Чтение онлайн

* по разделам физики.

Закон сохранения энергии.

Закон сохранения энергии – фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени. По историческим причинам, в различных разделах физики были введены различные виды энергии, и в соответствии с ними формулировался закон сохранения энергии. Говорят, что возможен переход энергии одного типа в другой, но полная энергия системы, равная сумме отдельных видов энергий, сохраняется.

С математической точки зрения закон сохранения энергии эквивалентен утверждению, что система дифференциальных уравнений, описывающая динамику данной физической системы, обладает первым интегралом движения, связанным с симметричностью уравнений относительно сдвига во времени.

1. « Ничто не возникает из ничего ».

« Апейрон – неопределённое и беспредельное первовещество,

– единое и вечное, бесконечное, «божественное»

первоначало видимого многообразия вещей,

источник жизни и существования космоса … »

Милетская школа – первая древнегреческая научно-философская школа,

основанная в Милете, в 1-й пол. VI в. до н. э.

Представители – Фалес, Анаксимандр, Анаксимен,

а также Гиппон, Диоген …

К Милетской школе относят истоки древнегреческой,

а следовательно европейской и мировой науки.

Аристотель считал, что никакой пустоты в природе быть не может.

2. « Любое тело, до тех пор, пока оно остаётся изолированным, сохраняет своё состояние покоя или равномерного прямолинейного движения ».

Ньютон и Галилей.

« Ибо почему оно скорее остановится здесь, а не там? »

Аристотель.

3. « Когда одно тело сталкивается с другим, оно может сообщить ему лишь столько движения, сколько само одновременно потеряет, и отнять у него лишь столько, насколько оно увеличит своё собственное движение ».

«Начала философии» (1644) Рене Декарт [19]

4. « Живая сила (Vis viva) – … произведение массы объекта и квадрата его

скорости »

«То, что поглощается мельчайшими атомами, не теряется, безусловно, для вселенной, хотя и теряется для общей силы сталкивающихся тел» [20]

«Доказательство памятной ошибки Декарта» (1686)

«Очерк динамики» (1695)

Лейбниц

5. « Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели, где убудет несколько материи, то умножится в другом месте…

Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает ». [24]

« Но все изменения, совершающиеся в природе, происходят таким образом,

что сколько к чему прибавилось, столько же отнимается от другого.

… Этот закон природы является … всеобщим… »

Письмо к Эйлеру (5 июля 1748 года)

«Рассуждение о твердости и жидкости тел» (1760) [22][23]

М. В. Ломоносов [21].

6. Один из первых экспериментов, подтверждающий закон сохранения энергии: при расширении газа в пустоту, его температура не изменяется.

Эксперимент проведён в 1807 году.

Жозеф Луи Гей-Люссак [21].

7. В начале XIX века рядом экспериментов было показано,

что электрический ток может оказывать химическое, тепловое, магнитное и электродинамическое действия.

Такое многообразие подвигло Фарадея выразить мнение, что:

Различные формы, в которых проявляются силы материи, имеют общее происхождение, то есть могут превращаться друг в друга.

Фарадей [25]

8. « Тепло не что иное, как движущая сила, или, вернее, движение, изменившее свой вид. Это движение частиц тела. Повсюду, где происходит уничтожение движущей силы, возникает одновременно теплота в количестве, точно пропорциональном количеству исчезнувшей движущей силы. Обратно: при исчезновении теплоты всегда возникает движущая сила ».

« По некоторым представлениям, которые у меня сложились относительно теории тепла, создание единицы движущей силы требует затраты 2,7 единицы тепла ».

«Размышления о движущей силе огня

и о машинах, способных развивать эту силу» 1824 год

Карно [25]

При содействии Клапейрона.

9. Экспериментальное количественное доказательство закона было впервые дано Джеймсом Джоулем.

« Количество теплоты, которое в состоянии нагреть 1 фунт воды на 1 градус по Фаренгейту, равно и может быть превращено

в механическую силу, которая в состоянии поднять 838 фунтов

на вертикальную высоту в 1 фут ».

«О тепловом эффекте магнитоэлектричества

и механическом значении тепла»[30].

1843 год, 1847—1850 годы

Джоуль

10. Первым осознал и сформулировал всеобщность закона сохранения энергии Роберт Майер[21].

Закон сохранения энергии в качественной форме[25]:

« Движение, теплота, и, как мы намерены показать в дальнейшем, электричество представляют собой явления, которые могут быть сведены к единой силе, которые изменяются друг другом и переходят друг в друга по определенным законам ».

«О количественном и качественном определении сил»[31] 1841 год

Майер

При поддержке, в 1862 году, Клаузиуса.

11. « Во всех случаях, когда происходит движение подвижных материальных точек под действием сил притяжения и отталкивания, величина которых зависит только от расстояния между точками, уменьшение силы напряжения всегда равно увеличению живой силы, и наоборот, увеличение первой приводит к уменьшению второй. Таким образом, всегда сумма живой силы и силы напряжения постоянна ».