Njirịta nke Newton: Nghọta mbụ nke mmegharị na ike ndọda
Pendahuluan
Isaac Newton, otu n'ime ndị ọkà mmụta sayensị kacha nwee mmetụta n'akụkọ ihe mere eme, mepụtara echiche ndị gbanwere nghọta anyị banyere eluigwe na ala. Akwụkwọ ya dị mkpa, "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica," nke e bipụtara na 1687, webatara iwu mmegharị na iwu nke ike ndọda zuru ụwa ọnụ. Ọ bụ ezie na echiche nke ike ndọda, dịka a na-akpọkarị ya taa, bụ nke Albert Einstein na-ekwukarị, echiche nke ike ndọda bụ nke mbụ e guzobere na usoro nke usoro ihe ochie site n'aka Newton. Isiokwu a ga-enyocha ụkpụrụ nke ike njikọ nke Newton, ihe ha pụtara maka nghọta nke ike ndọda na ike ndọda, na otu echiche ndị a si agbanwe ruo oge nke ike njikọ nke Einstein.
Iwu nke mmegharị ahụ nke Newton
Iwu mmegharị nke Newton bụ ntọala nke usoro ihe ochie ma nwee iwu atọ nke na-akọwa mmekọrịta dị n'etiti mmegharị nke ihe na ike ndị na-arụ ọrụ na ya. Iwu atọ ndị a bụ:
1. Iwu Mbụ nke Newton (Iwu nke Inertia):
"Ihe ọ bụla ga-anọgide na-ezu ike ma ọ bụ na-agagharị n'ọsọ na-aga n'ihu n'ahịrị kwụ ọtọ ma ọ bụrụ na ike mpụga emee ihe iji gbanwee ọnọdụ ahụ."
Iwu a na-emesi ike mkpa ọ dị inertia, nke bụ ọchịchọ nke ihe iji nọgide na-enwe ọnọdụ mmegharị ya. N'ihe gbasara relativity, nke a pụtara na mmegharị dị n'etiti ihe abụọ agaghị agbanwe ma ọ bụrụ na ejiri ike mee ihe.
2. Iwu nke Abụọ nke Newton:
"Mgbali nke ihe na-eme ka ọ dị ngwa ngwa dabere kpọmkwem na ike na-arụ ọrụ na ya ma na-agbanwe agbanwe na oke ya. N'ime mgbakọ na mwepụ, a na-akọwa nke a dị ka F = ma."
N'ebe a, ike (F) bụ ihe sitere na oke (m) na osooso (a). Iwu a na-egosi otu esi agbanwe mmegharị ihe site na iji ike eme ihe. N'ihe gbasara relativity, nke a pụtara na ike na-arụ ọrụ na ihe ga-agbanwe mmegharị ya.
3. Iwu nke Atọ nke Newton:
"Ihe ọ bụla ga-eme ga-emepụta mmeghachi omume nhata na nke dị iche."
Iwu a na-akọwa na ike na-apụta mgbe niile n'ụzọ abụọ. Ọ bụrụ na ihe A na-etinye ike n'elu ihe B, mgbe ahụ ihe B ga-etinye ike hà nhata mana dị iche na ihe A. Nke a dị mkpa n'ịghọta mmekọrịta dị n'etiti ihe dị n'ime sistemụ mechiri emechi.
Iwu Newton nke Ike ndọda Eluigwe na Ala
Iwu ndọda nke Newton kwuru na ihe ọ bụla dị n'eluigwe na ala na-adọta ihe ọ bụla ọzọ site n'ike nke nha nhata kpọmkwem na ihe sitere na ihe abụọ ahụ ma na-agbanwe agbanwe na square nke anya dị n'etiti ha. N'ime mgbakọ na mwepụ, a na-akọwa iwu a dị ka:
\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
Ebe:
– \( F \) bụ ike ndọda dị n'etiti ihe abụọ.
– \( G \) bụ ihe na-agbanwe agbanwe nke ike ndọda.
– \( m_1 \) na \( m_2 \) bụ oke nke ihe abụọ ahụ.
– \( r \) bụ anya dị n'etiti etiti oke nke ihe abụọ ahụ.
Iwu ndọda nke Newton na-enye ihe ndabere maka nghọta ihe ndị dị ka gburugburu mbara ala na mmegharị nke ihe ndị dị n'elu ụwa. Ọ na-arụkwa ọrụ dị oke mkpa na echiche Newton banyere njikọ, ebe ike ndọda bụ ike nke na-emetụta mmegharị nke ihe dị n'ọhịa ndọda.
Mmekọrịta nke Newton
Njirịta nke Newton, ma ọ bụ karịa kpọmkwem, ụkpụrụ nke njirịta nke Newton, bụ echiche na iwu nke fizikis ndị metụtara otu njirịta nke inertial na-emetụtakwa na njirịta nke inertial ndị ọzọ niile. Nke a pụtara na enweghị njirịta pụrụ iche nke inertial; iwu niile nke mmegharị na-emetụta otu aka ahụ na njirịta ọ bụla na-agagharị na ọsọ na-aga n'ihu n'akụkụ ibe ha.
Ụkpụrụ nke Nkọwa nke Oge Ochie
A pụrụ ịchịkọta ụkpụrụ Newton nke relativity dị ka ndị a:
– Mgbanwe Galilean: Enwere ike ịgbanwe nha nha nke mmegharị na etiti ntụaka inertial site na otu etiti gaa na etiti ọzọ na-agagharị ma e jiri ya tụnyere nke mbụ na ọsọ na-agbanwe agbanwe na-agbanweghị ụdị nha nhata.
Mgbanwe ndị Galili na-akọwa otu nhazi oge oghere si agbanwe n'etiti etiti ntụaka abụọ na-adịghị agbanwe agbanwe. Ka e were ya na e nwere etiti ntụaka abụọ na-adịghị agbanwe agbanwe, S na S', ebe S' na-agagharị na ọsọ na-agbanwe agbanwe \( v \) ma e jiri ya tụnyere S. Ọ bụrụ na \( (x, y, z, t) \) bụ nhazi dị na etiti S na \( (x', y', z', t') \) bụ nhazi dị na etiti S', mgbe ahụ enwere ike igosipụta mgbanwe Galilean dị ka:
\[ x' = x – vt \]
\[y' = y \]
\[ z' = z \]
\[t' = t \]
Mgbanwe a na-egosi na oge zuru oke ma otu ihe ahụ n'ime usoro ntụaka niile na-adịghị agbanwe agbanwe, nke bụ echiche bụ isi na usoro ihe ochie.
Mmetụta nke Njirịta nke Newton
Njirịta nke Newton nwere ọtụtụ ihe dị mkpa ọ pụtara na fiziki oge gboo:
1. Enweghị ike na mmegharị ahụ:
Ihe na-agagharị n'ọsọ na-agbanwe agbanwe n'otu etiti ntụaka na-enweghị isi ga-anọgide na-agagharị n'ọsọ na-agbanwe agbanwe n'ime etiti ntụaka ọzọ, dịka ụkpụrụ Newton nke enweghị isi si dị. Nke a pụtara na mmegharị dị n'etiti ihe abụọ anaghị agbanwe ma ọ bụrụ na ike adịghị arụ ọrụ n'ahụ ha.
2. Nchekwa nke Momentum:
N'ime usoro ntụaka inertial, ọsọ zuru oke nke sistemụ mechiri emechi na-adịgide adịgide ma ọ bụrụ na enweghị ike mpụga na-arụ ọrụ na sistemụ ahụ. Ụkpụrụ a bụ ntọala nke iwu nchekwa nke ọsọ, nke dị mkpa n'ịghọta nkpọkọ na mmekọrịta dị n'etiti ihe.
3. Ike ndọda na mmegharị gburugburu:
Iwu ndọda nke Newton na-enye anyị ohere ibu amụma mmegharị nke mbara ala na ihe ndị ọzọ dị n'eluigwe. N'ihe gbasara mmekọrịta Newtonian, mbara ala niile na-erube isi n'otu iwu ndọda ma na-eme omume dịka iwu mmegharị nke Newton si dị n'usoro ntụaka ha.
Mgbanwe gaa na Einstein's Relativity
Ọ bụ ezie na njikọ Newtonian nyere ntọala siri ike maka nghọta mmegharị na ike ndọda, o nwere oke. Ụfọdụ ihe dị egwu, dị ka ọsọ ìhè na-aga n'ihu na mmetụta njikọ n'ọsọ dị elu, enweghị ike ịkọwa site na usoro iheomume Newtonian oge ochie. Nke a dugara na mmepe nke echiche Albert Einstein nke njikọ pụrụ iche na nke izugbe na mmalite narị afọ nke 20.
Mmekọrịta Pụrụ Iche
Ozizi pụrụ iche nke Einstein nke gbasara njikọta, nke ewepụtara na 1905, gbanwere ọtụtụ echiche dị mkpa gbasara usoro iheomume Newtonian. Otu n'ime echiche ya bụ na ọsọ nke ìhè n'ime oghere na-agbanwe agbanwe ma na-adabereghị na ọsọ onye na-ekiri ya. Nke a megidere echiche Newton banyere oge zuru oke ma duga n'echiche nke mgbasa oge na mkpụkọ ogologo na ọsọ relativist.
Mmekọrịta Izugbe
Njirịta ihe nketa nke Einstein bipụtara na 1915 dochie iwu ndọda nke Newton na echiche nke na ndọda bụ mgbagọ nke oge mbara igwe nke oke na ike kpatara. Ozizi a kọwara nke ọma ihe ndị siri ike na-eme ka ndọda sie ike, dị ka okirikiri nke mbara ala Mercury na oghere ojii, nke iwu ndọda nke Newton enweghị ike ịkọwa.
Mmechi
Njiko nke Newton, ya na iwu mmegharị ya na ike ndọda zuru ụwa ọnụ, bụ ntọala dị mkpa nke fiziki oge gboo nke gbanwere nghọta anyị banyere eluigwe na ala. Ụkpụrụ njiko nke Newton na-enye echiche na-aga n'ihu banyere mmegharị na mmekọrịta na etiti ntụaka inertial. Ọ bụ ezie na njiko nke Einstein mechara dochie ya, ihe nketa Newton ka bụ ntọala dị ike maka ịmụ na ịghọta ihe ndị sitere n'okike, site na mmegharị mbara ala ruo na ike ndọda kwa ụbọchị.
