Newton hogyan jött rá arra, hogy minden tömeggel rendelkező testnek van gravitációs vonzereje? Még mondjuk egy porszemnek is? És az egyéb fizikai dolgokra?

Newton idejében azért már tudtak olyan dolgokról mint közeg, és tudtak olyat mérni hogy súrlódás/közegellenállás.

Amúgy ha jól emlékszem először olyan ingákkal dolgozott, miknek a lassulása minimális.

Plusz volt normális esze amit hazsnált is, így pl. elgurított 1000 golyót, és ha nem jött földrengés vagy szél, akkor azok mind egyenesen mentek, ugyanaddig (felteszem volt rúgós erőmérője hogy nagyjából azonos erővel tudjon golyókat lökdösni).

Ha meg ingával végezte, akkor egyszer meglendítette, aztán nézte napokig amíg meg nem állt hogy mi történik (és nem, nem kezdett az inga pl. föl-le mozgást végezni csak úgy).

Azt meg hogy erő = m*a vagy m*v elég egyszerű kikísérletezni, fogadok te is el tudod képzelni legalább.

Tökéletes kérdés.

A válasz nem lesz az.

Egyrészt én nem tudok eleget, sajnos; másrészt a történeti igazság bizonytalan.

az egyik ok tudománytörténeti:

Newton a Philosophiae Naturalis Principia Mathematica-t a klasszikusok, mint Eukleidész: Elemek , mintájára írta, azaz sokszor nem írta le, hogy hogyan jutott egy-egy eredményre.

azt is fontos megjegyezni, hogy

Newton nem egy vákuumban létezett: a Royal Society, a Királyi Természettudományos Társaság tagja volt, ami egy komoly "klub" volt a legújabb tudományos módszerek megvitátására.

Sok papírja azáltal maradt fenn, hogy a Cambridge-i Egyetem (ahol diák, majd a mat. tanszék vezetője is volt) elvárta, hogy a professzori írott anyagokat nyújtsanak be az előadásaik tananyagáról.

Sok minden, amit Newton leírt, már ismert tény volt az ő korában. A Royal Society rendszeresen tartott előadásokat, ahol új módszereket, bizonyításokat mutattak be a kutatók.

Ami a 2. törvényt illeti, az nem volt különösebben nagy teljesítmény, mert a munkát Galilei már elvégezte.

Biztos ismered Galilei kísérletét az egyenlő sebességgel zuhanó golyókkal. De Galilei például olyanokat is csinált, hogy golyókat gurított le és fel lejtőkön. Ha egy U alakú lejtőn engedett le golyót, az közel olyan magasra gurult fel a túloldalon, amilyen magasanan az U másik szárán elengedte. Feltételezte ebből, az arisztoteli modell, amiben valaminek folyamatosan hajtania kell előre egy testet, hogy mozgásban maradjon (Arisztotelész konkrétan az állította, hogy a levegő tolja tovább a tárgyakat), hogy valójában a súrlódás miatt veszítik el a testek a mozgásukat, és a golyók végtelenül gurulnának fel és le az U szárain oda-vissza, ha eznem létezne. Ez már ugye majdnem az 1. törvény.

A 2. törvény szintén Galilei eredményeinek kiterjesztése. Galilei tudta, hogy a gyorsulás a tömegtől és a közölt erőtől függ a zuhanó tárgyak esetében, Newton érdeme itt ennek a kiterjesztése bármilyen mozgásra.

ez a legjobb amit találtam (angol) pl. arra, hogy a az arisztotelészi "fogyóeszköz" mozgást hogyan váltotta fel a megtartott mozgásmennyiség elmélete tudománytörténetileg:

[link]

a [link] ingakísérletet Edme Mariotte jegyezte le, akire Newton utal is a könyvében. Christiaan Huygens szintén érdekes, ugyanis van valamennyi bizonyíték, hogy Newton tőle "lopta" az eredmények egy részét.

Kép Huygens könyvéből, ami a relatív mozgást szemlélteti:

[link]

Mariotte képe az ingákról és az átadott mozgás és az ingaméret arányáról:

[link]

"Nem tudott olyan laboratóriumi körülményeket létrehozni, hogy erőhatás nélküli testeket vizsgáljon, ráadásul akkor a technikai is sokkal fejletlenebb volt."

-> a technikának ehhez szerintem semmi köze. Jó, az űrbe nem tudtak kimenni, de a legtöbb klasszikus mechanikai következtetéshez semmi szükség erre. Ha elvégzed a megfelelő méréseket, és elkezded meghatározni, hogy mik módosítják az eredményeket (nagyobb tömegű test stb.), és kizárni, hogy mik nem (Galilei kísérletei nagyban pl. ezeket a kizárásokat célozzák meg), akkor előbb utóbb eljutsz a megfelelő eredményekhez.

Newton viszont teljes pontszámot érdemel a gravitációért, bár ebben megintcsak segítették Kepler törvényei.

[link]

Kepler meghatározott a bolygók mozgására vonatkozó sok pontos szabályt, de Newton volt az, aki azon gondolkodott, vajon az az erő, ami a bolygókat a pályájukon tartja, nem-e ugyanaz, mint ami a zuhanó testek esetében érvényesül.

pl. ez volt Kepler egyik fontos felismerése az eliptikus pályák esetében:

[link]

Miért gyorsul fel az égitest, amikor közelebb halad el a középponthoz? Valamiféle inverz négyzetes törvénynek kell léteznie.

Newton mondott pár jó dolgot is:

"Csak azért látok messzebbre, mert óriások vállán állok."

-> Newton teljesítménye nagyban az őt megelőző tudósok érdeme

"Nem állítok fel hipotéziseket"

-> ezt a gravitációval kapcsolatban írta; nem tudta megmagyarázni, mi a gravitáció eredete, csak számszerűsíteni és szabályba foglalni, de úgy gondolta, tudományos megközelítéssel nem szabad találgatásokba bocsájtkozni, csak a megfigyelt tényt rögzíteni, tehát nem is próbált magyarázatot adni a grav. eredetére.