Математичні початки натуральної філософії

Ісаак НЬЮТОН

Визначення

I. Кількість матерії (маса) є міра такої, що встановлюється пропорційно щільності та обсягу її.

Повітря подвійний щільності в подвійному обсязі вчетверо більше, у потрійному - вшестеро. Те ж відноситься до снігу або порошків, коли вони ущільнюються від стиснення або танення. Це ж відноситься і до всякого роду тіл, які, в силу яких би то не було причин ущільнюються. Однак при цьому я не беру до уваги того середовища, якщо така існує, яка вільно проникає в проміжки між частинками. Це ж кількість я маю на увазі надалі під назвами тіло або маса. Визначається маса за вагою тіла, бо вона пропорційна вазі, що мною знайдено дослідами над маятниками, виробленими точним чином, як про те сказано нижче.

II. Кількість руху є міра такого, що встановлюється пропорційно швидкості і масі.

Кількість руху цілого є сума кількостей руху окремих частин його, значить, для маси, удвічі більшою, за рівних швидкостях воно подвійне, при подвійний же швидкості - Четверня.

III. Вроджена сила матерії є притаманна їй здатність опору, за якою будь-яке окремо взяте тіло, оскільки його надано самому собі, утримує своє стан спокою або рівномірного прямолінійного руху.

Ця сила завжди пропорційна масі, і якщо відрізняється від інерції маси, то хіба тільки поглядом на неї.

Від інерції матерії відбувається, що всяке тіло лише насилу виводиться з свого спокою або руху. Тому «вроджена сила» могла б бути досить переконливо названа «Силою інерції». Ця сила виявляється тілом єдино лише, коли інша сила, до нього прикладена, виробляє зміна в його стані. Прояв цієї сили може розглядатися подвійно: і як опір, і як натиск. Як опір - оскільки тіло опирається що діє на нього силі, прагнучи зберегти свої статки; як тиск - оскільки те ж тіло, з працею поступаючись силі опиратися йому перешкоди, прагне змінити стан цього перешкоди. Опір приписується звичайно тіл почилих, тиск -- тіл рухаються. Але рух і спокій при звичайному їх розгляді розрізняються лише щодо одного до іншого, бо не завжди знаходиться у спокої те, що таким простому погляду представляється.

IV. Прикладена сила є дія, вироблене над тілом, щоб змінити його стан спокою або рівномірного прямолінійного руху.

Сила проявляється єдино тільки в дії і після припинення дії в тілі не залишається. Тіло продовжує потім утримувати своє нове стан внаслідок однієї тільки інерцією. Походження прикладеної сили може бути різне: від удару, від тиску, від доцентровою сили (...)

Повчання

У викладеному вище малося на увазі пояснити, в якому значенні вживаються надалі менше відомі назви. Час, простір, місце і рух складають поняття загальновідомі. Однак необхідно зауважити, що ці поняття звичайно ставляться до того, що осягається нашими почуттями. Звідси відбуваються деякі неправильні судження, для усунення яких необхідно вищенаведені поняття розділити на абсолютні і відносні, справжні та уявні, математичні і повсякденні.

I. Абсолютне, істинне, математичне час саме по собі і по самій своїй суті, без жодного відношення до будь-чого зовнішнього, протікає рівномірно й інакше називається тривалістю.

Відносне, здається, або повсякденне, час є або точна, або мінлива, осягається почуттями, зовнішня, що здійснюються за допомогою будь-якого руху мера тривалості, що вживається в повсякденному житті замість істинного математичного часу, як-то: годину, день, місяць, рік.

II. Абсолютне простір за самою своєю суттю, безвідносно до чого б то не було зовнішнього, залишається завжди однаковим і нерухомим.

Відносне [простір] є його міра або будь-яка обмежена рухома частина, яка визначається нашими почуттями за положенням його відносно деяких тіл і яке у повсякденному житті приймається за простір нерухоме: так, наприклад, протягом просторів підземного повітря або надземного, що визначаються за їх положенню щодо Землі. По виду й величиною абсолютна і відносне простору однакові, але чисельно не завжди залишаються однаковими. Так, наприклад, якщо розглядати Землю рухомий, то простір нашого повітря, що по відношенню до Землі залишається завжди одним і тим же, становитиме то одну частину простору абсолютного, то іншу, залежно від тому, куди перейшов повітря, і, отже, абсолютний простір безперервно змінюється.

III. Місце є частину простору, яку займає тілом і, по відношенню до простору буває або абсолютним, або відносним. Я кажу частину простору, а не положення тіла і не яка охоплює його поверхню. Для равнооб'емних тел місця рівні, поверхні ж відмінність від форми тіл можуть бути і нерівними. Положення, правильно кажучи, не має величини, і воно саме по собі не є місце, а що належить місцем властивість. Рух цілого те ж саме, що сукупність рухів частин його, тобто переміщення цілого з його місця те ж саме, що сукупність переміщень його частин з їхніх місць. Тому місце цілого те ж саме, що сукупність місць його частин, і, отже, воно цілком всередині всього тіла.

IV. Абсолютне рух є переміщення тіла з одного абсолютного його місця в інше, відносна - з відносного в відносне ж. Так, на кораблі, що йде під вітрилами, відносне місце тіла є та частина корабля, в якій тіло знаходиться, наприклад та частина трюму, яка заповнена тілом і яка, отже, рухається разом з кораблем. Відносний спокій є перебування тіла в тій же самій області корабля або в тій же самій частині його трюму.

Справжній спокій є перебування тіла в тій же самій частині того нерухомого простору, в якому рухається корабель з усім в ньому знаходиться. Таким чином, якщо б Земля насправді лежала, то тіло, що по відношенню до корабля знаходиться у спокої, рухалося б насправді з тією абсолютною швидкістю, з якою корабель йде відносно Землі. Якщо ж і сама Земля рухається, то істинне абсолютний рух тіла знайдеться по справжньому руху Землі в нерухомому просторі і за відносними рухам корабля по відношенню до Землі і тіла по відношенню до корабля. (...)

Список літератури

Голін Г.М., Філоновіч С.Р. Класики фізичної науки (з найдавніших часів до початку XX ст) -- М.: Висш. шк., 1989.