Annonceinfo

Erkendelser: Newtons love

Det er fysikkens allerstørste erkendelse, at f.eks. månens bevægelse, et penduls svingninger eller en bolds hoppen ikke bare må tages til efterretning, men følger en fysisk lov. Isaac Newtons formulering af denne lov i 1687 har haft kolossal indflydelse på eftertidens fysik

Newtons love har givet os en fundamental forståelse for bevægelse og hvorfor vi f.eks. kan sende en rumfærge i kredsløb omkring Jorden (Foto: NASA Johns Space Center )

Efter behag kan man enten fascineres eller småkede sig ved at iagttage regelmæssigheden i et pendul, der svinger fra side til side, eller en bold, der hopper op og ned på et hårdt underlag.

I årtusinder har mennesket set månen kredse om jorden - og jorden og de andre planeter kredse om solen - præcist som efter et urværk. Så præcist, at astronomer i almanakker f.eks. kan forudse sol- og måneformørkelser langt ud i fremtiden.

Fysisk lov

Det er fysikkens allerstørste erkendelse, at disse og mange andre eksempler på fysisk bevægelse ikke bare må tages til efterretning, men at de følger en fysisk lov - under de givne omstændigheder kan de ikke andet.

Den engelske naturvidenskabsmand Isaac Newton (1642-1727) opstillede i sit hovedværk 'Philosophiae Naturalis Principia Mathematica' (ofte blot betegnet 'Principia') i 1687 mekanikkens bevægelseslove, sammenfattet i det følgende i den matematiske formel, der bærer navnet 'Newton's 2. lov':

  • kraften på et legeme er lig med dets masse ganget med dets acceleration (matematisk udtrykt som F=m∙a).

Denne formel udgør det teoretiske grundlag for hele den klassiske mekanik og beskriver en lang række dagligdags såvel som meget tekniske og avancerede fysiske sammenhænge.

Kendt formel

Newtons 2. lov er pensum på mange uddannelsesniveauer og derfor en matematisk formel, som er kendt af mange. Det er vigtigt at slå fast, at formlen ikke betyder, at kraft er det samme som masse ganget med acceleration. Nej, det betyder, at to vidt forskellige fysiske begreber kan sættes på tal, og at de fremkomne størrelser opfylder denne ligning.

Kraft kan for eksempel illustreres ved en sammentrykket fjeder, der kan udøve en kraft og trække i eller skubbe til et legeme. Det kan også være en magnet, der tiltrækker jern. Eller det kan være tyngdekraften, som vi alle er påvirket af eller den vindmodstand, vi mærker, når vi cykler.

Samme fænomen

Uanset deres forskellige oprindelse kan de forskellige kræfter behandles som et og samme fysiske fænomen og tillægges talværdier efter deres retning og styrke. Masse, eller vægt, angives i dag videnskabeligt - og i dagligdagen i de fleste europæiske lande - i enheden kilogram (eller blot kilo), som betegner et tusind gram.

Fakta

ERKENDELSER

Hen over sommeren bringer vi på videnskab.dk ti bud på de største naturvidenskabelige erkendelser, som har formet vores måde at se verden på. Serien er lavet i samarbejde med Aktuel Naturvidenskab

1. Naturen kan forklares uden myter

2. Newtons love

3. Evolutionsteorien

4. Termodynamikken

5. Verden består af atomer

6. Relativitetsteorien

7. Økologien

8. Kvantemekanikken

9. Pladetektonikken

10. Dna-dobbeltspiralen

Tyngdekraften på jorden gør, at masse simpelt kan vejes med f.eks. en køkkenvægt. Accelerationen er et mål for, hvor hurtigt, hastighed ændres. På samme måde som man kan bevæge sig med varierende hastighed, kan man også have en varierende acceleration.

En præcis definition af accelerationen på et givet tidspunkt fås ved at undersøge, hvordan hastigheden ændrer sig i løbet af et ganske kort tidsrum og dividere med dette tidsrum.

Newton indså betydningen af en præcis definition, hvor man lader det omtalte tidsrum blive uendeligt kort. Hermed gav han anledning til en ny matematisk operation, differentiationen, som i dag danner grundlag for differentialregningen, en af matematikkens store discipliner med vidt forgrenede anvendelser.

Denne artikel er en forkortet udgave af artiklen Newtons love (pdf) skrevet af Klaus Mølmer, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet til magasinet Aktuel Naturvidenskab.

Newton selv om tyngdekraft

"Isaac Newton was asked this question in 1676: What is it about a big body such as the earth that makes it have gravity? He said, famously: "I frame no hypotheses."

The fuller quote is:

"Hitherto I have not been able to discover the cause of those properties of gravity from the phenomena, and I frame no hypothesis; for whatever is not deduced from the phenomena is to be called an hypothesis; and hypotheses, whether metaphysical or physical, whether of occult qualities or mechanical, have no place in experimental philosophy".

AD: Når man så tænker på hvad der efterfølgende og især efter 1910 er tilført af metafysiske kræfter og objekter af ren spekulativ karakter, så kan man da kun have en vis sympati for Newton.

Link: http://www.thenagain.info/Classes/Sources/Newton.html

Venligst Ivar

Tyngdelove/Nye hypoteser 1:2

Hej alle,

Hånden på hjertet: Hvor mange gange burde alle teorier om tyngdekraft egentlig have været kraftigt revideret eller helt afskaffet som gældende teorier?

Man tvister lovene og hypoteserne fordi observationer logisk ikke holder med hverken Newtons eller Einstein love.

Man anskuer ikke observationerne som værende et resultat af dynamiske kredsløb, men mere som ”stilbilleder” og måleresultater der indføres i et lineært billede af kosmos.

a) Man indfører teorien om et "dark hole" i en galakse fordi man anskuer begrebet tyngdekraft som værende fortrinsvis tiltrækkende og tilskriver galaksens energi til hullet og ikke til galaksens reelle bevægelse.

b) Man indfører teorien om "dark matter" fordi rotationskurven i vores galakse ikke passer med tyngdekraftens forudsigelse.

c) Man indfører teorien om "dark energy" fordi teorien om udvidelsen i universet bliver målt som havende en yderligere acceleration i forhold til teorien om Big Bang.

d) Man indfører teorien om "dark flow" fordi galaksers indbyrdes bevægelse ikke passer med Big Bang teorien og en formodet indbyrdes tyngdetiltrækning.

e) Man indfører ”cold dark matter” for at forbedre BB teorien vedrørende den manglende måling af den store mængde ”dark matter” ikke kan måles via elektromagnetisk stråling. (En epicykel anvendes til at forklare en ny epicykel)

f) og sikkert mange andre eksempler på tvist af teorierne vedrørende tyngdelovene og andet.

g) Dertil kommer alle de matematiske tvists der bliver anvendt for at arbejde med diverse indførte tyngdelovs-tvists.

- Man stiller ikke spørgsmålstegn ved lovene, men tilskriver kosmos nogle hypotetiske og metafysiske masser og kræfter og man spørger ikke sig selv om observationerne og bevægelserne logisk passer med logiske naturlove.

Et eksempel:

AD: b) Man indfører teorien om "dark matter" fordi rotationskurven i vores galakse ikke passer med tyngdekraftens forudsigelse.

- Når tyngdeloven ikke umiddelbart passer til den observerede rotation i vores galakse, hvilke naturvidenskabelige spørgsmålstegn burde man så stille?
Ja, for det første skulle man udtale et: ”Vores tyngdelov passer ikke til bevægelsen”! Derefter skal der spørges: Er det tyngdeloven som skal revideres eller tolker vi bevægelsen forkert?

Abstrakt

- Vores galakse er en Stavgalakse med en rotation på ca. 220 mio. år. Den siges at have ”negativ rotation” og hvis man dermed mener at den skulle ”dreje venstre om” i forhold til vores udkigspunkt, så er der allerede her noget galt når man nærstuderer billederne. Stavenes udseende og ud imod galaksens arme viser med al tydelighed at den drejer højre om.

Holder man på at den drejer venstre om, så passer armenes udseende og forløb med tyngdelovens teori om en tiltrækning ind imod hullet, men så passer lovene stadigvæk ikke med objekternes rotation i galaksens halo.

Holder man på at Stavene og galaksen drejer højre om, alene for at forklare at der må være en glidende overgang imellem galaksens arme og galaksens stave, vendes bevægelsen til at være en udadrettet bevægelse som direkte kontradikterer den gældende tyngdelov for tiltrækning og roterende bevægelser i galaksen.

En kosmisk indadgående bevægelse i vores galakse kan ikke foretage et pludseligt næsten 90 graders knæk fra armene og ind i galaksens stave. Link til billede: http://www.comicvine.com/myvine/cloverfield/all-images/108-400509/milky_...

Bevægelsen må derfor gå udad og dermed karakteriseres vores galakse som en moden/voksen stavgalakse - i modsætning til unge/yngre spiralgalakser.

Tyngdeloven holder i dette ovennævnte tilfælde kun indtil lidt før midten af galaksen fordi den kun beskriver en ”statisk” tiltrækning ind imod et imaginært sort hul hvor alting forsvinder i begivenhedshorisonten og hvor kun de metafysiske spekulationer fortsætter.

Jeg holder temmelig sikker på at bevægelsen og den aktuelle anvendelse af tyngdekraftsloven i vores galakse er misforstået og så kommer man jo frem til et muligt paradigmeskift og nogle hypoteser som beskrives i næste afsnit:

Tyngdelove/Nye Hypoteser 2:2

Venligst Ivar

NB: Er interesseret i at lave en mail-gruppe til diskussioner og ideer. Kan kontaktes her: nielsen.ivar(at)gmail.com – (Emne ”Nye Hypoteser”)

Tyngdelove/Nye hypoteser 2:2

Tyngdelove/Nye hypoteser 2:2

I afsnit 1 beskrives den problematiske del med at indsætte hypotetiske/metafysiske kræfter for at imødegå forskellige observerede anomalier samt en gennemgang af hvorledes bevægelsen i vores galakse tolkes efter gældende tyngdelove
.
Her forsættes med: Nye Hypoteser/Forudsigelser/Bemærkninger og Konklusion

Nye hypoteser:

1) Den primære formative bevægelse i vores galakse går (i kredsløb) udefter fra centeret og ud i galaksens arme via galaksens stave.

2) Vores Solsystem er ikke skabt i en isoleret lokal molekylær sky som pludselig kollapsede, men som en del af formationen i galaksen. Solsystemet og alt andet i galaksen er formeret i galaksens centrum og drevet ud i galaksens arme.

3) Momentum i rotationer og kredsløb i vores Solsystem er skabt af galaksens roterende momentum hvor minigalakser; stjerner; planeter og andet godt er drevet ud i galaksens stave i et cirkulært roterende forløb i stavene og videre ud i galaksens arme.

AD: Ved dannelsen ud igennem galaksens stave sker dette oprindeligt ved en hurtigere og eksplosivagtig bevægelse ud fra galaksens kerne og ud i stavene.

Denne eksplosive bevægelse ud fra galaksens centrum bevirker en hurtig dannelse af stavene hvor galaksens roterende momentum ”lidt forsinket” former det cirka 90 graders knæk som kan observeres i overgangen fra staven og ud i galaksens arme. (Ved denne formationsproces udslynges elektromagnetiske energier vertikalt på begge sider af galakseplanet fra kerneprocessen i galaksens centrum).

Denne forklaring vil bekræfte de målte observationer for galaksens rotationsmønster, som set og forklaret her: http://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy_rotation_curve - og forklaringen vil blive bekræftet ved at indsætte de målte værdier for rotationen som en centrifugal og roterende kraft udgået fra galaksens centrum.

Derved og således formeres minigalakser; stjerner; planeter; måner og alt andet i vores galakse. Alt i forhold til kompositionen af den oprindelige molekylære sky som gav årsag til vores galakse. Og alt i forhold til de gasser og partikler som aktuelt bliver formeret ud igennem galaksens stave. (NB: Der forekommer en mindre og ”sekundær” formation ude i galaksen under den fortsatte udvidelse i galaksens arme)

Selve formationsprocessen fra galaksens kerne sker via en z-pinch-effekt der formerer materialet ud igennem de 2 stave. Bevægelsen ud igennem stavene har både et centrifugalt forløb og et horisontalt cirkulært forløb som sætter sfærerne i egenrotation og i eventuelt kredsløb om et større sfærisk objekt som er ved at blive skabt ud igennem stavene. Således skabes også den cirka 60 graders vinkel i solsystemets rotations- og kredsløbsbaner i forhold til galaksens rotationsplan.

Forudsigelser

Det udadgående og svagt udvidende momentum-bevægelse fra galaksens centrum vil fortsætte i galaksen og i solsystemet som oprindeligt har været mindre. Denne svagt udvidende bevægelse i galaksen vil skabe optiske illusioner af udvidelse når der måles på det observerbare univers. (Denne langsomme udvidelse kan muligvis også være årsag til anomalier i beregninger af planeters baner og rumfartøjer under en mangeårig rejse).

Hvad angår planeters elliptiske kredsløbsbaner, er disse oprindeligt skabt ved formationen i galaksens stave, men de bliver yderligere påvirket under det fortsatte kredsløb omkring solen da galaksens fortsatte udvidelse vil påvirke planeterne stærkest når de er i kredsløbsbanen ind imod galaksens centrum.
Der vil også være en ekstra effekt når planeterne befinder sig længst væk fra galaksens centrum når solvindens pres giver et ekstra skub væk fra galaksen centrum. Disse forhold er sandsynligvis med til at skabe planeters elliptiske baner omkring Solen. Endelig spiller Galaksens og Solens magnetiske rytmer og energier også en rolle for planeternes kredsløb.

Bemærkninger

- Diverse målte observationer af vores Solsystem – og i Universet - skal medtages i denne hypotese om formation og cirkulære og krumme kredsløbsbevægelse hvor hastigheder og bevægelsesretninger ikke er konstante men skifter hele tiden – hvilket også har en relation til teorien om Big Bang der arbejder fortrinsvis ud fra lineære principper.

Sfæriske kredsløb skal her læses både et termodynamisk og elektromagnetisk kredsløb hvor grundkræfterne spiller ind over hele spekteret af styrke. (”Sfærisk” skal her læses ”som i en celle”, lidt a la http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_nucleus#Dynamics_and_regulation – eller/og som her: http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetism

I et sådant sfærisk kredsløb vil der være tilsyneladende observerbare accelerationer og decelerationer, ligesom retningerne også vil beskrive sfæriske/cirkulære forløb.

- I øvrigt anskuer jeg at der sker kontinuerlige bevægelser i Universet hvor atomariske gasser og partikler bliver formeret og adskilt; opladt/afladt i en uendelighed.

Konklusion

Med det her ovenfor beskrevne eksempel på hvorledes tyngdeloven mistolker bevægelsen i vores galakse, bør de gældende tyngdelove kraftigt revideres på dette område – og på resten af de områder hvor man indsætter hypotetiske/metafysiske kræfter og energier i stedet for at forstå bevægelserne i kosmos som dele af kredsløb som foregår altid.

Venligst Ivar

NB: Er interesseret i at lave en mail-gruppe til diskussioner og ideer. Kan kontaktes her: nielsen.ivar(at)gmail.com – (Emne ”Nye Hypoteser”)

Erkendelse af Newton

Han tog fejl, de må vi erkende. se selv her

Kære Carsten

Du skriver:
"I daglig tale i de to begreber mere eller mindre synonyme, fordi der her på Jorden er en nogenlunde konstant sammenhæng mellem masse og vægt."
Hvis det er rigtigt fylder 1 kg fjer det samme som 1 kg bly.

Tak for kommentarerne - og

Tak for kommentarerne - og samtidig undskyld det sene svar, der selvfølgelig skyltes at en sommerferie kom i vejen.
Det er - som Leif Jeberg skirver - fuldstændig rigtigt, at masse og vægt ikke er det samme. I daglig tale i de to begreber mere eller mindre synonyme, fordi der her på Jorden er en nogenlunde konstant sammenhæng mellem masse og vægt.
Nu er artiklen her på Videnskab.dk en forkortet udgave af Klaus Mølmers artikel i Aktuel Naturvidenskab, og i denne artikel uddybes linierne om masse således:
"Kan astronauter i vægtløs tilstand mærke forskel på tunge og lette genstande, som jo alle vil svæve frit omkring i rumskibet, eller giver masse kun mening, hvis man er påvirket af tyngdekraften på Jorden eller en anden planet? Svaret står i Newtons 2. lov, idet massen angiver forholdet mellem alle slags kræfter og den resulterende acceleration. Astronauten vil derfor kunne mærke forskel, hvis han skubber til legemerne".

Vi skulle jo nok have inkluderet dette afsnit også for at undgå misforståelser. Håber at dette opklarer sagen.

Det man kalder Newtons 2. lov

Det man kalder Newtons 2. lov (Lex II) er ikke en naturlov, men derimod en definitionsligning, der definerer den fysiske størrelse, man kalder ’kraft’ eller ’resulterende kraft’, hvis der virker flere enkeltkræfter. Det er Isaac Newtons fortjeneste, at han sammenknyttede en partikels acceleration, dvs. hastighedstilvækst pr. tidsenhed, med det der er årsag til accelerationen, en årsag, der betegnes med ordet ’kraft’.
En ’kraft’ er ’noget’, der er i stand til at give en partikel en acceleration, målt i forhold til et valgt iagttagelses-system.

Da størrelsen acceleration både skal angives med talværdi og retning, så gælder dette også kræfter. Newton gjorde således opmærksom på, at kræfter skal sammensættes ved geometriske beregninger.

I øvrigt benyttede Newton den fysiske størrelse, der kaldes impuls (bevægelsesmængde), defineret som produktet af en partikels såkaldte inertielle (træge) masse og hastighed. En partikels tilvækst i impuls pr. tidsenhed blev defineret lig med den på partiklen virkende totale kraft.
Mere om Isaac Newtons liv kan læses på: http://www.rostra.dk/louis/andreart/Isaac_Newton.htm

Hilsen fra Louis Nielsen

Yderligere kan Einsteins (?)

Yderligere kan Einsteins (?) berømte E = m*C^2 udledes med Newtons teori alene når bare man tager det som givet at lysets hastighed er en grænse for bevægelse.

Indtegner man nu i et

Indtegner man nu i et koordinatsystem både den lineære konstante accelerations tiltagende hastighed samt gravitationskraftens ulineær tiltagende hastighed, som skyldes en afstandsafhængig acceleration, ses yderligere at ækvivalensprincippet ikke kan være rigtigt...også pinligt !

I skriver: "Masse, eller

I skriver: "Masse, eller vægt, angives i dag videnskabeligt...". Når nu I behandler Newtons 2. lov, så er det lidt pinligt, at I ligestiller masse og vægt, når det netop er denne lov, der forklarer forskellen mellem de to begreber. Massn er en konstant størrelse, hvorimod vægt afhænger af hvor på jorden, du måler den. Netop fordi tyngdeaccelerationen varierer afhængig af, hvor på jorden, du befinder dig. Altså direkte forklaret ved Newtons 2. lov.

Flovt!

Log ind eller opret konto for at skrive kommentarer

Seneste fra Miljø & Naturvidenskab

Det læser andre lige nu

Spørg Videnskaben

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.