Лауреаты конкурса «Свободный полёт - 2013»

    О фонде  Конкурс Свободный полёт  Конкурс творческих идей  Собрание конкурсных работ  Физика  Математика  Это интересно 

100 фундаментальных экспериментов,
на которые опирается современная физика:
от Галилея до наших дней.

Список экспериментов (по областям физики).

Щелкая на названиях экспериментов левой клавишей мыши, вы попадете в раздел, посвященный конкретному эксперименту. Для того, чтобы посмотреть краткое описание эксперимента, не переходя к посвященной ему страничке, щелкните на надписи «Краткое описание...» справа от его названия.

    Механика

  1. В своих опытах Галилей подтвердил догадку о том, что тела равноускоренно падают и скатываются по наклонной плоскости в поле силы тяжести. Этим он опроверг господствовавшую веками точку зрения Аристотеля, согласно которой тяжелые тела должны падать быстрее легких. Открытие закона равноускоренного движения проложило дорогу к ньютоновской физике, в которой ускорение тела пропорционально действующей на него силе.

  2. Мысленно обобщив экспериментально подтвержденный факт, что шар, скатываемый с наклонной плоскости, поднимается на исходную высоту, Галилей приходит к выводу, что в отсутствие внешних воздействий он будет бесконечно долго катиться по горизонтальной плоскости. Этот принцип инерции переворачивает физику Аристотеля, в которой любое движение должно прийти к покою, а также приводит к первому в истории физики принципу относительности, впоследствии обобщенному Эйнштейном.

  3. Эмпирические данные, накопленные астрономами до Ньютона и обобщенные Кеплером в его трех замечательных законах, получили теоретическое объяснение только в «Математических началах натуральной философии» Ньютона на основе предложенного им закона всемирного тяготения. Астрономические наблюдения сыграли в утверждении последнего немаловажную роль, поскольку первым его успехом было правильное вычисление периода обращения Луны вокруг Земли.

  4. Один из первых прецезионных экспериментов, уловивший гравитационное взаимодействие в лабораторных условиях. Благодаря этому эксперименту дальнейшие спекуляции на тему закона всемирного тяготения стали бессмысленными. Кроме того, получив выражение для гравитационной постоянной, Кавендиш, говоря его собственными словами, «взвесил Землю», т.е. рассчитал ее массу, зная расстояние до Луны и период обращения последней вокруг Земли.

  5. Блистательный мысленный эксперимент, апеллирующий к эмпирически установленной относительности движения инерциальных систем отсчета, позволил сформулировать закон сохранения импульса. К этому мысленному эксперименту Гюйгенса подвели его исследования упругих столкновений шаров. С другой стороны, на основе сформулированного закона сохранения импульса он ввел еще один фундаментальный принцип в физике волн — принцип Гюйгенса — и заложил основы волновой теории света.

  6. Гюйгенс всесторонне исследовал колебания маятников, продолжив исследования Галилея, — в частности, с целью создания точных маятниковых часов. Он заметил, что нарушение изохронности колебаний, т.е. независимости их периода от амплитуды, наступает при достаточно больших отклонениях маятника от положения равновесия, и разработал циклоидальный маятник, свободный от этого недостатка. Результатом исследований Гюйгенса стали в десятки-сотни раз более точные часы, а также математическая теория кривых и теория колебаний маятника.

  7. С помощью маятника, подвешенного на 56-метровой нити за купол парижского Пантеона, Фуко ясно и просто показал, что Земля движется вокруг своей оси и поэтому является неинерциальной системой отсчета. Это проявлялось в медленном повороте (прецессии) плоскости колебаний маятника из-за действия силы инерции Кориолиса.