Warum funktioniert Newtons drittes Gesetz eigentlich?

Warum willst du das wissen?

Ich scherze nicht. Das ist eigentlich eine wichtige Frage. Die Antwort hängt wirklich davon ab, was Sie mit den Ihnen gegebenen Informationen beabsichtigen.

Die Newtonschen Gesetze sind ein empirisches Modell. Newton führte eine Reihe von Studien darüber durch, wie sich die Dinge bewegten, und fand eine kleine Reihe von Regeln, die verwendet werden konnten, um vorherzusagen, was beispielsweise mit einem durch die Luft fliegenden Baseball passieren würde. Die Gesetze "funktionieren", weil sie das Universum effektiv vorhersagen können.

Wenn die Wissenschaft eine Aussage wie „die Rakete wird hochgehen“ rechtfertigt, dann tut sie dies mit Dingen, von denen wir annehmen, dass sie wahr sind. Newtons Gesetze haben eine enorme Erfolgsbilanz bei der Anwendung bei anderen Objekten, daher ist es sehr wahrscheinlich, dass sie auch bei dieser Rakete funktionieren.

Wie sich herausstellt, sind die Newtonschen Gesetze eigentlich keine fundamentalen Gesetze des Universums. Wenn Sie etwas über Relativitätstheorie und Quantenmechanik (QM) lernen, werden Sie feststellen, dass Newtons Gesetze nicht ganz richtig sind, wenn Sie die Natur auf die Spitze treiben. Sie sind jedoch eine außerordentlich gute Annäherung an das, was wirklich passiert. So gut, dass wir uns oft nicht einmal die Zeit nehmen, sie zu rechtfertigen, es sei denn, wir betreten wirklich seltsame Umgebungen (wie die subatomare Welt, in der QM dominiert).

Die Wissenschaft baut immer auf den Annahmen auf, die wir machen, und sie ist immer damit beschäftigt, diese Annahmen in Frage zu stellen. Wenn Sie den mathematischen Hintergrund hätten, könnte ich zeigen, wie Newtons drittes Gesetz als Annäherung an QM erklärt werden kann, wenn die Größe des Objekts größer wird. Am Ende würden Sie jedoch mit einem Haufen Mathematik und einer brennenden Frage enden: „Warum funktionieren QMs?“. Alles, was Sie dort tun, ist, eine Frage durch eine andere zu ersetzen.

Also, wo lässt dich das zurück? Es hängt davon ab, was Sie wirklich wissen wollen. Ein Ansatz wäre einfach zu akzeptieren, dass Wissenschaftler sagen, dass Newtons Drittes Gesetz funktioniert, weil es getestet wurde. Ein anderer Ansatz wäre, eine ganze Menge zusätzlicher Mathematik zu lernen, um zu erfahren, warum es aus QM-Perspektive funktioniert. Das schiebt die Dose nur ein bisschen auf die Straße, bis Sie Fragen zum Thema QM wirklich angehen können.

Die dritte Möglichkeit wäre, es selbst zu testen. Wissenschaft baut auf Wissenschaftlern auf, die das Wort des Establishments nicht für bare Münze nahmen, hinausgingen und es sich selbst bewiesen, richtig oder falsch. Entwerfen Sie Ihr eigenes Experiment, das zeigt, dass Newtons Drittes Gesetz funktioniert. Dann gehen Sie raus und versuchen Sie, Gründe zu finden, warum es nicht funktionieren könnte. Testen Sie sie. Meistens werden Sie feststellen, dass das Gesetz perfekt hält. Wenn es nicht hält, kommen Sie mit Ihrem Experiment hierher zurück, und wir können Ihnen helfen, zu lernen, wie Sie die Ergebnisse erklären können, die Sie gesehen haben.

Das ist Wissenschaft. Bei Naturwissenschaften geht es nicht um ein Klassenzimmer voller Gleichungen und Hausaufgaben. Es geht darum, dass Wissenschaftler alles über ihre Welt hinterfragen und dann systematisch mit der wissenschaftlichen Methode testen!

Newtons drittes Gesetz ist eine direkte Folge der Impulserhaltung, die im Wesentlichen besagt, dass sich der Impuls in einem isolierten System ohne Nettokraft nicht ändert. Das heißt, wenn Sie den Impuls eines Objekts ändern, muss sich der Impuls eines anderen Objekts in die entgegengesetzte Richtung ändern, um den Gesamtimpuls beizubehalten. Kräfte verursachen Impulsänderungen, daher muss jede Kraft eine entgegengesetzte Reaktionskraft haben.

In Ihrem Raketenbeispiel bilden die Rakete und ihr austretender Treibstoff ein isoliertes System.* Der austretende Treibstoff befand sich ursprünglich in Ruhe und bewegt sich jetzt sehr schnell, daher ist es offensichtlich, dass sich sein Impuls geändert hat. Daher muss die Rakete als einziges anderes Objekt im System auch ihren Impuls ändern, um dem des sich schnell bewegenden Gases entgegenzuwirken. Somit übt die Rakete eine Kraft auf das Gas aus, was eine gleiche und entgegengesetzte Kraft auf die Rakete erzeugt.

Aber jetzt fragst du dich vielleicht:

Warum bleibt der Impuls erhalten?

Die Impulserhaltung stammt von einer Idee namens Noether's Theorem, die besagt, dass Erhaltungsgesetze im Allgemeinen ein direktes Ergebnis der Symmetrien physikalischer Systeme sind. Insbesondere ergibt sich die Impulserhaltung aus der Translationssymmetrie . Das bedeutet, dass sich das Verhalten eines Systems nicht ändert, wenn Sie einen neuen Ursprung für Ihre Koordinaten wählen (anders gesagt, das Verhalten des Systems hängt nur von der Position seiner Komponenten relativ zueinander ab). Diese Symmetrie findet sich in allen isolierten Systemen ohne Nettokraft auf sie, da es sich effektiv um eine Symmetrie des Raums selbst handelt. Die Translationssymmetrie eines Systems ist eine Folge der Homogenität des Raums , was bedeutet, dass der Raum "überall gleich" ist - die Länge eines Stabs nicht

Aber jetzt fragst du dich vielleicht:

Warum ist der Raum homogen?

In der klassischen Mechanik ist dies eine der Grundannahmen, die es uns erlaubt, alles andere zu tun. In Wirklichkeit ist der Raum gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht homogen – er krümmt sich in Gegenwart massiver Objekte. Aber normalerweise ist es nahe genug an der Homogenität, dass die klassische Mechanik gut funktioniert (die Schwerkraft ist schließlich ziemlich spektakulär schwach), und daher gilt die Annahme der Homogenität.

*Dies ist ohne Schwerkraft. Wenn die Schwerkraft einbezogen wird, würde das isolierte System alle anderen Gravitationsmassen umfassen.

Warum Warum ist eine gültige Frage in der Physik?

Obwohl fast alle Antworten und Kommentare behaupten, dass es keinen wirklichen Raum gibt, um zu erklären, warum etwas in der Physik passiert oder gilt, ist dies natürlich nicht wahr. Sie können erklären, warum es dieses oder jenes Gesetz in der Physik gibt - und nicht nur auf eine triviale Weise, die besagt, "weil wir festgestellt haben, dass es in Experimenten eingehalten wird". Das ist der soziologische Grund dafür, warum wir Abhandlungen darüber geschrieben und warum wir es in unsere Lehrbücher aufgenommen haben. Es erklärt nicht wirklich etwas über das Gesetz selbst, warum es funktioniert. Wie Feynman in diesem Video wunderbar erklärt (oder wie Weinberg an vielen Stellen in diesem fantastischen Buch erklärt hat ), die Bedeutung des Warumist in der Physik aus folgenden Gründen ein etwas kniffliges Geschäft: Letztendlich werden wir, wie in einer anderen Antwort erwähnt, erklären, dass ein bestimmtes Gesetz auf der Grundlage eines Grundgesetzes funktioniert, von dem wir nicht wirklich wissen, warum es funktioniert. Da stellt sich die Frage, ob wir überhaupt etwas erklärt haben. Die Antwort, zumindest für die Wissenschaftler, ist ganz offensichtlich ein Ja. Weil das, was wir die Grundgesetze nennen, die Macht hat, alle anderen Gesetze auf minimale Weise zu erklären, und daher sind sie der Grund, warum alle anderen Gesetze funktionieren.

Was ich meine, kann auf folgende Weise klar visualisiert werden: Angenommen, Sie haben$100$unterschiedliche Arbeitsgesetze für unterschiedliche Dinge. Dann, eines schönen Tages, stellen Sie fest, dass es ein einziges Gesetz gibt, das nicht nur eine mathematisch clevere Umschreibung dieser ist$100$Gesetze in einer einzigen Zeile, sondern ist ein eigentlich anderes einzelnes Gesetz, das all diese reproduziert$100$Gesetze und produziert auch einige andere$200$Gesetze (die Sie vorher nicht kannten, aber Sie fanden sie bei der Überprüfung als wahr heraus, als Sie erfuhren, dass dieses neue magische Einzelgesetz sie als Gesetze vorhersagt, die sich von den bisher bekannten unterscheiden$100$Rechtsvorschriften). Jeder logisch sprechende Mensch würde das neu gefundene Einheitsgesetz als Grund für all das nennen$300$Rechtsvorschriften. Wir haben die ausstehende Arbeit, dieses neue Gesetz zu erklären (von dem wir nicht wissen, ob es möglich ist oder nicht), aber wir haben definitiv den Ursprung dieser Gesetze erklärt$100+200$Gesetze auf sehr wissenschaftliche Weise. Wenn (und wenn) wir irgendwie den Ursprung des neuen Gesetzes erklären, dann haben wir erklärt, warum das so ist$300$Gesetze funktionieren noch besser, aber das beweist nicht, dass unsere vorherige Erklärung, warum diese Gesetze funktionieren, überhaupt keine Erklärung war.

Zur Frage, warum Newtons drittes Gesetz funktioniert

Ich werde eine Erklärung geben, warum es funktioniert, die auf der Grundlage des grundlegendsten Rahmenwerks der Natur, das wir heute kennen, des Standardmodells und der Allgemeinen Relativitätstheorie, weiter grundlegend erklärt werden kann. Aber ich bleibe im Bereich ziemlich klassischer Erklärungen, warum Newtons drittes Gesetz funktioniert. Schauen Sie sich Edit 2 zu dieser Antwort an.

Erstens funktioniert es nicht immer! Ich denke, dies ist vielleicht das am meisten ignorierte und am wenigsten gefeierte Merkmal des Zusammenbruchs der Newtonschen Gesetze. Zu diesem Punkt komme ich später. Lassen Sie mich zuerst erklären, warum es funktioniert, wenn es funktioniert, und es wird deutlich machen, wann es nicht funktionieren sollte.

Betrachten wir ein System von Teilchen. In diesem Universum gibt es etwas namens Momentum , das in allen Prozessen erhalten bleibt (der Link soll verdeutlichen, warum bestimmte Größen so definiert sind, wie sie definiert wurden). Und jedes Teilchen hat einen bestimmten wohldefinierten Impuls. Nun wurde herausgefunden, dass die Wirkung eines äußeren Einflusses auf ein Teilchen, die wir Kraft nennen werden , genau darin besteht, wie schnell sich der Impuls eines Teilchens ändert(Einige Leser werden wissen, dass dies das zweite Gesetz ist, aber um es nicht mit einer Definition und nicht mit einem Gesetz zu verwechseln, siehe die verlinkte Antwort). Stellen Sie sich nun zwei Teilchen vor, die auf irgendeine Weise interagieren. Da der Gesamtimpuls während der gesamten Zeit konstant sein muss, gewinnt ein Teilchen den Impuls genauso schnell, wie das zweite Teilchen ihn verliert. Da die Kraft einfach diese Rate ist, mit der ein Teilchen seinen Impuls ändert, wenn die Kraft auf eines der Teilchen beispielsweise gleich einer bestimmten Größe ist$F$, dann wird es sein$-F$auf dem anderen Teilchen, da die Impulsänderungen dieser Teilchen in jedem Zeitintervall genau entgegengesetzt sind.

Nun, die obige Argumentation wird zusammenbrechen, wenn wir etwas anderes als Partikel haben, das einen Impuls haben kann. Es könnte für das OP schwierig sein, es zu visualisieren (aber es gibt keinen anderen Weg), es gibt so etwas wie elektromagnetische Felder, die nicht aus Partikeln bestehen (zumindest klassisch). Sie sind nur einige Dinge, die abgesehen von den Teilchen im Universum existieren. Und wir haben festgestellt, dass diese Felder auch Schwung haben können. Daher können sie während einer Wechselwirkung mit Partikeln einige der Impulse (in gewissem Sinne) wegtragen, die diese Partikel hatten. Das dritte Newtonsche Gesetz hat in diesem Fall einfach keinen Grund, gültig zu sein, und es gilt tatsächlich nicht allgemein in den Wechselwirkungen dieser Felder mit Teilchen .

Bearbeiten 1

Beachten Sie, dass die Tatsache, dass wir wissen, warum bestimmte Gesetze funktionieren, von Physikern sehr gut verstanden wird. (In gewisser Weise folglich) Wir wissen, wenn eine bestimmte Argumentation oder ein bestimmtes Gesetz nicht wirklich erklärt, warum das andere Gesetz funktioniert, selbst wenn das frühere Gesetz das spätere reproduziert. Die wichtigsten Beispiele wären die Fälle, in denen sogar das spätere das erste reproduziert und die beiden äquivalent (oder dual) sind. Beachten Sie, dass man in der reinen Newtonschen Mechanik das Gesetz der Impulserhaltung nicht als tieferes Gesetz hätte identifizieren können, da sowohl die „Noether-Theoreme“ als auch „die Entdeckung, dass Felder Impuls tragen“ fehlten. In einem solchen Szenario gilt angesichts des zweiten Newtonschen Gesetzes:Sowohl die Erhaltung des Impulses als auch das dritte Newtonsche Gesetz sind tatsächlich dual zueinander und keiner von ihnen erklärt, warum einer von ihnen gilt . Dies macht noch deutlicher, dass es eine objektive und eindeutige Bedeutung gibt, wenn wir sagen, dass etwas erklärt, warum etwas anderes gilt.

Bearbeiten 2

Ich habe versucht, in dieser Antwort den quantenmechanischen Ursprung der Erhaltung des klassischen Impulses (der dann das dritte Gesetz von Newton unter geeigneten Situationen impliziert, wie in dieser Antwort erläutert) zu beschreiben .

Newtons Drittes Gesetz funktioniert, weil das Universum versucht, fair zu sein. Wenn Sie gegen etwas stoßen, macht es keinen Sinn, dass es sich nicht gegen Sie stößt. Ihre Hand drückt auf den Tisch, und der Tisch drückt genauso hart gegen Ihre Hand. Wenn es nicht zurückdrücken würde, würde Ihre Hand direkt durch den Tisch gehen. Ohne dieses Gesetz würde die Welt buchstäblich auseinanderfallen.

Die Dinge gehen durcheinander. Ein Schwimmer geht durch Wasser; Du gehst die ganze Zeit durch die Luft. Aber in beiden Fällen prallen die Dinge buchstäblich an Ihnen ab. Luftmoleküle prallen von deinem Körper ab, wenn du dich bewegst, und Wassermoleküle prallen von deinem Körper ab, wenn du schwimmst. Sowohl die Luft als auch das Wasser drücken genauso stark gegen Sie zurück, wie Sie sie drücken. Deshalb spürst du Widerstand, wenn du versuchst, gegen den Wind zu gehen, oder warum es viel schwieriger ist, im Wasser zu laufen, je tiefer es ist.

Nein !

Niemand kann erklären, warum es funktioniert. Die Leute können einfach erklären, wie es funktioniert. Aber das ist eine ganz andere Geschichte. Sie verwenden möglicherweise allgemeinere Prinzipien (versuchen Sie, diese Frage in einem fortgeschrittenen Kurs über GR, Mechanik oder ähnliches zu stellen!), Aber eine solche Antwort trägt nicht zum "Warum" bei. Wenn Sie sich für Mathematik interessieren, können Sie sich das Noether-Theorem und die Symmetrien für eine theoretische Erklärung ansehen (was das Warum immer noch nicht vollständig beantwortet).

Zum Warum: Der dritte Hauptsatz ist einfach eine Beobachtung. Das Gesetz gilt in jedem nicht-relativistischen Rahmen (lassen Sie uns nicht-relativistisch bleiben, um die Dinge einfacher zu halten, die Prinzipien sind dieselben). Niemand hat bisher ein Gegenbeispiel gefunden, und Sie können auch nicht erwarten, eines zu finden. Allgemeiner könnte man sagen, dass der dritte Hauptsatz eine andere Formulierung der Impulserhaltung ist.

Warum gibt es überhaupt physikalische Gesetze? Warum gibt es ein Universum statt nichts? Auf Fragen wie diese gibt es höchstwahrscheinlich keine Antwort.

Das Ziel der Physik ist es, Objekte um uns herum auf einfachste Weise zu beschreiben und ihr Verhalten vorherzusagen. Daher ist die Physik großartig darin, Warum - Fragen in Wie - Fragen umzuwandeln. Daher ist es großartig, so viele Wie- Fragen wie möglich zu stellen!

Darüber hinaus unterliegt jedes physikalische Gesetz, das man sich ausdenkt, der Ungültigkeitserklärung, wenn gegenteilige Beweise gefunden werden. Bisher ist es noch niemandem gelungen, Beweise zu finden, die Newtons drittem Gesetz widersprechen – obwohl er keine Ahnung hat, warum es funktioniert. Und daher stimmt es.

Aber bleiben Sie bei Ihren Fragen und Ihrem Interesse, das ist der richtige Weg, Wissenschaft zu lernen!

Newtons drittes Gesetz ist eine Wiederholung der Impulserhaltung oder vielleicht eine direkte Folge des Impulserhaltungsgesetzes.

Wir können es mathematisch ganz einfach verstehen. Die mathematische Beschreibung in diesem Beitrag ist nicht streng, reicht aber aus, um die zum Verständnis der Beziehung erforderliche Intuition zu vermitteln.

Newtons zweites Gesetz: Definition der Kraft

Das zweite Newtonsche Gesetz definiert Kraft als die Änderungsrate des Impulses. Es kann mathematisch ausgedrückt werden als:

wo$p$ist Schwung und$t$ist an der Zeit.

Stellen Sie sich zwei isolierte Objekte vor$A$und$B$. Objekt lassen$A$eine Kraft ausüben$\vec{F_{AB}}$auf Objekt$B$.

Wie$\vec{F_{AB}}$ist die einzige Kraft, die auf das Objekt wirkt$B$, ändert sich der Impuls des Objekts wie folgt:

Als Impuls bleibt erhalten, wenn der Impuls des Objekts$B$ändert sich mit einer Rate$\vec{F_{AB}}$, der Impuls von etwas anderem muss sich mit einer Rate von ändern$-\vec{F_{AB}}$.

Das einzige andere Objekt, das in unserem Fall (von zwei isolierten Objekten) an Schwung verlieren kann, ist Objekt$A$. Daher widersprechen$A$ändert seine Dynamik mit der Rate von$-\vec{F_{AB}}$.

Nun gut, wir können das zweite Newtonsche Gesetz wieder anwenden. Wenn sich der Impuls eines Objekts mit einer Rate von ändert$-\vec{F_{AB}}$, dann eine Nettokraft von$-\vec{F_{AB}}$muss darauf einwirken.

Kurz gesagt ist dies das dritte Newtonsche Gesetz: Für jede Aktion ($\vec{F_{AB}}$), gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion ($-\vec{F_{AB}}$oder$\vec{F_{BA}}$).

Die Physik kann diese Art von Warum-Frage letztendlich nicht beantworten, aber hier sind 2 Möglichkeiten, darüber nachzudenken:

ein einfacher Weg

Was würde es bedeuten, hart auf etwas zu drücken, wenn es nicht genauso stark zurückstoßen würde? zB Wie stark können Sie Luft mit Ihrer Hand drücken?

ein schwieriger Weg

Der 3. Hauptsatz ist mathematisch äquivalent zur Impulserhaltung (und daher erforderlich). Dies führt natürlich zu der Frage, warum das Momentum erhalten bleibt?. Dies kann teilweise durch den Satz von Noether und die Symmetrie des Raums beantwortet werden. Wenn Sie 10 Jahre alt sind, wird es eine große Herausforderung sein, Noethers Theoreme zu verstehen, aber wenn Sie „Warum“-Fragen mögen, kommen sie einer Antwort von Physikern am nächsten. In diesem Fall heißt es im Grunde, dass, weil die Gesetze der Physik, ausgedrückt in kartesischen Koordinaten, dieselben sind, egal wo Sie den Ursprung setzen (das Koordinatensystem und sein Ursprung sind eine willkürliche künstliche Erfindung), mathematisch impliziert, dass der Impuls erhalten bleiben muss. Der Logik des Arguments zu folgen, das dies rechtfertigt, erfordert das Verständnis der Lagrangeschen Formulierung der Physik.

Ich weiß, ich bin zu spät für diese Antwort, aber ich konnte mich nicht davon abhalten zu antworten :). Außerdem werde ich die Widerspruchsmethode verwenden, die wir allgemein in der Mathematik verwenden.

Nehmen wir an, es geht nicht.

Nichts um Sie herum folgt also Newtons drittem Gesetz.

Jetzt nehmen Sie eine Feder und versuchen, sie zusammenzudrücken, indem Sie eine Kraft auf diese Feder ausüben. Da es kein drittes Newtonsches Gesetz gibt, kann jemand leicht argumentieren, dass Sie diese Feder sehr stark komprimieren oder auf eine Punktgröße sagen können. Da Sie keine Gegenkraft spüren, sollte es für Sie ein Kinderspiel sein, die Feder zusammenzudrücken . Aber können Sie es aus der täglichen Erfahrung wirklich auf eine Punktgröße komprimieren? Nein !!! Sie spüren einen Druck nach außen, der Sie daran hindert, diese Feder zusammenzudrücken. Auch in dem Moment, in dem Sie diese Quelle verlassen, spüren Sie keinen Druck mehr, was bedeutet, dass das, was Sie fühlten, das Ergebnis Ihrer Aktion war.

Dies widerspricht unserer Annahme . Unsere Annahme ist also falsch !!!

Es wird also wirklich gesagt, dass, wenn Sie eine Kraft auf ein Objekt anwenden, das Objekt auch eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung auf Sie ausübt, und durch Tausende von Experimenten können Sie ableiten, dass beide Kräfte gleich groß sind.

Hoffe es hilft ☺️.

Wenn zwei statische Kräfte wirken, indem sie sich gegenseitig ausgleichen, entsteht keine resultierende Bewegung. Es gibt auch keine resultierende Kraft.

Wenn jedoch eine dynamische Kraft auf einen Körper wirkt, erfolgt ihre Reaktion nur durch Bewegung (Dynamik) des Objekts. Wir können sagen, es ist gleichbedeutend mit Kraft und einer anderen imaginierten statischen D'Alembert-Kraft in entgegengesetzter Richtung. Das ist der grundlegende Unterschied zwischen statischen und dynamischen Kraft- und Wegwirkungen.

Ein weiteres solches Beispiel ist ein fallender Körper. Es gibt sowohl Kraft als auch resultierende Bewegung.

Abgesehen von der Energiequelle funktionieren ein frei fallender Körper (Schwerkraft) und eine Rakete (ausgestoßener brennender Treibstoff) dynamisch auf die gleiche Weise.

Lassen Sie uns einen ganz anderen Ansatz verfolgen als andere Antworten, die im Allgemeinen sehr gut sind. Ich werde nur skizzieren; Wenn jemand interessiert ist, hinterlassen Sie einfach einen Kommentar und ich werde versuchen, die Zeit zu finden, um näher darauf einzugehen (Anmerkung: Ich habe keine englische Muttersprache, daher könnte die Sprache "ein bisschen daneben" sein; haben Sie Geduld mit mir).

• Unsere Wissenschaft ist eigentlich eine Methode, mit der wir unsere Umgebung untersuchen.
• Diese Methode basiert auf zwei unabhängigen, aber ineinandergreifenden Disziplinen:
  1. Experimentelle Wissenschaft.
  2. Exakte (oft als "Theoretische") Wissenschaft.
• Experimental versucht, die Natur mit Experimenten zu untersuchen, wie ein Spiel, bei dem Sie bestimmte Fragen stellen, um herauszufinden, was das verborgene Objekt ist.
• Exakte Wissenschaft, OTOH, hat nichts mit der wirklichen Welt zu tun ; Es ist ein mathematisches Konstrukt, das mit einer Reihe von Postulaten beginnt und Eigenschaften über Theoreme (oder gleichwertige mathematische Ableitungen) ableitet.
• Die beiden laufen auf parallelen Gleisen und greifen nie direkt ineinander .
• Was diese beiden „parallel“ hält und verhindert, dass sie (zu sehr) voneinander abweichen, sind eigentlich Männer; Wissenschaftler „steigen um“ oder kommunizieren mit Kollegen, die mit dem „anderen Zug“ reisen.
• Menschen, die experimentieren, versuchen zu verstehen, welche "Postulate" beobachtetes Verhalten erklären könnten.
• Leute, die theoretische Arbeit leisten, versuchen vorherzusagen, was in bestimmten (oft „seltsamen“) Fällen im gewählten Rahmen passieren würde, und bitten Experimentatoren, dies zu überprüfen.
• Die Trennung ist fast nie so scharf, aber es ist nützlich, den Hintergrund zu verstehen.
• Newtons „Gesetze“ sind nicht mehr und nicht weniger als Postulate , die er verwendet hat, um sein Buch Exact Science: Classical Physics zu konstruieren. Sie haben genau die gleiche Rolle wie Euklids "Fünf Postulate": Sie sind die Grundlage, auf der eine völlig abstrakte Konstruktion aufgebaut werden kann.
• Die euklidische Geometrie hat eine wunderbare Arbeit geleistet, damit wir unsere Umgebung verstehen und manipulieren können, aber sie sind nicht die einzigen, die verwendet werden können (siehe: Bourbakismus ), und andere nicht-euklidische Geometrien sind möglich (und wahrscheinlich eine bessere Darstellung unserer Realität).
• Dasselbe gilt für die klassische Physik, die "gut genug" ist, um Flugbahnen für den Mond und darüber hinaus zu berechnen, aber durch modernere Theorien "abgelöst" wurde (z. B.: Relativistische Mechanik und Quantenmechanik).
• Wenn so etwas passiert, ist es sehr selten, dass die „alte Theorie“ vollständig diskreditiert wird, was normalerweise passiert, ist, dass es zu einem „Sonderfall“ der neuen, allgemeineren Theorie wird; Der vorherige Satz von Postulaten wird somit in Bezug auf die neuen „abgeleitet“ und „erklärt“, sodass sie nicht mehr wie Postulate aussehen, sondern stattdessen „demonstriert“ werden; "Beweis" liegt jedoch letztendlich in einem anderen Bündel nicht beweisbarer Behauptungen.
• Letztendlich liegt der Grund, warum bestimmte Postulate gewählt werden, darin, dass unsere Experimente in diese Richtung weisen; für Newtons drittes Gesetz ist es leicht zu sehen, was passiert, wenn Sie einen Baseballball werfen, während Sie auf Schlittschuhen stehen (und es schaffen, nicht zu fallen). Das Ableiten anderer Postulate ist eine komplexere Angelegenheit und erfolgt im Wesentlichen durch Versuch und Irrtum (dh: Sie wissen, dass eine bestimmte Anzahl von „Fakten“ wahr ist, und passen Ihre Annahmen an, um diese Ergebnisse zu erhalten). Aus diesem Grund ist es entscheidend, einige nicht offensichtliche und noch nicht beobachtete "Tatsachen" "vorherzusagen", um Ihre Theorie zu validieren (dh: zum experimentellen Wissenschaftszug zurückzukehren).

Wenn Sie sich vorstellen, eine Feder zwischen zwei Finger zu schieben, drückt die Feder in jeden Finger gleich viel. Ähnlich verhält es sich mit Ihrem Arm, wenn Sie gegen etwas drücken, strecken Sie einfach Ihren Arm, Ihr Arm drückt Sie genauso weg wie das Objekt.

Dasselbe gilt für eine Rakete. Wenn der Treibstoff explodiert, wird er in alle Richtungen geschleudert. Die Explosion drückt die Rakete genauso hoch, wie sie die Abgase nach unten drückt.