|
9 апреля 2021
Кеплер.Арнольд,Внешняя баллистика. Эпициклы. Еремеева
Фотография Олег Волошин (ИМБП)
БИОГРАФИЯ элементарных частиц. Изд-во "Наукова думка", 1979
За последние десятилетия "возник целый новый мир элементарных частиц - более 500
Это напоминает 80 эпициклов. Ни одной задаче не посвятили столько времени - как тяготению
Писать можно не совсем точно - но ясно!!!!
ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ
Рассуждения на тему астрономии
Простые вопросы - допустим мы знаем, что земля крутилась вокруг Солнца и вокруг своей оси. Раньше 'того не знали, а могли наблюдать звезды, Солнце, Лунe (планеты тоже считались звездами - но странствующими). И как из этих наблюдений выработалась картина мира - это поразительно. Наблюдалb измеряли - делали предположения и проверяли. Где то читал - нам повезло, что наша система достаточно проста - одна звезда и планеты вокруг нее. Если бы была двойная звезда - вряд ли бы додумались... Философия - Аристотель - довлела - в природе- во вселенной все должно быть идеально
- вот круг идеальной, движение с постоянной скоростью по кругу - идеально. И так надо объяснять все на свете.
И с Марсом повезло - форма орбиты явно отличная от круга - Кеплер установил свои законы
Кратко - в древности были разные мнения - и в том числе - земля вращается вокруг оси и вокруг Солнца.
Коперник - такая система много что могла качественно объяснить. Но оставались идеальные круги - предвычислять не получалось
Что наблюдали люди - с современной точки зрения
Учат в школе - не доверять тому, что видишь. Маленький мальчик говорит о вращении Земли - это как-то не естественно - вращение надо выстрадать - человечество выстрадало. Учат просто доверять авторитету - Коперник - Новый Аристотель (при вскрытии трупа мы увидели строение такого-то органа. Но этого не может быть - так как Аристотель учит по другому). Авторитет Аристотеля освящен церковью - как так получилось.
Надо делать так - что чел мог наблюдать - и какие модели он мог строить для объяснения этого.
+
+++++Для научно познавательного видео очень хорошо было бы управление - в книге хорошо переход на другую страницу - нужно то же в видео+++++++
ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ
Смысл философии естествознания - не столько про теперешнее время, а чтокак философия работала в науке раньше. АРИСТОТЕЛЬ - классификация всего и вся - движения бывают такие и такие - и вот движения смешиваются. Есть идеальные движения - и все остальные раскладываются по ним - представление движения как наложение более простых идеальных
Эпициклы+++
Астрономическая картина мира и ее творцы. Еремееева
Еремеева Алина Иосифовна МГУ имени М.В. Ломоносова, Государственный астрономический институт имени П.К.Штернберга, Краснопресненская лаборатория, старший научный сотрудник, с 10 мая 1997
История астрономии. Основные этапы развития астрономической картины мира".
alina-at@sai.msu.ru
alina@sai.msu.ru
ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ
Алина Иосифовна, добрый день
Я прочитал Вашу книжку и получил ответы на давние свои вопросы - что же делалось в системе Птолемея, а что в системе Коперника. Очень часто говорят общие фразы, а одна конкретная деталь - 80 эпициклов - сразу проясняет ситуацию.
У меня есть безумная идея -- рассказать в видеофильме о математике Спутника, постараться по возможности просто описать математические результаты, со Спутником связанные. Ведь это не правильно, что я, окончив мех-мат, не слышал об элементах орбит, о векторе Лапласа, об оскулирующих элементах. Ведь это красиво. Надо сделать некий ЛИКБЕЗ. И конечно начать с астрономии надо, и очень бы хотелось включить в видео Ваши рассказы
ХХ ОТРЫВКИ ИЗ КНИГИ ХХХХХХХХХХХХХХ
На протяжении веков до Аристотеля были разные модели мира. Преобладала геоцентрическая - из-за кажущеейся очевидности, н были модели с движущейся и вращающейся Землей.. Потом модель Аристотеля - вращающиеся сферы, к которым прикреплены звезды и планеты. Объяснение качественное, которое не позволяло теоретически определять положение тел на небе.
Математические - геометрические методы описания движения планет. Астрономия становится точной математической наукой
Первым был Гиппарх ХХХХ до н.э.. Он использовал более ранние работы Аполлоний Пергский - геометрический метод описания периодических неравномерных движений. Первая модель движение описывается как сложение более простых движений - равномерных круговых. По одной окружности движется центр другой - эпицикл, по которой движется тело. Другая модель - эксцентрик - по окружности тело движется равномерно, но наблюдатель не в центре.
Гиппарх - открытие???????????
Птолемей
В схеме Птолемея движение каждой планеты описывалось следующим образом. Вокруг неподвижной Земли находится окружность, центр которой находится несколько в стороне от центра Земли - деферент - эксцентрик. По деференту движется центр меньшей окружности - эпицикла - с угловой скоростью, которая постоянна, однако по отношению не к своему центру деферента, и не к самой Земле, а к точке расположенной симметрично к центру дифферента относительно Земли. Это точку Птолемей назвал эквантом - выравниватель. Сама планета равномерно движется по эпициклу. Эквант и это все нужно для объяснения наблюдаемого с Земли движения планет - неравномерного и иногда попятного.
Для описания вновь открывемых неравномерностей движения планеты вводились новые дополнительные эпициклы - вторые третьи. Планета помещалась на последнем.
Сочетание относительных размеров всех этих окружностей, взаимного рсположения их центров, углоа наклона плоскостей эпициклов друг к другу и к плоскости деферента, наконец скоростей движения тела по последнему эпициклу и движения всех промежуточных кругов - все это, принадлежащем подборе величин, давала в сумме картину видимого движения планеты.
Система была далеко не простой, но она позволяла раскладывать сложное движение на простые и правильные и впервые давала возможность предвычмслять сложные и непонятные движения планет на любой момент времени.
хххххххххххххххх
Чрезвычайная сложность системы Птолемея и ее расхождения вычисленных положений планет с действительностью
13 век - последний пересмотр системы Птолемея Король Кастилии в Толедо собрал 50 астрономов для составления новых, более точных планетных таблиц
Николай Кузанский - вселенная не ограничена. ОБ УЧЕНОМ НЕЗНАНИИ, 1401-1464 век.
Коперник 1473-1543- возрождение гелиоцентризма.
Я кажется понял смысл истории и философии науки - Еремеева об этом тоже пишет.
Ф
илософия и история - общие принципы, которые в то или иное время задавали тон.
АРИСТОТЕЛЬ - со своим идеальным - природа должна соответствовать нашим идеальным представлениям-измышлениям - планеты движутся по кругам и равномерно. ОНи на сферах, идеальные конструкции. Земля в центре. Умение отказаться от принципов - Коперник вернулся к гелиоцентрической системе - центр Гелиос - Солнце. ОН отказался от одного принципа - но остальные сохранились. Уже можно было качественно объяснить многое, что раньше не поддавалось объяснению.. Модель была проще - только 30 эпициклов!!!!!!!!! Но когда провели точные расчеты - предвычислять не получалось - возникали расхождения. Принципами равномерности и кругов руководствовался Тихо Браге, он завещал Кеплеру разобраться в своей модели - Земля в центре, но остальные планеты вращаются вокруг Солнца - а оно вращается вокруг Земли. Но у Кеплера - отказ от равномерности вращения и отказ от кругов - идея эллипса.
+++Читал про элементарные частицы книга 79 года
За последнее десятилетие "возник" целый новый мир элементарных частиц - более 500
И вспомнил про циклы и эпициклы - которых было под 80!!!!!!!!!!!!
А что если аналогичная ситуация? Но мы прочно уверовали в объективность нашей науки. Правда раньше были прочно уверены в Аристотеля...
ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ
Кратко++++++
Копернику очень много нового удалось объяснить качественно, что было непонятно раньше - смена времен года и пр.
Аристотель - идеальные движения - равномерное и круговое - все описывалось этими терминами. Птолемей - циклы и эпициклы - это только описание. последователи стали рассматривать это как МЕХАНИЗМ - стоял бы скрежет+++++
Но система Коперника тоже давала неправильные вычисления - так как круги и равномерность. Опять вводили эпициклы, но уже не 80, а 30.
Кеплер. Неравномерность движения - закон площадей и эллипс++++. Уравнение Кеплера - положение точки на эллипсе.
Астрономы замечали - периоды обращения планет увеличиваются быстрее расстояния от до планет. Отсюда скорость планет уменьшается с ростом расстояния до солнца. Свойство движения - у планет дальних оно другое, чем у ближних - солнце как-то действует+++
Единственный аналог - магнит. Разные теории - магнитная земля и пр.
ХХХХХХХХ
Я делал ФЛЭШ анимацию -- точка движется по окружности, которая в свою очередь движется по окружности
Арнольд книга Гюйгенс ..Ньютон...
"""Двухсотлетний промежуток от гениальных открытий Гюйгенса и Ньютона до геометризации математики Риманом и Пуанкаре кажется математической пустыней, заполненной одними лишь вычислениями.
+++++Сравнивая сегодя тексты Ньютога с комментариями его исследователей, порадуешься, насколько оригинальное изложение Ньютона современнее, понятнее и идейно богаче, чем принадлежащие комментаторам перевод его геометрически идей на формальный язык исчисления Лейбница.
Фокус виртуальный - в одном фокусе притяжение, другой - виртуальный. Если ускорить тело, то оно будет двигаться по другому эллипсу, у которого "гуляющий" второй виртуальный фокус движется по прямой, соединяющей этот фокус с точкой текущей, где изменилась скорость. Если скорость не касательная - то фокус сдвигается вдоль главной оси и еще как-то - так как должны быть равны углы к касательной к эллипсу в текущей точке (углы из фокусов).
Уравнения в элементах - просто подставить выражения для координат через элементы орбиты - только куда подставить? - не в закон же Ньютона!!??
Вектор Паскаля??? Ньютон сделал ряд эллипсов, по которым движение изменяется как 1\R**2
+++++++++++++++++++++
++++++++++++++++++++++
Внешняя баллистика в XVI-XVII вв. +++++++++++
Зайцев Евгений А. (Москва, МГУ) Внешняя баллистика в XVI-XVII вв.
Внешняя баллистика в 17-18 веках - полет снаряда - после того, как он покидает жерло пушки. Центральная тема - внутренняя баллистика - состав пороха, измельчения. Диаметр стволов, технология изготовления - это были чисто эмпирическое дела. Внешняя баллистика - 10% от объема текстов - предтеча классической механики.
Задача о полете брошенного тела - возникла в античности. Завершилось в середине 17 века - траектория - парабола - открытие и доказательство. Первый пример адекватного применения математики. Раньше механика - а в области статики или кинематика - без сил
Какие силы - сопротивление???
При доказательстве параболичности использовались некоторые положение - прямолинейная инерция --2 закон квадратичная зависимости пути от времени под действием силы тяжести. -- 3 закон параллелограмма сил и движения.
Где Ньютон это делал???? - вместе с эллипсом
Проблема траектории в античности не обсуждался - а вопрос, что движет снарядом, почему он продолжает движение. Общее место раньше - если тело движется, то есть "двигатель", который движет. Аристотель - воздух толкает. "" - импетус - сила, которую рука передала. До 16 века никому не приходил в глову вопрос о траектории полета. Вопрос не возникал - пушки бьют в упор - разбивали редуты. 16 век - гаубицы и мортиры - навесной способ - большой угол возвышения 70-80 градусов - чтобы перелетали крепостные стены.
Раньше мортиры или теория??
Впервые -- 1537 год Тарталья 1644 Торричелли ответ, раньше - парабола в горизонтальной стрельбе.
После Ньютона - механика как таковая. Еще один период - после Ньютона и Лагранжа - формализм Эйлера и Лагранжа - чисто формальное дело - критика в 60-е годы 20-века. Математика 18 века - чтобы понять класс. механику.
Импетус - вложенная сила - и сила тяжести. Они различны по природе- насильственная сила и естественная - тяжесть. Теория "смешанного" движения. Не было теории составного движения. Теория смеси для составных вещей - части смеси сохраняет свои свойства. Свойства Частей приближаются друг к другу. Эта теория начнет работать для смеси движений.
Траектория -- до 16 века нет понятия траектории - путь говорили - но нет графических изображений пути - траектории - святой дух спускается - три линии - метафизика света - свет виден - прямые лучи.
Первые изображения траектории 1500 год Леонардо да Винчи - разные углы возвышения. Апогей ближе к пушке у Леонардо!!!!
В записных книжках это!!!
1537 Тарталья - Новая наука - три части - одна прямая - криволинейный отрезок (дуга окружности) -- ветикальное падение
Аристотель - насильственное и естественное не могут смешиваться. 1 - импетус побеждает -как капля вина исчезает в воде. 2 - сила импетуса ослабевает - и борьба сил и искривление - самая простая - окружность. Галилей - не окружность, а парабола в 2 части движения
Практическое руководство по артиллерии.
Ошибка модели Тартальи -- одно возвышение при разной начальной высоте
Таблицы стрельб теоретические или практические были???????? - Измерения были- практика и теория 1959 году - нет связи между практическими задачами и теоретич. изысканиями
Из пушки под разными углами стрелять трудно - задняя часть пушки - копать яму для задней частью
Тарталья - максимум дальности при 45 градусов. - из соображения симметрии.
Реальные траектории похожи на Тарталью, а не на параболу.
Нет возможности увидеть траекторию летящего ядра. Полет снаряда сравнивали с вращением волчка - три фазы вращается вокруг вертикальной оси - импетус побеждает. Импетус слабеет - наклоняется - "борются" ---- тяжесть побеждает и волчок падает. Галилей повторяет то, что написал Тарталья. Прямолинейный отрезок первый тем больше, чем угол возвышения. -- У Галилея были уже о соображения о динамике движения
Эллипс - гипербола ??? - конические сечения
Занимались теорией - показать, что мы занимаемся математикой - масса рукописного материала
Фонтаны - тоже струи волы
провисающая цепочка -- парабола????? - нет!!!! - более сложная кривая
У Галилея нет прямолинейной инерции - только круговая
Торричелли, Кавальери - гений Галилей отстает от своих учеников
Ньютон --- первые два закона вычитал у Галилея. Круговая инерция у Ньютона
Следующий семинар - после студ. экзаменов и каникул в феврале - об этом же.
ВОПРОСЫ -
111 Говорилось о конических сечениях - вообще их значение, как они появляются в механике и когда??? Первоначально это чисто геометрические вещи?
222 В древности были осадные орудия - пращи вместо пушек. Тогда тоже траектории не рассматривали - там же были великие геометры
333 Таблицы стрельб - экспериментально угол-дальность и заряд- дальность????
ХХХХХХХХХХХХХХХ
Охоцимский - Влад Вас. Белецкий
Все, что он от меня ожидает, он никакими формулами не иллюстрировал, объяснял словами. Слова были настолько эффективны что - иногда- буквально в тот же день я их превращал в формулы, приносил эти формулы еще через день ему. Он иногда - взглянув на эти формулы, тыкал - тут недоработка! Откуда! Он не знает формул, не пишет! Но был прав - таков был образ его мысли, голова так была устроена, совершенно редчайшее устройство головы. Мы математики и механики - привыкли и любим иметь дело с формулами. Дмитрий Евгеньевич имел дело с постановками новых задач, тут он был мастер. постановки были всегда словестные, во всяком случае по моему опыту. Редкий способ работы в науке - не нормализируя все понимать!
+++++++++++++++
АРХИВ П-К
Если поменяем - увеличим - скорость - то изменится фокус Один - а другой постоянен - центр притяжения. Только один эллипс - с точностью до поворота - с фиксированной большой осью. Это все качественно получается!!!!
ИПМ - нашел отчет Охоцимского-Палтонова ... ШАГАЮЩИЕ, БЕГАЮЩИЕ, ПРЫГАЮЩИЕ МАШИНЫ -- кажется 87-90 годы!!!! Дал Журавлеву - очень интересно - надо почитать и отдать в музей Келдыша
9 April 2021
Kepler. Newton. Mechanics(sorry, in Russian), Photo Oleg Voloshin
|
