******************* Bueno, ¿y quién de nosotros ha leído los "Principios" de Newton? *****************

Tomo la revista "Ciencia y Vida" No. 1 2020. La pregunta "¿Por qué Einstein es el mejor físico?" Llama la atención en la portada. ¿En serio por qué? Abro el artículo de Eugene Berkovich, "La tragedia de Einstein o el feliz Sísifo". Comienza así: “¿Quién es el mejor físico? Pregúntele a cualquiera sobre esto, cualquiera le dirá: Albert Einstein. No es por nada que el estricto académico Lev Landau lo colocó primero en la jerarquía de los físicos ".

Pero, Sr. Berkovich, después de todo, Landau clasificó, como me parece, solo físicos que actuaban en ese momento. Al menos donde se menciona la escala de Landau, Newton no se menciona allí. Con toda la "modestia" de Landau, no puedo imaginar que en algún lugar haya una lista compilada por él y en la que estén Newton y Landau.

"Pregúntale a alguien sobre esto ...". El Sr. Berkovich se toma la libertad de ser responsable de todos. Bueno, cualquiera, cualquiera, quiero llevarme. Me tomo Y respondo: el mejor físico es Isaac Newton.

Y recordé este artículo: ¿Por qué los británicos pusieron a Sir Isaac por encima de Albert Einstein ?

Este artículo me consoló. Es cierto que creo que el mayor logro de la física del siglo XX es la teoría cuántica. Y creo que cualquier físico que esté familiarizado con la teoría de la relatividad y la teoría cuántica lo confirmará. A continuación, debe tener en cuenta que estos son los resultados de una encuesta intra-inglesa. El resultado de una posible encuesta entre israelíes es obvio. ¿Es posible objetivar la respuesta? No del todo, por supuesto. Sin embargo, en cualquier caso, debe considerar los logros con más detalle. Pero, ¿cómo tener en cuenta la diferencia en las condiciones iniciales: el estado de la ciencia en la época de Newton y en la época de Einstein? En qué Newton podría confiar y en qué Einstein es una gran diferencia.
Por supuesto, no hay una línea de escala para medir la grandeza de las personas. ¿Qué tipo de argumentos pueden comparar los físicos por la grandeza? Lo siguiente serán los argumentos, tal como los entiendo.

Newton

" Él es el más feliz, el sistema del mundo solo se puede instalar una vez " (Lagrange)
Fuentes básicas de información:

• Arnold Huygens y Barrow. Newton y Hook.
• Ackroyd Newton
• Vavilov Isaac Newton
• Vavilov Principios e hipótesis de la óptica de Newton.

Confío completamente en estas fuentes.

Me fascinó el libro de Arnold "Huygens y Barrow. Newton y Hook ". Es sorprendente cuánto desconocido (para mí, al menos) Arnold vio en los Principios de Newton. ¿Y quién de nosotros lee las fuentes primarias?

A continuación hay algunas citas modificadas y algunas precisas de Arnold.

El trabajo principal de Newton, Los principios matemáticos de la filosofía natural, tiene más de 300 años. Este libro sentó las bases de toda la física teórica moderna.

La perspectiva histórica, así como la espacial, reduce la escala de los individuos y sus asuntos. Los grandiosos descubrimientos de aquellos tiempos ahora desde la distancia nos parecen más pequeños de lo que realmente fueron.

Newton abordó el problema de la luz. Descompuso la luz blanca en componentes del arco iris, determinó los colores del espectro solar y sentó las bases para la espectroscopia moderna, una ciencia de ondas en gran medida. Sin embargo, Newton se adhirió a la teoría corpuscular: la luz como una corriente de partículas. Newton, sin embargo, fue el primero en medir la longitud de onda de la luz.

Recolectó en grandes cantidades recetas alquímicas, conservadas de la Edad Media, y tenía la intención de hacer oro de acuerdo con las instrucciones contenidas en ellas. Los esfuerzos realizados por él en esto excedieron en gran medida los que crearon sus trabajos matemáticos y físicos.

En una disputa con Hooke, Newton se posiciona como matemático y Hooke como físico. Un físico presenta hipótesis y puede no probarlas; un matemático debe probarlas. “Los matemáticos que descubren todo, establecen todo y prueban todo, deben contentarse con el papel de calculadoras y trabajadores secos. El otro, que no puede probar nada, pero solo reclama todo y tiene todo sobre la marcha, le quita toda la fama tanto a sus predecesores como a sus seguidores ... Y ahora tengo que admitir que ahora obtuve todo de él, y que yo mismo solo conté, probé y realicé todo el trabajo de un animal de carga de acuerdo con los inventos de este gran hombre "

El estilo newtoniano de razonamiento matemático en sus Principios es el anti-burbaquismo: un enfoque visual e intuitivo.

Con respecto al argumento de Newton de que las capas externas no actúan sobre la piedra dentro de la Tierra, es decir, el campo gravitacional dentro de la esfera homogénea es igual a cero: este ejemplo del argumento de Newton muestra cómo fue posible resolver problemas desde la teoría potencial sin análisis, sin saber teoría de las funciones armónicas, ni la solución fundamental de la ecuación de Laplace, ni los potenciales de una capa simple y doble. Consideraciones similares que precedieron a la aparición del análisis a menudo se encontraron en los trabajos de aquellos tiempos y resultaron ser extremadamente poderosas. Aquí hay un ejemplo de un problema que personas como Barrow, Newton, Huygens resolverían en cuestión de minutos y que los matemáticos modernos no pueden resolver rápidamente (en cualquier caso, aún no he visto a un matemático que pueda resolverlo rápidamente):

Calcular

$$$$ display $$ \ lim_ {x → 0} ⁡ [(sin⁡tg (x) -tg sin⁡ (x)) / (arcsin⁡arctg (x) - arctg arcsin⁡ (x))] $$ display $ $ $

Newton señaló que las leyes de la naturaleza se expresan mediante las ecuaciones diferenciales que inventó. Las ecuaciones diferenciales separadas, y a veces muy importantes, se han considerado e incluso resuelto antes, pero Newton se lo debe a su transformación en una herramienta matemática independiente y muy poderosa.

Newton descubrió una forma de resolver cualquier ecuación, no solo diferencial, sino también, por ejemplo, algebraica usando series infinitas. Todo debe estar dispuesto en filas interminables . Por lo tanto, cuando tuvo que resolver una ecuación, ya sea una ecuación diferencial o, por ejemplo, una relación que define alguna función desconocida (ahora se llamaría una de las formas del teorema de la función implícita), Newton actuó de acuerdo con la siguiente receta. Todas las funciones se descomponen en series de potencia, las series se sustituyen entre sí, los coeficientes son iguales en los mismos grados, y uno tras otro son los coeficientes de la función desconocida. El teorema sobre la existencia y la unicidad de las soluciones de ecuaciones diferenciales de esta manera se demuestra instantáneamente al mismo tiempo que el teorema de la dependencia de las condiciones iniciales, a menos que a uno le importe la convergencia de la serie resultante. En cuanto a la convergencia, estas series convergen tan rápidamente que Newton, aunque no probó estrictamente la convergencia, no lo dudó. Poseía el concepto de convergencia y series calculadas explícitamente para ejemplos concretos con una gran cantidad de caracteres (en la misma carta, Leibniz Newton escribe que estaba "simplemente avergonzado de admitir cuántos caracteres hizo con estos cálculos). Se dio cuenta de que su serie convergía como una progresión geométrica y, por lo tanto, no tenía dudas sobre la convergencia de su serie. Siguiendo a su maestro Barrow, Newton reconoció que el análisis permite la justificación, pero con toda razón no consideró útil detenerse en el razonamiento ("Podría alargarse mediante un razonamiento apogógico", escribió Barrow, "pero ¿para qué?").

¿Cuál es su principal descubrimiento matemático? Newton inventó la serie Taylor, la principal herramienta de análisis . Por supuesto, puede haber cierto desconcierto asociado con el hecho de que Taylor fue alumno de Newton y su trabajo correspondiente data de 1715. Incluso se podría decir que en el trabajo de Newton no hay ninguna serie de Taylor. Esto es cierto, pero solo en parte. Esto es lo que realmente se hizo. Primero, Newton encontró descomposiciones de todas las funciones elementales (seno, exponente, logaritmo, etc.) en series de Taylor y, por lo tanto, se convenció de que todas las funciones encontradas en el análisis se expandieron en series de potencia. Estas series, una de ellas se llama la fórmula binomial de Newton (el indicador en esta fórmula, por supuesto, no es necesariamente un número natural), las escribió y las usó constantemente. Newton creía acertadamente que todos los cálculos en el análisis no deberían realizarse por diferenciaciones múltiples, sino con la ayuda de expansiones en series de potencia. (Por ejemplo, la fórmula de Taylor le sirvió más para calcular derivados que para funciones de descomposición, un punto de vista, desafortunadamente, suplantado en la enseñanza del análisis por el engorroso aparato de Leibniz infinitesimal). Newton obtuvo una fórmula similar a la serie de Taylor en el cálculo de diferencias finitas: la fórmula de Newton y, finalmente, él también tiene la fórmula de Taylor en forma general, solo en aquellos lugares donde deberían estar los factoriales, hay algunos coeficientes explícitos no escritos.

Newton gastó la mayor parte de su tiempo y energía en alquimia y teología. Los principales descubrimientos de Newton fueron hechos por él en dos años de estudiante, en los años veintitrés y veinticuatro de su vida. Después de Principia (completado por él a la edad de cuarenta y cuatro), Newton se alejó del trabajo científico activo).

Entre los principios físicos más importantes contenidos en Principia, debe tenerse en cuenta: 1) la idea de la relatividad del espacio y el tiempo ("en la naturaleza no hay un cuerpo en reposo, ... ni movimiento uniforme"), 2) la hipótesis de la existencia de sistemas de coordenadas inerciales, 3) el principio del determinismo: posición y las velocidades de todas las partículas del mundo en el momento inicial determinan todo su futuro y todo su pasado.

El universo, que parecía caótico, después de que Principia resultó ser una apariencia de un reloj bien establecido . Newton percibió esta regularidad y simplicidad de los principios básicos de los que se derivan todos los movimientos observables complejos como evidencia del Ser de Dios: "Una combinación tan elegante del Sol, los planetas y los cometas no podría ocurrir sino por la intención y el poder de un ser poderoso y sabio ... Estas reglas no para todos como el alma del mundo, sino como el gobernante del universo, y de acuerdo con su dominio, el Señor Dios Todopoderoso debería ser llamado) ".

Es imposible enumerar aquí al menos los principales logros concretos establecidos en Principia. Solo menciono la construcción de la teoría de los límites (excepto quizás por la notación), la prueba topológica de la trascendencia de las integrales abelianas (Lema XXVIII), el cálculo de la resistencia al movimiento en un medio enrarecido con altas velocidades supersónicas (que encontró aplicaciones solo en la era de la astronáutica), el estudio del problema variacional de un cuerpo de menor resistencia para longitud y anchura dada (la solución a este problema tiene una característica interna que Newton conocía, y sus editores en el siglo XX aparentemente no conocían y suavizaron a Newton dibujo del cielo), cálculo de las perturbaciones del movimiento de la luna por el sol.

La brecha bicentenaria desde los ingeniosos descubrimientos de Huygens y Newton hasta la geometrización de las matemáticas por Riemann y Poincare parece un desierto matemático lleno de cálculos.

Principia tiene dos páginas puramente matemáticas que contienen una prueba topológica sorprendentemente moderna del notable teorema de trascendencia para las integrales abelianas. Perdido entre los estudios mecánicos celestes, este teorema de Newton atrajo poca atención de los matemáticos. Quizás esto sucedió porque el razonamiento topológico de Newton superó el nivel de la ciencia de su tiempo en un par de cientos de años. La prueba de Newton se basa esencialmente en el estudio de algunas superficies Riemann equivalentes de curvas algebraicas, por lo tanto, es incomprensible tanto desde el punto de vista de sus contemporáneos como para la teoría de las funciones planteada en la teoría de conjuntos de matemáticos variables reales del siglo XX, que temen a las funciones de valores múltiples.

Hoy, las ideas en las que se basa la prueba de Newton se llaman ideas de continuación analítica y monodromía. Subrayan la teoría de las superficies de Riemann y una serie de divisiones de la topología moderna, la geometría algebraica y la teoría de las ecuaciones diferenciales, que se asocian principalmente con el nombre de Poincare, esas divisiones donde el análisis es más probable que se fusione con la geometría que con el álgebra.

La prueba olvidada de Newton de los óvalos no cuadrados algebraicos fue la primera "prueba de la imposibilidad" en las matemáticas de los tiempos modernos: el prototipo de pruebas futuras de la imposibilidad de resolver las ecuaciones algebraicas en radicales (Abel) y la insolubilidad de las ecuaciones diferenciales en funciones elementales o cuadraturas (Liouville), y no fue sin razón la prueba de que Newton lo comparó con la irracionalidad de Newton. raíces cuadradas en los "Elementos" de Euclides.

Al comparar los textos de Newton hoy con los comentarios de sus seguidores, uno se pregunta cuánto la exposición original de Newton es más moderna, más clara e ideológicamente más rica que la traducción de los comentaristas de sus ideas geométricas al lenguaje formal del cálculo de Leibniz.

Aquí es donde termino de citar a Arnold.

Si alguien argumenta que lo que se cita se refiere más a las matemáticas que a la física, entonces debe tenerse en cuenta que en aquellos días, las matemáticas eran más terrenales. Ella era solo el lenguaje de la física. La mayoría de los matemáticos extrajeron ideas de la realidad física. Solo la teoría de números ya se separó del mundo físico. Y todo el análisis surgió de la mecánica. Para un físico, la derivada es velocidad, etc.

Ahora una lista más sistemática de los logros de Newton.

Mecánica clásica

Newton formuló claramente lo absoluto del espacio y el tiempo y la relatividad de los sistemas de referencia de inercia espacial.

El espacio es tridimensional y euclidiano . En el espacio de la mecánica clásica hay una distancia absoluta:

$$

$$ϱ (\ mathbf {x}, \ mathbf {y}) = \ sqrt {(\ mathbf {x} - \ mathbf {y}) ^ 2}$$

La posibilidad potencial de una transferencia arbitrariamente alta de interacción nos permite introducir el tiempo absoluto de la mecánica clásica con la distancia:

$$

$$ϱ (t_1, t_2) = \ sqrt {(t_1-t_2) ^ 2}$$

El tiempo es unidimensional y euclidiano .

Newton sugiere considerar cualquier objeto material como un sistema de puntos materiales.

Newton creó la mecánica. En los sistemas de referencia inerciales, funcionan tres leyes de la mecánica, que determinan completamente el movimiento de un punto material y cuerpos como sistemas de puntos materiales. La mecánica celeste, la teoría cinética molecular, la teoría del continuo, la física estadística, la cinética física se basan en la mecánica newtoniana.

Leyes de Newton

La ley de la inercia . Es equivalente a reconocer la existencia de sistemas de referencia inerciales.

La ley básica de la dinámica : para cada k-ésimo punto material del sistema,

$$

$$m_k (d ^ 2 \ mathbf {r_k)} / (dt ^ 2) = \ mathbf {F_k} = \ mathbf {F_k ^ {in}} + \ mathbf {F_k ^ {ex}} = ∑_j \ mathbf { F ^ {in} _ {j, k}} + \ mathbf {F_k ^ {ex}}$$

$$

$$m_k = const$$

$$$\ mathbf {F} ^ {in} _ {j, k} (t)$ Es la fuerza con la que j actúa sobre k.
in = fuerzas internas del sistema
ex - fuerzas externas del sistema
La característica de conducción es la fuerza, la característica inerte es la masa .

Ley de acción y reacción :

$$

$$\ mathbf {F} ^ {in} _ {k, j} (t) = - \ mathbf {F} ^ {in} _ {j, k} (t)$$

Modificaciones del formalismo newtoniano

Es notable que el formalismo newtoniano admite modificaciones equivalentes en las que desaparece el concepto de fuerza y ​​que permiten la transición de un sistema discreto de puntos materiales a un continuo material: un campo.

La utilidad de varios formalismos es que:

• Algunas tareas son más fáciles de resolver en otros formalismos.
• Algunos formalismos son más convenientes para el desarrollo de la teoría.

Ventajas del formalismo de Lagrange y sus derivados:

• No funciona con todas las coordenadas, sino solo con coordenadas independientes y no se limita a las coordenadas cartesianas.
• No opera con el concepto de fuerza aplicada a un punto y, por lo tanto, puede extenderse a situaciones sin fuerza.
• Y, lo más importante, el enfoque de Lagrange describe igualmente la dinámica de las partículas y los campos, tanto sistemas de materiales discretos como continuos. En el formalismo newtoniano, las fuerzas se establecen desde afuera. En el formalismo lagrangiano, los campos son más primarios que las fuerzas, y los campos están definidos por potenciales (funciones de campo), que no están determinados por la fuerza sino por las características de la energía. La dinámica de campo también está determinada por ecuaciones de Lagrange de segundo orden. Lo principal es encontrar el campo lagrangiano .

Por lo tanto, no resistiré la tentación de revisar brevemente las modificaciones del formalismo newtoniano.

Formalismo de Lagrange

Lagrange pulió el mecanismo newtoniano, adaptándolo a sistemas con conexiones.
Teniendo las ecuaciones de Newton, nosotros, en principio, podemos predecir el movimiento de cualquier sistema mecánico, conociendo todas las fuerzas y teniendo las condiciones iniciales. Pero este "en principio" sigue siendo el mismo en principio, y en la mayoría de los casos el enfoque punto por punto no da prácticamente nada: las dificultades computacionales son insuperables.

Pero, a veces, sin saber aún la solución, ya conocemos algunos aspectos del movimiento: restricciones impuestas a la posición y velocidad de los puntos. Estas limitaciones son implementadas por ciertas fuerzas. Pero a veces no queremos saber nada sobre estas fuerzas, excepto que determinan la conexión. Un sistema con conexiones no es solo un enjambre de puntos independientes, sino algo que se comporta como un todo. Y me gustaría tener una descripción a nivel de todo este. Por ejemplo, si tenemos un sólido, entonces sabemos lo que debería ser para cualquiera de los dos puntos del cuerpo $$$| \ mathbf {r} _i- \ mathbf {r} _k | = const$ . ¿Es posible usar esta información y simplificar las ecuaciones, para presentarlas en una forma en la que estas restricciones se cosen en las ecuaciones? Lagrange lo hizo. Si se imponen restricciones en las coordenadas de puntos en el sistema, entonces no todas las coordenadas ya son independientes. Y luego es conveniente usar no las coordenadas cartesianas, sino otras coordenadas que encajan naturalmente en las restricciones.Entonces, el movimiento de un cuerpo sólido se establece naturalmente por su centro de gravedad, el eje de rotación instantánea y la rotación del cuerpo alrededor de este eje. El sistema no parece ser solo un enjambre de puntos, sino que aparece como un todo que es conveniente describir a nivel de ese todo, y no llega al fondo: un conjunto de puntos materiales. Luego, la descripción incluirá menos parámetros que el número de coordenadas y velocidades de los puntos materiales constituyentes. Estos parámetros se denominan coordenadas generalizadas.$$$q_j$ .Su número es el número de grados de libertad.

La conexión se puede definir como una función de C (x, v, t) que conecta las coordenadas y las velocidades. Una relación que limita solo las coordenadas se llama geométrica, holonómica. La conexión que limita la velocidad se llama cinemática. Una relación explícitamente independiente del tiempo se llama estacionaria. Un enlace ideal es un enlace cuya reacción R es perpendicular a la superficie f (x, v, t) = const. En este caso$$$\mathbf{R}=λ∙∇f$ .El trabajo de las reacciones de los enlaces ideales del desplazamiento virtual infinitesimal del sistema es cero. Los lazos perfectos no interfieren con el equilibrio de energía. Esto simplifica enormemente el análisis de sistemas con conexiones perfectas. Además, esto no es una abstracción vacía, sino una situación a la que se reducen muchas tareas reales.

Las coordenadas generalizadas corresponden a fuerzas generalizadas:

$$

$$Q_i≡∑_j\mathbf{F}_j∙∂\mathbf{r}_i/∂q_j$$

Para relaciones holonómicas ideales, las ecuaciones de dinámica se escriben de la siguiente manera (T es la energía cinética):

$$

$$(d/dt) (∂T/∂q ̇_i)-∂T/∂q_i =Q_i$$

De esta manera, aún necesita saber la fuerza para todos los puntos y, por lo tanto, realmente muy poco beneficio. Este no es ese nivel. Y ese nivel está obteniendo fuerzas generalizadas a través del trabajo:

$$

$$δA=∑_{i=1…N}\mathbf{F}_i ∙δ\mathbf{r}_i= ∑_{a=1…A}Q_a ∙δq_a$$

Sentimos el trabajo a nivel macro, sin caer al límite de los puntos materiales. Si las fuerzas son potenciales, entonces presentamos la función de Lagrange$$$L=T-U$ . Es ella, y no la fuerza, la que actúa en este formalismo como característica de conducción.

La acción a lo largo del camino P (A, B) es la integral a lo largo del camino:

$$

$$S(P(A,B))=∫_{P(A,B)}L∙dt$$

y las ecuaciones de Lagrange son las ecuaciones de Euler del cálculo de variaciones derivadas de la condición

$$

$$δS=0$$

De esto obtenemos las ecuaciones de Lagrange (del segundo tipo):

$$

$$(d/dt)∂L/∂q ̇_i - ∂L/∂q_i=0$$

Impulsos generalizados:

$$

$$p_i≡∂L/∂q ̇ _i$$

Función de Lagrange para un sistema cerrado de puntos de material:

$$

$$L=∑_i(m_i \mathbf{v}_i^2)/2- U(\mathbf{r}_1,\mathbf{r}_2,…)$$

El formalismo lagrangiano es la base de la teoría moderna del campo cuántico y su pico actual: el modelo estándar de la interacción de las partículas elementales.

Otros formalismos se basan en el formalismo de Lagrange.

Formalismo de Hamilton (= ecuaciones canónicas)

Limitándose a las fuerzas disipativas y potenciales generalizadas y a los vínculos ideales holonómicos, Hamilton propuso su propio formalismo en el que las coordenadas generalizadas y los momentos generalizados se igualan en derechos.

Función de Hamilton:
$$H(p,q,t)≡∑ipi∙q̇i−L$H(p,q,t)≡∑_ip_i ∙q ̇_i- L$

Es la función de Hamilton, y no la fuerza, en este formalismo lo que actúa como una característica de conducción.

Entonces la ecuación básica de dinámica toma la forma
$$q̇i=∂H/∂pi,ṗi=−∂H/∂qi$q ̇_i= ∂H/∂p_i , p ̇_i= -∂H/∂q_i$

Los corchetes de Poisson juegan un papel importante en el formalismo:
$${f,g}≡∑k[(∂f/∂pk)∂g/∂qk−(∂g/∂pk)∂f/∂qk)]$\{f,g\}≡∑_k[(∂f/∂p_k )∂g/∂q_k - (∂g/∂p_k)∂f/∂q_k )]$

Si f y g son integrales de movimiento, entonces su soporte de Poisson también es la integral del movimiento.

En el enfoque hamiltoniano, las coordenadas y los momentos son iguales. Por lo tanto, podemos considerar el reemplazo de coordenadas y momentos, coordenadas y momentos confusos :

$$

$$q'_i=q'_i (p,q,t),p'_i=p'_i (p,q,t)$$

Para que las ecuaciones en las nuevas variables tengan una forma canónica

$$

$$q'_i=∂H'/∂p'_i ,p'_i=-∂H'/∂q'_i ,$$

la existencia de una función T tal que:

$$

$$p_i=∂T/∂q_i ,p'_i=-∂T/∂q'_i ,H'=H+∂T/∂t$$

Tales transformaciones se llaman canónicas.

Las transformaciones canónicas proporcionan un alcance mucho mayor para simplificar las ecuaciones que solo las transformaciones de coordenadas.

El formalismo de Hamilton-Jacobi

Habiéndose limitado a fuerzas potenciales generalizadas y conexiones ideales holonómicas, Hamilton y Jacobi propusieron una ecuación diferencial parcial equivalente a otro formalismo de dinámica:

$$

$$∂S/∂t= -H(q_1,…,q_s;∂S/∂q_1 ,…,∂S/∂q_s;t)$$

Es la acción, no la fuerza, en este formalismo lo que actúa como una característica de conducción .

Conociendo S, uno puede obtener impulsos generalizados:

$$

$$p_i=∂S/∂q_i$$

El formalismo de Hamilton-Jacobi se transforma en la formulación de Schrödinger de la mecánica cuántica.

Formalismo de Poisson

Presentamos los brackets de Poisson:

$$

$$\{f,g\}≡∑_k[(∂f/∂p_k )∂g/∂q_k - (∂g/∂p_k)∂f/∂q_k ]$$

Introducimos la función de Poisson:

$$

$$\Pi(q,p)≡\{f,g\}$$

Luego tenemos una ecuación dinámica para cualquier función F de coordenadas y momentos:

$$

$$F ̇(q,p)=\{F(q,p),H\}$$

o

$$

$$F ̇(q,p)=\Pi(F(q,p),H)$$

En este formalismo, el soporte de Poisson (función) actúa como una característica de conducción.

Las ecuaciones de Hamilton en este formalismo toman la forma

$$

$$q ̇=\{q,H\}$$

$$

$$p ̇=\{p,H\}$$

La condición necesaria y suficiente para la constancia en el tiempo de la cantidad física f (p, q, t) es:

$$

$$∂f/∂t+\{f,H\}=0$$

El formalismo de Poisson se transforma en la formulación de Heisenberg de la mecánica cuántica.

Transición al continuo

El formalismo de Lagrange y Hamilton puede transferirse al continuo , cuando un objeto material puede asociarse con cada área del espacio. En el límite, esto es cierto para cada punto en el espacio. Luego se introduce la función de campo φ (x). A través de él, se expresa lagrangiana. Y, por lo tanto, podemos escribir las ecuaciones de Lagrange y las ecuaciones canónicas.

La gravedad

Newton descubrió la ley de la gravedad. Componentes de la ley:

el efecto de la gravedad en un punto material está determinado por el potencial gravitacional escalar:

$$

$$\mathbf{F}=m_g∙∇φ= m_g (\mathbf{i} ∂φ/∂x+\mathbf{j} ∂φ/∂y+\mathbf{k} ∂φ/∂z)$$

Potencial gravitacional del material punto P con masa $$$m_g$ definido como
$$$φ(r)=-γ m_g/|\mathbf{r}-\mathbf{r_p} |$
En una forma sin potencial, la fuerza gravitacional entre dos puntos materiales:
$$$\mathbf{F_{12}}=-γ \mathbf{e_{12}}(m_{g1}∙m_{g1})/r_{12}^2$
$$$\mathbf{e_{12}}$vector unitario del 1 al 2.
Así es como generalmente se establece la ley de la gravitación universal.

Los potenciales son aditivos. El potencial del sistema de puntos materiales es igual a la suma de los potenciales de cada punto.

$$

$$φ(r)=∑_iφ_i (r)$$

Junto con las leyes de la dinámica, esto le permite resolver cualquier sistema gravitacional . Entonces, por dos puntos, obtenemos las leyes de Kepler. Es curioso que ya para el problema de los tres puntos materiales no haya una solución general: no hay una función que sea una solución y sobre la cual podamos decir que la conocemos, por ejemplo, sabemos por ella la serie de Taylor o la serie de Fourier. Usando computadoras, puede calcular el valor de la solución en cualquier momento, pero esto no significa conocer la función. Entonces, por ejemplo, su comportamiento asintótico es desconocido.

El movimiento de los cuerpos celestes recibió una teoría rigurosa. Este es un hecho relativamente reciente. Anteriormente se creía que el Universo inestable solo puede considerarse dentro del marco de GR.
Con respecto a la gravedad, aquí hay un extracto interesante de Vavilov:

"Es incomprensible", escribe Newton, "para que la materia bruta inanimada pueda actuar e influir en otra materia sin mediación sin contacto mutuo, como habría sucedido si la gravedad en el sentido de Epicuro fuera sustancial e innata en la materia. Asumir que la gravedad es una propiedad esencial, inextricable e innata de la materia, de modo que el cuerpo pueda actuar a otra distancia a cualquier distancia en el espacio vacío, sin transmitir acción y fuerza sin nada, es, en mi opinión, un absurdo que tampoco es inconcebible. para alguien que sabe lo suficiente como para entender temas filosóficos. La gravedad debe ser causada por un agente que actúa constantemente de acuerdo con ciertas leyes. Sin embargo, ya sea que este agente sea material o no material, se lo he dejado a mis lectores para que decidan ".

Citando solo las líneas subrayadas por nosotros y sin prestar atención a la primera y última frase del pasaje, concluimos que el éter era necesario para Newton. De hecho, como muestran la primera y la última frase, esta necesidad surge, según Newton, solo si se excluye un agente intangible (es decir, espiritual). Para resolver este problema en 1693, Newton proporcionó a los lectores, en silencio sobre su propia opinión.

¿Cuál fue esta opinión? Uno puede sorprenderse al aprender de los registros publicados recientemente (1937) de D. Gregory. El 21 de diciembre de 1705, Gregory escribió lo siguiente: "Sir Isaac Newton estuvo conmigo y dijo que había preparado 7 páginas de adiciones a su libro sobre luz y colores (es decir, para Óptica) en una nueva edición latina ... Tenía dudas, ¿puede expresar la última pregunta de esta manera: " ¿Cuál es el espacio libre de cuerpos llenos ?" La verdad es que él cree en una deidad ubicua en el sentido literal. Así como sentimos los objetos cuando sus imágenes llegan al cerebro, entonces Dios debe sentir cada cosa, siempre presente con ella. Él cree que b g presente en el espacio libre del cuerpo, y en el que el cuerpo presente, pero teniendo en cuenta que esta redacción es demasiado áspero, pensó así: "¿Cuál es la causa de la gravedad atribuida a la antigua.?" Él piensa que los antiguos consideraban la causa de Dios, y no cualquier cuerpo, porque cada cuerpo ya es pesado en sí mismo ".

Este lugar notable en el diario de Gregory, que permaneció desconocido hasta 1937, explica el significado de la larga conclusión religiosa de la Óptica y la Enseñanza General, que termina con los Principios en la segunda edición. En Óptica, la frase "Dios siempre está presente en las cosas mismas", y en "Principios", la afirmación de que "los cuerpos en movimiento no experimentan resistencia del Dios omnipresente", después de explicarle a Gregorio, se vuelve literal.

No importa cuán sorprendente sea escuchar esto del creador de la física clásica, pero aparentemente consideró seriamente el espacio vacío lleno de Dios, "no representa resistencia al movimiento" y regula la gravitación universal.

Newton enfatiza obstinadamente y repetidamente la naturaleza matemática y formal de su libro, evitando tocar la cuestión de la causa de la gravedad : " Es suficiente", escribe al final, "que la gravedad realmente existe y actúa de acuerdo con las leyes establecidas por nosotros y es suficiente para explicar todos los movimientos". cuerpos celestes y el mar ". En otro lugar, "Los comienzos" (División XI, "Predicación"), Newton habla aún más claramente: "Por la palabra" atracción "me refiero aquí a cualquier movimiento de cuerpos hacia el movimiento mutuo, ¿este deseo proviene de la acción de los cuerpos mismos, que o tratar de acercarse el uno al otro, o ponerse en movimiento por medio del éter emitido por ellos, o si este deseo es causado por éter, o aire, o en general por algún tipo de medio, material o intangible, obligando a los cuerpos inmersos en él a ponerse en movimiento. nie En el mismo sentido, uso la palabra "impulso", explorando en esta composición no los tipos de fuerzas y sus propiedades físicas, sino solo sus valores y las relaciones matemáticas entre ellos ".

En muchos casos, los contemporáneos no entendieron el formalismo de Newton y lo acusaron de introducir cualidades ocultas o, como decían en el siglo XVIII, cualidades "ocultas". Cotes dio una brillante reprensión a estos acusadores en el prefacio de la segunda edición de los Elementos (Cotes es un asistente del anciano Newton). “Escuché”, escribió, “como algunos ... murmuran sobre propiedades ocultas. Insisten constantemente en que la gravedad es una propiedad oculta, oculta, mientras que las propiedades ocultas no tienen lugar en la filosofía. Es fácil responder a esto: no se ocultan esas razones cuya existencia se revela mediante observaciones con total claridad, sino solo aquellas cuya existencia es desconocida y no está confirmada por nada. Por lo tanto, la gravitación no es una causa oculta del movimiento de los cuerpos celestes, ya que los fenómenos muestran que esta razón realmente existe. Es más correcto admitir que aquellos que recurren a las razones ocultas que atribuyen las leyes de estos movimientos a algunos vórtices de alguna materia puramente imaginaria que es completamente incomprensible para los sentidos ". La acusación fue al revés, el éter resultó ser una cualidad oculta.
Esto termina la cita de Vavilov.

Óptica

Newton descubrió el espectro de la luz: la dispersión de la luz solar. Se adhirió principalmente al concepto de corpúsculos de luz. Sin embargo, algunas frases de su óptica hablan de los inicios de la dualidad onda-partícula.

Esto es lo que escribe Vavilov sobre la naturaleza ondulatoria de la luz en las construcciones de Newton:
Newton descubrió la existencia de indudable periodicidad en las propiedades de la luz. Tal periodicidad fue indicada cualitativamente por Hooke, pero en los experimentos de Newton adquirió el carácter de fiabilidad. En el texto principal del libro, donde, según Newton, las hipótesis eran inapropiadas, era necesario introducir una interpretación puramente formal de la periodicidad observada. Tal interpretación formal y no hipotética de Newton presenta la siguiente forma: “Cada rayo de luz, cuando pasa a través de una superficie refractante, adquiere una estructura o estado temporal definido, volviendo nuevamente a intervalos iguales a medida que pasa el rayo; cada vez que este estado regresa, elimina el haz que pasa a través de la superficie de refracción; en el intervalo entre los retornos de tal estado, el haz se refleja ... No comenzaré a considerar aquí en qué consiste la predisposición de este tipo, ya sea que se trate de movimiento rotacional u oscilatorio del haz o medio, o de otra cosa.

En los fenómenos de periodicidad (y difracción en 1675), Newton vio claramente la presencia de cierto elemento de onda en los rayos de luz. En este punto, la hipótesis de la ola era clara y útil. Y Newton crea una hipótesis de un tipo completamente nuevo, en el que hay corpúsculos y ondas. En el éter que llena los cuerpos, los corpúsculos ligeros hacen que las ondas se propaguen a una velocidad ligeramente mayor que la velocidad de los corpúsculos. Al adelantar los corpúsculos, las ondas les traen la fase de condensación o la fase de expansión, causando episodios de reflexiones y pasajes alternos.

Programa de atomismo

“Las partículas más pequeñas de materia pueden unirse mediante una fuerte atracción, formando partículas grandes, pero más débiles. Muchos de ellos también pueden fusionarse y formar partículas aún más grandes con una fuerza aún más débil, y así sucesivamente en una serie de secuencias hasta que la progresión termina con las partículas más grandes de las que dependen las acciones químicas y los colores de los cuerpos naturales; cuando tales partículas se unen, se compilan cuerpos de tamaño apreciable ... Por lo tanto, en la naturaleza hay agentes capaces de comprimir las partículas del cuerpo mediante una atracción muy fuerte. El deber de la filosofía experimental es encontrarlos ".
No puedes decir mejor.

Cálculo diferencial

La derivada es necesaria para una realización adecuada del concepto de la velocidad de un punto material
$$$\ mathbf {v} = (d \ mathbf {r} (t)) / dt$

Entonces aceleración
$$$\ mathbf {w} = (d \ mathbf {v} (t)) / dt$

Cálculo integral

Se necesita una cierta integral para una realización adecuada del concepto de la ruta de un punto material que se mueve desde un punto $$$p_1$ hasta el punto $$$p_2$
$$$s (p_1, p_2) = ∫_ {p_1, p_2} v (t) ∙ dt$

A través de la integral, también se expresará el trabajo de fuerza realizado en un punto material que se mueve desde un punto. $$$p_1$ hasta el punto $$$p_2$
$$$A (p_1, p_2) = ∫_ {p_1, p_2} \ mathbf {F} (\ mathbf {r}) ∙ d \ mathbf {r}$

Los experimentos

• Newton construyó el primer telescopio reflector con sus propias manos.
• Newton abrió la frecuencia de la cuenta
• Newton descubrió la dispersión de la luz, la descomposición espectral de la luz en colores simples.
• Newton midió la longitud de onda de la luz en un experimento con los anillos de Newton.

Newton y largo alcance

A menudo hablan de Newton como seguidor de la acción a largo plazo. Sin embargo, demos la palabra al mismo Newton. “Es incomprensible que la materia bruta inanimada pueda actuar e influir en otra materia sin la ayuda de algo inmaterial sin contacto mutuo, como habría sucedido si la gravedad en el sentido de Epicuro fuera sustancial e innata en la materia. Asumir que la gravedad es una propiedad esencial, inextricable e innata de la materia, de modo que el cuerpo pueda actuar a otra distancia a cualquier distancia en el espacio vacío, sin transmitir acción y fuerza sin nada, es, en mi opinión, un absurdo que tampoco es inconcebible. para alguien que sabe lo suficiente como para entender temas filosóficos. La gravedad debe ser causada por un agente que actúa constantemente de acuerdo con ciertas leyes. Sin embargo, si este agente es tangible o intangible, se lo he dejado a mis lectores para que decidan ”(carta de Newton a Bentley).

Sin embargo, la ley de la gravedad parece de largo alcance. Se puede modificar introduciendo la velocidad de propagación de la gravedad. Sin embargo, nadie podría medir esta velocidad (como ahora). Por lo tanto, su introducción es innecesaria. Solo está claro que debe ser tan grande que pueda tomarse como infinitamente grande y luego es suficiente con una acción de largo alcance.

Sistema de paz

Newton creó un sistema mundial, una teoría que permite, en principio, calcular el comportamiento de cualquier sistema material del mundo, si se conocen todas las fuerzas que determinan el movimiento del sistema y las condiciones iniciales. Se asume la siguiente estructura en este sistema:

• Mundo - muchos cuerpos
• Los cuerpos son sistemas de puntos materiales conectados entre sí por fuerzas.
• Los cuerpos interactúan a través de las fuerzas. Encontrar las leyes que determinan las fuerzas es tarea de otras ramas de la física.
• Las leyes de Newton describen el movimiento de un cuerpo bajo la influencia de fuerzas dadas.

A partir de aquí, la tarea de la física es clara:

• El estudio de las fuerzas y el establecimiento de leyes que definan estas fuerzas.
• Determinación de movimientos corporales bajo la influencia de fuerzas dadas.

Einstein

Teoría especial de la relatividad (STO)

Además, me adhiero a la regla de Einstein: la suma se implica al repetir índices superiores e inferiores. La subida y bajada de índices se realiza mediante el tensor métrico.
Einstein aceptó que hay una tasa máxima de transferencia de interacción y es igual a la velocidad de la luz . Aplicando el principio de relatividad, obtenemos que esta velocidad debería ser la misma en todos los sistemas de referencia, de lo contrario, podrían distinguirse físicamente por el valor de la tasa de transferencia máxima de la interacción. Está claro que el hecho de que la velocidad máxima es idéntica en diferentes sistemas de referencia contradice la regla clásica de adición de velocidades. Esta es otra mecánica. Es natural tomar la velocidad máxima para establecer simultaneidad . Por supuesto, resulta ser relativo. Poincare habló de esto incluso antes. Se podría decir que la simultaneidad debe establecerse de alguna manera diferente y resultará absoluta. Pero como? Y, al final, solo la experiencia mostrará la corrección (conveniencia) de las definiciones aceptadas. La experiencia confirma la relatividad de la simultaneidad.
Newton tiene para cualquier evento 1 y 2 y dos sistemas de referencia (sombreados y no):
$$$(x_1-x_2) ^ 2 + (y_1-y_2) ^ 2 + (z_1-z_2) ^ 2 = (x'_1-x'_2) ^ 2 + (y'_1-y'_2) ^ 2 + ( z'_1-z'_2) ^ 2$ - intervalo de espacio absoluto
$$$t_1-t_2 = t'_1-t'_2$ - intervalo de tiempo absoluto.

La presencia de velocidades arbitrariamente altas le permite realizar una sincronización de reloj arbitrariamente precisa para cualquier sistema de referencia. Y debido a lo absoluto de la simultaneidad, la sincronización será absoluta.

Einstein tiene un intervalo absoluto:

$$

$$(x_1-x_2) ^ 2 + (y_1-y_2) ^ 2 + (z_1-z_2) ^ 2- (c (t_1-t_2)) ^ 2 = (x'_1-x'_2) ^ 2 + (y '_1-y'_2) ^ 2 + (z'_1-z'_2) ^ 2 - (c (t'_1-t'_2)) ^ 2$$

- intervalo absoluto de espacio-tiempo.

El tiempo y el espacio no están separados, sino que actúan como un mundo único de 4 dimensiones con una métrica pseudoeuclidiana. El primero en hablar de esto antes de Einstein fue Poincare, y después de Einstein - Minkowski.

Explicación del efecto de foto

Einstein volvió a la visión newtoniana de la luz como una corriente de partículas. Aplicando la fórmula de Planck ε = hν para ellos, explicó las leyes del efecto fotoeléctrico, por el cual recibió el Premio Nobel.

Emisión estimulada

Einstein introdujo el concepto de radiación inducida. Un estado excitado puede emitir un fotón y entrar en un estado inferior no solo espontáneamente, sino también bajo la influencia de la luz, de manera forzada. Esto deja un paso hacia la idea de un generador cuántico. Es necesario dirigir el fotón emitido a la emisión estimulada. Einstein no dio este paso. Además, la idea de generación claramente expresada por Fabrikant (físico soviético) estaba lejos de desarrollarse de inmediato.

Teoría del movimiento browniano.

Einstein fue el primero en aplicar la idea de atomicidad de la materia a la teoría del movimiento browniano.
Creó una teoría cinética molecular para la descripción cuantitativa del movimiento browniano. En particular, derivó una fórmula para el coeficiente de difusión de partículas esféricas brownianas.

$$

$$D = RT / (6N_A πaξ)$$

donde D es el coeficiente de difusión, R es la constante de gas universal, T es la temperatura absoluta, $$$N_A$ Es la constante de Avogadro, a es el radio de la partícula, ξ es la viscosidad dinámica.

Teoría general de la relatividad (GR)

En Newton, el campo gravitacional se caracterizó por un potencial escalar gravitacional. No estaba claro a qué velocidad se propagan las perturbaciones del campo: desviaciones de la imagen estática. La velocidad no está incluida en la imagen estática. Por lo tanto, muchos concluyen que Newton lo consideró infinito.

Einstein no estaba satisfecho con la versión escalar-relativista de la teoría newtoniana. El principio de equivalencia no se puede exprimir en él. Tampoco pasó la versión vectorial (como en electrodinámica) de la teoría del campo gravitacional.

Einstein en busca de la relatividad general y, basándose en el principio de equivalencia, propuso una teoría tensorial del campo gravitacional. En ella:

• realizado localmente por la estación de servicio
• se cumple el principio de relatividad general (covarianza tensora de fenómenos en cualquier sistema de coordenadas, incluidos los que se denominan no inerciales en los clásicos),
• El campo gravitacional está asociado con el tensor métrico del espacio-tiempo curvo.

Newton operaba con cantidades físicas directamente en los datos del experimento (fuerza, masa, distancia, duración, velocidad, aceleración). Compare esto con el largo camino para comprender las ecuaciones de la relatividad general:

1. Métrica espacio-tiempo:

   $$$$ display $$ (ds) ^ 2 = g_ {μν} dx ^ μ dy ^ ν $$ display $$

2. Teniendo un tensor métrico, determinamos los símbolos de Christoffel:

   $$$$ display $$ ^ μ_ {κλ} = 1/2 g ^ {μβ} (∂g_ {βκ} / ∂x ^ λ + ∂g_ {βλ} / ∂x ^ κ - ∂g_ {κλ} / ∂ x ^ β) $$ display $$

3. Teniendo los símbolos de Christoffel, determinamos el tensor de Riemann:

   $$$$ display $$ R ^ α_ {βγδ} ≡ ∂_ {βδ} ^ α / ∂x ^ γ-∂_ {βγ} ^ α / ∂x ^ δ + _ {εγ} ^ α _ {βδ} ^ ε -G_ {ϵδ} ^ α G_ {βγ} ^ ε $$ display $$

4. Teniendo el tensor de Riemann, determinamos el tensor de Ricci:

   $$$$ display $$ R_ {αβ} ≡ g ^ {γδ} R_ {γαδβ} $$ display $$

5. Teniendo el tensor Ricci, determinamos la curvatura escalar:

   $$$$ display $$ R≡g ^ {αβ} R_ {αβ} $$ display $$

6. Luego, la acción para el campo gravitacional (Hilbert):

   $$

   $$S = ∫R \ sqrt {-g} dΩ$$
7. Del principio de acción mínima obtenemos ecuaciones (de Hilbert) del campo gravitacional:

   $$$$ display $$ R_ {μν} = (8πk / c ^ 4) (T_ {μν} - 1/2 g_ {μν} T) $$ display $$

   
   Donde $$$T_ {μν}$ Es el tensor energía-momento de la materia (todo excepto la gravedad).
   Esta ecuación es para una distribución dada $$$T_ {μν}$ la materia le permite básicamente obtener una métrica $$$g_ {μν}$ . Y determina la geometría del espacio de tiempo.

Einstein obtuvo las ecuaciones de una manera diferente.

Movimiento $$$x ^ α$ una partícula material en un campo gravitacional dado está dada por la ecuación:

$$$$ display $$ d ^ 2 x ^ α / ds ^ 2 = -G_ {βγ} ^ α (dx ^ β / ds) (dx ^ γ / ds) $$ display $$

Esto, por supuesto, cambia radicalmente el modelo de gravedad newtoniano, que es, como debería ser con el advenimiento de una teoría más general, el caso limitante de GR.

Estadísticas de Bose-Einstein

En mecánica estadística, las estadísticas de Bose - Einstein determinan la distribución de partículas idénticas con un giro cero o entero sobre los niveles de energía en un estado de equilibrio termodinámico. Fue propuesto en 1924 por Bose para describir fotones. En 1924-1925, Einstein lo generalizó a sistemas de átomos con un giro completo.

Los bosones, a diferencia de los fermiones, no obedecen el principio de prohibición de Pauli: un número arbitrario de partículas puede estar simultáneamente en un estado.Debido a esto, su comportamiento es muy diferente del comportamiento de los fermiones a bajas temperaturas. En el caso de los bosones, con una temperatura decreciente, todas las partículas se recogerán en un estado con la energía más baja, formando el llamado condensado de Bose - Einstein.

Efecto Einstein-Haas

Einstein y Haas explicaron la aparición de un impulso mecánico de impulso durante la magnetización de un ferromagnet. El momento se dirige a lo largo del eje de magnetización.

-

No
1		. .	. –
2		. .	. – .
3		No
4 4
5 5			4- . .
6 6		. .	. -
7 7			– 4-
8		. - .	. . . ,
9 9
10		.
11		.
12		.	.
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14
15	Estadísticas	-
16		-
17			-
18 años
19			-
20
21		— « ».

Incluso sin el componente matemático, el primer lugar está claro. Sin embargo, si descartamos las matemáticas, la mayoría de los físicos teóricos actuales deberían considerarse matemáticos, lo que indudablemente les ofende. Además, no hay premios Nobel en matemáticas. Aún así, la matemática de la teoría no es el tipo de matemática que hacen los matemáticos puros. A este último no le importan las aplicaciones. Y la teorofísica se realiza solo para aplicaciones.

Einstein sobre Newton

Esto es lo que escribió Einstein en el prefacio de ÓPTICA DE Newton: ¡

feliz Newton, feliz infancia de la ciencia! Cualquiera que tenga tiempo y paz podrá leer a través de este libro los maravillosos eventos que el gran Newton experimentó en su juventud.

La naturaleza era un libro abierto para él, que leía sin esfuerzo. Los conceptos que utilizó para simplificar los datos de la experiencia parecen fluir naturalmente de la experiencia misma, de los maravillosos experimentos que describió cuidadosamente con muchos detalles y ordenados, como los juguetes. En una persona, combinó un experimentador, teórico, maestro y, en menor medida, el artista de la palabra. Él apareció ante nosotros fuerte, confiado y solitario; Su alegría por la creación y la precisión de la joyería se manifiestan en cada palabra y en cada dibujo.

La reflexión, la refracción, la formación de imágenes en lentes, la disposición del ojo, la descomposición espectral y la mezcla de varios tipos de luz, la invención del telescopio reflector, los principios fundamentales de la teoría del color, la teoría elemental del arco iris, se nos presentan. Al final, sus observaciones sobre los colores de las películas delgadas se presentan como un punto de partida para el progreso teórico posterior, que ha estado esperando durante más de cien años a la llegada de Thomas Young.

La era de Newton ha pasado la prueba del tiempo, la lucha de la duda y el tormento de su generación ha desaparecido de nuestro campo de visión; El trabajo de algunos grandes pensadores y artistas quedó para complacernos y ennoblecernos a nosotros y a los que nos siguen. Los descubrimientos de Newton entraron en el tesoro de reconocidos logros del conocimiento. Sin embargo, esta nueva edición de su trabajo sobre óptica debe ser aceptada con cálida gratitud, porque solo este libro en sí nos da la oportunidad de ver las actividades de esta persona única en su tipo.

Conclusiones

Newton está casi por delante. Pero lo principal:

• Creó la física teórica . Sus estándares aún no han cambiado.
• Creó un sistema de paz . Sus principios tampoco han cambiado desde Newton.
• Creó un aparato matemático adecuado para su mecánica.
• Propuso un método universal para resolver ecuaciones diferenciales de mecánica.

Entonces, aquí está el físico número 1.

Física no 2

No se abstenga de más taxonomía. Y, en particular, preguntar: ¿Y quién es el físico (s) No. 2, etc.?
Si no le dimos a Einstein el primer lugar, entonces merecía el segundo. Si al crear la teoría especial de la relatividad (STR) uno no puede dejar de mencionar a Lorentz, Poincar y Minkowski, entonces el lado físico de la teoría general de la relatividad (GR) Einstein creó uno. Las matemáticas de GR, análisis de tensor en espacios riemannianos, sugirió su amigo Grossman a Einstein. Hilbert dedujo las ecuaciones de gravedad casi simultáneamente con Einstein. Introdujo la acción para el campo gravitacional y, aplicando el principio variacional a esta acción, obtuvo las ecuaciones del campo gravitacional. Einstein caminó de una manera más inductiva y física. Está claro que el propio Einstein no habría creado un análisis tensorial. Y Newton creó un aparato adecuado a su mecánica: cálculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales.

Sin embargo, todavía hay mecánica cuántica (CM). Sus creadores son Heisenberg, Schrödinger, Dirac. La mecánica cuántica es mucho más radical que SRT se aparta de los clásicos. Los físicos aún dicen que pocas personas entienden el lado físico de la mecánica cuántica. Pero el lado de la prescripción se usa con poder y principal. Sin embargo, KM fue pulido en un crisol más colectivo que GRT: Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Born, Dirac, Pauli, Jordan. Si Schrodinger y Heisenberg hubieran pulido sus teorías ellos mismos, entonces habrían estado cerca de Newton. Heisenberg, después de haber introducido tablas cuánticas, no sabía nada acerca de las matrices, que resultó ser un aparato adecuado para el enfoque de Heisenberg. Bourne y Jordan lo notaron por primera vez. Schrödinger manejó el aparato clásico: ecuaciones diferenciales parciales.

Entonces, la física número 2:

• Einstein
• Heisenberg
• Schrödinger
• Boro
• Dirac
• Pauli

Y si recuerda las palabras sobre la perspectiva histórica, entonces necesita agregar Galileo. ¿Qué hay de Maxwell? - Por supuesto, enciéndelo.

¿Y dónde se atribuyen los autores del modelo estándar, Weinberg, Glashow y Salam?

Epílogo

Brevemente, el estado psicológico de las mentes aprendidas después de la aparición de Newton, el poeta Pope expresó lo siguiente:

Esta luz estaba envuelta en una profunda oscuridad,
"¡Que haya luz!" - Y apareció Newton.
Después de la aparición de Einstein, el poeta sin nombre expresó el estado psicológico de las mentes aprendidas (continuando con el primer poema):
Pero Satanás no esperó mucho para una revancha,
Einstein vino, y todo se volvió como antes.

La enseñanza de Newton es la simplicidad divina, la enseñanza de Einstein es la complejidad diabólica (medio chiste).