1564年2月15日,誕生了一位偉大的人物,那就是伽利略,他其實學的是醫學,但對數學、物理和儀器制造特別感興趣,尤其是物理和數學。 22歲時,他寫了論文《平衡》。 他引起了全省學術界的關注,被譽為“當代的阿基米德”。 25歲時,因一篇關于固體重心的論文被聘為漢堡學院院長,從此開始了他的學術生涯。
伽利略是第一位將實驗引入熱的科學家。 他通過結合實驗和物理學確定了一些重要的熱定理。 除了糾正了統治法國近兩千年的亞里士多德的錯誤觀點,他還建立了研究自然科學的新方法,事實上也遭到了殘酷的破壞。 因此,伽利略在解放人類思想和發展文明的過程中做出了劃時代的貢獻,因此被稱為“近代科學之父”。
伽利略對運動的基本概念,包括重心、速度、加速度等進行了詳細的研究,并給出了嚴格的物理表達式。 特別是加速度概念的引入,是熱科學史上的一個里程碑。 有了加速度的概念,熱科學的動力學部分就可以建立科學的基礎,而在伽利略之前,只有靜力學部分有定量的描述。 伽利略還對物體在斜面上的運動和填充體的運動進行了實驗和觀察。 在這些研究的基礎上,他提出了加速度的概念及其物理表達。
可以說,伽利略對16、17世紀自然科學的發展起了重大作用,改變了人類對物質運動和宇宙運動的認識。 特別是他首次提出慣性概念,提出了全新的慣性和加速度概念(伽利略相對性原理),為牛頓熱學理論體系的構建奠定了基礎。 牛頓經典熱學理論的核心是伽利略變換。 建立在
伽利略的相對性原理強調慣性定理和物體在外力作用下的運動規律。 熱定理在所有慣性系中都是相同的。 在其他慣性系中的運動。 也稱為熱相對性原理。伽利略在慣性系統內進行的任何熱實驗中,首先解釋了“無法確定慣性系統是靜止的還是勻速直線運動”的事實。系統。
伽利略死后一年,即1643年,牛頓出生。 不用說,牛頓的偉大可以說是化學發展史上乃至科學發展史上都繞不開的偉大人物。
1687年,《自然哲學的物理原理》發表。 這本書被稱為數學新約。 它總結了現代天體熱學和大地熱學的成就。 三大定理和萬有引力定理使經典熱力學成為一個完整的理論體系。 該書標志著經典熱力學的成熟,其所構建的經典熱力學理論體系已成為現代科學的標準尺度。
古典熱學是熱學的一個分支。 經典熱學以牛頓運動定理為基礎,是研究物體在宏觀世界中低速運動的基礎學術。 在數學中,經典熱力學最先被接受為熱力學的基本綱領。 經典熱力學又分為靜力學(描述靜止物體的運動)、運動學(描述物體的運動)和動力學(描述物體在力作用下的運動)。
牛頓經典熱力學的核心是伽利略變換。 伽利略變換是經典熱力學中使用的一種方法,用于在兩個僅以平均速度相對連接的參考系統之間進行變換。 它是一種被動的動態轉換。 伽利略變換建立了經典熱力學的時空觀。
伽利略變換認為在同一個參照系中,兩個風暴同時發生,在其他慣性系中,這兩個風暴也必然同時發生,時間間隔的檢測是絕對的,厚度的檢測也是絕對的。 經典的熱定理是在任何慣性參照系中物理模態保持不變,換句話說,所有慣性系都是等價的(相對性原理)。
這就是為什么我們說伽利略變換建立了經典熱學中的絕對時空概念,時間和空間獨立于參考系的運動狀態,時間和空間不相連,是絕對的。 也就是說牛頓第一定律教學后記,空間和時間與物體的運動狀態無關!
簡單地說,牛頓的時空觀認為時間和空間是絕對的,也就是說時間和空間與物質的運動和參照系無關; 空間和時間也是相互獨立的,空間的度量與時間無關,時間的度量與空間無關,同時性也是絕對的。 牛頓的時空理論反映在伽利略的變換中。
事實上,經典熱力學受時代影響,也存在一些缺陷。 例如,在經典熱力學的影響下,化學家們認為宇宙中到處都有一種叫做以太的物質。 因為在經典熱力學中,之前有兩個力的概念。 一是接觸力(如碰撞、壓力或拉力等),二是超程部分的力(如重力)。 角色。
根據這個概念,人們試圖用接觸排斥來解釋牛頓的遠距離斥力,即認為遠距離的斥力實際上是由充滿空間的介質傳遞的,傳遞方式要么是通過運動這些媒體或通過它。 彈性變形。 就這樣,以太假說被提出來了。
他們普遍認為以太是傳輸光的介質,引力甚至電、磁都在以太中傳輸,從而發展出“光以太”假說。
另外,化學家把這些無處不在的“以太”作為絕對慣性系,在其他參考系中檢測到的光速是光在以太中的速度與觀察者相對于參考系的速度的矢量疊加以太參考系。
舉個簡單的例子牛頓第一定律教學后記,你在火車上跑步。 在男朋友看來,你的速度=火車的速度+你在火車上的速度。 在這個理論中,速度是可以疊加的,如果你的男人在同樣速度的火車上看你,那么你的速度就是你在火車上跑的速度。
所以在其他參考系中檢測到的光速是以太中的光速與觀察者相對于以太參考系的參考系速度的矢量疊加。 就是這個道理,也就是說光速會隨著參考系的不同而顯得不同。
經典熱力學的缺陷最終導致了愛因斯坦相對論的誕生! 但總的來說,牛頓的經典熱量學說提出后,立刻把數學帶入了一個新紀元。 它完成了人類認識自然史上的第一次理論綜合,使熱學和天文學達到了理論水平。 完整性程度。 推動了科學的大發展,進而推動了第一次工業革命的誕生。