Законы Ньютона — это как три кита, на которых держится классическая механика. Если бы не они, мы бы до сих пор гадали, почему яблоко падает вниз, а не взмывает в небо и почему тележка в супермаркете упорно стоит на месте, пока вы её не толкнёте. Даже если вы далеки от физики и больше любите смотреть сериалы, эти законы вам знакомы — хоть один раз слышали: «Ньютон же это придумал!»
Начнём с первого закона Ньютона, который называют законом инерции.
Он говорит: тело либо лежит себе спокойно, либо катится ровно и прямо, пока кто-то или что-то его не тронет. Представьте себе ленивого кота: он будет спать на диване бесконечно долго, пока его не потревожит хозяин с миской еды. Так вот этот кот — живой пример закона инерции.
А теперь вспомните тележку в магазине. Вы толкаете её вперёд и вдруг перестаёте — а она всё ещё катится! Вот она — инерция в действии!
Правда, закон немного хитрит: на самом деле тележка со временем остановится из-за сил трения и сопротивления воздуха. Эти «невидимые злодеи» всегда пытаются остановить веселье.
Если первый закон был про лень и постоянство движения, то второй закон Ньютона — про спортзал для сил и ускорений. Формула F = ma звучит как тайный пароль для всех спортсменов: сила равна массе умноженной на ускорение. Чем сильнее вы толкнете велосипедиста (массой примерно с маленький слон), тем быстрее он поедет.
Но если велосипедист очень тяжелый (скажем, с маму), то чтобы разогнать его до скорости звука, придётся изрядно постараться! Этот закон объясняет многие житейские ситуации вроде того, почему машина тормозит дольше на скользкой дороге или почему при стрельбе из ружья у стрелка возникает отдача — оружие тоже хочет сказать своё слово!
А теперь третий закон Ньютона — настоящий дуэт силы и противодействия! Он гласит: если вы толкаете стену с силой 10 ньютонов (да-да, ньютон – это единица силы), стена ответит вам таким же мощным ответом в обратную сторону.
Представьте ситуацию: вы стоите на скользком льду и пытаетесь оттолкнуться от стены ногой — только вот стена вас оттолкнёт обратно так же сильно! Это как спор между двумя соседями: кто громче кричит, тот сильнее доказывает свою правоту.
Кстати о Ньютоне и яблоках! Все знают легенду про ученого под яблоней с падающим плодом на голову. Но правда такова: сам Ньютон никогда не писал о том случае в своих трудах — возможно, кто-то просто решил добавить драматизма в биографию великого учёного.
Хотя представить себе Ньтона с яблоком на голове весьма забавно — словно он сказал бы: «Ну всё, теперь я понял все законы мира!» На самом деле великие открытия редко случаются после ударов по голове – чаще после долгих часов размышлений и экспериментов.
Исаак Ньютон был человеком сложным – совсем не похожим на типичного профессора из комедийных сериалов про университетскую жизнь. Его можно назвать асоциальным интровертом – он любил одиночество почти так же сильно, как физики любят формулы без ошибок. Но при этом он активно переписывался с другими учеными своего времени (включая Лейбница) и даже участвовал в довольно ожесточённых спорах – например по поводу того, кто же первым открыл исчисление.
Но давайте развеем ещё один миф о нём – что Ньютон был совершенным гением без единой ошибки или слабости.
На самом деле у него были периоды депрессии и сомнений; он увлекался алхимией (да-да, пытался превращать металлы в золото!) и теологией – всякие там религиозные размышления занимали его голову почти так же часто, как физика.