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

Электроны и котики Электроны и котики

Электроны и котики

Наука и жизнь
5 лучших военных сериалов последних лет (среди них есть даже нестыдный российский) 5 лучших военных сериалов последних лет (среди них есть даже нестыдный российский)

Милитари-драмы, которые ты мог пропустить

Playboy
Электрическое поле помогает алмазам расти Электрическое поле помогает алмазам расти

С 1950-х годов алмазы получают искусственно

Наука и жизнь
«Битва за Версаль», бал Трумена Капоте, взлет и падение: что нужно знать о дизайнере Рое Холстоне «Битва за Версаль», бал Трумена Капоте, взлет и падение: что нужно знать о дизайнере Рое Холстоне

Почему дизайнер Рой Холстон интересен даже тем, кто далек от моды

Esquire
Пыльные бури — взгляд из космоса Пыльные бури — взгляд из космоса

Песчаные и пыльные бури и их последствия

Наука и жизнь
Играть за экологию: как видеоигры присоединяются к спасению планеты Играть за экологию: как видеоигры присоединяются к спасению планеты

В геймерское сообщество прорываются идеи защиты окружающей среды

Forbes
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Родила - и надела бикини! Как выглядят Перри, Шубская и другие звездные мамочки Родила - и надела бикини! Как выглядят Перри, Шубская и другие звездные мамочки

Многие модели и актрисы быстро вернулись в форму после того, как стали мамами

Cosmopolitan
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
Бег без препятствий Бег без препятствий

Плюсы и минусы бега

Здоровье
Красного прилива цвет Красного прилива цвет

О красных приливах бродит по миру множество слухов

Наука и жизнь
Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная

Механизмы любви, стратегии осознанного выбора и преодоление токсичных отношений

СНОБ
Роботы – снайперы Роботы – снайперы

История роботов-снайперов и их применения

Популярная механика
Девять друзей Девятаева Девять друзей Девятаева

«Девятаев», патриотический блокбастер с человеческим лицом

Weekend
Восемь умных ног Восемь умных ног

Это морское существо называют «самым курьёзным созданием» на нашей планете

Наука и жизнь
5 хороших фильмов, которые критики разгромили 5 хороших фильмов, которые критики разгромили

Мнение зрителей может не совпадать с мнением критиков!

Maxim
Лунный парадокс Лунный парадокс

Должен ли спутник Земли притягиваться к Земле сильнее, чем к Солнцу?

Наука и жизнь
«Нас перепутали в роддоме» «Нас перепутали в роддоме»

Каково это, во взрослом возрасте принять правду и научиться с ней жить?

Psychologies
Худой мир Худой мир

Мы всё так же ведем самоотверженный бой с килограммами и сантиметрами

Cosmopolitan
Физики запутали и измерили два макрообъекта Физики запутали и измерили два макрообъекта

Квантовые явления в макроскопических механических системах

N+1
Как я переехала в Нью-Йорк и почему вернулась обратно Как я переехала в Нью-Йорк и почему вернулась обратно

Почему наша героиня оставила «американскую мечту» и вернулась в Россию

Psychologies
Оптогенетика помогла частично восстановить зрение мужчине после 40 лет слепоты Оптогенетика помогла частично восстановить зрение мужчине после 40 лет слепоты

Ученые разрабатывают терапию для лечения пигментного ретинита

N+1
Почему подросткам не рады на детских площадках Почему подросткам не рады на детских площадках

Почему истории с участием подростков всегда вызывают бурю эмоций?

Psychologies
Средневековый ракетчик: жизнь и изобретения Конрада Хааса Средневековый ракетчик: жизнь и изобретения Конрада Хааса

Пионер ракетостроения в Европе – Конраде Хаасе

Naked Science
«За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией «За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией

Колонка мужчины, живущего с психическим расстройством

Esquire
Обувь по сезону Обувь по сезону

Что просить у Бога в скверную погоду?

GQ
Моби: почему некогда главный музыкальный бунтарь предпочел затихнуть Моби: почему некогда главный музыкальный бунтарь предпочел затихнуть

В какой момент Моби свернул "не туда"

Esquire
Магия архитектуры Магия архитектуры

В столице Поволжья находятся десятки шедевров русского зодчества

Дилетант
Страшно до жути: лучшие российские триллеры этой весны Страшно до жути: лучшие российские триллеры этой весны

«Полет», «Топи» и другие хорошие российские триллеры

Cosmopolitan
Раскопки туалета XIX века указали на паразитарные инфекции у богатых домовладельцев Раскопки туалета XIX века указали на паразитарные инфекции у богатых домовладельцев

Ленточные черви и власоглавы обнаружены в образцах фекалий туалета XIX века

N+1
Открыть в приложении