រ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន៖ ការយល់ដឹងដំបូងអំពីចលនា និងទំនាញផែនដី

រ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន៖ ការយល់ដឹងដំបូងអំពីចលនា និងទំនាញផែនដី

Pendahuluan

លោក Isaac Newton ដែលជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតម្នាក់ក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រ បានបង្កើតទ្រឹស្តីដែលបានធ្វើបដិវត្តន៍ការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីសកលលោក។ ស្នាដៃដ៏សំខាន់របស់លោកគឺ “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” ដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 1687 បានណែនាំច្បាប់ចលនា និងច្បាប់ទំនាញសកល។ ទោះបីជាគោលគំនិតនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេ ដូចដែលវាត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ជារឿយៗត្រូវបានសន្មតថាជារបស់លោក Albert Einstein ក៏ដោយ គំនិតនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេត្រូវបានធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈជាផ្លូវការជាលើកដំបូងនៅក្នុងបរិបទនៃមេកានិចបុរាណដោយលោក Newton។ អត្ថបទនេះនឹងពិនិត្យមើលគោលការណ៍រ៉ឺឡាទីវីតេរបស់លោក Newton ផលប៉ះពាល់របស់វាចំពោះការយល់ដឹងអំពីចលនា និងទំនាញផែនដី និងរបៀបដែលគំនិតទាំងនេះបានវិវត្តរហូតដល់សម័យកាលនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់លោក Einstein។

ច្បាប់ចលនារបស់ញូតុន

ច្បាប់ចលនារបស់ញូតុនគឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃមេកានិចបុរាណ ហើយមានច្បាប់បីដែលកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងចលនារបស់វត្ថុមួយ និងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើវា។ ច្បាប់ទាំងបីនេះគឺ៖

១. ច្បាប់ទីមួយរបស់ញូតុន (ច្បាប់នៃនិចលភាព):
«វត្ថុនីមួយៗនឹងនៅស្ងៀម ឬផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនថេរក្នុងបន្ទាត់ត្រង់ លុះត្រាតែមានកម្លាំងខាងក្រៅធ្វើសកម្មភាពដើម្បីផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនោះ»។

ច្បាប់នេះសង្កត់ធ្ងន់លើសារៈសំខាន់នៃនិចលភាព ដែលជាទំនោររបស់វត្ថុមួយក្នុងការរក្សាស្ថានភាពចលនារបស់វា។ នៅក្នុងបរិបទនៃទ្រឹស្តីរូបវិទ្យា នេះមានន័យថាចលនាទាក់ទងរវាងវត្ថុពីរនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ លុះត្រាតែមានកម្លាំងត្រូវបានអនុវត្ត។

២. ច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុន៖
«ការបង្កើនល្បឿនរបស់វត្ថុមួយគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើវា និងសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងម៉ាស់របស់វា។ តាមគណិតវិទ្យា នេះត្រូវបានបង្ហាញជា F = ma»។

នៅទីនេះ កម្លាំង (F) គឺជាផលគុណនៃម៉ាស់ (m) និងសន្ទុះ (a)។ ច្បាប់នេះបង្ហាញពីរបៀបដែលចលនារបស់វត្ថុមួយអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយការអនុវត្តកម្លាំង។ នៅក្នុងបរិបទនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេ នេះមានន័យថាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើវត្ថុមួយនឹងផ្លាស់ប្តូរចលនាទាក់ទងរបស់វា។

៣. ច្បាប់ទីបីរបស់ញូតុន៖
«សកម្មភាពនីមួយៗនឹងបង្កើតប្រតិកម្មស្មើគ្នា និងផ្ទុយគ្នា»។

ច្បាប់នេះពន្យល់ថាកម្លាំងតែងតែកើតឡើងជាគូ។ ប្រសិនបើវត្ថុ A បញ្ចេញកម្លាំងលើវត្ថុ B នោះវត្ថុ B នឹងបញ្ចេញកម្លាំងស្មើគ្នា ប៉ុន្តែផ្ទុយគ្នាលើវត្ថុ A។ នេះជាការសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីអន្តរកម្មរវាងវត្ថុនៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទជិត។

ច្បាប់ទំនាញសកលរបស់ញូតុន

ច្បាប់ទំនាញសកលរបស់ញូតុនចែងថា ភាគល្អិតនីមួយៗនៅក្នុងសកលលោកទាក់ទាញភាគល្អិតផ្សេងទៀតទាំងអស់ដោយកម្លាំងដែលសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលគុណនៃម៉ាស់នៃភាគល្អិតទាំងពីរ និងសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងការ៉េនៃចម្ងាយរវាងពួកវា។ តាមគណិតវិទ្យា ច្បាប់នេះត្រូវបានចែងថា៖

\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]

កន្លែងណា៖
–\( F\) គឺជាកម្លាំងទំនាញរវាងភាគល្អិតពីរ។
–\(G\) គឺជាថេរទំនាញសកល។
-m1 និង m2 គឺជាម៉ាស់នៃភាគល្អិតទាំងពីរ។
–\(r\) គឺជាចម្ងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃម៉ាស់នៃភាគល្អិតទាំងពីរ។

ច្បាប់ទំនាញរបស់ញូតុនផ្តល់នូវមូលដ្ឋានសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតដូចជាគន្លងភព និងចលនារបស់វត្ថុនៅលើផ្ទៃផែនដី។ វាក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងគោលគំនិតនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុនផងដែរ ព្រោះទំនាញគឺជាកម្លាំងដែលប៉ះពាល់ដល់ចលនាទាក់ទងរបស់វត្ថុនៅក្នុងដែនទំនាញ។

ទ្រឹស្តី​រ៉ឺឡាទីវីតេ​របស់​ញូតុន

ទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេញូតុន ឬឲ្យកាន់តែច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត គោលការណ៍រ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន គឺជាគោលគំនិតដែលច្បាប់រូបវិទ្យាដែលអនុវត្តនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពមួយក៏អនុវត្តនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពផ្សេងទៀតទាំងអស់ដែរ។ នេះមានន័យថាមិនមានស៊ុមយោងនិចលភាពពិសេសទេ។ ច្បាប់ចលនាទាំងអស់អនុវត្តស្មើគ្នានៅក្នុងស៊ុមណាមួយដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនថេរទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក។

គោលការណ៍នៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេបុរាណ

គោលការណ៍​រ៉ឺឡាទីវីតេ​របស់​ញូតុន​អាច​សង្ខេប​បាន​ដូច​ខាង​ក្រោម៖
– ការបំលែងហ្គាលីលេ៖ សមីការនៃចលនានៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពអាចត្រូវបានបំលែងពីស៊ុមមួយទៅស៊ុមមួយទៀតដែលផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅនឹងស៊ុមទីមួយជាមួយនឹងល្បឿនថេរដោយមិនផ្លាស់ប្តូរទម្រង់នៃសមីការ។

ការបំលែងកាលីលេពិពណ៌នាអំពីរបៀបដែលកូអរដោនេលំហ-ពេលវេលាផ្លាស់ប្តូររវាងស៊ុមយោងនិចលភាពពីរ។ ឧបមាថាមានស៊ុមយោងនិចលភាពពីរគឺ S និង S' ដែល S' ផ្លាស់ទីដោយល្បឿនថេរ \( v \) ទាក់ទងទៅនឹង S។ ប្រសិនបើ \( (x, y, z, t) \) ជាកូអរដោនេនៅក្នុងស៊ុម S និង \( (x', y', z', t') \) ជាកូអរដោនេនៅក្នុងស៊ុម S' នោះការបំលែងកាលីលេអាចត្រូវបានបង្ហាញជា៖

\[ x' = x – vt \]
\[ យ' = យ \]
\[ ហ្ស' = ហ្ស \]
\[ ធ' = ធ\]

ការបំលែងនេះបង្ហាញថាពេលវេលាគឺដាច់ខាត និងដូចគ្នានៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពទាំងអស់ ដែលជាទស្សនៈជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងមេកានិចបុរាណ។

ផលប៉ះពាល់នៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន

ទ្រឹស្តី​រ៉ឺឡាទីវីតេ​របស់​ញូតុន​មាន​ផល​ប៉ះពាល់​សំខាន់ៗ​មួយ​ចំនួន​ក្នុង​រូបវិទ្យា​បុរាណ៖

១. និចលភាព និងចលនាទាក់ទង៖
វត្ថុមួយដែលធ្វើចលនាក្នុងល្បឿនថេរនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពមួយនឹងនៅតែធ្វើចលនាក្នុងល្បឿនថេរនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពមួយទៀត យោងទៅតាមគោលការណ៍និចលភាពរបស់ញូតុន។ នេះមានន័យថាចលនាទាក់ទងរវាងវត្ថុពីរមិនផ្លាស់ប្តូរទេ លុះត្រាតែកម្លាំងធ្វើសកម្មភាពលើពួកវា។

២. ការអភិរក្សសន្ទុះ៖
នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌយោងនិចលភាព សន្ទុះសរុបនៃប្រព័ន្ធបិទជិតនៅតែថេរ ប្រសិនបើគ្មានកម្លាំងខាងក្រៅធ្វើសកម្មភាពលើប្រព័ន្ធនោះទេ។ គោលការណ៍នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃច្បាប់អភិរក្សសន្ទុះ ដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីការប៉ះទង្គិច និងអន្តរកម្មរវាងវត្ថុ។

៣. ទំនាញផែនដី និងចលនាគន្លង៖
ច្បាប់ទំនាញរបស់ញូតុនអនុញ្ញាតឱ្យយើងទស្សន៍ទាយចលនារបស់ភព និងវត្ថុអវកាសផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងបរិបទនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន ភពទាំងអស់គោរពតាមច្បាប់ទំនាញដូចគ្នា ហើយមានឥរិយាបទស្របតាមច្បាប់ចលនារបស់ញូតុននៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាពរៀងៗខ្លួន។

ការផ្លាស់ប្តូរទៅទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់អែងស្តែង

ទោះបីជាទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេញូតុនបានផ្តល់មូលដ្ឋានគ្រឹះរឹងមាំសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីចលនា និងទំនាញផែនដីក៏ដោយ វាមានដែនកំណត់។ បាតុភូតមួយចំនួន ដូចជាល្បឿនពន្លឺថេរ និងផលប៉ះពាល់រ៉ឺឡាទីវីតេនៅល្បឿនលឿន មិនអាចពន្យល់បានដោយមេកានិចញូតុនបុរាណទេ។ នេះបាននាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តីរបស់អាល់ប៊ើត អែងស្តែង អំពីរ៉ឺឡាទីវីតេពិសេស និងទូទៅ នៅដើមសតវត្សរ៍ទី 20។

រ៉ឺឡាទីវីតេពិសេស

ទ្រឹស្តីពិសេសនៃទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់អែងស្តែង ដែលត្រូវបានណែនាំនៅឆ្នាំ 1905 បានកែសម្រួលសម្មតិកម្មជាមូលដ្ឋានជាច្រើននៃមេកានិចញូតុន។ សម្មតិកម្មកណ្តាលមួយរបស់វាគឺថាល្បឿនពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរគឺថេរ និងមិនអាស្រ័យលើល្បឿនរបស់អ្នកសង្កេតការណ៍។ នេះផ្ទុយនឹងទស្សនៈរបស់ញូតុនអំពីពេលវេលាដាច់ខាត ហើយនាំឱ្យមានគោលគំនិតនៃការពង្រីកពេលវេលា និងការរួមតូចប្រវែងក្នុងល្បឿនរ៉ឺឡាទីវីតេ។

រ៉ឺឡាទីវីតេទូទៅ

ទ្រឹស្តី​រ៉ឺឡាទីវីតេ​ទូទៅ ដែល​បាន​បោះពុម្ពផ្សាយ​ដោយ​អែងស្តែង​ក្នុង​ឆ្នាំ 1915 បាន​ជំនួស​ច្បាប់​ទំនាញ​របស់​ញូតុន​ដោយ​គោលគំនិត​ដែល​ថា​ទំនាញ​គឺជា​កោង​នៃ​លំហ-ពេលវេលា​ដែល​បង្កឡើង​ដោយ​ម៉ាស់ និង​ថាមពល។ ទ្រឹស្តី​នេះ​ពន្យល់​បាន​កាន់តែ​ត្រឹមត្រូវ​អំពី​បាតុភូត​ទំនាញ​ខ្លាំង ដូចជា​គន្លង​នៃ​ភព​ពុធ និង​រន្ធ​ខ្មៅ ដែល​ច្បាប់​ទំនាញ​របស់​ញូតុន​មិន​អាច​ពន្យល់​បាន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុន ជាមួយនឹងច្បាប់ចលនា និងទំនាញសកលរបស់វា គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះដ៏សំខាន់នៃរូបវិទ្យាបុរាណដែលបានផ្លាស់ប្តូរការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីសកលលោក។ គោលការណ៍រ៉ឺឡាទីវីតេរបស់ញូតុនផ្តល់នូវទស្សនៈស៊ីសង្វាក់គ្នានៃចលនា និងអន្តរកម្មនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាព។ ទោះបីជានៅទីបំផុតត្រូវបានជំនួសដោយទ្រឹស្តីរ៉ឺឡាទីវីតេរបស់អែងស្តែងក៏ដោយ មរតករបស់ញូតុននៅតែជាមូលដ្ឋានគ្រឹះដ៏មានឥទ្ធិពលសម្រាប់ការសិក្សា និងការយល់ដឹងអំពីបាតុភូតធម្មជាតិ ចាប់ពីចលនាភពរហូតដល់ឌីណាមិកប្រចាំថ្ងៃ។