Ньютон - великий древнегреческий философ и ученик Архимеда

[letbur]

Собственно, какой-то ученик Архимеда (назовем его Ньютон) должен сделать следующие открытия.

1. Открыть знаменитые законы Ньютона.

2. Открыть закон всемирного тяготения.

3. Описать с их помощью движение небесных тел.

Что ему поможет.

Законы Ньютона кажутся довольно очевидными. Достаточно одной удачной эврики.

С производным и интегралам Ньютон знакомится с помощью Архимеда. О размерах земли, луны, солнца, а так же расстояниями до них он узнает с помощью Аристарха, вернее, с помощью его трудов и своего учителя. Данные очень не точные. Но их достаточно, чтобы увидеть, что солнце на много больше земли, и это уже повод задуматься, почему все падает именно на землею. А если вспомнить механику, то может оказаться, что проще все объяснить притяжением планет, чтем какими-то волшебными небесными сферами.

Город, где жил Архимед, Серакузы, был захвачен римлянами. Ньютон был взят в плен, и отвезен в Рим. Раньше Ньютону казалось, что его родной город - это центр мира. А теперь он понял, что ошибался. Может, в отношении земли все люди делают такую же ошибку?

Самым крутым открытием Ньютона могло бы стать то, что он первым обнаружит, что орбиты могут быть не только круговыми, но и эллиптическими. А внезапным подтверждением его теории будет открытие либрации Луны. Причем, на кончике пера.

Что ему помешает

Во время захвата в плен римляне могут его нечаянно убить.

Данные о космических расстояниях были очень не точными. Полное отсутствие точных измерительных приборов. Тогда еще не знали, что орбиты планет на самом деле не круговые, а эллиптические. Впрочем, ему достаточно показать, что возможна круговая орбита. Отсутствие возможности проверить полученные результаты.

Изменено 3 Nov 2013 пользователем letbur

[Изяслав Кацман]

С производным и интегралам Ньютон знакомится с помощью Архимеда

При том, что дифференциальное исчисление ("производные и интегралы"), на которой основан математический аппарат механики Ньютона, разработали в 16-17 вв. В том числе и трудами самого Ньютона, кстати.

Так что АИ здесь уже в этом.

[letbur]

В реале интегралы Архимед вполне использовал, даже находил объемы тел с его помощью. Просто потом его достижения были забыты.

В АИ древнегреческий Ньютон их сохранил и развил.

Изменено 3 Nov 2013 пользователем letbur

[barsbeg]

Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов. — Письмо Роберту Гуку 15 февраля (н. ст.) 1676 г.

Для Ньютона такими гигантами были в первую очередь Галилей и Кеплер, опосредованно - Коперник, Птолемей и Гиппарх. При всём уважении Архимед их всех не заменит.

Изменено 3 Nov 2013 пользователем barsbeg

[VIR]

В реале интегралы Архимед вполне использовал,

Это ж надо ж как историки дурят нашего брата рассказывая сказки, что алгебра пришла от арабов. Какие нахрен арабы раз Архимед уже трехкратные интегралы считал

[sanitareugen]

Первый закон Ньютона - единственно очевидный. Даже с "философско-моральным" обоснованием. "Что делаешь другим, то и тебе дастся!"

Второй антиинтуитивен. Интуитивен "закон Аристотеля" - "Не получив толчка, тело остаётся неподвижным, получив толчок (impetus) движется, пока сила толчка не исчерпается, затем останавливается".

Третий закон требует понимания производных хотя бы до второй.

Архимед ни производных, ни интегралов не знал. По производным у него вообще ничего, по интегралам тоже ничего, но он умел, остроумными геометрическими построениями и не всегда корректными допущениями вычислять об'ёмы некоторых тел, то есть всей силой своего гения справлялся с задачей, посильной современному второкурснику, которому интегралы прочитали (примерная аналогия - "Иван Поддубный умел управлять трактором, поскольку мог усилием своих мышцы сдвигать с места тележку, которую теперь тракторами возят")

Из того факта, что Солнце больше Земли, но предметы падают на Землю, закон всемирного тяготения вывести трудненько, явно получается, что притяжение определяется чем-то, но не массой. Надо вводить дополнительные сущности, зависимость от расстояния (также антинтуитивную - на горе тяжесть не меньше, чем при основании)

Для выбора между эллипсом и эпициклом с дифферентом нужны куда более точные измерения, уровня обсерватории Тихо Браге.

Ну и учившийся в Александрии (население которой на максимуме достигало миллиона) Архимед мог догадаться, что Сиракузы не центр мира и до прихода римлян.

[Tayhard]

Для выбора между эллипсом и эпициклом с дифферентом нужны куда более точные измерения, уровня обсерватории Тихо Браге.

Ну а что мешало, кстати? У Браге то еще не было телескопа, все глазами. Да еще в туманно-облачной Дании.

[sanitareugen]

У Тихо было три преимущества. И только третье могло случиться в античности.

1. Финансирование. От государя (Фредерика Второго Датского и императора Рудольфа Второго), а также от широкой публики, покупающей гороскопы. И то, и то требует любви к астрологии в широких кругах.

2. Развитие точной механики, позволившее мерять с точностью в угловую минуту, а не 1/6 градуса, в десять раз точнее.

3. Усовершенствование методики самим Тихо Браге (измерение не от Луны, а от Венеры, соответственно поправка на движение опоры за время измерения мала; совмещение плоскости армиллярной сферы с небесным экватором, а не эклиптикой, что повышает точность, но требует дополнительных вычислений при обработке). В принципе, это мог изобрести и античный астроном - но без (2) это бесполезно, а без (1) нет ассистентов-вычислителей, и просто тяжкко.

[Tayhard]

1. Финансирование. От государя (Фредерика Второго Датского и императора Рудольфа Второго), а также от широкой публики, покупающей гороскопы. И то, и то требует любви к астрологии в широких кругах.

2. Развитие точной механики, позволившее мерять с точностью в угловую минуту, а не 1/6 градуса, в десять раз точнее.

Напротив, гороскопами несложно увлечь и публику времен Архимеда. Интерес к собственному будущему - мощный стимул. Например, Архимед мог реализовать этот сценарий оставшись в Александрии и став придворным астрологом Птолемеев (в Сиракузах вряд ли, там спонсировали только практические изобретения - не до жиру).

А конкретно что там с механикой?

Ну, допустим время измерять при Тихо Браге могли уже точнее - были механические часы. речь об этом?

[sanitareugen]

Не только часы. Угломерные приспособления для навигации и картографии и т.п. Гребной флот предъявляет существенно меньшие требования к точности - далеко от берега уходить нельзя, поскольку гребцам нужна пресная вода.

Что до астрологии - не то, чтобы ею в античности не интересовались. Но чтобы сильно ей верить - надо либо отождествлять богов с небесными светилами, как в Вавилоне, либо верить в "Великого Часовщика", Бога-Творца, запустившего Вселенную и не вмешивающегося. А антропоморфные боги, принимающие решения по произволу, делают астрологические прогнозы ненадёжными, и тратиться на них слишком много не будут.

[letbur]

Часы там особо не нужны.

Ну и учившийся в Александрии (население которой на максимуме достигало миллиона) Архимед мог догадаться, что Сиракузы не центр мира и до прихода римлян.

Сам процесс переезда АИ Ньютона на большое расстояние, и резкая смена образа жизни произвела на него впечатление. Именно из за этого ему пришла в голову мысль, что земля - не центр вселенной.

Архимед ни производных, ни интегралов не знал.

Так у Реального Ньютона начальные условия были не на много лучше. Он и был одним из создателей матанализа. В АИ, он сделал почти то же самое, и ему помог Архимед.

Собственно он начал свое движение к успеху с вопроса "За счет чего двигается брошенный камень, ведь во время полета его никто не толкает".

Большое значение может оказать то, что АИ Ньютон будет вместе со своим учителем, Архимедом, конструировать метательные машины, и обратит внимание на их механику. (Римляне его из за конструкторских скилов в плен и захватят).

А исследование движения небесных тел начнется так же, как и исследование брошенного камня. Ньютон сначала предполагает, что сила притяжения не зависит от расстояния, и всегда одинаково, затем, увидев, что что-то не сходится, открывает закон всемирного тяготения. Исследования он начинает с именно круговых орбит, Там все просто - центробежная сила уравновешивает силу тяжести. Затем переходит к эллиптическим.

То, что планеты двигаются по эллипсам, а не по эпициклам, он доказать путем точных измерений, конечно,не сможет. Но то, что он объяснил движение небесных тел, не прибегая к лишним сущностям, будет лучшим его доказательством.

[Тома]

Законы Ньютона кажутся довольно очевидными. Достаточно одной удачной эврики.

А-а!!! Полцарства за ЦытатникЪ!

А антропоморфные боги, принимающие решения по произволу, делают астрологические прогнозы ненадёжными, и тратиться на них слишком много не будут.

Подтверждаю.

Притом боги не просто антропоморфные, но и не зазанавшиеся ещё - вполне себе контачат с людьми, посматривают на землю не без любопытства. И принимают взятки жертвы (или не принимают, но не пофиг богам-то...). Чем гадать - куда эффективнее напрямик обратиться богу с мотивированной просьбой.

Первый закон Ньютона - единственно очевидный.

Увы, даже и он очевидным стал далеко не сразу.

В том числе и потому, что принцип "Что делаешь другим, то и тебе дастся!" в античности поддерживали далеко не все боги (всё больше египетско-иудейские). Или поддерживали не всегда: любимчикам - исключения. В Элладе и Европе в целом до крещения скорее действовал прицинп "Боги одаривают не достойных, а понравившихся". Любимчиков. Удача героя, харизма конунга, Сулла Счастливый...

Уж во времена Архимеда-то...

[Тома]

То, что планеты двигаются по эллипсам, а не по эпициклам, он доказать путем точных измерений, конечно,не сможет.

И это всё о нём. Не поверят. Был такой "ньютон античности", был в РИ. Аристархом Самосским звали.

Но то, что он объяснил движение небесных тел, не прибегая к лишним сущностям, будет лучшим его доказательством.

Увы, не сработало. Кстати, ещё и потому, что до Оккама - две тысячи лет, и "прибегание к лишним сущностям" никто не считает чем-то особенно плохим.

[Сеня]

Законы Ньютона кажутся довольно очевидными. Достаточно одной удачной эврики.

очевидно было окрыть пасть девушки и пересчитать число зубов, однако 2000 лет этого сделать так и не догададись

Древнегреческий философ Аристотель считал, что молочные зубы ребенка формируются из затвердевшего молока матери и что у женщины меньше зубов, чем у мужчины. К такому выводу он пришел, пересчитав зубы лошадям: у жеребца их действительно больше, чем у кобылицы. А потому решил, что это верно для всех самок и самцов.

Источник:http://www.scorcher.ru/art/science/methodology/aristotel2.php

[letbur]

Так у Аристотеля было много таких косяков. Как только АИ Ньютон попробовал применить механику Аристотеля к решению практических задач, он понял, что она для этого не предназначена. И лучше сделать свою механику, с блекджеком и шлюхами. Учитывая, что АИ Ньютон строил метательные машины, для него это было действительно важно.

Изменено 3 Nov 2013 пользователем letbur

[Сеня]

он понял, что она для этого не предназначена. И лучше сделать свою механику

вы плохо представляете себе что такое наука.Наука это развитие того что уже было, это взаимодействие научных школ. Аристотель сидел на плечах Платона, который сидел на плечах Сократа и сократиков, которые опирались на предшественников."Создавать своё" это удел городского сумасшедшего с которым никто иметь дела не будет.А в одиночку вы нифига не придумаете хоть вы десять раз Ньютон. Изменено 3 Nov 2013 пользователем Сеня

[Tayhard]

Аристархом Самосским звали.

Кстати, Архимед его труды использовал. Только к распространению гелиоцентризма это что-то не привело.

[renyxa]

http://fai.org.ru/forum/index.php/topic/31714-%d0%ba%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%81%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%b0%d1%8f-%d0%bc%d0%b5%d1%85%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%ba%d0%b0-%d0%b2-%d1%81%d1%80%d0%b5%d0%b4%d0%bd%d0%b5%d0%b2%d0%b5%d0%ba%d0%be%d0%b2%d1%8c%d0%b8/

[sanitareugen]

"Законы движения Аристотеля" (в которых нет никакого равномерного и прямолинейного в отсутствие внешних сил, а есть замедление по мере исчерпания первоначального толчка) это приближение к реальной динамике при наличии сопротивления воздуха и воды и трения. То есть без очень развитой механики, в которой есть и Кулон, исследовавший трение, и тот же Ньютон, исследовавший сопротивление жидкостей и газов, а главное - матаппарат, способный рассматривать эти процессы раздельно, заменять "законами Ньютона" "законы Аристотеля" бесполезно, более того, приводит к снижению точности. То есть практик, строящий машины, "законы Ньютона" отвергнет.

[letbur]

Тут основная проблема в том, что в практических задачах зачастую можно обойтись без математики вообще.

Но если надо описать движение с хоть какой-нибудь точностью, то механика аристотеля становится несостоятельной. Ну как там определить, например, дальность полета брошенного тела, не учитывая сопротивление воздуха? Если тело массивно, и бросается недалеко, то приближение довольно точное. Причем, нужен ответ "тело пролетит некоторое расстояние, а потом упадет", а хотя бы примерно определить расстояние, высоту и время полета.

Изменено 3 Nov 2013 пользователем letbur

[sanitareugen]

Именно. До развития, с одной стороны, матаппарата, с другой стороны, потребностей, появление "Законов Ньютона" ни на что не повлияет. Практики будут пользоваться эмпирическими наблюдениями.

[Tayhard]

Чтобы развить астрономию и сопутствующие области в античности, хорошо бы подошла развилка с ранним применением стеклянных линз. Где-нибудь во времена фараона Нехао, или там основания Карфагена. Чтобы к моменту завоевания Египта Римом там уже умели делать приличные линзы и могли составить телескоп.

[letbur]

Хочу добавить немного самокритики. Я придумал задачи, где механика Аристотеля дает очень неплохой результат. Это расчеты простых механизмов: рычагов, блоков, гидравлических домкратов и гидростатики (расчет корпусов кораблей, например). Идея такова. Тело по умолчанию покоится. Если ему придать движение, то оно получает механическую энергию, которая со временем тратися, пока тело не вернется в состояние покоя. Механическая энергия может запасаться. При работе простых механизмов количество энергии не может увеличиваться. Во сколько раз рычаг выигрывает в силе, во столько раз проигрывает в скорости.

Задачи: расчет равновесия весов с разными плечами, расчет скорости подъема груза с помощью различных домкратов, усилие на этих домкратах и Т.П.

АИ Ньютон начал открыл свои законы, когда начал пытаться обобщить все это дело на подвижные системы, где инерция имеет значение.

Скорее всего, делать это он будет ради математики, а не в погоне за практическим результатом, хотя последний тоже подразумевается.

[letbur]

Чтобы развить астрономию и сопутствующие области в античности, хорошо бы подошла развилка с ранним применением стеклянных линз.

Тут у меня была другая идея - античный Ньютон должен открыть закон всемирного тяготения на основе тех данных, которые имелись тогда. А что тогда имелось? Периоды обращения планет и луны, время обращения земли вокруг солнце, знание того, что земля меньше солнца, но больше луны, очень неточная оценка расстояния до солнца.

Что ему надо сделать? Догадаться до закона всемирного тяготения, и использовать его для описания хотя бы круговых планет. Без описания орбит закон всемирного тяготения никому не нужен. Для этого ему надо знать прежде всего законы механики и принцип относительности движения.

Решить эти античному Ньютону будет сложнее, чем реальному, так как нужно сделать больше важных открытий. Принцип относительности в нашем мире открыл Галилей. Но в тоже время ему не обязательно решать адски сложную задачу по выводу эллиптических орбит. Для триумфа хватит и круговых. Ведь время обрашения по ним вычислить можно, а вместе с ним, можно например, определить радиус орбит планет, отталкиваясь от периода их обращения. И сравнить расчетный результат с наблюдаемым - особенно легко сделать это для Меркурия и Венеры. Радиусы их орбит легко определить, предположив, что они крутятся вокруг солнца. И для этого не нужно ни телескопа, ни даже точных измерительных инструментов.

[Tayhard]

Если я правильно понял то что объяснили коллеги в комментах выше, все упирается в наличие точных угломерных приспособлений. С финансированием вопрос решить как-то можно, гелиоцентрическую модель Архимед использовал, если Вики не врет. Вобщем, надо смотреть на угломерные инструменты Тихо Браге и прикидывать могли ли они без послезнания появиться у Архимеда. Только боюсь, без специального серьезного исследования не обойтись.