Vis viva

비스비바(Vis viva, "생력"을 위해 라틴어에서 유래)는 에너지 보존 원리의 초기 공식화에서 현재 우리가 운동 에너지라고 부르는 것에 대한 최초의 기록적인 서술에 사용되는 역사적 용어다.

개요

고트프리트 라이프니츠가 1676~1689년에 걸쳐 제안한 이 이론은 레네 데카르트가 주장하는 운동의 양적 보존 이론에 반대하는 것 같아 논란이 되었다.^[1] 운동량은 운동량과 운동량이 다르다. 라이프니츠는 모멘텀 보존의 원리를 받아들였지만, 그것에 대한 데카르트 판은 거부했다.^[2]

이 이론은 시각적 비바 방정식을 통해 천체역학의 맥락에서 여전히 생존하고 있음에도 불구하고 결국 현대 에너지 이론에 흡수되었다.

이 용어는 1676–1689년 동안 수학적인 공식화를 처음 시도했던 독일의 고트프리드 빌헬름 라이프니즈 때문이다. Leibniz는 많은 기계적 시스템(여러 중량의 m 각각_i 속도 v_i)에서 다음과 같은 양을 발견했다.^[3]

${\displaystyle \sum _{i}m_{i}v_{i}^{2}}$

보호받고 있었다. 그는 이 양을 시스템의 본능적인 힘 또는 "살아있는 힘"이라고 불렀다.^[3] 이 원리는 현재 실현되고 있으며 탄성 충돌에서 운동 에너지 보존에 대한 정확한 진술을 나타내며 운동량 보존과는 무관하다.

그러나 당시 많은 물리학자들은 이러한 사실을 모르고 있었고, 그 대신 영국의 아이작 뉴턴 경과 프랑스의 르네 데카르트의 위신에 영향을 받았으며, 그들은 둘 다 지도원리로서 운동력 보존을 진전시켰다. 따라서 모멘텀은 다음과 같다.^[3]

${\displaystyle \,\!\sum _{i}\mathbf {v} _{i}}$

상대 진영에 의해 보존된 viva가 되었다. 모멘텀 보존만으로는 실제 계산에 적합하지 않으며 라이프니츠의 원리를 이용한 것은 대체로 존 스미톤, 피터 유와트, 칼 홀츠만, 구스타브-아돌프 히른, 마크 세긴 등의 기술자들이었다. 이 원칙은 윌리엄 하이드 울라스톤과 같은 일부 화학자들에 의해서도 옹호되었다.

뉴턴 역학을 제대로 파악한 프랑스의 수학자 에밀리에 뒤 샤틀렛은 라이프니츠의 개념을 발전시켰고, 이를 빌렘의 그레이브샌드의 관측과 결합하여 vis viva가 속도의 제곱에 의존한다는 것을 보여주었다.

존 플레이페어 등 학회 회원들은 운동 에너지가 분명히 보존되어 있지 않다는 점을 재빨리 지적하였다. 이는 열역학 제2법칙에 근거한 현대적 분석에 분명하지만 18, 19세기에 잃어버린 에너지의 운명은 여전히 알려지지 않았다. 점차적으로 운동에 의해 불가피하게 발생하는 열이 또 다른 형태의 육안 비바라는 의심을 받게 되었다. 1783년 앙투안 라부아지에와 피에르 시몬 라플레이스는 vis viva와 칼로리 이론의 두 경쟁 이론을 검토하였다.^[1] 럼포드 백작이 대포가 지루한 동안 열 발생을 관찰한 1798년의 관찰은 기계적인 움직임이 열로 변환될 수 있다는 견해에 무게를 더했다. 비스비바는 1807년 토마스 영에 의해 그런 의미로 처음 사용된 이후 이제 에너지로 알려지기 시작했다.

반의 계수를 포함하기 위해 vis viva의 재보정, 즉:

${\displaystyle E={\frac {1}{1}2}}\sum _{i}m_{i}v_{i}^{2}}:$

현재의 정의는 때때로 더 일찍 발견될 수 있지만(예: 다니엘 베르누이의 문헌에서) 1819–1839년에 걸친 가스파드-구스타브 코리올리와 장 빅토르 폰셀렛의 작업의 결과였다.

전자는 그것을 퀀티테 드 트라볼(작업의 양)이라고 불렀고 후자는 트라볼 메카니크(기계적 작업)라고 불렀으며 둘 다 공학적인 계산에서 그것의 사용을 옹호했다.

참고 항목

• 에너지 절약: 역사적 발전
• 일란 바이탈
• 운동 에너지
• 정형외과
• 잠재성과 현실성
• 점-비바 방정식

메모들

참조

• 조지 E. 스미스, 「비즈 비바 분쟁: 역학의 여명에서의 논란」, 물리학 투데이 59(2006년 10월)호 10 페이지 31–36. [2] (에라타 참조)