لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 26
پایه های منطقی نظریه سی.پی.اچ
مقدمه
جهان بینی علمی در فیزیک نظری با کارهای گالیله آغاز شد. هرچند که تلاشهای گالیله زیربنای فیزیک کلاسیک را تشکیل داد، اما این تلاشها ریشه در نگرشهای جدید به پدیده های فیزیکی داشت که مهمترین آنها را می توان در آثار برونو و کپلر مشاهده کرد. برونو به طرز ماهرانه ای در آثار خود تشریح کرد که همه ی ستارگان جهان نظیر خورشید هستند. کپلر با ارائه سه قانون خود نشان داد که حرکت سیارات قانونمند است و یک نظم منطقی در حرکت، دوره تناوب و مسیر آنها وجود دارد.
گالیله آزمایشهای زیادی انجام داد تا بتواند حرکت اجسام را در یک سری قوانین کلی خلاصه کند. در این میان آزمایش سطح شیبدار گالیله از همه مشهورتر است. اما نمی توان تاثیر نگرش گالیله را در پیشرفت علم به این آزمایشها خلاصه کرد. در حقیقت گالیله نوعی نگرش منطقی به پدیده های فیزیکی داشت که تا آن زمان بی سابقه بود. این نگرش زیربنای روش استقرایی را در فیزیک تشکیل داد و بتدریج به سایر علوم گسترش یافت.
هرچند آزمایشهای گالیله از نظر کمی و کیفی با آزمایشهای امروزی قابل مقایسه نیست، اما آزمایشهای بسیار پیچیده و پیشرفته امروزی نیز از همان قاعده ی نگرش استقرایی گالیله پیروی می کنند. به این ترتیب گالیله زیر ساخت فیزیک را ایجاد کرد و نحوه ی برخورد علمی با طبیعت را نشان داد. اما نتیجه ی این تلاشها به صورت تشریحی بیان می شد.
سالها بعد نیوتن نتایج به دست آمده توسط گالیله را فرمول بندی و در قالب یک سری معادلات ریاضی ارائه کرد و ساختار فیزیک کلاسیک را مدون ساخت. قانون جهانی گرانش نیوتن دست آورد بزرگی بود. نیوتن برای توجیه پدیده های فیزیکی " نگرش دیفرانسیلی" را جایگزین روش انتگرالی کرد. در روش انتگرالی همواره نتایج مورد نظر است. در حالیکه در نگرش دیفرانسیلی تحلیل روند رسیدن به نتایج مورد بحث قرار می گیرد و جواب های خاص را می توان از آن به دست آورد. به عنوان مثال قوانین کپلر را با قانون جهانی گرانش نیوتن مقایسه کنید. در قوانین کپلر نمی توان دوره ی گردش یک سیاره را از روی دوره ی گردش سیاره ی دیگر استخراج کرد. علاوه بر آن هر سه قانون کپلر مستقل از هم هستند. در حالیکه در قانون نیوتن می توان دوره گردش همه ی سیارات به دور خورشید را به دست آورد.
بنابراین می توان گفت گالیله روش استقرایی را به وجود آورد و نیوتن روش دیفرانسیلی را ابداع کرد. لذا تاثیر تلاشهای گالیله و نیوتن در پیشرفت علوم ممتاز و غیر قابل انکار و در عین حال بی نظیر است.
مشکلات قوانین نیوتن
هنگامیکه نیوتن قوانین حرکت و قانون جهانی جاذبه را ارائه کرد، این قوانین از نظر منطقی با اشکالات جدی همراه بود. قانون دوم نیوتن بصورت
F=ma
تا سرعتهای نامتناهی را پیشگویی می کرد که با تجربه سازگار نیست. و قانون سوم وی بیان کننده ی کنش از راه دور یا همزمانی عمل و عکس العمل است که این نیز با ابهام و اشکات خود روبرو بود.
یعنی اثر نیروی جاذبه با سرعت نامتناهی منتقل می شد. تاثیر از راه دور همواره مورد انتقاد قرار داشت.
اما مهمترین مشکل قوانین نیوتن در قانون جهانی گرانش وی بود و خود نیوتن نیز متوجه آن شده بود.
نیوتن دریافت که بر اثر قانون جاذبه او، ستارگان باید یکدیگر را جذب کنند و بنابراین اصلاً به نظر نمی رسد که ساکن باشند. نیوتن در سال 1692 طی نامه ای به ریچارد بنتلی نوشت "که اگر تعداد ستارگان جهان بینهایت نباشد، و این ستارگان در ناحیه ای از فضا پراکنده باشند، همگی به یکدیگر برخورد خواهند کرد. اما اکر تعداد نامحدودی ستاره در فضای بیکران به طور کمابش یکسان پراکنده باشند، نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همه بسوی آن کشیده شوند و بنابراین جهان در هم نخواهد ریخت."
این برداشت نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. بنظر سیلیجر طبق نظریه نیوتن تعداد خطوط نیرو که از بینهایت آمده و به یک جسم می رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اگر جهان نامتناهی باشد و همه ی اجسام با جسم مزبور در کنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بینهایت خواهد شد.
مشکل بعدی قانون جاذبه نیوتن این است که طبق این قانون یک جسم به طور نامحدود می تواند سایر اجسام را جذب کرده و رشد کند، یعنی جرم یک جسم می تواند تا بینهایت افزایش یابد. این نیز با تجربه تطبیق نمی کند، زیرا وجود جسمی با جرم بینهایت مشاهده نشده است.
مشکل بعدی قوانین نیوتن در مورد دستگاه مرجع مطلق بود. همچنان که می دانیم حرکت یک جسم نسبی است، وقتی سخن از جسم در حال حرکت است، نخست باید دید نسبت به چه جسمی یا در واقع در کدام چارچوب در حرکت است. دستگاه های مقایسه ای در فیزیک دارای اهمیت بسیاری هستند. قوانین نیوتن نسبت به دستگاه مطلق مطرح شده بود. یعنی در جهان یک چارچوب مرجع مطلق وجود داشت که حرکت همه اجسام نسبت به آن قابل سنجش بود. در واقع همه ی اجسام در این چارچوب مطلق که آن را "اتر" می نامیدند در حرکت بودند. یعنی ناظر می توانست از حرکت نسبی دو جسم صحبت کند یا می توانست حرکت مطلق آن را مورد توجه قرار دهد.
براین اساس مایکلسون تصمیم داشت سرعت زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. مایکلسون یک دستگاه تداخل سنج اختراع کرد و در سال 1880 تلاش کرد طی یک آزمایش سرعت مطلق زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. نتیجه آزمایش منفی بود. (برای بحث کامل در این مورد به کتابهای فیزیک بنیادی مراجعه کنید.) با آنکه آزمایش بارها و بارها تکرار شد، اما نتیجه منفی بود. هرچند مایکلسون از این آزمایش نتیجه ی مورد نظرش را به دست نیاورد، اما به خاطر اختراع دستگاه تداخل سنج خود، بعدها برنده جایزه نوبل شد.
نسبیت خاص
برای توجیه علت شکست آزمایش مایکلسون نظریه های بسیاری ارائه شد تا سرانجام اینشتین در سال 1905 نسبیت خاص را مطرح کرد. نسبیت خاص شامل دو اصل زیر است:
1- قوانین فیزیک در تمام دستگاه های لخت یکسان است و هیچ دستگاه مرجع مطلقی در جهان وجود ندارد.
2- سرعت نور در فضای تهی و در تمام دستگاه های لخت ثابت است.
در نسبیت سرعت نور، حد سرعت ها است، یعنی هیچ جسمی نمی تواند با سرعت نور حرکت کند یا به آن برسد.
نتیجه این بود که قانون دوم نیوتن باید تصحیح می شد. طبق نسبیت جرم جسم تابع سرعت آن است، یعنی با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد و هر جسمی که بخواهد با سرعت نور حرکت کند باید دارای جرم بینهایت باشد. لذا قانون دوم نیوتن بصورت زیر تصحیح شد.
بنابر این جرم تابع سرعت است و با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد. هنگامیکه سرعت جسم به سمت سرعت نور میل کند، جرم به سمت بینهایت میل خواهد کرد و عملاً هیچ نیرویی نمی تواند به آن شتاب دهد.
از طرف دیگر طبق نسبیت جرم و انرژی هم ارز هستند، یعنی جرم جسم را می توان بصورت محتوای انرژی آن مورد ارزیابی قرار داد.
E=mc2
m=E/c2
بنابراین انرژی دارای جرم است. اما در نسبیت نور از کوانتومهای انرژی تشکیل می شود که آن را فوتون می نامند و با سرعت نور حرکت می کند. این سئوال مطرح شد که اگر انرژی دارای جرم است و فوتون نیز
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 20
دانشکده علوم پایه
موضوع:
اکولوژی عملی
استاد مربوطه:
دکتر شکرچی
دانشجو:
نوشین گرجی زاده
سال تحصیلی:
تیرماه 87
روشهای نمونه گیری :
روش نمونه برداری از اکوسیستم :
1) هوا: هوا به لایه های مختلفی تقسیم شده است، یکی از مهمترین لایه های هوا اتمسفر می باشد که موجودات زنده در آن هستند. موجودات زنده ی موجود در اتمسفر دو دسته هستند: الف) درشت : برای نمونه گیری از این موجودات درست که با چشم دیده می شوند باید از راههایی مثل تله گذاری استفاده کرد نمونه های این موجودات پرندگان هستند. ب) ریز : این موجودات شامل حشرات ریز و درشت و باکتری ها می شوند که برای نمونه گیری از آنها از وسیله ای به نام وکیوم یا آب دزدک استفاده می شود.
وسایل بالابرای هوایی است که در نزدیک سطح زمین قرار دارد.
اما برای نمونه برداری از هوایی که در ارتفاع بالا قرار دارد از دستگاه دیگری استفاده می شود. این دستگاه را درون بالن قرار داده و تا ارتفاع معین بالا می بریم و آن هوای آن قسمت را به داخل می کند یعنی مکش صورت می گیرد. در این صورت موجودات و ذرات به فیلتر درون دستگاه می چسبند و ما می توانیم با آوردن این فیلتر در آزمایشگاه روی آن تحقیق کنیم .
ما می توانیم با استفاده از این وسایل که البته کمی پیچیده تر هستند آلودگی هوا را اندازه گیری کنیم .
2) آب : آبها شامل سه قسمت هستند: الف) اقیانوس و دریا ب) دریاچه ج) آب جاری دریاچه ها شامل تالاب ها و مرداب ها و برکه ها و آب جاری شامل رودخانه ها و جوی ها و جویبارها نیز می شوند. نمونه برداری از اقیانوسها: در ساختمان دریاها تا عمق خاصی نور عبور کرده که موجودات متنوعی دارد (منطقه Zone photic) و از منطقه ی photic Zone به سمت اعماق دریا که نورقابلیت نفوذ ندارد به منطقه ی Zone aphotic معروف است. کوچک برای نمونه گیری از موجودات ریز از بطری تاریک استفاده می کنند که این بطری تاریک شیشه ای است به رنگ قهوه ای که دارای یک در نیز هستند.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 20
اساس گل حفاری پایه آبی
پایه و اساس بیشتر گل های حفاری آب است، یعنی آب بخش عمده ی آن ها را تشکیل داده است و به همین دلیل هم عموما آن ها را گل های حفاری پایه آبی (Water Base Drilling Mud) می نامند. گل های حفاری پایه آبی مرکب از 2 فاز مایع و فاز جامد می باشند.
الف) فاز مایع(Liquid Phase): فاز مایع گل های حفاری پایه آبی آب است. آب بعضی مواد را به صورت محلول و بعضی را به صورت معلق نگه می دارد. آبی که در ساختن گل های حفاری پایه آبی مورد استفاده قرار می گیردممکن است یکی از انواع زیر باشد:
آب شیرین(Fresh Water): آب شیرین به آبی گفته می شود که مقدار نمک آن کمتر از ppm 10000 و یون های کلسیم و منیزیم آن کمتر از ppm 120 باشد.
آب شور(Salt Water or Brine):
آب دریا(Sea water): نمک آب دریا ppm 35000 و سختی آن ppm 2000-1500 می آب باشد.
شور سطحی(Brakish Water):
نمک این آب ppm20000-10000 می باشد.
آب اشباع از نمک(Saturated Salt Water): که با افزودن نمک به آب تهیه می شود و میزان حلالیت نمک در آب به درجه حرارت
آب بستگی دارد. 100 میلی لیتر آب در دمایC 20 با مقدار 36 گرم نمک اشباع می شود و NaCl آن سه ppm265000 می رسد.
اساس گل حفاری پایه آبی
آب سخت (Hard Water): در این آب یون های منیزیم و کلسیم زیاد می باشد، در صورت استفاده از این آب ابتدا باید یون های کلسیم و منیزیم آن را با استفاده از کربنات سدیم(Soda Ash) رسوب داد. سختی آب از دو منبع ناشی می شود الف –سختی کربناتی آب) (Carbonate hardness of waterناشی از حضور کربناتها وبی کربنانهای کلسیم ومنیزیم است. ب – سختی غیر کربناتی آب ناشی از وجود نمکهای غیر کربناتی مثل Ca So4,Sio2
آب سبک(Soft Water) : آبی است که یون های منیزیم و کلسیم آن با جوشاندن و یا به روش شیمیایی رسوب داده باشند. بهترین آب برای استفاده در گل حفاری آبی است که املاح نمک کلسیم و منیزیم کمتری داشته باشد، زیرا در این آب موادی که برای ایجاد گرانروی(Viscosity) و یا کنترل آبدهی گل (Water Loss) مورد استفاده قرار می گیرد،
ب) فاز جامد(Solid Phase):
1) جامدات فعال(Reactive Solids phase) : جامداتی هستند که بر خواص گل حفاری تاثیر می گذارند، مانند رس ها که بر گرانروی، ژل، نقطه واروی FL , اثر دارند. همچنین تشکیل اندود دیواره ی چاه توسط آن ها صورت می گیرد فاز جامدات فعال گل های حفاری پایه آبی مرکب از رس های تجاری, رس های طبیعی, ... می باشند. رس های تجاری رس هایی هستند که توسط گلشناس به آب افزوده می شوند. این رس ها به دو دلیل به آب اصافه می شوند:
اول) رس به آب viscosity می دهد وتوانائی آن را در حمل کنده های حفاری بالا می برد.
دوم) رس ها می توانند دیواره چاه را با یک لایه غیر قابل نفوذ اندود کنند، بدین ترتیب مانع نفوذ گل یا FL آن بداخل سازندهای نفوذ پذیر می شوند.
رس تجاری عمده ای که در ساختن گل های حفاری بکار می رود بنتونایت نام دارد که از یک کانی رسی بنام Mont Morillonite درست شده است. این رس را جهت افزایش GS,VIS و نیز کنترل FLبه گل می زنند. کنترل خواص گل های حفاری پایه آبی تا حدود زیادی بستگی به کنترل رس های آن دارد. رس ها در آب شیرین از خود آثار بسیار مهمی بروز می دهند در حالیکه در آب های شور یا آهکی و یا در گل های روغنی فعالیت شیمیائی اندکی از خود نشان می دهند و دانه های آنها محسوسأ متبلور نمی شود. لاجرم کنترل بسیاری از خواص گل نیز ساده می شود.
2) جامدات غیر فعال ( Inert Solids): جامدات غیر فعال از نظر شیمیائی خنثی و بی اثرند ودر گل معلق می مانند این جامدات ممکن است توسط گل شناس به گل افزوده شوند مثل مواد وزن افزا ویا ممکن است خود ضمن حفاری , بطور نا خواسته وارد گل شده باشند مثل شن, سنگ آهک , دولومایت ( کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم Mg Co3, CaCo3)
آزمایش اول :
تهیه گل حفاری بنتونایتی با استفاده از آب سخت ( آب شهری اهواز )
مواد استفاده شده :
بنتونایت 15 گرم ، آب 350 میلی لیتر
وسایل مورد نیاز :
API Filter Press, Mud Balance, Mixer, V.G meter
شرح آزمایش :
ابتدا آب را درون همزن (Mixer) می ریزیم و دستگاه را روشن می کنیم سپس به آرامی 15 گرم بنتونایت را به آن اضافه می کنیم و به مدت 15 دقیقه صبر می کنیم تا خوب هم زده شوند و گل یکنواخت شود.
حال گل را درون دستگاه Mud Balance قرار می دهیم تا وزن گل را محاسبه کنیم.
سپس گل را درون دستگاه ویجی متر قرار می دهیم و مقدار θ را نسبت دورهای مختلف (RPM) بدست می آوریم.
حال مقدار ژل (Gell) گل را در زمان های 10 ثانیه و 10 دقیقه محاسبه می کنیم که برای بدست آوردن مقدار ماکزیمم نیروی اصطکاک ایستایی گل مورد نیاز است.
اینک گل را درون دستگاه API Filter Press با اعمال فشار ( اختلاف فشار ∆P) Psi 100 قرار می دهیم که این کار برای بدست آوردن میزان نفوذ پذیری گل حفاری در سازند مورد نیاز است. زمان انجام این کار 30 دقیقه است که به دلیل نبود وقت آن را در 7.5 دقیقه انجام می دهیم.
( دلیل این کار : = 2 * )
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 40
فهرست مندرجات
1- معرفی شرکت بلندپایه 2
پروژههای شرکت بلندپایه 2
وضعیت سازمانی شرکت 4
2- معرفی پروژه احداث سازه، تأسیسات و معماری ایستگاه B4 متروی تهران 5
تاریخچهای از متروی تهران 5
ایستگاه B4 7
وضعیت سازمانی کارگاه 7
کلیات ساختمان ایستگاه 8
روش ساخت ایستگاه B4 8
سازه نگهبان ایستگاه 9
روش اجرای سازه نگهبان ایستگاه 11
3- گزارش فعالیتهای انجامشده در دفتر فنی 25
معرفی دفتر فنی کارگاه 25
4- فعالیتهای کارآموز 26
5- تشریخ برخی از فعالیتهای انجام شده در دفتر فنی 30
متره قالب بندی ایستگاه 30
سازه نگهبان رکتیفایر 30
جانمایی شمعهای اصلی سازه 31
6- عکسهایی از فعالیت های کارگاه 32
7- مقایسه دروس دانشگاهی با نحوه اجرای کار 35
درس سه واحدی تکنولوژی بتن 35
8- ارزیابی شخصی از دوره کارآموزی 36
9- ارائهی پیشنهاد توسط کارآموز 37
1-9-ارائهی پیشنهاد برای بهبود صنعت احداث خطوط مترو 37
استفاده از تجهیزات مکانیزه 37
گسترش نقش رایانه 37
2-9-ارائهی پیشنهاد برای افزایش بازدهی کارآموزی 37
گسترش نقش کارآموزی در تحصیلات عالی 37
آشنا نمودن دانشجویان با اهمیت مباحث درسی 38
تشکیل محیطی دانشگاهی برای بررسی مشکلات صنعتی 38
1- معرفی شرکت بلندپایه
شرکت بلندپایه در سال 1371 با شعار کیفیت، سرعت عمل، نوآوری و استفاده از دانشهای فنی نوین در صنعت ساختمان تأسیس شد. بلندپایه، کار خود را با انجام کارهای ساختمانی در پروژههای بزرگ کشور آغاز نمود و اکنون اجرای پروژه های متعددی را به صورت طرح و اجرا (EPC) بر عهده دارد. گردش مالی این شرکت در حال حاضر 1500 میلیارد ریال برآورد میگردد. بلندپایه دارای شرکتهای زیرمجموعهی متعددی در زمینه طراحی مهندسی، ساخت، تجهیزات و ماشین آلات، بازرگانی، سرمایه مسکن و ... است که برای هریک از این شرکتها، بازار هدف جداگانهای تعریف شدهاست. شرکت بلندپایه توانستهاست در زمینههای زیر صلاحیت پیمانکاری اخذ نماید:
الف) از سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور:
پایه 1 در رشته ساختمان
پایه 2 در رشته تاسیسات و تجهیزات
پایه 1 در رشته آب
پایه 4 در رشته برق
پایه 1 در رشته صنعت و معدن
ب) از شرکت ملی نفت ایران:
پایه 1 در رشته ساختمان
پایه 2 در رشته تاسیسات و تجهیزات
پایه 3 در رشته آب
پایه 3 در رشته صنعت
پایه 5 در رشته نیرو
همچنین این شرکت موفق به اخذ گواهینامه از مراکز معتبر داخلی و خارجی همچون گواهینامههای مدیریت پروژه و مدیریت سازمان از ایزو شدهاست.
1-1- پروژههای شرکت بلندپایه
در کارنامهی شرکت بلندپایه میتوان به انجام پروژههایی نظیر
سد کارون3
سد ستارخان اهر
اسکله کاوه قشم
کارخانه اوره و آمونیاک فاز 2عسلویه
کارخانه قطران
کارخانه مس میدوک
کارخانه سیمان کارون
کارخانه شیر خشک پگاه شهرکرد
آبگیر رودخانه تجن
دانشگاه شاهد
گلدستههای مصلای امام خمینی
نیروگاه سهند
نیروگاه سیکل ترکیبی یزد
نیروگاه شازند اراک
نیروگاه شهید منتظری اصفهان
ورزشگاه نقش جهان اصفهان
نیروگاه سیکل ترکیبی کازرون
مخازن نفت استرتژیک بتنی مارون
مهار سیلاب عسلویه
سازه های آبگیر نیروگاه سد کارون
اشاره نمود. این شرکت هماکنون پروژههای زیر را در دست احداث دارد:
برج چند منظوره میلاد تهران
پارکینگ طبقاتی برج میلاد
آشیانه هواپیما برای شرکت هما در فرودگاه امام خمینی
پل گتوند
پل بزرگ لالی
تخلیه کننده عمقی طرح گتوند علیا
کارخانه سیمان باقران
کارخانه سیمان بجنورد
کارخانه سیمان بیارجمند
کارخانه سیمان خرم آباد
کارخانه سیمان زابل
ایستگاه B4 ( خط4 ) متروی تهران
مجموعه آپارتمانی یاس در بیرجند
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 26
پایه های منطقی نظریه سی.پی.اچ
مقدمه
جهان بینی علمی در فیزیک نظری با کارهای گالیله آغاز شد. هرچند که تلاشهای گالیله زیربنای فیزیک کلاسیک را تشکیل داد، اما این تلاشها ریشه در نگرشهای جدید به پدیده های فیزیکی داشت که مهمترین آنها را می توان در آثار برونو و کپلر مشاهده کرد. برونو به طرز ماهرانه ای در آثار خود تشریح کرد که همه ی ستارگان جهان نظیر خورشید هستند. کپلر با ارائه سه قانون خود نشان داد که حرکت سیارات قانونمند است و یک نظم منطقی در حرکت، دوره تناوب و مسیر آنها وجود دارد.
گالیله آزمایشهای زیادی انجام داد تا بتواند حرکت اجسام را در یک سری قوانین کلی خلاصه کند. در این میان آزمایش سطح شیبدار گالیله از همه مشهورتر است. اما نمی توان تاثیر نگرش گالیله را در پیشرفت علم به این آزمایشها خلاصه کرد. در حقیقت گالیله نوعی نگرش منطقی به پدیده های فیزیکی داشت که تا آن زمان بی سابقه بود. این نگرش زیربنای روش استقرایی را در فیزیک تشکیل داد و بتدریج به سایر علوم گسترش یافت.
هرچند آزمایشهای گالیله از نظر کمی و کیفی با آزمایشهای امروزی قابل مقایسه نیست، اما آزمایشهای بسیار پیچیده و پیشرفته امروزی نیز از همان قاعده ی نگرش استقرایی گالیله پیروی می کنند. به این ترتیب گالیله زیر ساخت فیزیک را ایجاد کرد و نحوه ی برخورد علمی با طبیعت را نشان داد. اما نتیجه ی این تلاشها به صورت تشریحی بیان می شد.
سالها بعد نیوتن نتایج به دست آمده توسط گالیله را فرمول بندی و در قالب یک سری معادلات ریاضی ارائه کرد و ساختار فیزیک کلاسیک را مدون ساخت. قانون جهانی گرانش نیوتن دست آورد بزرگی بود. نیوتن برای توجیه پدیده های فیزیکی " نگرش دیفرانسیلی" را جایگزین روش انتگرالی کرد. در روش انتگرالی همواره نتایج مورد نظر است. در حالیکه در نگرش دیفرانسیلی تحلیل روند رسیدن به نتایج مورد بحث قرار می گیرد و جواب های خاص را می توان از آن به دست آورد. به عنوان مثال قوانین کپلر را با قانون جهانی گرانش نیوتن مقایسه کنید. در قوانین کپلر نمی توان دوره ی گردش یک سیاره را از روی دوره ی گردش سیاره ی دیگر استخراج کرد. علاوه بر آن هر سه قانون کپلر مستقل از هم هستند. در حالیکه در قانون نیوتن می توان دوره گردش همه ی سیارات به دور خورشید را به دست آورد.
بنابراین می توان گفت گالیله روش استقرایی را به وجود آورد و نیوتن روش دیفرانسیلی را ابداع کرد. لذا تاثیر تلاشهای گالیله و نیوتن در پیشرفت علوم ممتاز و غیر قابل انکار و در عین حال بی نظیر است.
مشکلات قوانین نیوتن
هنگامیکه نیوتن قوانین حرکت و قانون جهانی جاذبه را ارائه کرد، این قوانین از نظر منطقی با اشکالات جدی همراه بود. قانون دوم نیوتن بصورت
F=ma
تا سرعتهای نامتناهی را پیشگویی می کرد که با تجربه سازگار نیست. و قانون سوم وی بیان کننده ی کنش از راه دور یا همزمانی عمل و عکس العمل است که این نیز با ابهام و اشکات خود روبرو بود.
یعنی اثر نیروی جاذبه با سرعت نامتناهی منتقل می شد. تاثیر از راه دور همواره مورد انتقاد قرار داشت.
اما مهمترین مشکل قوانین نیوتن در قانون جهانی گرانش وی بود و خود نیوتن نیز متوجه آن شده بود.
نیوتن دریافت که بر اثر قانون جاذبه او، ستارگان باید یکدیگر را جذب کنند و بنابراین اصلاً به نظر نمی رسد که ساکن باشند. نیوتن در سال 1692 طی نامه ای به ریچارد بنتلی نوشت "که اگر تعداد ستارگان جهان بینهایت نباشد، و این ستارگان در ناحیه ای از فضا پراکنده باشند، همگی به یکدیگر برخورد خواهند کرد. اما اکر تعداد نامحدودی ستاره در فضای بیکران به طور کمابش یکسان پراکنده باشند، نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همه بسوی آن کشیده شوند و بنابراین جهان در هم نخواهد ریخت."
این برداشت نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. بنظر سیلیجر طبق نظریه نیوتن تعداد خطوط نیرو که از بینهایت آمده و به یک جسم می رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اگر جهان نامتناهی باشد و همه ی اجسام با جسم مزبور در کنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بینهایت خواهد شد.
مشکل بعدی قانون جاذبه نیوتن این است که طبق این قانون یک جسم به طور نامحدود می تواند سایر اجسام را جذب کرده و رشد کند، یعنی جرم یک جسم می تواند تا بینهایت افزایش یابد. این نیز با تجربه تطبیق نمی کند، زیرا وجود جسمی با جرم بینهایت مشاهده نشده است.
مشکل بعدی قوانین نیوتن در مورد دستگاه مرجع مطلق بود. همچنان که می دانیم حرکت یک جسم نسبی است، وقتی سخن از جسم در حال حرکت است، نخست باید دید نسبت به چه جسمی یا در واقع در کدام چارچوب در حرکت است. دستگاه های مقایسه ای در فیزیک دارای اهمیت بسیاری هستند. قوانین نیوتن نسبت به دستگاه مطلق مطرح شده بود. یعنی در جهان یک چارچوب مرجع مطلق وجود داشت که حرکت همه اجسام نسبت به آن قابل سنجش بود. در واقع همه ی اجسام در این چارچوب مطلق که آن را "اتر" می نامیدند در حرکت بودند. یعنی ناظر می توانست از حرکت نسبی دو جسم صحبت کند یا می توانست حرکت مطلق آن را مورد توجه قرار دهد.
براین اساس مایکلسون تصمیم داشت سرعت زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. مایکلسون یک دستگاه تداخل سنج اختراع کرد و در سال 1880 تلاش کرد طی یک آزمایش سرعت مطلق زمین را نسبت به دستگاه مطلق "اتر" به دست آورد. نتیجه آزمایش منفی بود. (برای بحث کامل در این مورد به کتابهای فیزیک بنیادی مراجعه کنید.) با آنکه آزمایش بارها و بارها تکرار شد، اما نتیجه منفی بود. هرچند مایکلسون از این آزمایش نتیجه ی مورد نظرش را به دست نیاورد، اما به خاطر اختراع دستگاه تداخل سنج خود، بعدها برنده جایزه نوبل شد.
نسبیت خاص
برای توجیه علت شکست آزمایش مایکلسون نظریه های بسیاری ارائه شد تا سرانجام اینشتین در سال 1905 نسبیت خاص را مطرح کرد. نسبیت خاص شامل دو اصل زیر است:
1- قوانین فیزیک در تمام دستگاه های لخت یکسان است و هیچ دستگاه مرجع مطلقی در جهان وجود ندارد.
2- سرعت نور در فضای تهی و در تمام دستگاه های لخت ثابت است.
در نسبیت سرعت نور، حد سرعت ها است، یعنی هیچ جسمی نمی تواند با سرعت نور حرکت کند یا به آن برسد.
نتیجه این بود که قانون دوم نیوتن باید تصحیح می شد. طبق نسبیت جرم جسم تابع سرعت آن است، یعنی با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد و هر جسمی که بخواهد با سرعت نور حرکت کند باید دارای جرم بینهایت باشد. لذا قانون دوم نیوتن بصورت زیر تصحیح شد.
بنابر این جرم تابع سرعت است و با افزایش سرعت، جرم نیز افزایش می یابد. هنگامیکه سرعت جسم به سمت سرعت نور میل کند، جرم به سمت بینهایت میل خواهد کرد و عملاً هیچ نیرویی نمی تواند به آن شتاب دهد.
از طرف دیگر طبق نسبیت جرم و انرژی هم ارز هستند، یعنی جرم جسم را می توان بصورت محتوای انرژی آن مورد ارزیابی قرار داد.
E=mc2
m=E/c2
بنابراین انرژی دارای جرم است. اما در نسبیت نور از کوانتومهای انرژی تشکیل می شود که آن را فوتون می نامند و با سرعت نور حرکت می کند. این سئوال مطرح شد که اگر انرژی دارای جرم است و فوتون نیز