Заметки для тех, кто хочет разобраться в физике с азов — от законов Ньютона до уравнения Шрёдингера. Не сухой учебник: живые анимации, числовые примеры и эксперименты, которые можно повторить дома. Каждая заметка связана с карточками законов и учёных на сайте — если попадётся незнакомый термин, кликните на него.
В 1820 году Ганс Эрстед случайно заметил, что провод с током отклоняет стрелку компаса — и за одну неделю Андре-Мари Ампер построил из этого количественный закон. Одиннадцать лет спустя Майкл Фарадей…
Даниил Бернулли в 1738 году вывел уравнение сохранения энергии для текущей жидкости: вдоль линии тока сумма давления, кинетической и потенциальной «энергий на единицу объёма» остаётся постоянной.…
Любое тело светится тепловым излучением, и форма этого свечения зависит только от температуры — не от материала (для идеального «чёрного тела»). Закон Вина (1893) даёт цвет пика излучения, закон…
Из трёх законов Ньютона (см. часть I) следуют три величины, которые в замкнутой системе не меняются со временем: импульс, энергия и момент импульса. Это не случайные совпадения, а прямое следствие…
Шарль Кулон в 1785 году измерил, как электрическая сила убывает с расстоянием — точно так же, как гравитация (закон обратных квадратов, часть VII). Спустя 41 год Георг Ом обнаружил другую, не менее…
В 1842 году Кристиан Доплер предсказал: частота волны, которую вы слышите или видите, зависит от того, как источник движется относительно вас. Источник, летящий вам навстречу, «поджимает» волны…
Роберт Гук в 1660-х открыл, что пружины (и вообще упругие тела) сопротивляются деформации пропорционально её величине — простейшая линейная связь, лежащая в основе теории упругости, от матрасов до…
В 1748 году Леонард Эйлер, раскладывая ex, cos x и sin x в бесконечные ряды и подставляя мнимое число вместо x, обнаружил, что все три функции — на самом деле разные проекции одного и того…
Иоганн Кеплер, разбирая наблюдения Тихо Браге, вывел три эмпирических правила движения планет — задолго до того, как Ньютон объяснил, откуда они берутся. Оказалось, что все три закона Кеплера —…
В 1834 году Эмиль Клапейрон объединил три независимых экспериментальных закона (Бойля, Шарля, Гей-Люссака) в одно уравнение состояния идеального газа. За простой формулой pV = nRT стоит…
В частях I и II этой серии мы уже дважды встречали намёк на более глубокий уровень: и у Ньютона, и в законах сохранения был §6-тизер про принцип наименьшего действия и теорему Нётер. Здесь — полный…
В 1860-х Джеймс Клерк Максвелл собрал разрозненные экспериментальные законы Кулона, Гаусса, Ампера и Фарадея в систему из четырёх уравнений — и обнаружил недостающий кусочек: без него уравнения…
Три закона Ньютона (1687, «Математические начала натуральной философии») — минимальный набор аксиом, из которого выводится вся классическая механика: почему тело без сил движется прямо и равномерно,…
В 1926 году Эрвин Шрёдингер, развивая идею Луи де Бройля о волновой природе материи (см. формулу Эйлера, часть V), вывел уравнение, определяющее эволюцию волновой функции ψ — математического…
В части X мы уже встречали задачу «спасателя на пляже» — намёк на то, как свет выбирает путь наименьшего времени. Здесь — полный разбор двух законов, управляющих отражением и преломлением волн: закон…
Термодинамика — редкий раздел физики с законом «номер ноль»: базовый принцип, объясняющий саму температуру, был осознан позже первого и второго начал и получил номер задним числом. Всего начал…
Экспериментальная установка крутит колесо в вертикальной плоскости и снимает показания акселерометра, закреплённого на ободе, — то есть в неинерциальной, вращающейся системе отсчёта. Эта заметка —…