Ошибка, исправленная временем
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Совсем недавно формула, на протяжении долгих лет опровергавшаяся учеными как неправильная, вдруг получила признание и заняла свое место в науке. Речь идет об одном из законов, выведенном великим английским физиком Исааком Ньютоном. Еще в XVII веке Ньютон исследовал закономерности движения жидкостей и газов. Теория, которую он разработал, по началу не вызывала ни малейших сомнений — слишком велик был авторитет гения, открывшего законы всемирного тяготения. Но то, что утверждал Ньютон, требовало все-таки критики.
Великий английский физик представлял себе движение жидкости или газа как перемещение отдельных частиц, а потому сопротивление, возникавшее при встрече потока с каким-либо телом, рассматривал как результат ударов этих частиц о тело. По мнению Ньютона, сопротивление возникало как результат действия лавины микроскопических бомбардировщиков-молекул.
Как будто бы теория Ньютона учитывала все: величина сопротивления менялась по мере роста скорости, при перемене плотности среды и изменении размеров тела. Увы, это была только видимость. Результаты теоретических подсчетов не совпадали с данными опытов. Верить такой теории практики не могли.
Прошло много лет. Скорость полета самолетов непрерывно возрастала. Крылатые машины постепенно догнали и перегнали звук. Авиация вступила в область гиперзвуковых скоростей, примерно в пять раз превышающих скорость звука. Приближение к этим скоростям потребовало большой, глубокой работы в области аэродинамики. И тут-то выяснилось, что время, обеспечившее авиации столь бурное развитие, подтвердило формулу, выведенную Ньютоном. Вот, что рассказал как то об этом заслуженный деятель науки и техники профессор В. Пышнов:
— Когда-то Ньютон вывел свою формулу для аэродинамического давления на тела, рассматривая газ как скопление молекул, которые просто ударяют о тело и при этом теряют свою скорость. Формула Ньютона была не пригодна для дозвуковых скоростей и небольших сверхзвуковых, когда собственное движение молекул играло доминирующую роль. Однако в условиях гиперзвуковых скоростей формула Ньютона при внесении в нее небольших дополнений дает удовлетворительную точность, и расчет аэродинамических сил, действующих на летательный аппарат, упрощается.
Из того, что рассказал профессор В. Пышнов, нетрудно сделать вывод: новая ступень, на которую поднялась аэродинамическая наука, позволила по-новому оценить старые знания…