีกร่างหนึ่งไม่สามารถเป็นด้านเดียวได้ ทั้งสองร่างทำหน้าที่ซึ่งกันและกัน นั่นคือพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กัน

เราได้พิจารณากรณีที่ง่ายที่สุดของการทำงานร่วมกันของสองร่าง ทั้งสองร่าง (เกวียน) ก่อนที่จะมีปฏิสัมพันธ์นั้นสัมพันธ์กันและสัมพันธ์กันกับโต๊ะ

ตัวอย่างเช่น กระสุนหยุดนิ่งเมื่อเทียบกับปืนก่อนที่จะยิง เมื่อโต้ตอบกัน (ระหว่างการยิง) กระสุนและปืนจะเคลื่อนที่ไปคนละทิศละทาง ปรากฎว่าปรากฏการณ์ - ผลตอบแทน

หากคนที่นั่งอยู่ในเรือผลักเรืออีกลำออกจากเขา การโต้ตอบก็จะเกิดขึ้น เรือทั้งสองลำกำลังเคลื่อนที่

หากมีคนกระโดดจากเรือไปที่ฝั่ง เรือจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการกระโดด ชายคนนั้นกระทบกับเรือ ในทางกลับกันเรือก็ทำหน้าที่แทนบุคคล มันได้รับความเร็วที่พุ่งเข้าหาฝั่ง

ดังนั้น ผลจากการโต้ตอบ ร่างกายทั้งสองจึงเปลี่ยนความเร็วได้

มวลร่างกาย. หน่วยมวล.

เมื่อวัตถุสองชิ้นโต้ตอบกัน ความเร็วของวัตถุที่หนึ่งและสองจะเปลี่ยนแปลงเสมอ

วัตถุหนึ่งหลังจากการโต้ตอบจะได้ความเร็วที่อาจแตกต่างอย่างมากจากความเร็วของวัตถุอื่น ตัวอย่างเช่น หลังจากยิงธนู ความเร็วของลูกธนูจะมากกว่าความเร็วที่สายธนูได้รับหลังจากการโต้ตอบ

ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? มาทำการทดลองที่อธิบายไว้ในย่อหน้า 18 ตอนนี้ใช้เกวียน ขนาดแตกต่างกัน. หลังจากที่ด้ายถูกเผาไหม้ โบกี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน เกวียนซึ่งหลังจากการโต้ตอบเคลื่อนที่ช้ากว่าเรียกว่าใหญ่ขึ้น เธอมีมวลมากขึ้น รถเข็นซึ่งหลังจากการโต้ตอบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่สูงขึ้นจะมีมวลน้อยลง ซึ่งหมายความว่ารถเข็นมีมวลต่างกัน

สามารถวัดความเร็วที่เกวียนได้รับจากการโต้ตอบได้ ความเร็วเหล่านี้ใช้เพื่อเปรียบเทียบมวลของรถเข็นที่โต้ตอบกัน

ตัวอย่าง. ความเร็วของเกวียนก่อนการโต้ตอบมีค่าเท่ากับศูนย์ หลังจากการโต้ตอบ ความเร็วของรถเข็นคันหนึ่งจะเท่ากับ 10 m/s และความเร็วของอีก 20 m/s เนื่องจากความเร็วของเกวียนคันที่สองที่ได้มานั้นเป็น 2 เท่าของความเร็วคันแรก ดังนั้นมวลของเกวียนจึงน้อยกว่ามวลของเกวียนคันแรกถึง 2 เท่า

หลังจากการโต้ตอบ ความเร็วของเกวียนที่วางในตอนแรกเท่ากัน มวลของเกวียนก็จะเท่ากัน ดังนั้น ในการทดลองที่แสดงในรูปที่ 42 หลังจากการโต้ตอบ เกวียนจะแยกย้ายกันไป ความเร็วเท่ากัน. ดังนั้นมวลของพวกมันจึงเท่ากัน หากหลังจากการโต้ตอบร่างกายได้รับความเร็วที่แตกต่างกันมวลของพวกมันก็จะแตกต่างกัน

ความเร็วของวัตถุชิ้นแรกมากกว่า (น้อยกว่า) ความเร็วของวัตถุชิ้นที่สองกี่เท่า ดังนั้นมวลของวัตถุชิ้นแรกจึงน้อยกว่า (มากกว่า) มวลของวัตถุชิ้นที่สองหลายเท่า

ยิ่งความเร็วของร่างกายเปลี่ยนแปลงน้อยลงในระหว่างการโต้ตอบ มวลก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น ร่างกายเช่นนี้เรียกว่าเฉื่อยชามากกว่า

และในทางกลับกัน ยิ่งความเร็วของร่างกายเปลี่ยนแปลงมากขึ้นในระหว่างการโต้ตอบ มวลในร่างกายก็จะยิ่งน้อยลง เฉื่อยก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

ซึ่งหมายความว่าร่างกายทั้งหมดมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนความเร็วในรูปแบบต่างๆ ในระหว่างการโต้ตอบ คุณสมบัตินี้เรียกว่าความเฉื่อย

มวลของร่างกายเป็นปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะความเฉื่อยของมัน

คุณควรรู้ว่าร่างกายใดๆ: โลก คน หนังสือ ฯลฯ - มีมวล

มวลแสดงด้วยตัวอักษร m หน่วย SI ของมวลคือกิโลกรัม (1 กิโลกรัม)

กิโลกรัมคือมวลมาตรฐาน มาตรฐานนี้ทำจากโลหะผสมของโลหะสองชนิด ได้แก่ แพลทินัมและอิริเดียม มาตรฐานสากลของกิโลกรัมถูกเก็บไว้ใน Sevres (ใกล้ปารีส) สำเนาที่ถูกต้องตามมาตรฐานสากลมากกว่า 40 ฉบับถูกส่งไปยัง ประเทศต่างๆ. หนึ่งในสำเนาของมาตรฐานสากลอยู่ในประเทศของเราที่สถาบันมาตรวิทยา D. I. Mendeleev ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

ในทางปฏิบัติยังใช้หน่วยมวลอื่น ๆ ด้วย: ตัน (t), กรัม (g), มิลลิกรัม (มก.)

ในอนาคตเมื่อเรียนวิชาฟิสิกส์ แนวคิดเรื่องมวลจะถูกเปิดเผยอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

การวัดน้ำหนักตัวบนตาชั่ง

ในการวัดน้ำหนักตัว สามารถใช้วิธีการที่อธิบายไว้ในย่อหน้าที่ 19 ได้

การเปรียบเทียบความเร็วที่ร่างกายได้รับระหว่างการโต้ตอบ กำหนดว่ามวลของวัตถุหนึ่งมีค่ามากกว่า (หรือน้อยกว่า) ของมวลของวัตถุอื่นกี่เท่า เป็นไปได้ที่จะวัดมวลของร่างกายด้วยวิธีนี้หากทราบมวลของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์ ด้วยวิธีนี้ มวลของวัตถุท้องฟ้า ตลอดจนโมเลกุลและอะตอม ถูกกำหนดในทางวิทยาศาสตร์

ในทางปฏิบัติสามารถวัดน้ำหนักตัวได้โดยใช้เครื่องชั่ง เครื่องชั่งมีหลายประเภท: เพื่อการศึกษา การแพทย์ การวิเคราะห์ เภสัชกรรม อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

พิจารณามาตราส่วนการฝึกอบรม ส่วนหลักของเครื่องชั่งดังกล่าวคือตัวโยก ลูกศรติดอยู่ตรงกลางตัวโยก - ตัวชี้ที่เลื่อนไปทางขวาหรือซ้าย ถ้วยห้อยอยู่ที่ปลายของกระเดื่อง เครื่องชั่งจะอยู่ในสภาพสมดุลภายใต้เงื่อนไขใด

ให้เราวางรถเข็นที่ใช้ในการทดลองบนแท่นชั่ง (ดู§ 18) เนื่องจากระหว่างการโต้ตอบ เกวียนได้รับความเร็วเท่ากัน เราพบว่ามวลของพวกมันเท่ากัน ดังนั้นตาชั่งจึงจะสมดุล ซึ่งหมายความว่ามวลของร่างกายที่วางอยู่บนตาชั่งมีค่าเท่ากัน

ตอนนี้เราวางร่างกายไว้บนตาชั่งหนึ่งอันซึ่งจะต้องพบมวล เราจะวางน้ำหนักบนอีกอันหนึ่ง ซึ่งเป็นมวลที่ทราบกันดีอยู่แล้ว จนกว่าตาชั่งจะอยู่ในภาวะสมดุล ดังนั้นมวลของวัตถุที่ชั่งน้ำหนักจะเท่ากับมวลรวมของน้ำหนัก

เมื่อชั่งน้ำหนัก จะใช้ชุดน้ำหนักพิเศษ

เครื่องชั่งต่างๆ ได้รับการออกแบบมาให้ชั่งน้ำหนักตัวต่างๆ กัน ทั้งหนักมากและเบามาก ตัวอย่างเช่นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องชั่งเกวียนคุณสามารถกำหนดมวลของเกวียนได้ตั้งแต่ 50 ตันถึง 150 ตัน มวลของยุงเท่ากับ 1 มก. สามารถพบได้โดยใช้เครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์

การโต้ตอบทางโทรศัพท์

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อร่างกาย (หรือระบบของร่างกาย) เข้าหากัน ลักษณะของพฤติกรรมจะเปลี่ยนไป เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นร่วมกัน ร่างกายจึงมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เมื่อร่างกายถูกแยกออกจากกันในระยะทางที่ไกลมาก (จนถึงอนันต์) การโต้ตอบที่รู้จักทั้งหมดจะหายไป

กัลลิเลโอเป็นคนแรกที่ให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามว่าลักษณะการเคลื่อนที่แบบใดที่เป็นลักษณะของอิสระ (นั่นคือ วัตถุที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์) ตรงกันข้ามกับความเห็นที่มีอยู่ในขณะนั้นว่าร่างกายที่เป็นอิสระ "มีแนวโน้ม" ที่จะอยู่ในสถานะพักผ่อน (

ระบบอ้างอิงเฉื่อย

ภายในกรอบของวิธีการทางคณิตศาสตร์อย่างเป็นทางการที่นำมาใช้ในจลนศาสตร์ คำกล่าวของกาลิเลโอดูไร้ความหมาย เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอในกรอบอ้างอิงหนึ่งอาจกลายเป็นความเร่งในอีกกรอบหนึ่ง ซึ่ง "ไม่เลวร้าย" ไปกว่ากรอบอ้างอิงเดิม การมีปฏิสัมพันธ์ทำให้สามารถแยกแยะระบบอ้างอิงระดับพิเศษที่วัตถุอิสระเคลื่อนที่โดยไม่เร่งความเร็ว (ในระบบเหล่านี้ กฎธรรมชาติส่วนใหญ่มีรูปแบบที่ง่ายที่สุด) ระบบดังกล่าวเรียกว่าเฉื่อย

ระบบเฉื่อยทั้งหมดมีความเท่าเทียมกันซึ่งกฎของกลศาสตร์แสดงออกมาในลักษณะเดียวกัน คุณสมบัตินี้ได้รับการบันทึกโดยกาลิเลโอในหลักการของสัมพัทธภาพที่เขากำหนด: ไม่มีประสบการณ์เชิงกลในกรอบอ้างอิงแบบปิด (กล่าวคือ ไม่ติดต่อกับโลกภายนอก) สามารถระบุได้ว่าวัตถุนั้นอยู่นิ่งหรือเคลื่อนไหวอย่างสม่ำเสมอ กรอบอ้างอิงใด ๆ ที่เคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอเมื่อเทียบกับเฉื่อยก็เฉื่อยเช่นกัน

มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างกรอบอ้างอิงเฉื่อยและไม่เฉื่อย: ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ในระบบปิดสามารถสร้างข้อเท็จจริงของการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของหลัง "โดยไม่ต้องมองออกไป" (ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องบินเร่งความเร็ว ผู้โดยสารรู้สึกว่าถูก “กดทับ” เข้าไปในที่นั่ง) ภายหลังจะแสดงให้เห็นว่าในระบบที่ไม่เฉื่อย เรขาคณิตของอวกาศจะไม่เป็นแบบยุคลิด

กฎของนิวตันเป็นพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิก

โดยหลักการแล้วกฎการเคลื่อนที่สามข้อที่กำหนดโดย I. Newton อนุญาตให้แก้ปัญหาหลักของกลศาสตร์นั่นคือ ตามตำแหน่งเริ่มต้นที่ทราบและความเร็วของร่างกาย กำหนดตำแหน่งและความเร็วในช่วงเวลาใดก็ได้

กฎข้อที่หนึ่งของนิวตันตั้งสมมุติฐานถึงการมีอยู่ของกรอบอ้างอิงเฉื่อย

กฎข้อที่สองของนิวตันกล่าวว่าในกรอบเฉื่อย ความเร่งของวัตถุจะเป็นสัดส่วนกับแรงที่กระทำ ปริมาณทางกายภาพซึ่งเป็นการวัดปฏิสัมพันธ์เชิงปริมาณ ขนาดของแรงที่กำหนดลักษณะการทำงานร่วมกันของร่างกายสามารถกำหนดได้ เช่น การเสียรูปของร่างกายที่ยืดหยุ่น ซึ่งเพิ่มเติมเข้ามาในระบบเพื่อให้การโต้ตอบกับมันชดเชยสิ่งเดิมได้อย่างสมบูรณ์ ค่าสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนระหว่างแรงและความเร่งเรียกว่ามวลของร่างกาย:

ภายใต้การกระทำของแรงเดียวกัน วัตถุที่มีมวลมากกว่าจะมีความเร่งน้อยกว่า วัตถุขนาดใหญ่ในระหว่างการโต้ตอบเปลี่ยนความเร็วให้น้อยลง "พยายามรักษาการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติด้วยความเฉื่อย" บางครั้งมีการกล่าวว่ามวลเป็นตัววัดความเฉื่อยของวัตถุ (รูปที่ 4_1)

คุณสมบัติดั้งเดิมของมวลประกอบด้วย 1) ความเป็นบวก (วัตถุได้รับความเร่งในทิศทางของแรงที่กระทำ) 2) การบวก (มวลของวัตถุเท่ากับผลรวมของมวลของส่วนต่างๆ) 3) ความเป็นอิสระของ มวลจากธรรมชาติของการเคลื่อนที่ (เช่น จากความเร็ว)

กฎข้อที่สามระบุว่าปฏิสัมพันธ์ของวัตถุทั้งสองประสบกับการกระทำของแรง และแรงเหล่านี้มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงข้ามกัน

ประเภทของปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน ความพยายามที่จะจำแนกการโต้ตอบได้นำไปสู่แนวคิดในการแยกชุดการโต้ตอบพื้นฐานขั้นต่ำที่สามารถใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ทั้งหมด ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ชุดนี้มีการเปลี่ยนแปลง ในระหว่างการศึกษาทดลองปรากฏการณ์ทางธรรมชาติใหม่ ๆ ถูกค้นพบเป็นระยะซึ่งไม่เข้ากับชุดพื้นฐานที่ยอมรับซึ่งนำไปสู่การขยายตัว (ตัวอย่างเช่นการค้นพบโครงสร้างของนิวเคลียสจำเป็นต้องมีการแนะนำของกองกำลังนิวเคลียร์) โดยรวมแล้ว ความเข้าใจทางทฤษฎี การพยายามอธิบายความหลากหลายที่สังเกตได้เพียงครั้งเดียวและประหยัดที่สุด นำไปสู่ ​​"การรวมกันครั้งใหญ่" ของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติภายนอกที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซ้ำแล้วซ้ำเล่า (นิวตันตระหนักว่าการล่มสลายของแอปเปิ้ลและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ เป็นผลมาจากการรวมตัวของแรงโน้มถ่วง Einstein ได้สร้างธรรมชาติที่เป็นหนึ่งเดียวของปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก Butlerov หักล้างคำยืนยันเกี่ยวกับธรรมชาติที่แตกต่างกันของสารอินทรีย์และอนินทรีย์)

ปัจจุบัน มีการยอมรับชุดของปฏิสัมพันธ์พื้นฐานสี่ประเภท: ความโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า นิวเคลียร์แบบแรงและแบบอ่อน รายการอื่น ๆ ทั้งหมดที่ทราบในปัจจุบันสามารถลดลงเป็นการซ้อนทับรายการได้

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงเกิดจากการมีมวลในร่างกายและเป็นส่วนที่อ่อนแอที่สุดในชุดพื้นฐาน พวกเขาครอบครองระยะทางของระดับจักรวาล (ในโลกขนาดใหญ่)

อันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากคุณสมบัติเฉพาะของอนุภาคมูลฐานจำนวนหนึ่งที่เรียกว่า ประจุไฟฟ้า พวกมันมีบทบาทสำคัญในโลกมหภาคและโลกขนาดเล็กจนถึงระยะทางที่เกินขนาดลักษณะของนิวเคลียสของอะตอม

อันตรกิริยาทางนิวเคลียร์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางนิวเคลียร์และแสดงตัวของมันเองในระยะที่เทียบได้กับขนาดของนิวเคลียสเท่านั้น โดยที่คำอธิบายแบบคลาสสิกนั้นใช้ไม่ได้อย่างชัดเจน

ในปัจจุบัน ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับสนามชีวภาพได้รับความนิยมอย่างมาก ด้วยความช่วยเหลือของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ไม่น่าเชื่อถือจำนวนหนึ่งที่พิสูจน์ได้ไม่น่าเชื่อถือที่เกี่ยวข้องกับวัตถุทางชีววิทยา "อธิบาย" ทัศนคติที่จริงจังต่อแนวคิดของสนามชีวภาพขึ้นอยู่กับความหมายเฉพาะ ฝังอยู่ในคำนี้ หากแนวคิดของสนามชีวภาพถูกใช้เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุทางชีวภาพที่ลดเหลือสี่ปัจจัยพื้นฐาน วิธีการดังกล่าวจะไม่ก่อให้เกิดการคัดค้านขั้นพื้นฐาน แม้ว่าการแนะนำแนวคิดใหม่เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ "เก่า" จะขัดแย้งกับแนวโน้มที่ยอมรับโดยทั่วไปใน วิทยาศาสตร์ธรรมชาติเพื่อลดคำอธิบายทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม หากสนามชีวะถูกเข้าใจว่าเป็นปฏิสัมพันธ์พื้นฐานประเภทใหม่ที่แสดงออกในระดับมหภาค (ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของสนามชีวะนั้นไม่มีจุดหมายอย่างเห็นได้ชัดที่จะปฏิเสธการจัดลำดับความสำคัญ) ดังนั้นข้อสรุปที่กว้างไกลดังกล่าวจำเป็นต้องมีทฤษฎีที่จริงจังและ เหตุผลเชิงทดลองที่สร้างขึ้นในภาษาและวิธีการของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ ซึ่งยังไม่มีการนำเสนอจนถึงปัจจุบัน

กฎของนิวตันและงานหลักของกลศาสตร์

ในการแก้ปัญหาหลักของกลศาสตร์ (การกำหนดตำแหน่งของร่างกาย ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งจากตำแหน่งเริ่มต้นและความเร็วที่ทราบ) ก็เพียงพอที่จะหาความเร่งของร่างกายเป็นฟังก์ชันของเวลา a(t) ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยกฎของนิวตัน (1) ภายใต้เงื่อนไขของแรงที่ทราบ ในกรณีทั่วไป แรงจะขึ้นอยู่กับเวลา ตำแหน่ง และความเร็วของร่างกาย:

(2) F=F(r,v,t) ,

เหล่านั้น. ในการหาความเร่งของวัตถุ จำเป็นต้องรู้ตำแหน่งและความเร็วของมัน สถานการณ์ที่อธิบายไว้ในวิชาคณิตศาสตร์เรียกว่าสมการเชิงอนุพันธ์อันดับสอง:

ในวิชาคณิตศาสตร์ แสดงให้เห็นว่าปัญหา (3-4) เมื่อมีเงื่อนไขเริ่มต้น 2 เงื่อนไข (ตำแหน่งและความเร็ว ณ ช่วงเวลาเริ่มต้น) จะมีคำตอบเสมอ และยิ่งกว่านั้น มีลักษณะเฉพาะ ที่. ปัญหาพื้นฐานของกลไกมีทางแก้ไขในหลักการเสมอ แต่มักจะยากที่จะค้นหา

ความมุ่งมั่นของ Laplace Laplace นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันใช้ทฤษฎีบทที่คล้ายกันในการดำรงอยู่และเอกลักษณ์ของวิธีแก้ปัญหาประเภท (3-4) สำหรับระบบสมการจำนวนจำกัดเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคทั้งหมดในโลกจริงที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และได้ข้อสรุปว่าโดยพื้นฐานแล้วมันเป็นไปได้ที่จะคำนวณตำแหน่งของร่างกายทั้งหมดได้ตลอดเวลา เห็นได้ชัดว่านี่หมายถึงความเป็นไปได้ของการทำนายอนาคตที่ชัดเจน (อย่างน้อยในหลักการ) และการกำหนดโดยสมบูรณ์ (การกำหนดล่วงหน้า) ของโลกของเรา คำแถลงที่ทำขึ้นซึ่งเป็นปรัชญามากกว่าวิทยาศาสตร์ตามธรรมชาติเรียกว่าการกำหนดของ Laplace หากต้องการ เราสามารถดึงเอาข้อสรุปทางปรัชญาและสังคมที่กว้างไกลมากเกี่ยวกับความเป็นไปไม่ได้ที่จะมีอิทธิพลต่อเหตุการณ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ความผิดพลาดของคำสอนนี้คือว่าอะตอมหรืออนุภาคมูลฐาน (“จุดวัตถุ” ซึ่งมีส่วนประกอบของวัตถุจริง) ไม่เป็นไปตามกฎการเคลื่อนที่แบบคลาสสิก (3) ซึ่งเป็นจริงเฉพาะกับวัตถุขนาดมหึมาเท่านั้น (กล่าวคือ วัตถุที่มีขนาดใหญ่เพียงพอ มวลและขนาด) ถูกต้องจากมุมมองของฟิสิกส์ในปัจจุบัน สมการของกลศาสตร์ควอนตัมอธิบายการเคลื่อนที่ในเวลาของวัตถุขนาดเล็ก ซึ่งเป็นอะตอมและโมเลกุลที่ประกอบกันเป็นวัตถุขนาดมหึมา ซึ่งทำให้สามารถระบุได้เฉพาะ ความน่าจะเป็นที่จะพบอนุภาค ณ จุดที่กำหนด แต่โดยพื้นฐานแล้วไม่ได้ทำให้สามารถคำนวณวิถีการเคลื่อนที่สำหรับช่วงเวลาต่อมาได้