आंदोलन किसी चीज का परिवर्तन है। पहले से ही अनुभवजन्य स्तर पर, यह स्पष्ट है कि प्राकृतिक घटनाओं के एक समूह के रूप में प्रकृति कुछ स्थिर और अपरिवर्तनीय नहीं है, बल्कि इसके विपरीत, कुछ ऐसा है जो निरंतर गति की प्रक्रिया में है। दिन-रात का परिवर्तन और ऋतुएँ, नदियों में पानी का प्रवाह और वर्षा, सूर्य के चारों ओर ग्रहों का घूमना और नए सितारों का उदय - ये कुछ ऐसे तथ्य हैं जिनके आधार पर हम कह सकते हैं कि प्रकृति में हर समय परिवर्तन हो रहे हैं।

हर चीज के निरंतर परिवर्तन के तथ्य के बयान ने हेराक्लिटस की प्रसिद्ध कहावत में पहले से ही पुरातनता में अपनी अभिव्यक्ति पाई कि "सब कुछ एक नदी की तरह बहता है।" अनुभवजन्य अवलोकन के लिए एक उपयुक्त सैद्धांतिक व्याख्या की आवश्यकता होती है, जिसकी मुख्य सामग्री निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर हैं: 1) आंदोलन क्यों होता है? 2) विभिन्न प्रकार के आंदोलन कैसे संबंधित हैं? 3) क्या परिवर्तन की कोई सामान्य दिशा है?

प्राचीन काल से आधुनिक काल तक, गति की व्याख्या एक ओर, सामान्य अवलोकनों के आधार पर, और दूसरी ओर, इस तरह के मानवशास्त्रीय परिसर के आधार पर हर चीज की समीचीनता के विचार के रूप में बनाई गई थी। उद्देश्यपूर्ण रूप से पर्याप्त आदर्श।

विशेष रूप से, उसी हेराक्लिटस के अनुसार, "सब कुछ विरोध के कारण उत्पन्न होता है। ... ब्रह्मांड ... आग से पैदा होता है और निश्चित समय के बाद फिर से जलकर राख हो जाता है, बारी-बारी से कुल अनंत काल के दौरान, लेकिन यह भाग्य के अनुसार होता है। ब्रह्मांड के उद्भव की ओर ले जाने वाले विरोधों को युद्ध और संघर्ष कहा जाता है, और जो दहन की ओर ले जाता है वह सद्भाव और शांति है, परिवर्तन को ऊपर और नीचे का मार्ग कहा जाता है, जिसके साथ ब्रह्मांड उत्पन्न होता है। संघनक, आग को सिक्त किया जाता है और, रैली करके, पानी बन जाता है; पानी पृथ्वी में जम जाता है: यह नीचे का रास्ता है। पृथ्वी, बदले में, फिर से पिघलती है, उसमें से पानी निकलता है, और पानी से बाकी सब कुछ।

अरस्तू के भौतिक विचारों (जिसने पुनर्जागरण के अंत तक अपने महत्व को बरकरार रखा) के अनुसार, प्रत्येक शरीर अपने स्थान पर जाता है, और उत्तरार्द्ध की गति की दिशा और गति उस सामग्री पर निर्भर करती है जिससे यह बना है। "प्रकाश" शरीर (उदाहरण के लिए, आग) ऊपर की ओर, और "भारी" (उदाहरण के लिए, पत्थर) - नीचे तक। अपने "प्राकृतिक" स्थान पर पहुंचने के बाद, शरीर आराम की स्थिति में आ जाता है, इसलिए इसे फिर से स्थानांतरित करने के लिए एक प्रस्तावक की आवश्यकता होती है। पृथ्वी पर सब कुछ चलता है, अंत में, एक निश्चित ब्रह्मांडीय प्राइम मूवर की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, जो स्वयं आदर्श होने के कारण हमेशा एक सर्कल में घूमता है। इस तर्क का तर्क इस प्रकार है: वृत्ताकार गति अनंत का एक दृश्य प्रतीक है, अर्थात। शाश्वत; मुख्य प्रस्तावक आदर्श है, और आदर्श शाश्वत है; इसका मतलब यह है कि शाश्वत आदर्श प्राइम मूवर हमेशा के लिए एक सर्कल में घूम रहा है, जैसे कि इसके आंदोलन के बल को पृथ्वी पर स्थानांतरित कर रहा है; सांसारिक भी गति करता है क्योंकि वह पूर्णता के लिए प्रमुख प्रेरक की अभीप्सा करता है।

मध्य युग में आराम की "स्वाभाविकता" और आंदोलन की "हिंसा" के बारे में भौतिक विचार अक्सर तथाकथित के ढांचे में उपयोग किए जाते थे। "प्राकृतिक धर्मशास्त्र", जहां उनके आधार पर उन्होंने ईश्वर के अस्तित्व का एक प्राकृतिक-वैज्ञानिक प्रमाण बनाने की कोशिश की (प्रमुख प्रेरक ईश्वर है)।

आधुनिक समय में, भौतिक विज्ञान में मानवरूपता पर काबू पा लिया गया था, और सैद्धांतिक और प्रायोगिक अनुसंधान के परिणामस्वरूप, यह स्पष्ट हो गया कि आराम प्राकृतिक नहीं है और शरीर की पूर्ण स्थिति नहीं है, और आंदोलन हमेशा हिंसक नहीं होता है। विशेष रूप से, न्यूटन के शास्त्रीय यांत्रिकी के पहले नियम के अनुसार, गति और आराम समान रूप से संभावित अवस्थाएँ हैं, और कोई भी पिंड तब तक गतिमान या आराम से रहता है जब तक कि उसे अन्य ताकतों के विरोध का अनुभव न हो।

आकर्षण के रूप में गुरुत्वाकर्षण संपर्क की खोज (सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम, 17 वीं शताब्दी) और विद्युत चुम्बकीय संपर्क आकर्षण और प्रतिकर्षण के रूप में (बिंदु विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया पर कूलम्ब का नियम, 18 वीं शताब्दी) ने सामान्य विचार की स्थापना में बहुत योगदान दिया कि गति एक है आंतरिक संपत्ति मामला, यानी। यह विचार कि गति पदार्थ की स्व-गति है। फ्रांसीसी दार्शनिक पॉल हेनरी होलबैक (1723-1789) ने 18वीं शताब्दी की इस विशेषता को व्यक्त किया। इस प्रकार सोचा: “हमसे पूछा जाएगा: इस प्रकृति को अपनी गति कहाँ से मिली? हम इसका उत्तर अपने आप से देंगे, क्योंकि यह एक महान संपूर्ण है, जिसके बाहर कुछ भी मौजूद नहीं हो सकता। हम कहते हैं कि गति अस्तित्व की एक विधा है, जो अनिवार्य रूप से पदार्थ के सार से अनुसरण करती है; वह पदार्थ अपनी ऊर्जा के कारण गति करता है; कि यह अपने आंदोलन का श्रेय इसमें निहित शक्तियों के लिए है।"

आधुनिक भौतिक अवधारणाओं के अनुसार, भौतिक वस्तुओं की प्रेक्षित गतियों का पूरा सेट वास्तव में चार प्रकार की मूलभूत अंतःक्रियाओं का प्रकटीकरण है: गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय, मजबूत और कमजोर परमाणु।

गुरुत्वाकर्षण संपर्क पिंडों में द्रव्यमान की उपस्थिति के कारण होता है, और यह मेगा वर्ल्ड में हावी होता है। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम इस अंतःक्रिया की स्थितियों और परिमाण की औपचारिक अभिव्यक्ति है। विद्युतचुंबकीय अन्योन्यक्रिया कई प्राथमिक कणों की एक विशिष्ट संपत्ति के कारण होती है, जिसे विद्युत आवेश कहा जाता है। यह परमाणु नाभिक के आयामों से अधिक दूरी तक मैक्रो- और माइक्रोवर्ल्ड में अग्रणी भूमिका निभाता है। विद्युत चुम्बकीय संपर्क के लिए धन्यवाद, परमाणु और अणु मौजूद हैं और पदार्थ के रासायनिक परिवर्तन होते हैं। परमाणु अंतःक्रियाएं केवल एक परमाणु नाभिक के आकार की तुलना में दूरी पर दिखाई देती हैं। सभी चार प्रकार की मौलिक बातचीत एक दूसरे से बहुत अलग हैं (विशेष रूप से, गुरुत्वाकर्षण संपर्क केवल आकर्षण है, जबकि विद्युत चुम्बकीय आकर्षण और प्रतिकर्षण के रूप में मौजूद है) और काफी भिन्न तंत्रों के कारण हैं। फिर भी, सैद्धांतिक भौतिकी के ढांचे के भीतर, सभी मूलभूत अंतःक्रियाओं के एक एकीकृत सिद्धांत के निर्माण की संभावना के बारे में एक प्रश्न है। इसके अलावा, 1983 में प्राथमिक कणों की परस्पर क्रिया के प्रायोगिक अध्ययन के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि प्राथमिक कणों की उच्च टक्कर ऊर्जाओं में, कमजोर और विद्युत चुम्बकीय संपर्क भिन्न नहीं होते हैं और उन्हें एकल इलेक्ट्रोवीक इंटरैक्शन के रूप में माना जा सकता है।

आधुनिक प्राकृतिक विज्ञानों में, साथ ही दर्शन में, पदार्थ के संगठन के स्तरों के बारे में बात करने के लिए प्रथागत है (वे संगठन के भौतिक, रासायनिक, जैविक स्तरों को अलग करते हैं), जिसका वर्गीकरण संबंधित प्रकार के आवंटन पर आधारित है पदार्थ की गति। विशेष रूप से, अपने संगठन के भौतिक स्तर पर पदार्थ की गति 4 मूलभूत अंतःक्रियाएं हैं जिन पर हमने विचार किया है; रासायनिक स्तर पर गति - पदार्थों का परिवर्तन; जैविक पर - एक जीवित जीव के भीतर चयापचय। पदार्थ संगठन के नामित स्तर उत्तरार्द्ध की जटिलता के क्रमिक रूपों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि प्रत्येक अगला स्तर पिछले एक से अभेद्य रेखा से अलग नहीं होता है, बल्कि इसके प्राकृतिक विकास का परिणाम होता है। विशेष रूप से, कार्बनिक पदार्थ न केवल जैविक जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप उत्पन्न हो सकते हैं, बल्कि उनके बिना भी - अकार्बनिक लोगों के संश्लेषण के परिणामस्वरूप। 1953 में, अमेरिकी रसायनज्ञ एस। मिलर ने प्रयोगात्मक रूप से अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक यौगिकों के एबोजेनिक संश्लेषण की संभावना को साबित किया। अकार्बनिक यौगिकों के मिश्रण के माध्यम से एक विद्युत निर्वहन पारित करते हुए, उन्होंने कार्बनिक अम्ल प्राप्त किए।

गति की दिशा की समस्या, जिसे एक अत्यंत सामान्य अर्थ में समझा जाता है, की व्याख्या ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु (प्रतिगमन) के सिद्धांत और आत्म-संगठन (प्रगति) के सिद्धांत के रूप में की जा सकती है।

ब्रह्मांड की ऊष्मा मृत्यु की परिकल्पना ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का परिणाम है। 19वीं शताब्दी के मध्य में इस परिकल्पना को सामने रखने वाले पहले लोगों में से एक जर्मन भौतिक विज्ञानी रूडोल्फ क्लॉसियस (1822 - 1888) थे, जो थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम की व्याख्या पर आधारित थे। यह दूसरे नियम से चलता है कि स्थूल स्तर पर निर्देशित और अपरिवर्तनीय भौतिक प्रक्रियाएं मौजूद हैं। इसे समझने के लिए निम्न उदाहरण पर विचार करें। मान लीजिए हम कमरे में एक ताजा उबली हुई केतली लाते हैं और उसमें से एक गिलास में पानी डालते हैं। यह स्पष्ट है कि केतली में पानी का तापमान परिवेश के तापमान से बहुत अधिक है। बता दें कि पानी का तापमान 100 डिग्री और कमरे का तापमान 18 डिग्री है। आगे क्या होगा? जाहिर है, पानी धीरे-धीरे ठंडा होगा, और हवा थोड़ी गर्म होगी। अंत में, पानी और हवा का तापमान बराबर हो जाएगा और 18.5 डिग्री होगा, यानी थर्मोडायनामिक संतुलन आ जाएगा। क्या घटनाओं के विपरीत दिशा में विकसित होना संभव है, जब पानी के साथ केतली हवा से गर्मी लेना शुरू कर देती है और परिणामस्वरूप, फिर से गर्म हो जाती है, और हवा, तदनुसार, ठंडी हो जाती है? विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक रूप से हाँ, लेकिन इसकी वास्तविक संभावना शून्य के करीब है।

हमारी दुनिया को एक विशाल थर्मोडायनामिक प्रणाली के रूप में देखा जा सकता है जो एक गैर-संतुलन स्थिति में है। ऊर्जा मुख्य रूप से गर्म तारों में केंद्रित होती है और धीरे-धीरे अधिक ठंडे इंटरस्टेलर स्पेस में चली जाती है। इस वैश्विक गैर-संतुलन के अस्तित्व के कारण, सभी उपलब्ध इंजन अंत में कुशल साबित होते हैं। इसलिए, थर्मोडायनामिक संतुलन की दिशा में वैश्विक प्रणाली के प्रयास से जुड़ी संभावनाओं का सवाल काफी स्वाभाविक है।

क्लॉसियस के अनुसार, ब्रह्मांड की एन्ट्रापी अधिकतम होती है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि ब्रह्मांड में, अंत में, सभी प्रकार की ऊर्जा को थर्मल गति की ऊर्जा में जाना चाहिए, जो ब्रह्मांड के पूरे पदार्थ में समान रूप से वितरित की जाएगी। उसके बाद, सभी मैक्रोस्कोपिक प्रक्रियाएं इसमें रुक जाएंगी या "थर्मल डेथ" हो जाएगी।

उदाहरण के लिए, सौर प्रणाली को एक बंद गैर-संतुलन थर्मोडायनामिक प्रणाली के रूप में माना जा सकता है। यहां की ऊर्जा मुख्य रूप से सूर्य में केंद्रित है। मनुष्य द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का 95% से अधिक सौर ऊर्जा है। जाहिर है, अगर यह हमें ऊर्जा की आपूर्ति करना बंद कर देता है, और हम इसके सभी भंडार का उपयोग करते हैं, तो कोई काम संभव नहीं होगा।

इस प्रकार, यदि पूरे आस-पास की दुनिया को वास्तव में एक बंद प्रणाली माना जाता है, जिस पर शास्त्रीय थर्मोडायनामिक्स के निष्कर्ष लागू होते हैं, तो जब संतुलन तक पहुंच जाता है, तो यह एक समान तापमान, पदार्थ का घनत्व और विकिरण के साथ एक सजातीय शरीर होना चाहिए, जिसमें नहीं ऊर्जा का निर्देशित परिवर्तन संभव होगा।

ब्रह्मांड की ऊष्मा मृत्यु की परिकल्पना पर मुख्य आपत्तियाँ इस प्रकार हैं: 1) ब्रह्मांड एक पृथक प्रणाली नहीं है। 2) ब्रह्मांड, असीमित समय के लिए अस्तित्व में है, फिर भी थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिति में क्यों नहीं पहुंचा है?

लंबे समय से यह विचार था कि केवल जैविक वस्तुओं और प्रणालियों में ही स्वयं को व्यवस्थित करने की क्षमता होती है। कंप्यूटर के आगमन, स्व-शिक्षण कार्यक्रमों और रोबोटिक्स के उद्भव के बाद, यह स्पष्ट हो गया कि कृत्रिम वस्तुएं भी विकसित हो सकती हैं। अपेक्षाकृत हाल ही में, यह पता चला कि मानव भागीदारी के बिना स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाली निर्जीव वस्तुओं में स्वयं को व्यवस्थित करने की क्षमता भी हो सकती है। विशेष रूप से, तरल पदार्थ और गैसों के गैर-स्थिर प्रवाह में स्थिर भंवरों के निर्माण की घटना को भौतिकी में जाना जाता है; लेजर में आदेशित विकिरण की उपस्थिति; क्रिस्टल का निर्माण और विकास। रसायन विज्ञान में, बेलौसोव-ज़ाबोटिंस्की प्रतिक्रिया में एकाग्रता में उतार-चढ़ाव।

स्व-संगठन की आवश्यकता और नियमों का अध्ययन सहक्रिया विज्ञान द्वारा किया जाता है। शब्द "सिनर्जेटिक्स" 70 के दशक की शुरुआत में प्रस्तावित किया गया था। 20 वीं सदी जर्मन भौतिक विज्ञानी हरमन हेकन (जन्म 1927)। स्व-संगठन के सिद्धांत के विकास में एक महान योगदान बेल्जियम और अमेरिकी भौतिक विज्ञानी इल्या प्रिगोगिन (1917 - 2003) द्वारा किया गया था। वर्तमान में, सहक्रिया विज्ञान वैज्ञानिक अनुसंधान का एक अंतःविषय क्षेत्र है, जिसका विषय प्राकृतिक और सामाजिक प्रणालियों में स्व-संगठन के सामान्य पैटर्न हैं।

कम क्रमित संरचनाओं से अधिक व्यवस्थित संरचनाओं के स्वतःस्फूर्त उद्भव के लिए, निम्नलिखित स्थितियों का संयोजन आवश्यक है:

वे केवल खुले सिस्टम में ही बन सकते हैं। उनकी घटना के लिए, बाहर से ऊर्जा का प्रवाह अनिवार्य है, नुकसान की भरपाई और आदेशित राज्यों के अस्तित्व को सुनिश्चित करना;

व्यवस्थित संरचनाएं मैक्रोस्कोपिक प्रणालियों में उत्पन्न होती हैं, अर्थात, बड़ी संख्या में परमाणुओं, अणुओं, कोशिकाओं आदि से युक्त सिस्टम। ऐसी प्रणालियों में क्रमबद्ध गति हमेशा सहकारी प्रकृति की होती है, क्योंकि इसमें बड़ी संख्या में वस्तुएं शामिल होती हैं।

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि स्व-संगठन किसी विशेष वर्ग के पदार्थों से जुड़ा नहीं है। यह केवल प्रणाली और पर्यावरण की विशेष आंतरिक और बाहरी परिस्थितियों में मौजूद है।

स्व-संगठन के सबसे सरल उदाहरण पर विचार करें - बेनार्ड कोशिकाएं। संवहन (इसकी परतों का मिश्रण) होने पर शुरू में सजातीय तरल की संरचना (यानी संगठन) देखी जा सकती है। तरल को प्रारंभिक क्षण में एक निश्चित स्थिर तापमान पर आराम करने दें। अगला, हम इसे नीचे से गर्म करना शुरू करेंगे। जैसे-जैसे हीटिंग की तीव्रता बढ़ती है, संवहन की घटना होती है: तरल की गर्म निचली परत फैलती है, हल्की हो जाती है और इसलिए ऊपर की ओर तैरने लगती है। इसे बदलने के लिए ऊपर से नीचे तक एक ठंडी और सघन परत उतरती है। सबसे पहले, यह छिटपुट रूप से होता है: अपड्राफ्ट एक स्थान पर और फिर दूसरे स्थान पर उत्पन्न होते हैं और लंबे समय तक नहीं रहते हैं। अर्थात्, संवहन एक अराजक मोड में आगे बढ़ता है। जब तरल की ऊपरी और निचली परतों के बीच तापमान का अंतर एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुँच जाता है, तो तस्वीर मौलिक रूप से बदल जाती है। तरल की पूरी मात्रा को समान कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में पहले से ही बंद प्रक्षेपवक्र के साथ तरल कणों के बिना संवहन गति होती है। तरल के साथ प्रयोगों के मामले में बेनार्ड कोशिकाओं के विशिष्ट आयाम मिलीमीटर रेंज (10 -3 मीटर) में हैं, जबकि अंतर-आणविक बलों की विशेषता स्थानिक पैमाने बहुत छोटी सीमा पर आती है: 10 -10 मीटर दूसरे शब्दों में, ए अलग बेनार्ड सेल में लगभग 10 21 अणु होते हैं। इस प्रकार, बड़ी संख्या में कण सुसंगत (सुसंगत) व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं।

बेनार्ड कोशिकाएं किसी भी तरल में उपयुक्त परिस्थितियों में बन सकती हैं। ऐसी कोशिकाएँ सूर्य की सतह पर पाई गई हैं और संभवतः पृथ्वी के मेंटल में मौजूद हैं। इसके अलावा, आधुनिक खगोलीय अवधारणाओं के अनुसार, ब्रह्मांड के अवलोकन योग्य भाग में सेलुलर संरचनाएं भी शामिल हैं - आकाशगंगाओं के समूह।

स्व-संगठन के अलावा, सहक्रिया विज्ञान की एक अन्य महत्वपूर्ण अवधारणा द्विभाजन की अवधारणा है। शब्द "द्विभाजन" - एक कांटा या दो में विभाजित - आधुनिक वैज्ञानिक शब्दावली में जटिल प्रणालियों के व्यवहार का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है जो प्रभावों और तनावों के अधीन होते हैं। एक निश्चित क्षण में, ऐसी प्रणालियों को एक महत्वपूर्ण विकल्प बनाना चाहिए: या तो विकास की एक या दूसरी शाखा के साथ जाना। द्विभाजन बिंदु पर स्थित एक प्रणाली का सबसे सरल उदाहरण बड़े व्यास के उत्तल गोले की सतह पर एक गेंद का अस्थिर संतुलन है। गेंद किसी भी दिशा में और लगभग किसी भी समय गोले की सतह से लुढ़क सकती है। बेनार्ड कोशिकाओं के साथ माना उदाहरण में, द्विभाजन बिंदु एक तरल पदार्थ में दाएं या बाएं हाथ की कोशिकाओं की यादृच्छिक घटना है। इसी तरह की तस्वीर जैविक विकास में भी देखी गई है: एक यादृच्छिक उत्परिवर्तन, जो जीव के गुणात्मक अपरिवर्तनीय पुनर्गठन की ओर ले जाएगा, सहक्रिया विज्ञान की भाषा में, एक द्विभाजन बिंदु है। इस प्रकार, द्विभाजन की अवधारणा का उपयोग पर्यावरण और सामाजिक सहित विभिन्न प्रकार की प्रणालियों में परिवर्तनों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है।

द्विभाजन बिंदु की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं यह हैं कि, सबसे पहले, इसके माध्यम से गुजरने से प्रणाली गुणात्मक रूप से नई स्थिति में स्थानांतरित हो जाती है, और दूसरी बात, अग्रिम में यह जानना असंभव है कि प्रणाली किस दिशा में विकसित होगी, अर्थात द्विभाजन विशिष्ट नहीं है निर्धारित।

यह स्पष्ट रूप से समझा जाना चाहिए कि सिनर्जेटिक्स का मुख्य विचार सहज (मानव मन के हस्तक्षेप के बिना) अव्यवस्थित से आदेशित संरचनाओं के उद्भव की संभावना का वर्णन करना है या, आई। प्रोगोगिन के शब्दों में, "अराजकता से आदेश" "

") 5 वीं शताब्दी के आसपास। ईसा पूर्व इ। जाहिर है, उनके शोध की पहली वस्तुओं में से एक यांत्रिक उठाने वाली मशीन थी, जिसका उपयोग थिएटर में देवताओं का चित्रण करने वाले अभिनेताओं को ऊपर उठाने और कम करने के लिए किया जाता था। इसलिए विज्ञान का नाम।

लोगों ने लंबे समय से देखा है कि वे चलती वस्तुओं की दुनिया में रहते हैं - पेड़ हिलते हैं, पक्षी उड़ते हैं, जहाज पालते हैं, धनुष से निशाना साधते हैं। इस तरह की रहस्यमय घटनाओं के कारणों ने तब प्राचीन और मध्यकालीन वैज्ञानिकों के दिमाग पर कब्जा कर लिया था।

1638 में, गैलीलियो गैलीली ने लिखा: "प्रकृति में आंदोलन से पुराना कुछ भी नहीं है, और दार्शनिकों ने इसके बारे में काफी कुछ और काफी मात्रा में लिखा है।" मध्य युग और पुनर्जागरण के प्राचीन और विशेष रूप से वैज्ञानिक (एन। कॉपरनिकस, जी। गैलीलियो, आई। केपलर, आर। डेसकार्टेस, आदि) ने पहले से ही गति के कुछ मुद्दों की सही व्याख्या की, लेकिन सामान्य तौर पर कानूनों की स्पष्ट समझ नहीं थी। गैलीलियो के समय में गति की।

पिंडों की गति का सिद्धांत पहली बार एक कठोर, सुसंगत विज्ञान के रूप में प्रकट होता है, जिसे यूक्लिड की ज्यामिति की तरह बनाया गया है, ऐसे सत्य पर जिन्हें प्रमाण (स्वयंसिद्ध) की आवश्यकता नहीं है, आइजैक न्यूटन के मौलिक कार्य में "गणितीय सिद्धांत प्राकृतिक दर्शन", 1687 में प्रकाशित हुआ। विज्ञान के पूर्ववर्ती वैज्ञानिकों के योगदान का आकलन करते हुए, महान न्यूटन ने कहा: "यदि हमने दूसरों की तुलना में आगे देखा है, तो यह इसलिए है क्योंकि हम दिग्गजों के कंधों पर खड़े थे।"

सामान्य तौर पर आंदोलन, किसी भी चीज की परवाह किए बिना आंदोलन मौजूद नहीं है और मौजूद नहीं हो सकता है। निकायों की गति केवल अन्य निकायों और उनके साथ जुड़े रिक्त स्थान के सापेक्ष हो सकती है। इसलिए, अपने काम की शुरुआत में, न्यूटन ने अंतरिक्ष के मौलिक रूप से महत्वपूर्ण प्रश्न को हल किया, जिसके सापेक्ष पिंडों की गति का अध्ययन किया जाएगा।

इस स्थान को संक्षिप्तता देने के लिए, न्यूटन इसके साथ एक समन्वय प्रणाली जोड़ता है जिसमें तीन परस्पर लंबवत अक्ष होते हैं।

न्यूटन ने निरपेक्ष स्थान की अवधारणा का परिचय दिया, जिसे वे इस प्रकार परिभाषित करते हैं: "निरपेक्ष स्थान अपने सार से, बाहरी किसी भी चीज की परवाह किए बिना, हमेशा वही और अचल रहता है।" गतिहीन के रूप में अंतरिक्ष की परिभाषा बिल्कुल गतिहीन समन्वय प्रणाली के अस्तित्व की धारणा के समान है, जिसके सापेक्ष भौतिक बिंदुओं और ठोस निकायों की गति पर विचार किया जाता है।

इस तरह की एक समन्वय प्रणाली के रूप में, न्यूटन ने लिया सूर्य केन्द्रित प्रणाली, जिसकी शुरुआत उन्होंने केंद्र में रखी, और तीन काल्पनिक परस्पर लंबवत कुल्हाड़ियों को तीन "स्थिर" तारों की ओर निर्देशित किया। लेकिन आज यह ज्ञात है कि दुनिया में कुछ भी बिल्कुल गतिहीन नहीं है - यह अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है और सूर्य के चारों ओर घूमता है, सूर्य आकाशगंगा के केंद्र के सापेक्ष चलता है, गैलेक्सी - दुनिया के केंद्र के सापेक्ष, आदि।

इस प्रकार, कड़ाई से बोलते हुए, बिल्कुल निश्चित समन्वय प्रणाली नहीं है। हालाँकि, पृथ्वी के सापेक्ष "स्थिर" तारों की गति इतनी धीमी है कि पृथ्वी पर लोगों द्वारा हल की गई अधिकांश समस्याओं के लिए, इस गति की उपेक्षा की जा सकती है और "स्थिर" तारे वास्तव में स्थिर हैं, और न्यूटन द्वारा प्रस्तावित बिल्कुल निश्चित समन्वय प्रणाली वास्तव में मौजूद है।

एक पूरी तरह से अचल समन्वय प्रणाली के संबंध में, न्यूटन ने अपना पहला कानून (स्वयंसिद्ध) तैयार किया: "प्रत्येक शरीर अपनी आराम की स्थिति या एकसमान सीधा गति में तब तक बना रहता है, जब तक कि लागू लोगों द्वारा इसे बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है। राज्य।"

तब से, न्यूटन के सूत्रीकरण को संपादकीय रूप से सुधारने के प्रयास होते रहे हैं और होते रहे हैं। सूत्रों में से एक इस तरह लगता है: "अंतरिक्ष में गतिमान पिंड अपनी गति के परिमाण और दिशा को बनाए रखना चाहता है" (जिसका अर्थ है कि आराम शून्य के बराबर गति से गति है)। यहां गति की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक की अवधारणा पहले ही पेश की जा चुकी है - अनुवाद, या रैखिक, गति। लाइन की गति को आमतौर पर वी दर्शाया जाता है।

आइए हम इस तथ्य पर ध्यान दें कि न्यूटन का पहला नियम केवल ट्रांसलेशनल (रेक्टिलिनियर) गति की बात करता है। हालांकि, हर कोई जानता है कि दुनिया में निकायों की एक और अधिक जटिल गति है - वक्रतापूर्ण, लेकिन इसके बारे में बाद में ...

निकायों की "अपनी स्थिति में रहने" और "अपनी गति के परिमाण और दिशा को बनाए रखने" की इच्छा को कहा जाता है जड़ता, या जड़ता, दूरभाष. शब्द "जड़ता" लैटिन है, रूसी में अनुवादित इसका अर्थ है "शांति", "निष्क्रियता"। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि जड़ता सामान्य रूप से पदार्थ की एक कार्बनिक संपत्ति है, "पदार्थ की सहज शक्ति", जैसा कि न्यूटन ने कहा था। यह न केवल यांत्रिक गति की विशेषता है, बल्कि अन्य प्राकृतिक घटनाओं, जैसे विद्युत, चुंबकीय, थर्मल की भी विशेषता है। जड़ता समाज के जीवन और व्यक्तियों के व्यवहार दोनों में प्रकट होती है। लेकिन वापस यांत्रिकी के लिए।

इसकी अनुवाद गति के दौरान शरीर की जड़ता का माप शरीर का द्रव्यमान होता है, जिसे आमतौर पर m द्वारा दर्शाया जाता है। यह स्थापित किया गया है कि स्थानान्तरण गति के मामले में, जड़त्व मूल्य शरीर द्वारा कब्जा किए गए आयतन के अंदर बड़े पैमाने पर वितरण से प्रभावित नहीं होता है। यह यांत्रिकी की कई समस्याओं को शरीर के विशिष्ट आयामों से अमूर्त करने के लिए हल करने के लिए आधार देता है और इसे एक भौतिक बिंदु से बदल देता है, जिसका द्रव्यमान शरीर के द्रव्यमान के बराबर होता है।

शरीर के कब्जे वाले आयतन में इस सशर्त बिंदु के स्थान को कहा जाता है शरीर के द्रव्यमान का केंद्र, या, जो लगभग समान लेकिन अधिक परिचित है, ग्रैविटी केंद्र.

1644 में आर। डेसकार्टेस द्वारा प्रस्तावित यांत्रिक रेक्टिलिनियर गति का माप, गति की मात्रा है, जिसे शरीर के द्रव्यमान और इसकी रैखिक गति के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है: एमवी।

एक नियम के रूप में, गतिमान निकाय लंबे समय तक अपनी गति को अपरिवर्तित नहीं रख सकते हैं: उड़ान में ईंधन के भंडार की खपत होती है, जिससे विमान का द्रव्यमान कम हो जाता है, ट्रेनें धीमी हो जाती हैं और तेज हो जाती हैं, उनकी गति बदल जाती है। गति में परिवर्तन का कारण क्या है? इस प्रश्न का उत्तर न्यूटन के दूसरे नियम (स्वयंसिद्ध) द्वारा दिया गया है, जो अपने आधुनिक सूत्रीकरण में ऐसा लगता है: एक भौतिक बिंदु की गति में परिवर्तन की दर इस बिंदु पर कार्य करने वाले बल के बराबर है।

तो, वह कारण जो पिंडों की गति का कारण बनता है (यदि शुरुआत में mV = 0 है) या उनकी गति को बदलता है (यदि mV शुरुआत में 0 के बराबर नहीं है) निरपेक्ष स्थान के सापेक्ष (न्यूटन ने अन्य रिक्त स्थान पर विचार नहीं किया) बल हैं। इन बलों को बाद में स्पष्ट नाम प्राप्त हुए - शारीरिक, या न्यूटोनियन, ताकत। उन्हें आमतौर पर एफ नामित किया जाता है।

न्यूटन ने स्वयं भौतिक बलों की निम्नलिखित परिभाषा दी: "एक लागू बल एक शरीर पर अपनी आराम की स्थिति या एकसमान सीधा गति को बदलने के लिए की जाने वाली क्रिया है।" शक्ति की और भी कई परिभाषाएँ हैं। एल कूपर और ई. रोजर्स - भौतिकी पर अद्भुत लोकप्रिय पुस्तकों के लेखक, बल की उबाऊ सख्त परिभाषाओं से बचते हुए, एक निश्चित मात्रा में चालाकी के साथ अपनी परिभाषा पेश करते हैं: "बल वे हैं जो खींचती हैं और धक्का देती हैं।" यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, लेकिन कुछ विचार क्या बल प्रकट होता है।

भौतिक बलों में शामिल हैं: बल, चुंबकीय (लेख "" देखें), लोच और प्लास्टिसिटी के बल, माध्यम के प्रतिरोध बल, प्रकाश और कई अन्य।

यदि शरीर की गति के दौरान इसका द्रव्यमान नहीं बदलता है (केवल इस मामले पर बाद में विचार किया जाएगा), तो न्यूटन के दूसरे नियम का निर्माण बहुत सरल है: "भौतिक बिंदु पर कार्य करने वाला बल द्रव्यमान के उत्पाद के बराबर होता है बिंदु और उसकी गति में परिवर्तन।"

किसी पिंड या बिंदु की रैखिक गति में परिवर्तन (परिमाण या दिशा में - इसे याद रखें) कहलाता है रैखिक त्वरणनिकायों या बिंदुओं और आमतौर पर एक द्वारा निरूपित किया जाता है।

वे त्वरण और वेग जिनके साथ पिंड निरपेक्ष स्थान के सापेक्ष गति करते हैं, कहलाते हैं पूर्ण त्वरणऔर स्पीड.

निरपेक्ष समन्वय प्रणाली के अलावा, कोई अन्य समन्वय प्रणालियों की कल्पना कर सकता है (निश्चित रूप से, कुछ मान्यताओं के साथ) जो एक सीधी रेखा में और समान रूप से निरपेक्ष के सापेक्ष चलती हैं। चूँकि (न्यूटन के प्रथम नियम के अनुसार) विराम और एकसमान रेखीय गति समान हैं, इसलिए न्यूटन के नियम ऐसी प्रणालियों में मान्य हैं, विशेषकर प्रथम नियम - जड़ता का नियम. इस कारण से, निरपेक्ष प्रणाली के सापेक्ष समान रूप से और सीधे चलने वाले समन्वय प्रणालियों को कहा जाता है जड़त्वीय समन्वय प्रणाली.

हालांकि, अधिकांश व्यावहारिक समस्याओं में, लोग निकायों की गति में रुचि रखते हैं जो दूर और अमूर्त पूर्ण स्थान के सापेक्ष नहीं हैं, और यहां तक ​​​​कि जड़त्वीय रिक्त स्थान के सापेक्ष भी नहीं, बल्कि अन्य निकट और काफी भौतिक निकायों के सापेक्ष, उदाहरण के लिए, एक यात्री के सापेक्ष एक यात्री कार बोडी। लेकिन ये अन्य निकाय (और उनके साथ जुड़े रिक्त स्थान और समन्वय प्रणाली) स्वयं एक गैर-रेक्टिलिनियर और गैर-समान तरीके से पूर्ण स्थान के सापेक्ष चलते हैं। ऐसे निकायों से जुड़ी समन्वय प्रणालियों को कहा जाता है मोबाइल. एल। यूलर (1707-1783) यांत्रिकी में जटिल समस्याओं को हल करने के लिए चलती समन्वय प्रणालियों का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे।

अन्य गतिशील पिंडों के सापेक्ष पिंडों की गति के उदाहरणों के साथ, हम अपने जीवन में लगातार मिलते रहते हैं। जहाज समुद्र और महासागरों पर चलते हैं, पृथ्वी की सतह के सापेक्ष चलते हुए, निरपेक्ष स्थान में घूमते हैं; कंडक्टर भागती हुई यात्री कार की दीवारों के सापेक्ष चलता है, डिब्बे के चारों ओर चाय ले जाता है; कार के तेज झटके आदि के साथ गिलास से चाय छलकती है।

ऐसी जटिल परिघटनाओं का वर्णन और अध्ययन करने के लिए, अवधारणाओं पोर्टेबल आंदोलनऔर सापेक्षिक गतिऔर उनके संगत पोर्टेबल और सापेक्ष वेग और त्वरण।

उपरोक्त उदाहरणों में से पहले में, निरपेक्ष स्थान के सापेक्ष पृथ्वी का घूमना स्थानान्तरण गति होगी, और पृथ्वी की सतह के सापेक्ष जहाज की गति सापेक्ष गति होगी।

कार की दीवारों के सापेक्ष कंडक्टर की गति का अध्ययन करने के लिए, पहले यह स्वीकार करना होगा कि पृथ्वी के घूमने से कंडक्टर की गति पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है, और इसलिए इस समस्या में पृथ्वी को गतिहीन माना जा सकता है। फिर यात्री कार की आवाजाही - पोर्टेबल आंदोलन, और कार के सापेक्ष कंडक्टर की गति - आंदोलन सापेक्ष है. सापेक्ष गति के साथ, पिंड एक दूसरे पर सीधे (स्पर्श करके) या कुछ दूरी पर (उदाहरण के लिए, चुंबकीय और गुरुत्वाकर्षण बातचीत) कार्य करते हैं।

इन प्रभावों की प्रकृति न्यूटन के तीसरे नियम (स्वयंसिद्ध) द्वारा निर्धारित होती है। यदि हम याद करें कि न्यूटन ने शरीर क्रिया पर लागू होने वाले भौतिक बलों को कहा है, तो तीसरा नियम निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है: "क्रिया प्रतिक्रिया के बराबर है।" यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कार्रवाई एक पर लागू होती है, और प्रतिक्रिया दो परस्पर क्रिया निकायों में से दूसरे पर लागू होती है। क्रिया और प्रतिक्रिया संतुलित नहीं हैं, लेकिन परस्पर क्रिया करने वाले निकायों के त्वरण का कारण बनते हैं, और छोटे द्रव्यमान वाला शरीर अधिक त्वरण के साथ चलता है।

हमें यह भी याद है कि न्यूटन का तीसरा नियम, पहले दो के विपरीत, किसी भी समन्वय प्रणाली में मान्य है, न कि केवल निरपेक्ष या जड़त्वीय में।

रेक्टिलाइनियर मोशन के अलावा, वक्रता गति प्रकृति में व्यापक है, जिसका सबसे सरल मामला एक सर्कल में गति है। हम भविष्य में केवल इस मामले पर विचार करेंगे, सर्कल सर्कुलर मोशन के साथ आंदोलन को बुलाएंगे। वृत्ताकार गति के उदाहरण: अपनी धुरी के चारों ओर पृथ्वी का घूमना, दरवाजों और झूलों की गति, अनगिनत पहियों का घूमना।

पिंडों और भौतिक बिंदुओं की गोलाकार गति या तो कुल्हाड़ियों के आसपास या बिंदुओं के आसपास हो सकती है।

वृत्तीय गति (साथ ही सीधी रेखा) निरपेक्ष, आलंकारिक और सापेक्ष हो सकती है।

रेक्टिलिनियर की तरह, वृत्ताकार गति की विशेषता गति, त्वरण, बल कारक, जड़ता का माप, गति का माप है। मात्रात्मक रूप से, ये सभी विशेषताएँ घूर्णन सामग्री बिंदु के रोटेशन के अक्ष से दूरी पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं। इस दूरी को रोटेशन की त्रिज्या कहा जाता है और इसे निरूपित किया जाता है आर .

जाइरोस्कोपिक तकनीक में, संवेग के क्षण को आमतौर पर गतिज क्षण कहा जाता है और इसे वृत्तीय गति की विशेषताओं के माध्यम से व्यक्त किया जाता है। इस प्रकार, गतिज क्षण शरीर की जड़ता के क्षण (घूर्णन की धुरी के सापेक्ष) और उसके कोणीय वेग का उत्पाद है।

स्वाभाविक रूप से, न्यूटन के नियम परिपत्र गति के लिए भी मान्य हैं। जैसा कि परिपत्र गति पर लागू होता है, इन कानूनों को कुछ हद तक सरल रूप से निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है।

• पहला नियम: एक घूर्णन पिंड निरपेक्ष स्थान के सापेक्ष अपने कोणीय संवेग के परिमाण और दिशा को बनाए रखता है (अर्थात, इसके कोणीय संवेग का परिमाण और दिशा)।
• दूसरा नियम: संवेग के क्षण के समय में परिवर्तन (गतिज क्षण) बलों के लागू क्षण के बराबर है।
• तीसरा नियम: क्रिया का क्षण प्रतिक्रिया के क्षण के बराबर है।

आंदोलन का कारण क्या है? अरस्तू - बल की कार्रवाई के तहत ही आंदोलन संभव है; बलों की अनुपस्थिति में, शरीर आराम से रहेगा। गैलीलियो - बलों के अभाव में भी शरीर गतिमान रह सकता है। बल अन्य बलों को संतुलित करने के लिए आवश्यक है, उदाहरण के लिए, घर्षण बल न्यूटन - ने गति के नियम तैयार किए।

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वास्तव में, प्राचीन काल में भी, अरस्तू ने बहुत स्पष्ट रूप से और दृढ़ता से आंदोलन के कारण की व्याख्या की थी। उन्होंने एक आसान सा सवाल पूछा- अगर कोई गधा रास्ते में किसी अर्बा को घसीट रहा है तो अरबा के हिलने-डुलने का कारण क्या है? - एक सरल सहज उत्तर होना - गाड़ी की गति का कारण गधे की क्रिया है।

इस उत्तर पर तब तक सवाल नहीं उठाया गया जब तक कि गैलीलियो ने अरस्तू की गलती को नहीं देखा - रेक्टिलिनर एकसमान गति का कोई कारण नहीं है, यदि शरीर गति में है, तो हस्तक्षेप के अभाव में, शरीर अनिश्चित काल तक चलेगा:
... शरीर द्वारा खोजी गई गति की डिग्री अपने स्वभाव में ही निहित है, जबकि त्वरण या मंदी के कारण बाहरी हैं; यह केवल एक क्षैतिज तल पर देखा जा सकता है, क्योंकि एक झुकाव वाले विमान को नीचे ले जाने पर त्वरण देखा जाता है, और ऊपर जाने पर, मंदी। इससे यह पता चलता है कि क्षैतिज गति शाश्वत है, क्योंकि यदि यह एक समान है, तो यह किसी भी चीज से कमजोर नहीं होती है, धीमी नहीं होती है और नष्ट नहीं होती है।

यह सहज ज्ञान युक्त त्रुटि भौतिकी के पाठों में भी मौजूद है: यदि आप इस विषय का अध्ययन करने से पहले (और कभी-कभी इसका अध्ययन करने के बाद) छात्रों से पूछते हैं, "एक सपाट सीधी-रेखा वाली सड़क पर एक कार की, उदाहरण के लिए, एक समान गति का कारण क्या है?" , तो बहुत बार आप सुन सकते हैं कि इंजन के संचालन में इस मामले में कार की गति का कारण। यह उत्तर इस तथ्य से संबंधित है कि, वास्तव में, यदि आप इंजन बंद कर देते हैं, तो कार बहुत जल्दी रुक जाएगी।
यही कारण है कि पाठ्यपुस्तक से न केवल शब्दों का उपयोग करके, गतिशीलता के बुनियादी नियमों को विस्तार से समझाना जरूरी है,
यहाँ, उदाहरण के लिए, पाठ्यपुस्तकों में न्यूटन के पहले, दूसरे और तीसरे नियमों के कौन से सूत्र पाए जा सकते हैं:

लेखक 1 न्यूटन का नियम 2 न्यूटन का नियम 3 न्यूटन का नियम
का। काबर्डिन संदर्भ के ऐसे फ्रेम हैं, जिनके सापेक्ष कोई अन्य पिंड उन पर कार्य नहीं करते हैं, तो उनके सापेक्ष गतिमान पिंड अपनी गति को स्थिर रखते हैं। शरीर पर कार्य करने वाला बल शरीर के द्रव्यमान और इस बल द्वारा लगाए गए त्वरण के गुणनफल के बराबर होता है। मापांक में बराबर और दिशा में विपरीत

एस.वी. ग्रोमोव
कक्षा 10 कोई भी पिंड, जब तक वह अलग-थलग रहता है, अपनी आराम की स्थिति या एकसमान रेक्टिलाइनियर गति को बनाए रखता है। यदि आसपास के पिंड m द्रव्यमान के एक कण पर F बल के साथ कार्य करते हैं, तो यह कण ऐसा त्वरण प्राप्त करता है कि उत्पाद का उत्पाद इसका द्रव्यमान और त्वरण अभिनय बल के बराबर होगा दो कणों की परस्पर क्रिया बल हमेशा निरपेक्ष मान में बराबर होते हैं और उन्हें जोड़ने वाली सीधी रेखा के साथ विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं।

एस.वी. ग्रोमोव
8 वीं कक्षा। कोई भी पिंड, जब तक वह अलग-थलग रहता है, अपनी आराम की स्थिति या एकसमान रेक्टिलाइनियर गति को बनाए रखता है पिंड के द्रव्यमान और उसके त्वरण का गुणन उस बल के बराबर होता है जिसके साथ आसपास के पिंड उस पर कार्य करते हैं वे बल जिनके साथ दो पिंड परस्पर क्रिया करते हैं परिमाण में बराबर और विपरीत दिशा में

आई.के. किकोइन संदर्भ के ऐसे फ्रेम हैं, जिनके संबंध में एक अनुवादित रूप से गतिमान पिंड अपनी गति को स्थिर रखता है यदि कोई अन्य निकाय उस पर कार्य नहीं करता है (या अन्य निकायों की कार्रवाई की भरपाई की जाती है) शरीर पर कार्य करने वाला बल के उत्पाद के बराबर होता है पिंड का द्रव्यमान और इस बल द्वारा लगाया गया त्वरण परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होता है

लेकिन मूल पर वापस:
1 नियम (लेखक के न्यूटन के सूत्रीकरण में)
कोई भी पिंड आराम की स्थिति या एकसमान रेक्टिलाइनियर गति को बनाए रखता है, जब तक कि उसे अभिनय बलों के प्रभाव में इसे बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है।
न्यूटन ने अपने तत्वों में लिखा है:
एक लागू बल एक शरीर पर अपनी आराम की स्थिति या एकसमान सीधा गति को बदलने के लिए की जाने वाली क्रिया है।

शक्ति केवल क्रिया में ही प्रकट होती है और उसके समाप्त होने के बाद वह शरीर में नहीं रहती है। केवल जड़त्व के कारण शरीर अपनी नई अवस्था को बनाए रखता है। लागू बल की उत्पत्ति भिन्न हो सकती है: प्रभाव से, दबाव से, अभिकेन्द्र बल से।

इसके अलावा, प्रदर्शनों की एक श्रृंखला आयोजित करना आवश्यक है प्रयोगों, गैलीलियो के मानसिक अनुभव सहित।
गैलीलियो के अनुभव। एक झुका हुआ विमान लें, उसके ऊपर एक गेंद रखें। यदि गेंद झुके हुए तल से लुढ़कती है और असमान क्षैतिज क्षेत्र से टकराती है, तो यह जल्द ही रुक जाएगी। यदि क्षैतिज खंड सपाट है, तो गेंद आगे लुढ़क जाएगी। इसका मतलब यह है कि यदि क्षैतिज खंड की ओर से गति करने में कोई बाधा नहीं होती, तो गेंद अनिश्चित काल तक चलती। और इसका मतलब है कि शरीर को गति करने के लिए दूसरे शरीर के प्रभाव की आवश्यकता नहीं है। इसलिए, एकसमान रेखीय गति का कोई कारण नहीं है।

इसके अलावा, गैलीलियो ने इस तथ्य को साबित किया कि एक समान और सीधा चलने वाले शरीर में कोई परिवर्तन नहीं होता है। वे कहते हैं: कोई भी अनुभव एक समान रेखीय गति की उपस्थिति या उसकी अनुपस्थिति को सिद्ध नहीं कर सकता है। यदि कोई परिवर्तन नहीं होते हैं, तो एकसमान सीधी गति, आराम की तरह, शरीर की एक अवस्था है, प्रक्रिया नहीं।

मुख्य निष्कर्ष:
एकसमान रेखीय गति के कोई कारण नहीं हैं:

1. यदि अन्य निकाय शरीर पर कार्य नहीं करते हैं या निकायों की कार्रवाई की भरपाई की जाती है, तो शरीर समान रूप से और सीधा चलता है
2. यदि शरीर समान रूप से और सीधा चलता है, तो अन्य निकाय उस पर कार्य नहीं करते हैं या निकायों की कार्रवाई की भरपाई की जाती है।
3. यदि पिंड एकसमान रेक्टिलाइनियर गति की स्थिति में है, तो इसके साथ जुड़ा हुआ संदर्भ फ्रेम जड़त्वीय है।
4. केवल संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम में ही गतिकी के नियमों का अनुप्रयोग होता है।

"जड़ता" की अवधारणा का अध्ययन करते समय एक और समस्या उत्पन्न होती है। जड़त्व की अवधारणा के विरोध में रखते हुए, इस अवधारणा पर विचार करना सबसे आसान है, इसलिए इसे बेहतर तरीके से याद किया जाता है। जड़ता और जड़ता समान शब्द हैं, लेकिन उनके अलग-अलग अर्थ हैं।
जड़ता निकायों की संपत्ति है जो उनके आंदोलन (गति) की प्रकृति में परिवर्तन को रोकने के लिए है।
जड़ता एक समान सीधी गति या विराम की अवस्था है।

शरीर के हिलने-डुलने का कारण अन्य शरीरों के इस शरीर पर होने वाली क्रिया है। गेंद तभी लुढ़केगी जब आप उसे मारेंगे। यदि कोई व्यक्ति फर्श से धक्का देता है तो वह कूद जाएगा। कुछ शरीर कुछ दूरी पर कार्य करते हैं। तो, पृथ्वी चारों ओर सब कुछ आकर्षित करती है, इसलिए, यदि आप गेंद को अपने हाथों से छोड़ते हैं, तो यह तुरंत नीचे की ओर बढ़ना शुरू कर देगी। एक शरीर की गति भी तभी बदल सकती है जब अन्य शरीर इस शरीर पर कार्य करें। उदाहरण के लिए, एक गेंद दीवार से टकराने पर अपनी गति की गति को अचानक बदल देती है, और एक पक्षी अपने पंखों और पूंछ से हवा को दूर धकेलते हुए एक तेज मोड़ लेता है।

उपरोक्त सभी उदाहरण और कई अन्य जो हमें हर कदम पर मिलते हैं, यह इंगित करते हैं कि एक शरीर अपनी गति को तभी बदल सकता है जब अन्य निकाय उस पर कार्य करें। और इसके विपरीत, यदि कोई अन्य शरीर शरीर पर कार्य नहीं करता है, तो शरीर आराम से होगा या समान रूप से और सीधा चलेगा। पहली बार जी. गैलीलियो 17वीं सदी की शुरुआत में इस निष्कर्ष पर पहुंचे और एक सदी बाद, आई. न्यूटन ने इसे यांत्रिकी के बुनियादी नियमों में से एक कहा।

किसी पिंड की गति को बनाए रखने की क्षमता को उसकी जड़ता कहा जाता है। इसलिए जी. गैलीलियो द्वारा खोजा गया और आई. न्यूटन द्वारा प्रतिपादित नियम को जड़त्व का नियम या न्यूटन का प्रथम नियम कहा जाता है।

जड़त्व का नियम सभी संदर्भों में मान्य नहीं है। उदाहरण के लिए, चलती कार से जुड़े संदर्भ के फ्रेम में, उसका चालक अचानक ब्रेक लगाने के दौरान आगे बढ़ना शुरू कर देता है, हालांकि कोई भी शरीर उस पर कार्य नहीं करता है। एक डिस्क पर खड़े होकर जो अपनी धुरी के चारों ओर घूमना शुरू कर देती है, हमें लगता है कि कोई अज्ञात बल हमें इस डिस्क के केंद्र से कैसे ले जाता है। जाहिर है, संदर्भ के इन दो फ्रेमों में - एक ब्रेकिंग कार और एक घूर्णन डिस्क, जड़ता का नियम पूरा नहीं होता है।

संदर्भ के फ्रेम जिसमें जड़त्व का नियम पूरा होता है, संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम कहलाते हैं। पृथ्वी से जुड़े संदर्भ के फ्रेम को जड़त्वीय माना जा सकता है, हालांकि, जैसा कि आप जानते हैं, पृथ्वी (पिछले उदाहरणों में से एक में डिस्क की तरह) अपनी धुरी के चारों ओर घूमती है, लेकिन इतनी धीमी गति से कि केवल बहुत ही सटीक माप से पता चलता है कि संदर्भ के इस फ्रेम में जड़ता नहीं देखी जाती है।

यदि संदर्भ निकाय जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष समान रूप से, सीधा और अनुवाद रूप से चलता है, तो इस शरीर से जुड़ा संदर्भ फ्रेम भी जड़त्वीय है। आइए हम इसे संदर्भ के एक फ्रेम से दूसरे फ्रेम में संक्रमण में वेगों के परिवर्तन के लिए नियम का उपयोग करके साबित करें (देखें 2)। मान लें कि शरीर M की गति (चित्र 7 देखें), संदर्भ C 1 के फ्रेम में मापी गई, v 1 के बराबर हो, फिर उसी पिंड की गति v2, लेकिन संदर्भ C 2 के फ्रेम में मापी गई, सापेक्ष चलती है गति v के साथ C 1 के बराबर है:

वी 2 = वी 1 - वी (7.1)

(7.1) से यह इस प्रकार है कि समय अंतराल डीटी पर गति डीवी 1 और डीवी 2 में परिवर्तन समान होना चाहिए, क्योंकि गति वी अपरिवर्तित रहती है। इसलिए, संदर्भ के दोनों फ़्रेमों में मापा गया शरीर M का त्वरण मान भी समान होगा। विशेष रूप से, यदि शरीर एम, जो अन्य निकायों से प्रभावित नहीं है, बिना त्वरण के चलता है, अर्थात समान रूप से, संदर्भ सी 1 के फ्रेम में, तो फ्रेम सी 2 के सापेक्ष इसकी गति भी एक समान होगी, जिसका अर्थ है कि फ्रेम संदर्भ सी 2 को भी जड़त्वीय माना जा सकता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि हम पृथ्वी को संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम के रूप में मानते हैं, तो एक समान रूप से, सीधे और उत्तरोत्तर चलती ट्रेन कार को भी संदर्भ का एक जड़त्वीय फ्रेम माना जा सकता है।

समीक्षा प्रश्न:

गतिकी क्या अध्ययन करती है?

शरीर में तेजी का कारण क्या है?

किसी पिंड की जड़ता को परिभाषित करें और जड़त्व का नियम तैयार करें।

किस संदर्भ प्रणाली को जड़त्वीय कहा जाता है?

· संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम का उदाहरण दें और जिनमें जड़त्व के नियम का सम्मान नहीं किया जाता है।

चावल। 7. संदर्भ C2 का फ्रेम जड़त्वीय है, क्योंकि यह जड़त्वीय फ्रेम C1 के सापेक्ष गति v के साथ समान रूप से और सीधा रूप से चलता है। सिस्टम C1 में इस पिंड के ज्ञात वेग v1 से सिस्टम C2 के सापेक्ष शरीर M के वेग v2 की गणना के लिए एक विधि दिखाई गई है।

§ 8. बल - पिंडों की परस्पर क्रिया का एक उपाय: बलों के प्रकार और उनका मापन