Помилка, виправлена часом

29 August 2013 Pavlo Chaika

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Зовсім недавно формула, яка впродовж довгих років спростовувалась вченими як неправильна, раптом отримала визнання і зайняла своє місце в науці. Йдеться про один із законів, виведений великим англійським фізиком Ісааком Ньютоном. Ще в XVII столітті Ньютон досліджував закономірності руху рідин і газів. Теорія, яку він розробив, на початку не викликала ні найменших сумнівів – занадто великий був авторитет генія, який відкрив закони всесвітнього тяжіння. Але те, що стверджував Ньютон, вимагало все-таки критики.

Великий англійський фізик уявляв собі рух рідини або газу як переміщення окремих частинок, а тому опір, який виникав при зустрічі потоку з яким-небудь тілом, розглядав як результат ударів цих частинок об тіло. На думку Ньютона, опір виникав як результат дії лавини мікроскопічних бомбардувальників-молекул.

Наче б теорія Ньютона враховувала все: величина опору змінювалася у міру зростання швидкості, при зміні щільності середовища і зміні розмірів тіла. На жаль, це була тільки видимість. Результати теоретичних підрахунків не збігалися з даними дослідів. Вірити такій теорії практики не могли.

Минуло багато років. Швидкість польоту літаків безперервно зростала. Крилаті машини поступово наздогнали і перегнали звук. Авіація вступила в область гіперзвукових швидкостей, що приблизно в п’ять разів перевищують швидкість звуку. Наближення до цих швидкостей зажадало великої, глибокої роботи в області аеродинаміки. І тут-то з’ясувалося, що час, який забезпечив авіації такий бурхливий розвиток, підтвердив формулу, виведену Ньютоном. Ось, що розповів якось про це заслужений діяч науки і техніки професор В. Пишнов:

– Колись Ньютон вивів свою формулу для аеродинамічного тиску на тіла, розглядаючи газ як скупчення молекул, які просто вдаряють об тіло і при цьому втрачають свою швидкість. Формула Ньютона була не придатна для дозвукових швидкостей і невеликих надзвукових, коли власний рух молекул грав домінуючу роль. Однак в умовах гіперзвукових швидкостей формула Ньютона при внесенні до неї невеликих доповнень дає відмінну точність, і розрахунок аеродинамічних сил, що діють на літальний апарат, спрощується.

З того, що розповів професор В. Пишнов, неважко зробити висновок: нова ступінь, на яку піднялась аеродинамічна наука, дозволила по-новому оцінити старі знання.