Первой фундаментальной физической теорией, которая имеет высокий статус и
в современной физике, является классическая механика, основы которой
заложил И.Ньютон.
Законы механики, сформулированные Ньютоном, не являются прямым
следствием эмпирических фактов. Они появились как результат обобщения
многочисленных наблюдений, опытов и теоретических исследований Галилея,
Гюйгенса, Ньютона и др. в широком мировоззренческом, культурном
контексте.
"Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или
равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не
понуждается приложенными силами изменить это состояние" - так Ньютон
сформулировал закон, который сейчас называется первым законом механики
Ньютона, или законом инерции.
Система отсчета, в которой справедлив закон инерции:
материальная точка, когда на нее не действуют никакие силы (или
действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или
равномерного прямолинейного движения - называется инерциальной. Всякая
система отсчета, движущаяся по отношению к ней поступательно, равномерно
и прямолинейно, есть также инерциальная.
"Изменение количества движения пропорционально приложенной
движуей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила
действует" - это второй закон Ньютона, который является основным
законом динамики, в формулировке Ньютона (1687).
"Действию всегда есть равное и противоположное противодействие,
иначе, взаимодействия двух тел друг на друга между собой равны и
направлены в противоположные стороны" - это третий закон механики
Ньютона.
Важную роль в создании научной картины мира сыграл принцип
относительности Галилея - принцип равноправия всех инерциальных систем
отсчета в классической механике, который утверждает, что никакими
механическими опытами, проводящимися в какой-то инерциальной системе
отсчета, нельзя определить, покоится данная система или движется
равномерно и прямолинейно. Это положение было впервые установлено
Галилеем в 1636.
Математически принцип относительности Галилея выражает
инвариантность уравнений механики относительно преобразований координат
движущихся точек (и времени) при переходе от одной инерциальной системы
отсчета к другой - преобразований Галилея.
С именем Ньютона связано открытие и такого фундаментального физического закона, как закон всемирного тяготения.
Первые высказывания о тяготении как всеобщем свойстве тел
относятся к античности. И.Кеплер говорил, что "тяжесть есть взаимное
стремление всех тел". Окончательная формулировка закона всемирного
тяготения была сделана Ньютоном в 1687 в его главном труде
"Математические начала натуральной философии".
В картине мира современной физики фундаментальную роль играет принцип
эквивалентности, согласно которому поле тяготения в небольшой области
пространства и времени (в которой его можно считать однородным и
постоянным во времени) по своему проявлению тождественно ускоренной
системе отсчета.
Принцип эквивалентности следует из равенства инертной и
гравитационной масс. В соответствии с этим принципом общая теория
относительности трактует тяготение как искривление (отличие геометрии от
евклидовой) четырехмерного пространственно-временного континуума. В
любой конечной области пространство оказывается искривленным -
неевклидовым. Это означает, что в трехмерном пространстве геометрия,
вообще говоря, будет неевклидовой, а время в разных точках будет течь
по-разному.