فیزیک اندیشه
4.42K subscribers
134 photos
429 videos
6 files
307 links
مجموعه ای از سخنان و ویدئو های دانشمندان فیزیک
و مسائل مرتبط با آنها ⁦

کانال اصلی: @chanel_foundation_science

به حمایت شما ما نیاز داریم: https://t.iss.one/endishea?boost
Download Telegram
Forwarded from اتچ بات
📚#معرفی_کتاب📚

🔅نام کتاب:پیام آور ستارگان
🔅نویسنده:گالیلئو گالیله
🔅مترجم:امیرحسن موسوی
🔅نشر مرکز

🔸گالیلئو گالیله، دانشمند و مخترع سرشناس ایتالیایی در سده های 16 و 17 میلادی بود و عمده شهرت او به دفاع ملی او از نظر کوپرنيک برمی گردد. در سال 1610 میلادی و زمانی که گالیله استاد 45 ساله ریاضیات در دانشگاه پادوا بود، رساله "پیام آور ستارگان" در ونیز منتشر شد. این رساله اولین اثر علمی منتشر شده پس از نگاه انسان به آسمان با چشمان مسلح است و از آنجا که اولین داده های رصدی بشریت با ابزاری قدرتمند تر از چشم انسان، در این رساله ثبت و ضبط شده، می توان آن را آغاز علم اخترشناسی به معنای مدرن دانست.برای اولین بار تایید های مشاهداتی در حمایت از نظریه کوپرنيک ارائه شد.

🔸پیام آور ستارگان در زمان خود نگرش بشریت به هستی را دگرگون ساخت و امیر حسن موسوی با ترجمه روان و دقیق خود اشتیاق خواندن این کتاب برای فارسی زبانان را دو چندان کرده است.

#گالیلئو_گالیله
{با آرتمیس همراه باشید}
🆔https://t.iss.one/artemis2022_24
👍4
Forwarded from 📡SL⚛
گروه فیزیک اندیشه 🔊

پرداختن و بحث در مورد مباحث علمی و فیزیک ، نجوم و ........ 🔭📡

مجموعه ای از سخنان و ویدئو های دانشمندان فیزیک
و مسائل مرتبط با آنها ‌
لینک گروه : https://t.iss.one/joinchat/2m2axVVmABFjODVk
فیزیک تماشای بیرون جهان نیست، سلوک در ژرفای جهان است.
#آلبرت_انیشتین
👍2
وقتی محدودیت هایمان را بپذیریم، آنگاه فراتر از آنها پیش می رویم.

#آلبرت_اینشتین
#Albert_Einstein
#فیزیک_اندیشه
🆔@endishea
👍8👏1
من در اداره ی ثبت اختراعات در برن روی یک صندلی نشسته بودم، ناگهان فکری به خاطرم رسید: اگر شخصی به طور آزاد سقوط کند وزن خودش را احساس نخواهد کرد، من بهت زده شده بودم. این فکر ساده، تاثیر عمیقی بر من داشت و مرا به سوی نظریه ای از گرانش سوق داد.

#آلبرت_اینشتین

این نخستین تصویر ذهنی اینشتین بود از آنچه بعدا او آن را «اصل هم ارزی» نامید. ایده ی اصلی این است که گرانش امری نسبی است. مثلا شخصی که درون یک آسانسور در بسته در حال سقوط، به آزادی ساقط می شود متوجه هیچ گونه شاهدی از گرانی نمی شود: همه چیز در آسانسور بدون وزن در حال سکون به نظر می رسد. از سوی دیگر، ناظر بیرونی، آسانسور را در حال شتاب چسبیده به یک میدان گرانشی می بیند. ساکنان آسانسور تجربه مخالفی دارند، هرگاه آسانسور از میدان گرانشی جدا شود و به وسیله ی طناب پیوسته به آسانسور ، با آهنگ ثابتی به سوی بالا شتاب گیرد. در این حال ناظر بیرونی متوجه میدان گرانشی نمی شود، در حالی که ناظر درونی همه ی متعلقات او چنان به کف آسانسور ثابت نگه داشته می شود که گویی آنان، دقیقا در یک میدان گرانشی اند. در اینجا « هم ارزی » بین یک سیستم شتابدار در فضای بدون میدان و یک سیستم لخت در میدان گرانشی است. اینشتین با این استدلال به آغاز این ادراک رسید که چگونه می توان هم گرانش و هم شتاب را در نظریه ی نسبیت مطرح کرد
#Albert_Einstein
#فیزیک_اندیشه
🆔@endishea
👍4🤯21
2._Experimental_Facts_of_Life_TkJ_WgruM2g_244.mkv

ادامه پروژه ترجمه فارسی دوره های درسی دانشگاه ام آی تی

توضیحات پروژه در اینجا حتما ببینید

دوره قبل

کانال تلگرامی فیزیک اندیشه

#فیزیک_اندیشه
🆔
@endishea
👍2
خدمت اعضای کانال تلگرامی فیزیک اندیشه عرض کنم دو زیرنویس فارسی بسته به نوع فونت آن متفاوت هست
زیر نویس اول فونت درشت و واضح دارد
زیرنویس دوم بسته به نوع کامپیوتر فونتش تغییر میکند
تشکر که ما را دنبال میکنید 🌷🙏
👍2
اگر ما بخواهیم نتایجی فلسفی را از وجود خودمان، اهمیت خودمان، و اهمیت جهانمان استخراج کنیم، نتیجه ما باید بر پایه علوم تجربی باشد. داشتن یک ذهن خلاق به این معنی است که بتوانیم تصوراتمان را با شواهدی از دنیای واقعی وفق دهیم و نه برعکس آن. خواه این نتایج برایمان خوشایند باشد، خواه نباشد.

#لاورنس_کراوس – کتاب جهانی از عدم
#Lawrence_Maxwell_Krauss
#فیزیک_اندیشه
🆔@endishea
👍8👎2
واقعیت آن است که ماده در اصل تهی است ، هنگامی که دو اتم خیلی نزدیک شوند یا از یکدیگر دور خواهند شد یا به شکلی مولکولی پایدار به هم مییوندند. زمانی که اتمها باهم برخورد کرده و الکترونهای نایکسانشان باهم مشترک شوند تشکیل یک جسم را میدهند و دلیل اینکه ما اجسام را جامد تصور میکنیم این است که الکترونهای کمابیش یکسان، این اجسام و بدن ما همدیگر را پس میزنند و این توهمی بیش نیست.

#میچیو_کاکو
#Michio_Kaku
#فیزیک_اندیشه
🆔@endishea
👍6
#میچیو_کاکو: در دوران کودکی، زمانی که در کلاس دوم درس می خواندم، بر حسب تصادف معلم اظهار نظری کرد که من هرگز فراموش نمیکنم. او گفت: « خداوند آنقدر زمین را دوست داشته، که آن را درست در فاصله مناسب از خورشید قرار داده است. » من بعنوان یک کودک شش ساله شدیدا تحت تاثیر قرار گرفتم. اگر خداوند زمین را بسیار دورتر از خورشید قرار می داد، اقیانوسها منجمد می شدند. از طرف دیگر ، اگر زمین را در فاصله بسیار نزدیکتری قرار می داد، در اینصورت اقیانوسها بخار شده و از بین می رفتند. از نظر معلم این یعنی نه تنها خداوند وجود دارد، بلکه بسیار بخشنده نیز هست.
امروزه فیزیکدانان بیان می کنند که زمین در ناحیه گولدیلاکس (۱) از خورشید قرار دارد، درست در فاصله ای که آب، این « حلال عالمگیر »، به منظور ایجاد مواد شیمیایی لازم برای حیات، به صورت مایع وجود داشته باشد. اگر زمین در فاصله دورتری از خورشید قرار داشت، ممکن بود سطح زمین مانند مریخ به صورت یک صحرای منجمد باشد، سطحی خشک و بی حاصل که بر روی آن اب و حتی دی اکسید کربن نیز اغلب بصورت جامد وجود دارد.
اگر زمین نزدیکتر از این به خورشید بود، در اینصورت بیشتر شبیه به سیاره زهره بود. زهره، از نظر اندازه تقریبا با زمین برابر است. این سیاره به سیاره گلخانه ای معروف شده است. بدلیل اینکه زهره بسیار به خورشید نزدیک است، جو زهره انرژی خورشید را جذب کرده تا جایی که دما به ۴۸۰ درجه سانتیگراد می رسد و این سیاره جهنمی ترین سیاره منظومه شمسی است.

فیزیکدانان در تحلیل استدلال معلم من خواهند گفت که جمله او مصداقی از اصل انسانی ( یا اصل آنتروپیک ۲) است که بیان می دارد قوانین طبیعت به گونه ای تنظیم شده اند که امکان وجود حیات و آگاهی در ان فراهم آید. این قوانین، چه در پس آنها طراح بزرگی قرار داشته باشد و چه کاملا تصادفی باشند، به دلیل وجود تعداد زیاد « حوادث » که وجود حیات و آگاهی را امکانپذیر ساخته اند، مخصوصا در سالهای اخیر موضوع مجادلات بسیاری بوده اند. از نظر برخی ، این دلیلی است برای وجود خدایی که از روی فکر، قوانین طبیعت را بگونه ای تنظیم کرده است، که وجود حیات و در نتیجه وجود ما را امکانپذیر سازد. اما از نظر دیگر دانشمندان، این بدان معناست که یا ما از روی خوش شانسی در نتیجه رخ دادن دنباله ای از اتفاقات به وجود آمده ایم یا در صورت اعتقاد به نسخه های مختلف نظریه تورم و نظریه M، جهان چندگانه ای متشکل از چندین جهان در آن واحد وجود خواهد داشت.
برای درک بهتر این دلایل، ابتدا اتفاقاتی را که منجر به بروز حیات بر روی کره زمین شده اند، در نظر بگیرید. ما تنها در محدوده گولدیلاکس خورشید قرار نداریم، بلکه همچنین در مجموعه ای از نواحی گولدیلاکس دیگر بسر می بریم. بعنوان مثال ابعاد ماه برای اینکه در مدار زمین بصورت پایدار حرکت کند، کاملا درست و مناسب است. اگر ماه بسیار کوچک تر از ابعاد فعلی اش بود، حتی وجود اختلالات بسیار کوچک در چرخش زمین، به مرور زمان در طول صدها میلیون سال، بر روی هم انباشته شده و باعث می گردید که زمین به طور مصیبت باری در چرخش خود دچار لنگی شود و بنابراین چنان تغییرات شدیدی در آب و هوا ایجاد شود که وجود حیات را غیر ممکن سازد. پیش بینی کامپیوتری نشان می دهد که نیودن این ماه بزرگ در حدود یک سوم اعاد زمین ، احتمالا محور زمین در مدت زمان میلیونها ها سال به اندازه ۹۰ درجه تغییر پیدا می کرد. از آنجا که دانشمندان عقیده دارند پیدایش DNA به صدها میلیون سال پایداری آب و هوایی نیاز داشته است، بنابراین زمینی که محور آن مرتبا جابجا می شود، چنان تغییرات فاجعه باری در آب و هوا ایجاد خواهد کرد که پیدایش DNA را غیر ممکن می سازد. بدلیل وجود نیروهای کوچک جزر و مدی ، ماه در هر سال به اندازه ۴ سانتی متر از زمین فاصله می گیرد، به این ترتیب در حدود دو میلیارد سال بعد، فاصله آن بسیار زیادتر از آن خواهد بود تا بتواند چرخش زمین را پایدار سازد. ایم مسئله می تواند برای حیات روی کره زمین خطرناک باشد. میلیاردها سال بعد، نه تنها به دلیل به هم خوردن مدار چرخش زمین آسمان شب بدون ماه خواهد بود، بلکه احتمالا مجموعه صور فلکی دیده شده آسمان نیز تغییر خواهند کرد.

بطور مشابه ، مدل های کامپیوتری منظومه شمسی ما نشان می دهد که وجود سیاره مشتری در منظومه شمسی برای حیات کره زمین به نوعی خوش شانسی محسوب می شود. به این دلیل که گرانش شدید آن بیرون راندن خرده سیارک ها از منظومه کمک می کند.
#بخش_اول
بخش دوم
#Michio_Kaku
#فیزیک_اندیشه
🆔https://t.iss.one/endishea
👍3🔥1
در طول عصر شهاب سنگ ها، از ۳.۵ میلیارد سال تا ۴.۵ میلیارد سال پیش، تقریبا میلیاردها سال طول کشید تا منظومه شمسی ما از باقی مانده های خرده سیارک ها و دنباله دارها پاک شود. اگر مشتری بسیار کوچک از این و گرانش آن ضعیف تر می بود، در این صورت هنوز منظومه شمسی ما مملو از خرده سیارک ها بوده و به این ترتیب با سقوط خرده سیارک ها بر روی زمین و اقیانوسها، حیات غیر ممکن می گشت. بنابراین مشتری نیز درست در اندازه صحیح و مناسب برای حیات قرار دارد.
از طرف دیگر ما در همچنین در ناحیه جرم سیاره ای قرار داریم. اگر جرم زمین قدری کمتر بود، گرانش آن چنان ضعیف بود که نمی توانست اکسیژن را در خود نگاه دارد. اگر بسیار زیاد می بود، بسیاری از گازهای نخستین سمی را هنوز در خود داشت و به این ترتیب حیات را غیر ممکن می ساخت. این یعنی وزن کره زمین برای نگهداری یک ترکیب جوی مناسب برای حیات کاملا متعادل است. به طور مشابه، می توان گفت ما در منطقه گولدیلاکس مدارهای مجاز سیاره ای قرار داریم. بطور قابل ملاحظه ای، مدار سیارات دیگر، بجز مدار پلوتو تقریبا دایره ای هستند؛ به این معنی که برخوردهای سیاره ای در منظومه شمسی کاملا نادر است. به بیان دیگر، زمین در نزدیکی هیچ کدام از غول های گازی که گرانش آنها می تواند به راحتی مدار زمین را مختل کند، قرار نمی گیرد. این نیز برای حیات که نیاز به صدها و میلیونها سال پایداری دارد، مناسب است. به علاوه زمین در ناحیه گولدیلاکس کهکشان راه شیری، در حدود دو سوم فاصله از مرکز کهکشان، قرار دارد. اگر منظومه شمسی به مرکز کهکشان، جایی که سیاه چاله ها در کمین هستند، بسیار نزدیک بود، میدان تابش چنان شدید می بود که حیات را غیر ممکن می ساخت و اگر منظومه شمسی بسیار بیشتر از این مرکز فاصله داشت، آنگاه به اتدازه کافی عناصر سنگین تر به منظور ساختن مواد لازم برای حیات، وجود نداشتند.
دانشمندان قادرند مثالهای متعددی ارائه کنند که بر طبق آنها زمین درون هزارها ناحیه گولدیلاکس مختلف قرار دارد. این نقاط اینقدر زیاد میباشد که می تاوان گفت وجود حیات هوشمند بر روی کره زمین، در کل کهکشان یا شاید در کل جهان، منحصر به فرد است. یک حیات هوشمند دارای مقادیر کاملا مناسبی از اقیانوس ها، لایه های زمین شناسی، محتویات اکسیژن ، دما ، انحراف محور چرخش، و … است. اگر زمین تنها از یکی این ناحیه های باریک خارج می شد، ما اکنون اینجا نبودیم تا در این مورد صحبت کنیم.
آیا زمین، تنها به این خاطر که خداوند آن را دوست داشته، درست در بین تمام این شرایط مناسب قرار گرفته است؟ شاید، البته می توان نتایج دیگری در نظر گرفت که نیازی به تکیه بر وجود خدا نداشته باشد. شاید میلیونها سیاره مرده در فضا وجود داشته باشند که به خورشید منظومه خود بیش از حد نزدیک بوده اند، یا قمرشان بسیار کوچک، مشتری شان بسیار کوچک، یا به مرکز کهکشانی خود بسیار نزدیک باشند. وجود نواحی گولدیلاکس در مورد زمین لزوما به این معنی نیست که خداوند بر ما موهبت خاصی ارزانی داشته است؛ این مسئله به سادگی می تواند تنها یک تصادف باشد، نمونه نادر در بین میلیونها سیاره مرده در فضا که در بیرون از این نواحی گولدیلاکس قرار دارند.
#میچیو_کاکو
Michio Kaku _ Parallel Worlds _

پی نوشت:
۱- به منطقه ی قابل سکونت در یک سیاره شبیه زمین در اطراف یک ستاره اطلاق می شود که از لحاظ نظری می تواند اتمسفر کافی برای حفظ آب مایع را داشته باشد.
۲-اصل آنتروپیک یا انسان محوری.اصلی بنا بر احتمالات علمی و اعتقادی شکل گرفته است، آنتروپیک اغلب به هاوکینگ و براندون کراتر نسبت داده میشود.آنتروپیک اصلیست که میگوید محور خلق اینچنین جهانی با تمام قواعد و ثابت هاو قوانین خاص خودش بر پایه خلقت انسان بوده است.عدم قطعیت بطور حتم یکی از اصلی ترین اصولی بوده است که باعث شده فیزیکدانان به این فکر کشانده شوند.عدم قطعیت اصلی است که نظریه ریسمان بر پایه آن شکل گرفته و همینطور نظریات مهم دیگری در زمینه فیزیک کوانتوم.
بخش اول
#بخش_دوم
#Michio_Kaku
#فیزیک_اندیشه
🆔https://t.iss.one/endishea
👍4
#ایزاک_نیوتن متولد ۱۶۴۲ میلادی، فیزیک دان، ریاضی دان، ستاره شناس و فیلسوف انگلیسی است که در سن ۸۴ سالگی رخت از دنیا بست. وی حتی پس از نگارش نظریه خود، اشتیاق و هیجانی برای انتشار آن نشان نمی داد. همانطور که پلانگ برای اولین بار به نظریه نسبیت انیشتین توجه کرد و باعث توجه فیزیکدانان به وی شد، این ادموند هالی بود که باعث انتشار شاهکار نیوتن ” اصول ریاضی فلسفه طبیعی” و شهرت وی شد.

در این کتاب، او مفهوم گرانش عمومی را مطرح ساخت و با تشریح قوانین حرکت اجسام، علم مکانیک کلاسیک را پایه گذاشت. از دیگر کارهای مهم او بنیان گذاری حساب دیفرانسیل و انتگرال، همزمان با لایپنیتز است. بیشتر دانش آموزان با نظریه نیوتن و قوانین آن آشنا هستند، اما همانطور که قبلا گفته شد، این آشنایی آکادمیک معمولا به معنای درک و فهم عمیق آن نیست. بنابراین هدف ما تکرار مطالب درسی نیست. سعی ما آشنایی فرآیندی و ژرف تر با این نظریه بزرگ و کاربردی و در چارچوب اهدافی است که قبلا ذکر کردیم.

اگر چه نیوتن از دستاوردهای دانشمندان پیشین، به ویژه کپلر و گالیله کمک شایانی گرفت، اما به راستی می توان او را بنیانگذار فیزیک دانست. وی میراث پراکنده فیزیک را با مفاهیم و دستاوردهای جدید آمیخت و همه را در یک نظریه ساده و زیبابا پشتوانه قوی از منطق ریاضی به دنیا معرفی کرد. نظریه نیوتن در عین سادگی ، قوی و کاربردی است. مفاهیم و پیش فرضهای آن با مشاهدات و تجربیات روزمره ما قابل حس است. ریاضیات آن نسبتا ساده بوده و هر دانش آموز کنجکاوی می تواند از آن بهره ببرد. بیایید ما نقش نیوتن را بازی کنیم و اینگونه نظریه وی را تحلیل کنیم:


توپی ساکن در اتاق وجود دارد. غرق در افکار روزمره خود، مدتی به آن خیره می شویم. توپ همچنان ساکن است. ظاهرا همه چیز درون این اتاق ساکن است. بلند شده و با پا ضربه ای به توپ می زنیم. اکنون توپ حرکت کرده و پس از کمی جست و خیز در گوشه ای دیگر آرام می گیرد. تیله ای را می بینیم که بر روی سطح صیقلی کف اتاق به ما چشمک می زند. با انگشت به آن ضربه ای می زنیم. تیله حرکت می کند و پس از برخورد به دیوار باز می گردد. با دست سد راهش می شویم. تیله از حرکت باز می ایستد. شاید در پس پرده همین بازی ساده، اصولی مهم نهفته باشد!

ظاهرا یک جسم ساکن، همینطور ساکن باقی می ماند، مگر آنکه …! مگر آنکه با پا ضربه ای به آن بزنیم. البته می توان با دست هلش داد. می توان آن را کشید. گاهی حتی با یک فوت حرکت می کند. شلوغ شد! بهتر است از یک مفهوم کلی استفاده کنیم. مانند : “نیرو “! بهتر شد! (چرا؟!) هر جسمی در حالت سکون باقی می ماند، مگر اینکه به آن نیرویی وارد شود. یک اندیشمند حرفه ای همیشه لحظاتی پس از خوشحالی کشف چنین اصولی،خودمنتقد خویش می شود و در واقع می اندیشد کجای کار ممکن است اشکال داشته باشد. برای این موضوع، اندیشمند ما باید پدیده های گوناگونی را تصور و حتی تجربه کند که می تواند در این اصل به ظاهر ساده خللی ایجاد نماید. بدن من ساکن است، اما یک باره حرکت می کند. در این حالت ماهیچه های من نیروی حرکت را تامین می کنند. یک پر کاه ساکن ناگهان در هوا به پرواز در می آید! چگونه؟ نیروی باد! آن سیب چسبیده به شاخه درخت، ناگهان به سمت زمین حرکت می کند. با کدام نیرو؟ اولین چالش بزرگ! بهتر است در آینده به مسئله سقوط باز گردیم.

تفکر، تصور، تحلیل، آزمایش با مقداری صبر تا بدین جا ما را به این نتیجه می رساند که می توان تا حدود زیادی به این اصل اعتماد کرد. تنها مشکل باقیمانده، حرکت یا سقوط خود به خودی اجسام است، اما شاید این حرکت نیز با نیرویی نهفته انجام می پذیرد! مانند نیروی گرانش! در همان بازی ما پرسشهای مهم دیگری نهفته است. چرا توپی که توسط ضربه ما به حرکت در آمده بود، سرانجام از حرکت ایستاد؟ چرا دست ما همچون سدی مانع ادامه حرکت تیله شد؟ چرا تیله بر روی سرامیک بیشتر از فرش حرکت می کند؟ چرا تیله با برخورد به دیوار سنگی بازگشت، اما پس از برخورد به دست من از حرکت ایستاد؟ آیا نیروها فقط باعث حرکت می شوند؟ چرا در تجربیات روزمره ما بیشترحرکتها به سکون می انجامد؟ با مقداری تفکر و تحلیل متوجه می شویم که اینجا نیز پای نیرو در میان است!
👍6
فیزیک اندیشه
#ایزاک_نیوتن متولد ۱۶۴۲ میلادی، فیزیک دان، ریاضی دان، ستاره شناس و فیلسوف انگلیسی است که در سن ۸۴ سالگی رخت از دنیا بست. وی حتی پس از نگارش نظریه خود، اشتیاق و هیجانی برای انتشار آن نشان نمی داد. همانطور که پلانگ برای اولین بار به نظریه نسبیت انیشتین توجه…
فضایی را در نظر بگیرید که جسمی درون آن در حال حرکت (یکنواخت) است. آیا این جسم تا ابد به حرکت خود ادامه میدهد؟ ذهن ما می گوید بله! مگر اینکه …! مگر اینکه نیرویی در حرکت آن اختلال ایجاد کند. پس بهتر است اصل اولی را کامل تر کنیم: هر جسمی در حالت سکون یا حرکت (یکنواخت) باقی می ماند، مگر اینکه به آن نیرویی وارد شود (قانون اول نیوتن). اکنون چالشهای بیشتری تفکر ما را به مبارزه می طلبد! چرا آن تیله متحرک روی فرش ساکن شد؟ نیروی اصطکاک تیله با فرش(چرا این اصطکاک بیشتر از سرامیک است؟). چرا سیب پس ار برخورد به زمین ساکن شد؟ نیروی برخورد.

پس از مدتها تحقیق و تفکر متوجه می شویم که ظاهرا اصل اکتشافی ما خلل ناپذیر است. اما آیا این اصل کاربردی است؟ باید توپمان را برداریم و به یک زمین فوتبال برویم. هرچه ضربه های قویتری به توپ می زنیم، توپ متحمل حرکت و جابجایی بیشتری می شود. تا همین حد کافیست که به پتانسیل کاربردی بودن اصلمان پی ببریم. البته تا بدین جا برای یک فوتبالیست نیز قابل پیش بینی است. او بهتر از ما ضربه ها را تنظیم می کند. ما باید نیرو را مدرج کنیم. اگر موفق شویم، قدرت و دقت پیش بینی ما از فوتبالیست نیز پیشی می گیرد! یک فنر برای مدرج کردن نیرو چطور است؟ اگر یک توپخانه فنری بسازیم و پرتابه های توپ را آزمایش کنیم به چه نتایجی می رسیم؟ آیا می توانیم با نیروی مدرج شده میزان اصطکاک سطوح مختلف را درجه بندی کنیم؟ آیا با نیروی مدرج شده می توان به میزان سنگینی اجسام پی برد؟ همه اینها و خیلی بیشتر از اینها شدنی است، به شرطی که برای مفاهیم کمی خود استاندارد تعریف کنید و سپس با آزمایش های گوناگون و دقیق، روابط ریاضی این مفاهیم را استخراج نمایید.

اگر شبیه فرآیند گفته شده تحلیل و تفکر را ادامه دهید به تدریج به مفاهیم اصلی قوانین نیوتن دست خواهید یافت: سکون ، سرعت یکنواخت، نیرو، شتاب، جرم و … اگر چه ما چنین مفاهیمی را در تجربیات روزمره خود احساس می کنیم، اما باید آنها را به شکلی علمی تعریف نماییم. سکون و سرعت یکنواخت شباهت خاصی به همدیگر دارند. در هر دو حالت میزان جابجایی یا تغییر مکان در طول زمان ثابت است، با این تفاوت که این مقدار ثابت در حالت سکون برابر صفر است. زمانی این مفاهیم کاربردی می شوند که ما قدرت تشخیص و اندازه گیری میزان جابجایی و زمان را داشته باشیم. اگر چه اینها ساده می نماید، اما در عمل مشکلات ویژه ای پدیدار می شود. در جهانی که همه چیز در حال حرکت است، چگونه می توان گفت یک جسم ساکن یا دارای سرعت یکنواختی است؟ زمان را چگونه می توان اندازه گیری کرد؟

برای تشخیص سکونت یک جسم، ابتدا باید به یک مرجع استناد کرد. برای بررسی رفتار حرکتی یک توپ درون زمین فوتبال، به راحتی می توان زمین را مرجع و ساکن در نظر گرفت. مهم نیست که خود کره زمین با چه سرعتی در حال حرکت باشد. از طرفی می توان مثلا از یک آونگ برای اندازه گیری زمان استفاده کرد. اگر چه یافتن اجسام ساکن در چنین حالتی بسیار راحت است، اما پیدا کردن اجسامی که با سرعت یکنواخت حرکت می کنند، کار مشکلی است! سرعت اجسام و همان توپ به راحتی دستخوش تغییر می شود. ضربه به توپ بر سرعت آن می افزاید، اما بلافاصله از سرعت آن کم شده و ساکن می شود. بنابراین تعریفی برای تغییر سرعت مهم به نظر می رسد و اینگونه به یک مفهوم مهم می رسیم : شتاب ! شتاب را می توان تغییرات سرعت در طول زمان تعریف کرد.

اگر آزمایشها را با همین امکانات و یک فنر رفرنس به عنوان نیروی مشخص شروع کنیم، متوجه دو نکته اساسی می شویم. یکی اینکه برای یک جسم مشخص و در شرایط یکسان، هر چقدر نیرو افزایش یابد، میزان جابجایی و در واقع شتاب آن بیشتر است. به زبان ریاضی، نیرو متناسب با شتاب است. از طرفی هر چه یک جسم خاص بزرگتر و سنگین تر می شود، مقدار نیروی لازم برای جابجایی آن افزایش می یابد. در نتیجه نیرو متناسب با … است. چه مفهومی برای جای خالی مناسب تر است؟ ” سنگینی” ، ” بزرگی” ، “لختی” ، “مقدار یا بزرگی ماده” ، …؟ نیوتن از مفهوم “جرم” استفاده کرد که در واقع ارتباطی احساسی با ذهن انسان دارد، یعنی همان مقدار ماده که به صورت خاصیتی مشترک در همه اجسام به نسبتهای مختلف وجود دارد. پس نیرو هم متناسب با شتاب است و هم جرم (قانون دوم نیوتن)!
#بخش_اول
ادامه دارد »»»
منتظر باشید
نویسنده : احمد مصدر
• فیزیک پایه ، دیوید هالیدی و رابرت رزنیک، ترجمه مهدی گلشنی و ناصر مقبلی، مرکز نشر دانشگاهی
• فیزیک برای سرگرمی ، پرلمان یاکوف ، ترجمه احسان قوام زاده

#نیوتون
🆔https://t.iss.one/endishea
👍7