350-летняя задача Ньютона решена школьником
Шурайя Рэя назвали гением сразу после того, как он математически решил проблемы, поставленные сэром Исааком Ньютоном.
Школьник из Дрездена, Германия, объяснил две теории динамики элементарных частиц. Физикам с этой задачей удалось справиться только приблизительно и при помощи мощных суперкомпьютеров.
Его решения означают, что теперь стало возможным вычислить курс полета брошенного мяча и предсказать, как он ударится и отскочит от стены.
Шурайя принял этот вызов во время школьной поездки в Дрезденский университет, где преподаватели утверждали, что эти проблемы, поставленные еще Ньютоном, нерешаемы.
Дрезденский университет. Фото с сайта tu-dresden.de
«Я просто спросил себя: «Почему нет?» - объяснил Шурайя. - Я думаю, что это была просто наивность школьника. Я не верил, что решения не существует».
Когда задачи Ньютона, которые решил Шурайя Рэй, перестали быть загадками, оказалось, что объясняются они довольно просто.
Две проблемы в классической механике несколько столетий не поддавались усилиям лучших математических умов человечества. Впервые эти вопросы сформулировал и выдвинул Ньютон, но он не смог найти решения.
Первая проблема состояла в том, чтобы вычислить путь траектории или поведение тела, брошенного под углом в гравитационное поле Земли в ньютоновом сопротивлении.
Это общепринятая вещь в математике и, следовательно, в физике: когда тело или объект брошены под углом «к центру Земли» (рассматриваемым центром Земли является источник гравитационного поля), тогда тело испытывает так называемое ньютоново сопротивление своему движению.
Основной проблемой было понимание того, как это сопротивление переносится телом. Раньше ученые полагали, что имели место какие-то неизвестные силы, которые будут ответственны за такое сопротивление. В какой-то момент появилась идея эфира, но она была опровергнута практическими исследованиями.
Начиная с Ньютона, не было такого человека, который смог бы математически проанализировать и решить систематическое отношение между сопротивлением тела и самим тяготением.
Исаак Ньютон и Шурайя Рэй. Фото с сайта vsagar.com
Частично это объяснил Стивен В. Хокинг, великий астрофизик, автор «Краткой истории времени». В 7-й главе «Черные дыры не такие уж черные» он описал свое видение:
1. Когда частица попадает в точку невозврата пространства черной дыры, имеет место обмен положительными и отрицательными энергиями.
2. Согласно термодинамике, Второй закон Ньютона имеет другой статус по сравнению с остальными законами, как закон тяготения Ньютона, например, потому что он работает не всегда, а в подавляющем большинстве случаев.
3. Вероятность обнаружения всех газовых молекул в одной половине коробки в какой-то момент времени – много миллионов миллионов к одному, но это может произойти.
4. Однако если вокруг черная дыра, существует легкий способ нарушить второй закон: просто бросьте некий материал с большим количеством энтропии, как коробка газа, например, вниз черной дыры.
«Краткая история времени» Стивена Хокинга. Фото с сайта infinityiitd.com
Все эти проблемы, связанные с обнаружением закона для поведения частицы, считались нерешаемыми до того, как Шурайя Рэй нашел адекватный ответ.
Вторая проблема - объективное описание столкновения между частицей и стеной под силой герцевого столкновения и линейного демпфирования. Энергия столкновения была выведена, линейная сила демпфирования была известна со времен Стокса.
Две эти проблемы классической механики столетиями не могли решить лучшие математики мира. Первая проблема касается вычисления траектории деформированного под углом тела в условиях околоземной гравитации и сопротивления Ньютона. Что касается второй проблемы, цель - описание столкновения частицы-стены в контексте силы герцевого столкновения и линейного демпфирования.
Так или иначе, Шурайя Рэй смог найти решение, вычислить траекторию полёта мяча под влиянием всех сил и описать его столкновение со стеной.
Шурайя не считает себя выдающимся математиком или вундеркиндом и со своим будущим после школы он ещё не определился. Но человечество уже возлагает на него определенные надежды. Как их не оправдать?
Комментарии читателей Оставить комментарий
В англоязычных СМИ давно уже разобрались что к чему, а у нас все так и будут считать, что поставленная Ньютоном задачка решена только сейчас.
Видимо, механический перевод через Гугл.
А прочитать, что получилось не удосужился, зато - подписался.
Безграмотно
Видимо,настало время разгадать эту загадку.Многие загадки считались неразрешимыми до определенного времени.Оно приходило-и задачку мог случайно решить первоклассник.Всему свое время...