Можно ли вращаться по инерции?

Наука и жизньНаука

Прав ли Галилей?

Кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

Движение спутника по геодезическим линиям гравитационного поля Земли, которые в простейшем случае представляют собой окружности вокруг центра планеты. «Яма», изображённая линиями на рисунке, символически показывает искривление пространства массивным телом. Иллюстрация: NASA

Однако ж прав упрямый Галилей.
А. С. Пушкин. Движение. 1821 год

Закон инерции, сформулированный когда-то Галилеем, мы теперь знаем как первый закон Ньютона. В нём говорится, что если на тело не действуют силы, то оно будет двигаться прямолинейно и равномерно. Это так называемое движение по инерции. Но сам Галилей считал инерциальным и движение по окружности. Прав ли он? И можно ли вращаться по инерции?

Галилео Галилей (1564—1642), один из основоположников современной физики, во многих вопросах оставался сыном своего времени. С одной стороны, он стал ниспровергателем аристотелевских взглядов, господствовавших в естествознании более полутора тысяч лет. Именно он опроверг утверждения Аристотеля о том, что скорость падения тел на землю зависит от их массы, а небесные тела неизменны, и выступил в защиту гелиоцентрической системы Коперника, в которой Земля движется. С другой стороны, Галилей придерживался некоторых традиционных, аристотелевских взглядов. Например, на характер движения.

Доменико Тинторетто. Портрет Галилео Галилея (около 1602—1607 гг.). Национальный морской музей, Лондон. Иллюстрация: Wikimedia Commons/PD

«Отец всех наук», древнегреческий философ Аристотель (IV век до н. э.) полагал Землю центром мира, а естественным состоянием тел — покой относительно Земли. Соответственно падение тел на землю — движение к естественному месту — он тоже считал естественным, не требующим никаких усилий. Сейчас подобное движение мы называем инерциальным, или движением по инерции. А вот всякое другое движение тел, по мнению Аристотеля, является насильственным и должно иметь причину — силу. Такой подход, выделения особых естественных движений, просуществовал очень долго. И Галилео Галилей, вслед за Коперником уже не считавший Землю центром мира, продолжал рассматривать некоторые движения как естественные.

Интересен тот факт, что Галилей помимо прямолинейного и равномерного движения также полагал естественным, то есть инерциальным, и движение планет по окружности. Это называют принципом космической инерции. Более того, к выводу об инерциальности кругового движения небесных тел он пришёл гораздо раньше открытия привычного для нас закона инерции. Обоснование космической инерции, по сути, сводилось к тому, что в отсутствие помех движению планета должна двигаться по совершенной кривой — окружности. Такой эстетический подход тоже восходит к древнегреческим философам, которые назвали наш мир космосом — «прекрасным порядком». Можно вспомнить пифагорейцев, учение которых рассматривало мир как стройное целое, подчинённое законам гармонии и числа. До открытия Исааком Ньютоном закона всемирного тяготения и создания динамики на основе понятия силы как результата взаимодействия оставалось ещё более полувека. Любопытно, что Ньютон родился в год смерти Галилея, словно символизируя смену эпох в физике. Его «Математические начала натуральной философии» увидели свет в 1686 году.

Страница из «Трактата о сфере» математика и астронома, преподавателя Сорбонны Иоанна Сакробоско (1195—1256), в котором он излагает геоцентрическую систему мира, следуя Клавдию Птолемею. Издание 1550 года. На рисунке Земля — в центре (Центр Мира), вокруг неё нарисованы окружности — деференты планет. Показаны также смещённые деференты с центром не на Земле. Малая окружность, проходящая через точку F, — эпицикл, центр которого движется по деференту. А по нему, в свою очередь, движется центр меньшего эпицикла (окружность вокруг F). Иллюстрация: Wikimedia Commons/PD

Подобные взгляды подчас приводили Галилея к ошибочным, с точки зрения современной науки, выводам. Так, он считал реальными движения небесных тел по эпициклам (ведь они же — окружности) и даже полемизировал с современниками, которые полагали их лишь математическими приёмами для удобства вычислений. Напомним, что в Средние века общепринятой была геоцентрическая система мира с Землёй в центре, которой придерживались многие древние астрономы. Вершиной античной небесной механики стали труды Клавдия Птолемея (II век), известные под названием «Альмагест». Сложное и даже петлеобразное видимое движение планет по небу астрономы того времени объясняли тем, что каждая планета движется по малой окружности — эпициклу, центр которой, в свою очередь, движется по большой окружности — деференту, с центром на Земле. В целом система Птолемея была ещё сложнее, центр деферента сам мог обращаться вокруг Земли, а эпициклов могло быть несколько для каждой планеты, и их общее количество составляло несколько десятков. Возражения противников реальности эпициклов основывались на том, что это движение происходило вокруг точки, в которой ничего нет, а значит, и нет причины для такого движения. Но, по мнению Галилея, естественное движение и не требовало причины. Исходя из этих представлений, Галилей не поверил утверждению Иоганна Кеплера (1571—1630), что планеты движутся по эллипсам. Скептически он отнёсся и к идее

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

В ожидании космического отпуска В ожидании космического отпуска

Самые реальные варианты космического туризма

Популярная механика
Князь, губернаторы, воевода и секретарь Князь, губернаторы, воевода и секретарь

Самые известные первые лица Нижнего Новгорода

Дилетант
Истребитель дронов Истребитель дронов

Российская компания представила первый в мире беспилотный истребитель дронов

Популярная механика
Из топ-моделей в актрисы: Кара Делевинь, Саша Лусс и Эмили Ратаковски в кино Из топ-моделей в актрисы: Кара Делевинь, Саша Лусс и Эмили Ратаковски в кино

Кто хоть раз в жизни не хотел попробовать себя в кино?

Cosmopolitan
Нейтрино. Познание Вселенной продолжается Нейтрино. Познание Вселенной продолжается

О современном состоянии нейтринных, а также протонных исследований

Наука и жизнь
Все, что ты хотела знать об интимном лазерном омоложении, но стеснялась спросить Все, что ты хотела знать об интимном лазерном омоложении, но стеснялась спросить

Что такое интимное лазерное омоложение и как оно влияет на секс?

Cosmopolitan
Нейтрино ловят на глубине Нейтрино ловят на глубине

Как выглядят современные нейтринные детекторы

Наука и жизнь
Премиальный «китаец». Тест-драйв кроссовера CheryExeed TXL Премиальный «китаец». Тест-драйв кроссовера CheryExeed TXL

Что собой представляет кроссовер CheryExeed TXL

СНОБ
Красного прилива цвет Красного прилива цвет

О красных приливах бродит по миру множество слухов

Наука и жизнь
Физики извлекли из эксперимента массовый радиус протона Физики извлекли из эксперимента массовый радиус протона

Протон изучают давно, но до сих пор не совсем понятно, как он устроен

N+1
Васаби, японский хрен или китайская зелёная горчица Васаби, японский хрен или китайская зелёная горчица

Приправа, о которой многие слышали, но мало кто знает, что это такое

Наука и жизнь
Больше ни ногой! Главные рассадники модной безвкусицы, которых стоит избегать Больше ни ногой! Главные рассадники модной безвкусицы, которых стоит избегать

О трех самых беспощадных рассадниках безвкусицы

Cosmopolitan
Рога и копыта ливонских рыцарей Рога и копыта ливонских рыцарей

Рыцарский шлем к середине XIII века претерпел много изменений

Дилетант
Исчезающие кондоры облюбовали дом жительницы Калифорнии Исчезающие кондоры облюбовали дом жительницы Калифорнии

Численность калифорнийских кондоров растет благодаря охране

N+1
«Большевики, прямо скажем, хуже дерьма» «Большевики, прямо скажем, хуже дерьма»

Изъятие «излишков» зерна стало главной причиной массового голода на селе

Дилетант
Счастливый грант Счастливый грант

Дарья Крошкина из Старого Оскола строит международный образовательный стартап

Forbes
Луи-Филипп: король баррикад и олигархов Луи-Филипп: король баррикад и олигархов

«Король-буржуа» оказался последним Бурбоном на троне Франции

Дилетант
Яблочная диета: сбрось 10 кг за неделю! Яблочная диета: сбрось 10 кг за неделю!

Яблочная диета поможет похудеть за неделю на 10 кг

Cosmopolitan
5 самых интересных экспонатов Политеха ко Дню химика 5 самых интересных экспонатов Политеха ко Дню химика

Лучшие экспонаты Политехнического музея, открывающие мир химии

Популярная механика
Юлия Высоцкая, Ирина Безрукова и другие звезды 40+ с точеной девичьей фигурой Юлия Высоцкая, Ирина Безрукова и другие звезды 40+ с точеной девичьей фигурой

Звезды с изящными формами

Cosmopolitan
Ванесса Кирби. Фрагменты женщины Ванесса Кирби. Фрагменты женщины

Не было в ее жизни за все тридцать три года роли страшнее и трагичнее

Караван историй
Лучшие цитаты о соблазнении и сексе самых знаменитых красавиц всех времен Лучшие цитаты о соблазнении и сексе самых знаменитых красавиц всех времен

Ты бы онемел от смущения, если бы тебе довелось заговорить с одной из них!

Maxim
Светская львица и кузина: с кем принц Чарльз встречался до Дианы Спенсер Светская львица и кузина: с кем принц Чарльз встречался до Дианы Спенсер

Единственной настоящей любовью принца Чарльза всегда была Камилла Паркер-Боулз

Cosmopolitan
«Новгороду быть!» «Новгороду быть!»

Почему Нижний Новгород Нижний и Новый

Дилетант
Дочь Деми Мур и Брюса Уиллиса рассказала о своем психическом расстройстве Дочь Деми Мур и Брюса Уиллиса рассказала о своем психическом расстройстве

Непринятие своего тела — не редкость в современном мире

Psychologies
Оставьте на месте: аппендицит можно лечить без операции Оставьте на месте: аппендицит можно лечить без операции

Аппендикс на самом деле вовсе не бесполезный отросток

Cosmopolitan
5 самых странных черных рынков нашей планеты 5 самых странных черных рынков нашей планеты

Неожиданные нелегальные товары, на которые существует огромный спрос!

Maxim
Ученые назвали худший год в истории человечества Ученые назвали худший год в истории человечества

Как выглядел настоящий конец света, и откуда, собственно, пошло это выражение

Maxim
Тогда и сейчас: как выглядели в юности Водянова, Федорова, Шейк и другие модели Тогда и сейчас: как выглядели в юности Водянова, Федорова, Шейк и другие модели

Наталья Водянова, Алена Шишкова и другие звезды прославились своей красотой

Cosmopolitan
Красное море оказалось зрелым океаном Красное море оказалось зрелым океаном

Ученые удревнили возраст океанической коры Красного моря в два раза

N+1
Открыть в приложении