По-видимому, самое первое представление о падении тел предложил Аристотель. Согласно Аристотелю, каждому виду материи соответствует своё естественное место в пределах Вселенной: место элемента земли — в самом центре мира, далее следуют естественные места элементов воды, воздуха, огня, эфира. Падение тел, у него, объяснялось тем, что все тела изначально находятся на земле, т. е. для тел свойственно находится на поверхности (внизу, под ногами) и когда мы их поднимаем и отпускаем, то тела начинают стремится к такому состоянию, которое им свойственно, т. е. находится на земле, это стремление и проявляется как падение. (Это был краткий пересказ учения Аристотеля.) Дальнейшее развитие представлений о падении тел произошло из-за комментарий (критики) трудов Аристотеля. В результате чего начинают развиваться идеологии, которые пытались преобразовать эту концепцию. Пришли к созданию концепции импетуса. Как показывают исторические данные, первым, кто высказал эту идею был Гиппарх Никейский. Гиппарх пишет,
что если бросить кусок земли прямо вверх, причиной движения вверх будет бросившая сила, пока она превосходит тяжесть брошенного тела; при этом, чем больше бросившая сила, тем быстрее предмет движется вверх. Затем, по мере уменьшения силы, движение вверх будет происходить со всё убывающей скоростью, пока, наконец, тело не начнёт двигаться вниз под действием своего собственного влечения — хотя в какой-то мере бросившая сила ещё будет в нём присутствовать; по мере того, как она иссякает, тело будет двигаться вниз всё быстрее и быстрее, достигнув своей максимальной скорости, когда эта сила окончательно исчезнет.
Так, введенное им понятие бросившей силы становится первым вариантом концепции импетуса.
Одним из критиков учения Аристотеля был Иоанн Филопон, который в своих комментариях к «Физике» Аристотеля подверг критике аристотелево решение проблемы брошенных тел и предложил другое решение этой проблемы.
По его мнению, «бросающий агент» (например, рука или тетива лука) сообщает брошенному телу движущую силу (впоследствии названную импетусом), которая и движет тело после прекращения контакта; здесь проявилось влияние физики Аристотеля, в которой скорость тела считалась пропорциональной силе. Окружающий воздух не помогает движению, как полагал Аристотель, а препятствует ему.
Идеи Филопона получили распространение на Востоке у деятелей ислама. Так Авиценна говорил, что «двигатель» сообщает движущемуся телу некоторое «стремление», аналогично тому, как огонь передаёт тепло воде. В роли двигателя может выступать не только рука или тетива лука, но также тяжесть. По мнению Авиценны тело двигалось по прямой, после того, как ему придали импетус, а когда он исчерпывался, тело также по прямой падало на землю. Нововведением Авиценны было то, что В пустоте «стремление» не изменялось бы и тело могло совершать вечное движение. В этом можно было бы видеть предвосхищение понятия инерции, однако в существование пустоты Авиценна не верил. Следующий вклад внес Ал(ь)-Багдади, который ввел понятие ускорения.
По его мнению, по мере движения тела его тяжесть сообщает телу всё новые и новые порции «насильственной склонности», благодаря чему движение тела ускоряется.
Своим наибольшим развитием теория импетуса обязана выдающемуся схоласту середины XIV века, профессору Парижского университета Жану Буридану, которому принадлежит и сам термин «импетус» (имеется ввиду его латинизированная форма (лат. impetus).) Он утверждал, что
человек, бросающий камень, движет свою руку вместе с камнем, а при стрельбе из лука тетива некоторое время движется вместе со стрелой, толкая стрелу; и то же самое справедливо применительно к праще, разгоняющей камень, или применительно к машинам, метающим громадные камни. И покуда бросающий толкает брошенное тело, находясь в контакте с ним, движение является более медленным вначале, ибо тогда лишь внешний двигатель движет камень или стрелу; но при движении непрерывно приобретается импетус, который вместе с вышеуказанным внешним двигателем движет камень или стрелу, в силу чего движение их становится всё более быстрым. Но после отрыва от бросающего тот уже не движет брошенное тело, но движет его лишь приобретённый импетус, и этот импетус, по причине сопротивления среды, непрерывно ослабляется, и поэтому движение становится всё более медленным.
Буридан полагал, что импетус уменьшается не самопроизвольно, а из-за сопротивления внешней среды, а также из-за гравитации, которая (в соответствии с Аристотелем) действует на все земные тела и является принципиально неустранимым фактором. Интересно ещё то, что Буридан полагал, что мерой импетуса является произведение его скорости на количество вещества (массы) тела, такая формулировка является современным определением импульса тела в классической механике:
p = mv. До него, Аристотель полагал, что скорость брошенного тела пропорциональна приложенной силе (v ~ F). Филопон заимствовал зависимость скорости тела от силы у Аристотеля. У Авиценны оно пропорционально весу и скорости движения тела (если под весом понимать массу тела, а под стремлением — меру импетуса, то p = mv, т. е. Авиценна, в некотором роде, также предвосхитил понятие импульса). Тяжесть Буридан рассматривал как аналог руки при движении брошенных тел: тяжесть сообщает импетус падающим телам. Однако в отличие от руки тяжесть действует постоянно. Отсюда следовало его объяснение ускорения тел при падении (весьма сходное с теорией ал-Багдади): движение падающего тела ускоряется вследствие того, что по мере движения тела его тяжесть сообщает телу всё новые и новые порции импетуса.
Важным нововведением Буридана было распространение концепции импетуса на случай вращающихся твёрдых тел (понятие вращательного импетуса, является предшественником момента импульса). По его мнению, если раскрутить насаженное на ось тело, ему будет придан круговой импетус, который заставит его вращаться до тех пор, пока тело не остановится из-за сопротивления внешней среды.
Впоследствии, теорию импетуса использовал Галилео Галилей. Он сделал попытку использовать теорию импетуса при построении механики падающих тел. В работе «Письма о солнечных пятнах» Галилей сделал вывод,
что тело находится в состоянии покоя до тех пор, пока не найдётся какая-то внешняя причина, выводящая его из этого состояния. Аналогично, тело находится в состоянии инерциального движения до тех пор, пока не найдется внешняя причина, выводящая его из этого состояния (в дальнейшем это будет названо первым законом Ньютона).
Таким образом, для поддержания движения тела не требуется какая-либо сила, внешняя или внутренняя. Если и в физике Аристотеля, и в теории импетуса движение считалось процессом, в то время как покой — состоянием, то у Галилея впервые и то, и другое было названо состоянием. Это было важнейшим шагом на пути к понятию инерции.
Первым, кто в явном виде отказался от теории импетуса и констатировал, что движение не требует для поддержания какой-либо силы, в том числе внутренней, был голландский физик Исаак Бекман. Однако он не опубликовал этот вывод, сформулировав его только в своём частном дневнике. Впервые закон инерции в правильном виде сформулировал Рене Декарт в сочинении «Мир, или трактат о свете» и опубликовал в трактате «Начала философии» (лат. Principia Philosophiae). Закон инерции был назван первым законом движения у Ньютона в «Математических началах натуральной философии». После работы Ньютона, теорию импетуса стали рассматривать несостоятельной, поскольку возникла физика, как наука, в которой удалось создать, используя наработки в теории импетуса, теорию движения тел через механику Ньютона.
Мой преподаватель по философии говорил, что ручка падает вниз потому, что она материальная - то есть грязная, порочная. Она падает в сторону ада, вниз, под землю. А все нематериальное - то есть огонь, и всякая трансцендентная шняга - стремится на небеса, в рай.
ХАХАХА
Все эти законы были известным нашим предкам ещё до заселения Земли, примерно 450000 лет назад. Они в это время уже использовали космические аппараты. А Ньютон только вспомнил об этом.
шизопредкам