חיפוש באתר

גלילאו הגדול: עקרון היחסות והשינוי המכני

מדען איטלקי מעולה ומדען טבעהיה גלילאו גליליי השפעה היסטורית ארוכת טווח על התפתחות לא רק של מדעי ספציפי: פיזיקה, מכניקה, אסטרונומיה, אלא גם פיתח כמה עקרונות היסוד לפיתוח המדע בכלל, עקרון היחסות של גלילאו, טרנספורמציה של גלילאו הייתה השפעה משמעותית על היווצרות של התמונה ימינו של העולם.

המוטיבציה המדעית לגילויו של גלילאו את העיקרוןתורת היחסות הפכה להיות בטוחה בנאמנות של נוסחאות המשקפות את האצת תנועת הגופים. כידוע, בהעדר האצה בתנועה של המערכת ביחס למערכת ייחוס אחרת, האצה של הגוף, יחסית לשתי המערכות הללו, תהיה קבועה.

מאז קודם לכן, על פי החוקים של ניוטון,נטען כי דווקא האצה היא הפרמטר העיקרי המתאר את קינמטיקה של גופים (חוק ניוטון 2), אזי הכוחות יכולים להיות תלויים רק במיקום ובגודל המהירות של הגופים. גלילאו שאל את התלות הזאת בטענה שבמקרה זה כל משוואות המכניקה ייקחו את אותה צורה בכל אחת ממסגרות ההתייחסות. ההצהרה של גלילאו, עקרון היחסות, קובעת שחוקי המכניקה אינם תלויים במערכת שבה הם נבדקים על ידינו. עיקרון זה יכול להיות פשוט יותר ייצג בפעולה כדלקמן.

לדוגמה, אם אנו עורכים ניסוי בו זמנית בשני חדרים, כאשר אחד מהם זז יחסית לשני, התוצאה של הניסוי שלנו תהיה זהה בשני החדרים.

הדרישות, שגובשו על ידי גלילאו,עקרון היחסות, נתפסו כמשמעויות. יחד עם חוקי ניוטון, המסקנות האלה של גלילאו, כמו גם השינוי שלו, היתה השפעה משמעותית על פיתוח של מכניקה כמדע.

גם הטרנספורמציות של גלילאו בתחום המכניקהשינו למעשה רבים מן הרעיונות השוררים לגבי תהליכים מכניים. בפרט, חוקי ההשתנות של קואורדינטות המתרחשות במהלך המעבר ממסגרת התייחסות אחת לאחרת מניחות את אותו הזמן, ולכן מתקדם הרעיון של "זמן מוחלט". במקרה זה, מה שגלילאו טען, עקרון היחסות, מופיע כמקרה מיוחד של מושג לורנץ, והוא חל רק על מהירויות קטנות (יחסית למהירות האור, כמובן).

יש לומר שלפני גליליאו, פיסיקהכמעט נחקרו על ידי יצירותיו של אריסטו, הם אישרו רעיונות מטפיסיים על הטבע ועל האדם. ביחס לפיסיקה, אריסטו, למשל, טען כי מהירות הנפילה של הגוף היא ביחס ישר למשקלו וכי כל תנועה מתרחשת רק כל עוד היא מושפעת על ידי "תמריץ". גלילאו הפריך את המסקנות האלה וניסח את המסקנות הנכונות, המשקפות את התהליכים האמיתיים של הנפילה ואת תלות המהירות על מסת הגוף ככל שהיא נעה.

העיקרון המכני מנוסחתורת היחסות של גלילאו הוצעה לראשונה בספר "דיאלוג על שתי מערכות של העולם". בהצהרה הפשוטה ביותר, זה נשמע כך: עבור אובייקטים שזזים באופן אחיד, תנועה זו אינה משפיעה רק על אותם אובייקטים שאינם משתתפים בתנועה זו. אמירה זו אפשרה למדען להפריך לחלוטין חלק מן התנוחות של ההליוצנטריות האסטרונומית, אשר קבעה כי עצם סיבוב כדור הארץ משפיע על מהלך האירועים המתרחשים בו.

מה שטען גלילאו, העיקרוןהיחסות, התמורות המכניסטיות שלה, ההיגיון הפילוסופי הפך בסיס לגילוי של חוקי פיזיקה רבים לאחר מותו של המדען הגדול. אלה כוללים, למשל, את חוקי שימור האנרגיה, את חוקי התנופה המטוטלת ואת התפלגות התדירות, הוא חזה ואף הציג למחזור כזה מושג פיזי בסיסי כמו רגע של כוח.

</ p>
  • דירוג: