慣性

motionEditの初期の理解

ルネサンス以前、西洋哲学で最も一般的に受け入れられていた運動理論は、紀元前335年から紀元前322年頃のアリストテレスに基づいていました。 、外部の原動力がない場合、（地球上の）すべての物体は静止し、動く物体は、そうするように誘導する力がある限り、動き続けます。アリストテレスは、プロジェクターから分離された発射体の継続的な動きを、何らかの方法で発射体を動かし続ける周囲の媒体の作用によって説明しました。アリストテレスは、このような虚空での暴力的な動きは不可能であると結論付けました。

一般に受け入れられているにもかかわらず、アリストテレスの動きの概念は、約2千年にわたって著名な哲学者によって何度か論争されました。たとえば、ルクレティウス（次のおそらくエピクロス）は、物質の「デフォルト状態」は静止ではなく運動であると述べました。6世紀、ジョン・フィロポヌスは、アリストテレスの発射物に関する議論と、媒体が発射物を動かし続ける場所との議論との間の矛盾を批判しました。 、媒体が体の動きを妨げる場合。フィロポヌスは、動きは周囲の媒体の作用によってではなく、動き始めたときにオブジェクトに与えられた何らかの特性によって維持されると提案しました。これは現代の概念ではありませんでしたが慣性、体を動かし続ける力がまだ必要だったので、それはその方向への根本的な一歩を証明しました。この見解は、アリストテレスとそれを支持する多くの学問的な哲学者によって強く反対されました。エドアリストテレス。しかし、この見解は、ピロポノスが彼のアイデアをさらに発展させた数人の支持者を持っていたイスラムの世界では異議を唱えられませんでした。

11世紀、ペルシャの博学者イブン・シーナ（アヴィセンナ）は、作用がなければ真空は止まらない。

推進力の理論編集

In 14世紀、ジャンブリダンは、彼が推進力と名付けた運動生成特性が自然に消滅するという考えを拒否しました。ビュリダンの立場は、動く物体は空気の抵抗とその運動量に対抗する体の重さによって阻止されるというものでした。ビュリダンはまた、運動量は速度とともに増加すると主張しました。したがって、彼の最初の運動量の考えは多くの人で同様でした。現代の勢いの概念への道。より現代的な慣性の考えとの明らかな類似性にもかかわらず、ビュリダンは彼の理論をアリストトルの基本的な哲学への単なる修正と見なし、根本的な違いがまだあるという信念を含む他の多くの周到な見解を維持しました動いている物体と静止している物体の間。ビュリダンはまた、推進力は直線的であるだけでなく、本質的に円形であり、物体（天体など）が円を描くように動く可能性があると信じていました。

ビュリダンの考えは、彼の弟子であるザクセンのアルベルトによって追跡されました。 （1316–1390）とオックスフォード計算機は、古典的なアリストテレスの見方をさらに損なうさまざまな実験を行いました。彼らの仕事は、グラフの形で運動の法則を示す実践を開拓したニコール・オレスメによって詳しく説明されました。

ガリレオの慣性理論の少し前に、ジャンバッティスタベネデッティは、線形運動のみを含むように推進力の成長理論を修正しました：

“…の一部外部の原動力によって推進力が加えられたときにそれ自体で移動する物体は、湾曲した経路ではなく、直線状の経路を移動する自然な傾向があります。」

ベネデッティは、物体の固有の線形運動の例として、スリング内の岩の運動を引用しています。

古典的な慣性編集

科学の歴史家チャールズ・コールストン・ギリスピーによると、慣性は「デスカルテスの物理的結果として科学に入った」宇宙物質の幾何化と、神の不変性。」

「ボイド内の動き」のためにアリストトルに端を発した慣性の原理は、物体は動きの変化に抵抗する傾向があると述べています。ニュートンによれば、物体は、重力、摩擦、接触、またはその他の力の結果であるかどうかにかかわらず、正味の外力が作用しない限り、静止または運動を維持します（つまり、速度を維持します）。地球は決して静止していないが、実際には太陽の周りで絶え間なく動いていると主張した16世紀のニコラウス・コペルニクスの結論に直面して、アリストテレスの平凡な運動と天体の運動の分割はますます問題になりました。ガリレオは、コペルニクスモデルのさらなる開発において、当時受け入れられていた運動の性質に関するこれらの問題を認識し、その結果、少なくとも部分的に、基本的な物理的原理としてのアリストテレスのボイド内の運動の記述の言い換えを含めました。 ：

水平面上を移動する物体は、邪魔されない限り、一定の速度で同じ方向に進みます。

ガリレオは、「すべての外部障害が取り除かれ、地球と同心の球面上の重い物体は、それがあった状態でそれ自体を維持します。科学の歴史家によって「循環慣性」または「水平循環慣性」と呼ばれるこの概念は、その前身ですが、それとは異なります。ニュートンの直線慣性の概念。ガリレオにとって、運動は、移動体を地球の中心に近づけたり遠ざけたりしない場合は「水平」であり、彼にとっては、「たとえば、かつて静かな海で何らかの推進力を受けた船は、移動します。

ガリレオが後に（1632年に）この最初の慣性の前提に基づいて、動く物体との違いを区別することは不可能であると結論付けたことも注目に値します。それを比較するための外部参照のない静止したもの。この観察結果は、最終的にアルバートアインシュタインが特別な相対性の理論を開発するための基礎となりました。

アリストテレスの運動モデルから完全に脱却した最初の物理学者は、1614年にアイザックベックマンでした。

ガリレオの執筆における慣性の概念は、後にアイザックニュートンによって、彼の運動の法則の最初のものとして洗練され、修正され、体系化されるようになります（ニュートンの作品、Philosophiae Naturalis Principia Mathematica、1687年に最初に公開されました）：

加えられた力によってその状態を変更することを強いられない限り、すべての体は静止状態、または正しい線で均一な動きで忍耐します。

最初の公開以来、ニュートンの運動の法則（およびこれを含めることにより、この最初の法則）は、次のような物理学の分野の基礎を形成するようになりました。古典力学。

「慣性」という用語は、ヨハネス・ケプラーが彼のエピトームAstronomiae Copernicanae（3部構成で公開）で最初に導入されました。 s 1617〜1621）;しかし、ケプラーの用語（ラテン語で「怠惰」または「怠惰」を意味する）の意味は、現代の解釈とまったく同じではありませんでした。ケプラーは、慣性を動きへの抵抗という観点からのみ定義しました。休息は説明の必要のない自然な状態であるという推定に基づいており、ガリレオとニュートンのその後の研究が休息と運動を統一して、今日のようにこれらの概念に「慣性」という用語を適用できるようになりました。 。

それにもかかわらず、運動の法則で概念を非常にエレガントに定義したにもかかわらず、ニュートンでさえ、実際には彼の最初の法則を指すために「慣性」という用語を使用しませんでした。実際、ニュートンは最初に彼が説明した現象を見ました。ニュートンは、彼の最初の運動の法則で、加速に抵抗する物質に固有の「固有の力」によって引き起こされたものとして説明しました。この観点から、ケプラーから借りて、ニュートンは「慣性」という用語を「物体が持つ固有の力」を意味すると考えました。モットの変化に抵抗するイオン”;したがって、ニュートンは「慣性」を、現象自体ではなく、現象の原因を意味すると定義しました。しかし、ニュートンの「固有の抵抗力」という当初の考えは、さまざまな理由で最終的に問題があったため、ほとんどの物理学者はもはやこれらの用語で考えていません。代替メカニズムが容易に受け入れられていないため、現在では一般的に受け入れられています。私たちが知ることのできないものかもしれませんが、「慣性」という用語は、固有のメカニズムではなく、単に現象自体を意味するようになりました。したがって、最終的に、現代の古典物理学における「慣性」は、同じ現象の名前になりました。ニュートンの最初の運動の法則によって記述され、2つの概念は現在同等であると見なされています。

RelativityEdit

アルバートアインシュタインの1905年に提案された、特別な相対性の理論「移動体の電気力学について」というタイトルの論文は、ガリレオとニュートンによって開発された慣性参照フレームの理解に基づいて作成されました。この革新的な理論は、質量、エネルギー、距離などの多くのニュートンの概念の意味を大幅に変えましたが、Einstアインの慣性の概念は、ニュートンの本来の意味から変わっていません。ただし、これにより、特殊相対性理論に固有の制限が生じました。相対性原理は、慣性座標系にのみ適用できます。この制限に対処するために、アインシュタインは一般相対性理論（「一般相対性理論の基礎」、1916年）を開発しました。これは、非慣性（加速）参照フレームを含む理論を提供しました。