Inercia

Comprensión temprana del movimientoEditar

Antes del Renacimiento, la teoría del movimiento más generalmente aceptada en la filosofía occidental se basaba en Aristóteles, quien alrededor del 335 a. C. al 322 a. C. dijo que , en ausencia de una fuerza motriz externa, todos los objetos (en la Tierra) se detendrían y los objetos en movimiento solo continuarían moviéndose mientras haya una fuerza que los induzca a hacerlo. Aristóteles explicó el movimiento continuo de los proyectiles, que se separan de su proyector, por la acción del medio circundante, que continúa moviendo el proyectil de alguna manera. Aristóteles llegó a la conclusión de que un movimiento tan violento en el vacío era imposible.

A pesar de su aceptación general, el concepto de movimiento de Aristóteles fue cuestionado en varias ocasiones por notables filósofos durante casi dos milenios. Por ejemplo, Lucrecio (a continuación, presumiblemente, Epicuro) declaró que el «estado predeterminado» de la materia era el movimiento, no la estasis. En el siglo VI, John Philoponus criticó la inconsistencia entre la discusión de Aristóteles sobre los proyectiles, donde el médium mantiene los proyectiles en marcha, y su discusión sobre el vacío , donde el medio obstaculizaría el movimiento de un cuerpo. Philoponus propuso que el movimiento no se mantiene por la acción de un medio circundante, sino por alguna propiedad impartida al objeto cuando se pone en movimiento. Aunque este no era el concepto moderno de inercia, porque todavía existía la necesidad de un poder para mantener un cuerpo en movimiento, resultó ser un paso fundamental en esa dirección. Esta visión fue fuertemente rechazada por Averroes y por muchos filósofos escolásticos que apoyan ed Aristóteles. Sin embargo, este punto de vista no quedó sin respuesta en el mundo islámico, donde Philoponus tenía varios partidarios que desarrollaron aún más sus ideas.

En el siglo XI, el erudito persa Ibn Sina (Avicenna) afirmó que un proyectil en un el vacío no se detendría a menos que se actuara sobre él.

Teoría del ímpetuEditar

En En el siglo XIV, Jean Buridan rechazó la noción de que una propiedad generadora de movimiento, a la que llamó ímpetu, se disipó espontáneamente. La posición de Buridan era que un objeto en movimiento sería detenido por la resistencia del aire y el peso del cuerpo que se opondría a su ímpetu. Buridan también sostuvo que el ímpetu aumentaba con la velocidad; por lo tanto, su idea inicial de ímpetu era similar en muchos aspectos. formas hacia el concepto moderno de impulso. A pesar de las similitudes obvias con las ideas más modernas de inercia, Buridan vio su teoría como sólo una modificación de la filosofía básica de Aristóteles, manteniendo muchas otras opiniones peripatéticas, incluida la creencia de que todavía había una diferencia fundamental entre un objeto en movimiento y un objeto en reposo. Buridan también creía que el ímpetu podía ser no solo de naturaleza lineal sino también circular, haciendo que los objetos (como los cuerpos celestes) se movieran en un círculo.

El pensamiento de Buridan fue seguido por su alumno Alberto de Sajonia. (1316-1390) y las Calculadoras de Oxford, que realizaron varios experimentos que socavaron aún más la visión aristotélica clásica. Su trabajo a su vez fue elaborado por Nicole Oresme, quien fue pionera en la práctica de demostrar las leyes del movimiento en forma de gráficos.

Poco antes de la teoría de la inercia de Galileo, Giambattista Benedetti modificó la teoría creciente del ímpetu para involucrar el movimiento lineal solo:

«… porción de La materia corpórea que se mueve por sí misma cuando un ímpetu ha sido impreso en ella por cualquier fuerza motriz externa, tiene una tendencia natural a moverse en un camino rectilíneo, no curvo. «

Benedetti cita el movimiento de una roca en un cabestrillo como ejemplo del movimiento lineal inherente de los objetos, f en movimiento circular.

Inercia clásicaEditar

Según el historiador de la ciencia Charles Coulston Gillispie, la inercia «entró en la ciencia como una consecuencia física de la geometrización de Descartes» del espacio-materia, combinada con la inmutabilidad de Dios. «

El principio de inercia, que se originó con Aristóteles para «movimientos en un vacío», establece que un objeto tiende a resistir un cambio de movimiento. Según Newton, un objeto permanecerá en reposo o en movimiento (es decir, mantendrá su velocidad) a menos que actúe sobre él una fuerza externa neta, ya sea que resulte de la gravedad, fricción, contacto o alguna otra fuerza. La división aristotélica del movimiento en mundano y celestial se volvió cada vez más problemática frente a las conclusiones de Nicolaus Copernicus en el siglo XVI, quien argumentó que la Tierra nunca está en reposo, sino que en realidad está en constante movimiento alrededor del Sol.Galileo, en su posterior desarrollo del modelo copernicano, reconoció estos problemas con la naturaleza entonces aceptada del movimiento y, al menos parcialmente, como resultado, incluyó una reafirmación de la descripción de Aristóteles del movimiento en un vacío como principio físico básico. :

Un cuerpo que se mueva sobre una superficie nivelada continuará en la misma dirección a una velocidad constante a menos que sea molestado.

Galileo escribe que» quitados todos los impedimentos externos, un cuerpo pesado sobre una superficie esférica concéntrica con la tierra se mantendrá en el estado en el que ha estado; si se pone en movimiento hacia el oeste (por ejemplo), se mantendrá en ese movimiento «. Esta noción que los historiadores de la ciencia denominan» inercia circular «o» inercia circular horizontal «, es precursora de, pero distinta de, La noción de Newton de inercia rectilínea. Para Galileo, un movimiento es «horizontal» si no lleva al cuerpo en movimiento hacia o lejos del centro de la tierra, y para él, «un barco, por ejemplo, una vez que haya recibido algún impulso a través del mar tranquilo, se movería continuamente alrededor de nuestro mundo sin detenerse nunca «.

También vale la pena señalar que Galileo más tarde (en 1632) concluyó que, basándose en esta premisa inicial de inercia, es imposible distinguir entre un objeto en movimiento y una estacionaria sin alguna referencia externa con la que compararla. Esta observación finalmente llegó a ser la base para que Albert Einstein desarrollara la teoría de la relatividad especial.

El primer físico en romper completamente con el modelo aristotélico de movimiento fue Isaac Beeckman en 1614.

Los conceptos de inercia en los escritos de Galileo luego serían refinados, modificados y codificados por Isaac Newton como la primera de sus Leyes del movimiento (publicado por primera vez en la obra de Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, en 1687):

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo, o de movimiento uniforme en línea recta, a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por fuerzas impresas en él.

Desde la publicación inicial, las leyes del movimiento de Newton (y por inclusión, esta primera ley) han llegado a formar la base de la rama de la física conocida como mecánica clásica.

El término «inercia» fue introducido por primera vez por Johannes Kepler en su Epitome Astronomiae Copernicanae (publicado en tres partes s de 1617-1621); sin embargo, el significado del término de Kepler (que derivó de la palabra latina para «ociosidad» o «pereza») no era exactamente el mismo que su interpretación moderna. Kepler definió la inercia sólo en términos de una resistencia al movimiento, una vez más basado en la presunción de que el reposo era un estado natural que no necesitaba explicación. No fue hasta el trabajo posterior de Galileo y Newton unificaron el reposo y el movimiento en un principio que el término «inercia» podría aplicarse a estos conceptos tal y como son hoy. .

Sin embargo, a pesar de definir el concepto con tanta elegancia en sus leyes del movimiento, ni siquiera Newton usó el término «inercia» para referirse a su Primera Ley. De hecho, Newton vio originalmente el fenómeno que describió en su Primera Ley del Movimiento como causada por «fuerzas innatas» inherentes a la materia, que resistían cualquier aceleración. Dada esta perspectiva, y tomando prestado de Kepler, Newton atribuyó el término «inercia» al significado de «la fuerza innata poseída por un objeto que resiste cambios en mot ion»; por tanto, Newton definió «inercia» como la causa del fenómeno, más que el fenómeno en sí. Sin embargo, las ideas originales de Newton sobre la «fuerza resistiva innata» fueron en última instancia problemáticas por una variedad de razones y, por lo tanto, la mayoría de los físicos ya no piensan en estos términos. Como ningún mecanismo alternativo ha sido aceptado fácilmente, y ahora se acepta generalmente que puede no ser uno que podamos conocer, el término «inercia» ha llegado a significar simplemente el fenómeno en sí, en lugar de cualquier mecanismo inherente. Por lo tanto, en última instancia, «inercia» en la física clásica moderna ha llegado a ser un nombre para el mismo fenómeno descrita por la Primera Ley del Movimiento de Newton, y los dos conceptos ahora se consideran equivalentes.

RelativityEdit

La teoría de la relatividad especial de Albert Einstein, según lo propuesto en su 1905 El artículo titulado «Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento» se basó en la comprensión de los marcos de referencia inerciales desarrollados por Galileo y Newton. Si bien esta teoría revolucionaria cambió significativamente el significado de muchos conceptos newtonianos como masa, energía y distancia, Einst El concepto de inercia de ein se mantuvo sin cambios respecto al significado original de Newton. Sin embargo, esto resultó en una limitación inherente a la relatividad especial: el principio de relatividad solo podía aplicarse a marcos de referencia inerciales.Para abordar esta limitación, Einstein desarrolló su teoría general de la relatividad («The Foundation of the General Theory of Relativity», 1916), que proporcionó una teoría que incluía marcos de referencia no inerciales (acelerados).