Το πρώτο ήταν το «αδιανόητο» να κινείται η Γη με τόσο μεγάλη ταχύτητα και οι άνθρωποι να διατηρούνται και να κοιμούνται ήσυχοι πάνω της. Το δεύτερο ήταν το χωρίς απάντηση ερώτημα « εάν η Γη στρέφεται, γιατί μια πέτρα που πέφτει από την κορυφή ενός κατακόρυφου πύργου δεν πέφτει μακριά από τον τοίχο ή πάνω στον τοίχο του πύργου ; » Ο Γαλιλαίος θα προτείνει δύο βασικές αρχές ( principia ) για τη Νέα Επιστήμη της κίνησης. Η πρώτη από τις δύο αρχές είναι η κλασική, όπως χαρακτηρίστηκε αργότερα, αρχή της σχετικότητας. Αναφέρεται στο «πώς βλέπει την κίνηση ενός αντικειμένου ένας κινούμενος παρατηρητής». Με την αρχή αυτή, ο Γαλιλαίος, θέλει, εκτός των άλλων, να δείξει ότι «είναι δυνατόν στους κατοίκους της Γης να διατηρούνται σε σχετική ισορροπία πάνω στη Γη παρά τη μεγάλη ταχύτητα της Γης » και κατά συνέπεια ότι το ηλιοκεντρικό μοντέλο είναι συμβατό με τα γεγονότα.
Η πρωταρχική ΙΔΕΑ είναι του Γαλιλαίου, αλλά η διατύπωση που σφράγισε τα όσα ακολούθησαν στη Μηχανική έγινε από τον Isaac Newton .(Πόρισμα 5) Η σχετική κίνηση σωμάτων σε ένα δεδομένο χώρο είναι ίδια, είτε ο χώρος ακινητεί είτε κινείται ομαλά σε ευθεία γραμμή χωρίς οποιαδήποτε κυκλική κίνηση .Η πρόταση αυτή θα εξελιχθεί στην λεγόμενη νευτωνική αρχή της σχετικότητας Οι νόμοι της Μηχανικής είναι ίδιοι για όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς.
Στην αυγή του 20ου αιώνα, ο Albert Einstein θα την επεκτείνει για όλη τη Φυσική. Οι νόμοι της Φυσικής είναι ίδιοι για όλα τα αδρανειακά συστήματα αναφοράς. Αρχή της σχετικότητας, σύμφωνα με τον Einstein.O ίδιος ο Einstein γράφει « οι νόμοι της Ηλεκτροδυναμικής και της Οπτικής ισχύουν για όλα τα συστήματα αναφοράς, στα οποία ισχύουν οι νόμοι της Μηχανικής».
Η δεύτερη αρχή που προτείνει ο Γαλιλαίος αναφέρεται στη ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΙΝΗΣΕΩΝ ενός σώματος. Il Principio di composizione ( o di indipendenza ) dei moti simultanei, di Galileo – Η αρχή της σύνθεσης ( ή της ανεξαρτησίας ) των ταυτόχρονων κινήσεων. Σύμφωνα με αυτήν « Σε μία κίνηση, την οποία η σκέψη μας μπορεί να θεωρήσει σύνθετη, οι συνιστώσες κινήσεις λαμβάνουν χώρα ανεξάρτητα η μία από την άλλη». Η εξέλιξη της μίας κίνησης δεν αλλοιώνεται από την ύπαρξη της ταυτόχρονης άλλης κίνησης .Βασιζόμενος στην αρχή αυτή, έλυσε το άλυτο μέχρι τότε πρόβλημα της κίνησης των βλημάτων.
Γαλιλαίος και Καρτέσιος .
Το 1637, ο Καρτέσιος – Descartes, πεπεισμένος ότι τα φαινόμενα θα μπορούσαν να περιγραφούν στη γλώσσα των ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ, στο Discourse de la Methode – Περί Μεθόδου Λόγος- , καταθέτει την ιδέα ότι η ΘΕΣΗ ενός γεωμετρικού σημείου θα μπορούσε να περιγραφεί με τρεις αριθμούς, τις καρτεσιανές συντεταγμένες όπως λέμε σήμερα.
Ο συνδυασμός της εντυπωσιακής πρότασης του Καρτέσιου για κάθετους άξονες , με την ιδέα του Γαλιλαίου για ανεξαρτησία των ταυτόχρονων κινήσεων, στον πυρήνα της οποίας υπάρχει το « η ισότητα των χρόνων στους οποίους θα έκανε καθεμιά από τις άλλες κινήσεις», οδήγησε και στην επόμενη ιδέα ότι «οι δύο ανεξάρτητες κινήσεις του υλικού σημείου αντιστοιχούν στις κινήσεις των γεωμετρικών σημείων, τα οποία είναι οι προβολές των θέσεων του υλικού σημείου στους άξονες», οδήγησε με άλλα λόγια στην αναλυτική περιγραφή της επίπεδης κίνησης με σύστημα καθέτων αξόνων x , y .
Αυτά όλα όμως εφόσον οι δύο κινήσεις , είναι ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΕΣ, η εξέλιξη δηλαδή της «μίας» δεν αλλοιώνεται από την ύπαρξη της ταυτόχρονης «άλλης».
Ο Νεύτων-Σύνθεση δύο δυνάμεων και ανεξaρτησία κινήσεων
Για τη συνισταμένη δύο δυνάμεων οι οποίες ασκούνται την ίδια στιγμή στο ίδιο υλικό σημείο ισχύει ο λεγόμενος κανόνας του παραλληλογράμμου. Την είχε προτείνει ο Φλαμανδός Simon Stevin, εκατό περίπου χρόνια πριν ασχοληθεί με αυτό το ζήτημα ο Νεύτων. Ο Νεύτων εισηγήθηκε για την έννοια ΔΥΝΑΜΗ μια νέα «δυναμική» θεώρηση, σχετίζοντας την με την κίνηση των σωμάτων και θέτοντας το ερώτημα « τι σημαίνει συνισταμένη δύο δυνάμεων;» σε μια βάση διαφορετική. Για να το πετύχει εμπιστεύτηκε και την ιδέα του Γαλιλαίου για ανεξαρτησία των ταυτόχρονων κινήσεων, στον πυρήνα της οποίας υπάρχει το . . . « στον ΙΔΙΟ ΧΡΟΝΟ στον οποίο θα έκανε καθεμιά από τις άλλες κινήσεις» και υποστηρίζει ότι εάν δύο δυνάμεις ασκούνται ταυτόχρονα στο ίδιο αρχικά ακίνητο σώμα, το σώμα, σε ορισμένο χρόνο θα διαγράψει τη διαγώνιο ενός παραλληλογράμμου, στον ίδιο χρόνο που θα διέγραφε τις πλευρές, εάν κάθε δύναμη δρούσε ανεξάρτητα από την άλλη. Φαντάζεται, δηλαδή , δύο κινήσεις που δεν είναι παρατηρήσιμες – μία κίνηση την οποία θα έκανε το σώμα, σε χρόνο t, εάν δρούσε μόνο η μία δύναμη, και μία άλλη κίνηση την οποία θα έκανε το ίδιο σώμα, στον ίδιο χρόνο t, εάν δρούσε μόνο η άλλη- , παρατηρεί και καταγράφει την κίνηση που τελικά εκτελεί το σώμα και προτείνει το πόρισμα Ι .
Ένα σώμα στο οποίο ασκούνται ταυτόχρονα δύο δυνάμεις, θα διαγράψει τη διαγώνιο ενός παραλληλογράμμου στον ίδιο χρόνο που θα διέγραφε τις πλευρές αν οι δυνάμεις αυτές δρούσαν χωριστά.
Συνδυάζοντας, με άλλα λόγια, την, τότε, 100 ετών πρόταση του Stevin, με τη σχετικά νεώτερη ιδέα του Γαλιλαίου και με τη δική του «δυναμική» θεώρηση για την έννοια δύναμη οδηγείται στον κανόνα του παραλληλογράμμου, ο οποίος, στο μέλλον, θα αποτελέσει και το θεμέλιο για τη σύνθεση δύο οποιoνδήποτε διανυσματικών μεγεθών.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου