Do czasów I. Newtona, a więc do końca XVII wieku przyjmowano a priori, że zjawiska występujące na Ziemi podlegają pewnym regułom, znacznie różniącym się od praw, które opisują ruch ciał niebieskich.
Newton ostatecznie wykazał niesłuszność tego założenia, odkrywając prawo grawitacji, które łączy przysłowiowe spadające z drzewa jabłko i ruch planet wokół Słońca. Posuwając się krok dalej w myśleniu abstrakcyjnym, można założyć, że również poza układem słonecznym obowiązuje to samo prawo grawitacji, i dalej: za pomocą zbioru praw uniwersalnych (np. siła grawitacji) można wyjaśnić ruch wszystkich planet, gwiazd, galaktyk. Obecnie nie ma rozróżnienia na prawa ziemskie i niebieskie. Uważamy, że ten sam zbiór podstawowych zasad obowiązuje w całym Wszechświecie.
Poczesne miejsce w fizyce - nazywanej dzisiaj klasyczną - zajmują trzy słynne zasady dynamiki. Zostały one opublikowane w 1687 roku w Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Tam też Newton sprecyzował pojęcia przestrzeni, czasu, inercjalnego układu odniesienia, masy, pędu, momentu pędu. Bazując na dorobku intelektualnym Newtona, w XVIII i XIX wieku rozwijano mechanikę teoretyczną, stosując jej równania do różnych typów ciał materialnych i różnych rodzajów sił: układów punktów materialnych, brył sztywnych, aż po zjawiska akustyczne. Gdy w danej sytuacji kształt ciała nie odgrywa roli, np. gdy jego wymiary są małe w porównaniu z odległością, z jakiej je obserwujemy, bądź ma ono kształt kulisty, zaniedbujemy wymiary ciała, stosując do niego przybliżenie punktu materialnego. Rozważając ruch postępowy ciała, na ogół sprowadzamy je w myśli do punktu o masie m. Przypomnijmy zasady dynamiki Newtona dla ruchu postępowego.
Fragment rozdziału pierwszego
Spis treści:
WYKAZ OZNACZEŃ STOSOWANYCH W TEKŚCIE
ROZDZIAŁ I: MECHANIKA KLASYCZNA I TEORIA WZGLĘDNOŚCI JAKO DWIE METODY OPISU ŚWIATA REALNEGO
1.1. Elementy mechaniki klasycznej
1.1.1. Zasady dynamiki Newtona
1.1.2. Zasada względności ruchów, układy odniesienia
1.1.3. Przestrzeń i czas w rozumieniu klasycznym. Transformacja Galileusza
1.1.4. Doświadczenie Michelsona-Morleya
1.2. Teoria względności Einsteina
1.2.1. Postulaty Einsteina
1.2.2. Transformacja Lorentza długości i czasu
1.2.3. Czas i przestrzeń w teorii względności
1.2.4. Paradoks bliźniąt
1.2.5. Doświadczalne potwierdzenie dylatacji czasu
1.2.6. Dodawanie prędkości
1.2.7. Względność jednoczesności
1.2.8. Czasoprzestrzeń Minkowskiego
1.2.9. Elementy dynamiki relatywistycznej
1.3. Ogólna teoria względności
1.4. Model Wszechświata w OTW
Rozdział 2: SIŁY, ODDZIAŁYWANIA, ENERGIA
2.1. Oddziaływania podstawowe, źródła energii
2.1.1. Oddziaływania podstawowe i cząstki elementarne
2.1.2. Zasada zachowania energii
2.1.3. Energia mechaniczna układów związanych
2.1.4. Energia chemiczna
2.1.5. Energia słoneczna
2.1.6. Energia jądrowa
2.2. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna
2.2.1. Promieniotwórczość naturalna
2.2.2. Biologiczne skutki promieniowania jądrowego
2.2.3. Praktyczne zastosowanie energii jądrowej
2.3. Synteza termojądrowa - przewidywane źródło energii
2.3.1. Istota reakcji syntezy
2.3.2. Warunki realizacji syntezy termojądrowej
2.3.3. Kryterium Lausanne
2.3.4. Główne problemy techniczne w pracach nad kontrolowaną syntezą termojądrową
Rozdział 3: RUCH FALOWY - WYBRANA ZAGADNIENIA
3.1. Wiadomości ogólne. Równanie fali
3.2. Równanie drgań harmonicznych prostych
3.3. Fale akustyczne
3.3.1. Energia fali
3.3.2. Głośność dźwięków
3.4. Fale elektromagnetyczne
3.4.1. Widmo fal elektromagnetycznych
3.4.2. Propagacja FEM w ośrodkach materialnych
3.4.3. Światłowody
3.5. Efekt cieplarniany
3.5.1. Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego
3.5.2. Promieniowanie ciała doskonale czarnego
3.5.3. Model CDC zastosowany do Słońca i Ziemi
3.5.4. Uproszczony model efektu cieplarnianego
Rozdział 4: DUALIZM FALOWO-KORPUSKULARNY MATERII
4.1. Kwantowe właściwości promieniowania
4.1.1. Wiadomości ogólne
4.1.2. Efekt fotoelektryczny
4.1.3. Zjawisko Compton
4.1.4. Fotochemia a teoria kwantów
4.1.5. Dualizm kwantowo-falowy promieniowania
4.2. Falowa natura materii
4.2.1. Fale materii de Broglie'a
4.2.2. Pewne właściwości fal materii. Prędkość grupowa
4.2.3. Zasada komplementarności i zasada nieoznaczoności
Rozdział 5: ELEMENTY MECHANIKI KWANTOWEJ
5.1. Funkcja falowa
5.2. Równanie Schrodingera
5.3. Wnioski z rozwiązania równania Schrodingera dla prostych układów fizycznych
5.3.1. Cząstka w pudle potencjału
5.3.2. Cząstka w studni potencjału
5.3.3. Oscylator harmoniczny liniowy
5.3.4. Chemia kwantowa
5.4. Mechanika kwantowa a mechanika klasyczna
DODATKI
LITERATURA