Teorie impulsu (z lat. impuls 'push, impuls') je přírodně- filosofická teorie, podle níž je příčinou pohybu vržených těles nějaká síla (impulz), kterou do nich vloží vnější zdroj. Teorie impulsu se objevila v důsledku kritiky některých ustanovení Aristotelovy fyziky , ale v celku jí odpovídá.
Teorie impulsu byla pokusem odpovědět na otázku: co pohání těleso vržené blízko povrchu Země? Přítomnost hnací síly byla považována za nezbytnou ve spojení s obecnými ustanoveními Aristotelovy mechaniky , podle níž je pohyb možný pouze za přítomnosti hnací síly. V teorii impulsu se předpokládalo, že v průběhu společného pohybu s opuštěným tělem (kámen, šíp, dělová koule), hybatelem (lidská ruka, tětiva luku, prak, střelná zbraň atd.). ) vloží do vrženého těla určitou sílu (u myslitelů Východu sklon k násilí), což způsobí, že se tělo posune dál [1] . Tato investovaná síla byla pojmenována ve století XIV. podnět . Impuls byl považován za novou vlastnost pohybujícího se těla, nepřítomného v nehybném těle, stejně jako teplo je vlastností horkého těla, nepřítomného v chladném těle. Proces přenosu impulsu byl koncipován analogicky s přenosem tepla. Při pohybu tělesa se postupně vyčerpal impuls, kvůli kterému nakonec vržené těleso dopadlo na povrch Země.
Zpočátku se teorie impulsu rozvíjela v kontextu komentování děl Aristotela nebo dokonce teologických pojednání a teprve koncem 16. - začátkem 17. století. byly napsány práce obsahující pokusy vybudovat na jejím základě konzistentní fyzikální teorii ( Giambatista Benedetti , Galileo Galilei ). Taková teorie však nikdy nebyla vytvořena [2] .
Velké kontroverze vždy vzbuzovala otázka, zda se impuls vyčerpává při pohybu tělesa samovolně nebo jen díky odporu vnějších faktorů (tření o vzduch, působení gravitace). Philopon , al-Baghdadi , Francesco z března se vyslovili pro samovyčerpání impulsu, Nicholas Orem , ve prospěch zmizení impulsu kvůli odporu vnějších faktorů - Avicenna , Jean Buridan , Albert Saský .
Dále někteří myslitelé věřili, že těleso pohybující se pod vlivem impulsu neprožívá tíhu (Avicenna), jiní věřili, že gravitace a impuls působí současně (al-Baghdadi), alespoň na některé části trajektorie (Albert Saský).
Později (od 14. století) začaly spory o tom, jak počáteční pohyb (tj. společný pohyb vrženého těla a hybatele) přispívá ke vzniku impulsu: kvůli přítomnosti rychlosti nebo zrychlení? V prvním případě impuls generuje rychlost vrženého tělesa, ve druhém také zrychlení. Ve prospěch první možnosti se vyslovil Buridan, druhá - Nikolaj Orem. S Buridanem je spojen další kontroverzní koncept – myšlenka, že impuls může způsobit rotaci tuhého tělesa kolem své osy; Giambatista Benedetti jej odmítl ve prospěch předpokladu, že impuls může způsobit pouze přímočarý pohyb tělesa.
Nejasnost obecných ustanovení teorie impulsu ovlivnila její aplikaci na řešení konkrétních fyzikálních problémů. Někteří vědci a filozofové například použili teorii impulsu k doložení hypotézy o rotaci Země kolem své osy ( Giordano Bruno ), jiní ji naopak vyvrátili ( Jean Buridan , Giovanni Battista Riccioli ). Velký nesouhlas vyvolala i další otázka: je nutné zahrnout existenci zvláštních duchovních entit, tzv. „inteligence“ (odrůdy andělů ), nebo stačí předpokládat, že k pohybu nebeských těles dochází díky vloženému impulsu? v nich, když Bůh stvořil svět. Philopon , Jean Buridan , Albert Saský se vyslovili pro druhou možnost , zatímco Avicenna , Nikolai Orem věřili, že se to neobejde bez zapojení inteligence. Existovala také kompromisní řešení tohoto problému ( al-Bitrudží , Francesco z března, Riccioli ).
Na počátku 20. století zazněl názor (především Pierre Duhem ), že teorie impulsu je bezprostředním předchůdcem, jakousi středověkou skořápkou moderních představ o setrvačnosti a impuls samotný je analogem impulsu . V některých verzích této teorie se totiž mělo za to, že impuls sdělovaný tělu se mění pouze v důsledku vlivů vnějšího prostředí a byl vypočítáván pomocí stejného vzorce jako impuls v klasické mechanice (jako byly verze Avicenny a Buridana ).
Toto hledisko je však dnes již zastaralé [3] . Značné rozdíly jsou spojeny s tím, že ve středověké teorii byl stav klidu považován za něco primárního a bylo požadováno vysvětlit jeho ukončení, tzn. dochází k uvedení těla do pohybu, vzhledu rychlosti v těle. V některých případech byla příčinou pohybu například tíže, v jiných - impuls. Obecně byla teorie impulsu zcela v souladu s Aristotelovou fyzikou , protože síla byla považována za příčinu pohybu těla a rychlost byla považována za úměrnou síle. V moderní vědě je odpočinek jen určitým případem pohybu a změnu pohybového stavu je třeba vysvětlit, tj. akcelerace; podle druhého Newtonova zákona je zrychlení úměrné síle.
Dále byl impuls považován za nějakou zvláštní vlastnost vybavenou pohybujícím se tělesem, analogicky například k teplu. V moderní fyzice, v souladu s principem relativity , není pohybující se těleso považováno za těleso, které by mělo nějaké zvláštní vlastnosti ve srovnání s nehybným.
Současně v některých ohledech přispěla teorie impulsu ke vzniku klasické mechaniky , protože kritizovala některá ustanovení Aristotelovy mechaniky. Počínaje Galileem se termín „impuls“ stále více používal ve stejném smyslu jako „impuls“.
Počátky teorie impulsu leží ve starověku - fyzika Aristotela .
Aristoteles. Podle Aristotela má každý druh hmoty ve Vesmíru své přirozené místo : místo elementu země je v samém středu světa, za nímž následují přírodní místa elementů vody, vzduchu, ohně, éteru. Sublunární svět byl charakterizován pohybem podél vertikálních přímých linií; takový pohyb musí mít začátek a konec, což odpovídá křehkosti všeho pozemského. Pokud je prvek sublunárního světa vyjmut ze svého přirozeného místa, bude mít tendenci spadnout na své přirozené místo. Pokud tedy zvednete hrst země, bude se přirozeně pohybovat svisle dolů. Jelikož prvky země a vody ve svém přirozeném pohybu směřovaly dolů ke středu světa, byly považovány za absolutně těžké; prvky vzduchu a ohně aspirovaly nahoru, k hranici sublunární oblasti, takže byly považovány za absolutně lehké. Aristoteles vysvětloval zvýšení rychlosti padajícího tělesa přiblížením tělesa k jeho koncovému bodu – Zemi. Po dosažení přirozeného místa se pohyb prvků sublunárního světa zastaví.
Pohyb těla na jeho přirozené místo se nazýval přirozený pohyb . Jinak se hnutí nazývalo násilné . Aristoteles věřil, že násilný pohyb je možný pouze tehdy, je-li na tělo aplikována síla z jiného těla: „vše, co je v pohybu, musí být poháněno něčím jiným“; pohyblivý prvek a pohyb musí být v přímém kontaktu [4] . Aristoteles považoval rychlost tělesa za úměrnou použité síle.
V této teorii lze jen stěží vysvětlit elementární fakt: když člověk hodí kámen, kámen se po ukončení kontaktu s rukou dál pohybuje. Kámen skutečně patří do kategorie těžkých těles, jeho přirozené místo je dole, na Zemi. Zatímco je v ruce, provádí prudký pohyb, ale poté, co vrhač ruku stáhne, by se kámen, zdálo by se, měl přirozeně pohybovat směrem ke středu světa, tzn. spadnout na povrch země. Ale kámen se pohybuje úplně jiným způsobem: nejprve se zvedne nebo se pohybuje šikmo k obzoru a teprve potom padá na zem. Podle Aristotela je pohyb kamene podporován vzduchem, kterému byl naopak dán pohyb rukou člověka [5] [6] .
Hipparchos. Jiné řešení problému vržených těles poskytl Hipparchos z Nicaea v roce Na tělesech pohybujících se dolů pod jejich gravitací . Tato kniha se k nám sama nedostala, ale jsme obeznámeni s jejími hlavními myšlenkami v převyprávění Simplikiuse :
Hipparchos píše, že je-li kus země vymrštěn přímo vzhůru, příčinou pohybu vzhůru bude vrhací síla, pokud přesáhne váhu vrženého těla; v tomto případě, čím větší je vrhací síla, tím rychleji se předmět pohybuje nahoru. Poté, jak se síla zmenšuje, bude se s klesající rychlostí odehrávat pohyb nahoru, až se nakonec těleso pod vlivem vlastní přitažlivosti začne pohybovat dolů – i když do určité míry v něm bude stále přítomna vrhací síla; jak to vysychá, tělo se bude pohybovat dolů rychleji a rychleji a dosáhne své maximální rychlosti, když tato síla konečně zmizí [7] .
Podle nejběžnějšího výkladu této pasáže je Hipparchova „vrhací síla“ stejná jako impuls. V tomto případě Hipparchos obsahuje první vyjádření pojmu impuls [8] .
Myšlenku existence některých vnitřních motorů v pohybujících se tělech vyjádřil athénský filozof z konce II - začátku III století Alexandr z Aphrodisias [9] . Podobné myšlenky (v teologickém kontextu) najdeme u křesťanského myslitele Synesia z 5. století , studenta legendární Hypatie [10] [11] .
Nicméně, alexandrijský myslitel 6. století John Philoponus je obecně považován za skutečného autora konceptu impulsu .
Philopon. Ve svých komentářích k Aristotelově Fyzice Philopon kritizoval Aristotelovo řešení problému opuštěných těl a navrhl jiné řešení tohoto problému. Podle jeho názoru „vrhač“ (například ruka nebo tětiva luku) uděluje vrženému tělu hnací sílu (později nazývanou impuls), která po ukončení kontaktu tělem pohybuje; zde se opět projevil vliv aristotelské fyziky , ve které byla rychlost tělesa považována za úměrnou síle. Okolní vzduch pohybu nenapomáhá, jak se domníval Aristoteles, ale brání mu [12] . I ve vakuu by však hybnost těla musela samovolně klesnout (vyčerpat se).
Filoponus aplikoval teorii impulsu i na pohyb nebeských těles. Popřel tehdejší představy (vyjádřené např. Theodorem z Mopsuestie a Cosmem Indikopleustem ), že nebeská tělesa jsou v prostoru transportována anděly . Podle jeho názoru k pohybu nebeských těles dochází díky hnací síle, která do nich byla vložena, když svět stvořil Bůh [13] .
Avicenna. Philoponova teorie hnací síly se proslavila mezi muslimskými učenci. Tak to bylo zmíněno jedním ze zakladatelů arabské filozofie al-Farabi (IX-X století). Významně k jeho rozvoji přispěl vynikající filozof a vědec 11. století Avicenna (Ibn Sina) ( Kniha léčení , kolem roku 1020). Podle jeho názoru „motor“ uděluje pohybujícímu se tělu určitou „snahu“, stejně jako oheň přenáší teplo vodě. Roli motoru může plnit nejen ruka nebo tětiva luku, ale také gravitace.
„Aspirace“ je tří typů: mentální (u živých bytostí), přirozená a násilná. „Přirozené snažení“ je výsledkem působení gravitace a projevuje se pádem těla, tedy přirozeným pohybem těla podle Aristotela . V tomto případě může „usilování“ existovat i v nehybném těle, projevující se odporem nehybnosti. „Násilné snažení“ je obdobou Philoponovy hnací síly – je sdělováno vrženému tělu jeho „motorem“. Jak se tělo pohybuje, "násilná aspirace" se snižuje v důsledku odporu prostředí; v důsledku toho má rychlost těla také tendenci k nule. V prázdnotě by se "násilná aspirace" nezměnila a tělo by mohlo vykonávat neustálý pohyb. Dalo by se v tom vidět předjímání konceptu setrvačnosti, ale Avicenna nevěřil v existenci prázdnoty.
Podle Avicenny nemohou „přirozená“ a „násilná touha“ koexistovat ve stejném těle. Vhozené těleso se bude pod vlivem „násilné touhy“ pohybovat, dokud se vlivem vnějšího prostředí nevyčerpá ( výřez trajektorie AB na obrázku vlevo). Okamžitě poté se tělo na okamžik zastaví a začne se pohybovat pod vlivem „přirozené touhy“, tedy klesat svisle dolů (část trajektorie BC na obrázku vlevo). V Avicenově teorii tedy na určité části trajektorie vrženého tělesa nepůsobí gravitace.
Avicenna se pokusil kvantifikovat „násilnou touhu“: podle jeho názoru je úměrná váze a rychlosti těla [14] .
Al-Bagdádí. Další rozvoj teorie impulsu je spojen s bagdádským filozofem Abulem Barakat al-Baghdadi (XII. století).Na rozdíl od Avicenny al-Bagdadi věřil, že „násilný sklon“ v těle je vyčerpán i při absenci odporu prostředí. prázdný prostor, jehož existenci nepopíral. Kromě toho al-Bagdádí považoval za možné, aby ve stejném těle koexistovaly „přirozené“ i „nucené sklony“. Jak se hozené těleso pohybuje, jeho „násilný sklon“ postupně klesá, zatímco „přirozený sklon“ zůstává konstantní a nakonec se tělo začne pohybovat dolů.
Významnou zásluhou al-Bagdádího bylo zahrnutí zrychlení do obrazu pohybu padajícího tělesa. Podle jeho názoru, jak se tělo pohybuje, jeho gravitace informuje tělo o dalších a dalších částech "násilného sklonu", díky kterému se pohyb těla zrychluje.
Al-Bagdádího následovníkem v této otázce byl filozof příští generace, Fakhr al-Din al-Razi [15] . Naopak, vynikající perský vědec století XIII. Nasir al-Din al-Tusi , sdílející myšlenku existence „násilného sklonu“ v opuštěných tělech, se přiklonil k Avicennově verzi [16] .
Al-Bitrudží. Další vědec z 12. století, Nur al-Din al-Bitrudží , použil teorii impulsu k vysvětlení, proč se planety pohybují. Pokud si většina vědců té doby byla jista, že se planety pohybují pod vlivem duchovních nehmotných motorů („inteligence“ nebo andělů ), pak al-Bitrudží podal mechanické vysvětlení: nejvyšší nebeská sféra dostává hnací sílu od Prvotního hybatele a přenáší jej do nižších sfér, ke kterým jsou připojeny planety; jak se pohybujete směrem k Zemi, tato síla slábne [16] [17] . Jako analogii uvedl al-Bitrudží pád hozeného kamene: hnací síla vložená do kamene ručně časem slábne, v důsledku čehož v kameni začíná dominovat gravitace a kámen padá k zemi.
Al-Bitrudží se však stále musí obrátit k myšlence animace koulí, aby vysvětlil nerovnoměrnost zdánlivého pohybu planet (zejména zpětných pohybů): každá z koulí cítí určitou touhu „napodobit“. pohyb koule stálic, řízený přímo Hlavním hybatelem. Toto „napodobování“ vede k nerovnoměrnosti [17] .
V katolické Evropě se koncept investované moci stal známým již ve 12. století. Zdá se pravděpodobné, že evropští autoři si vypůjčili prvky teorie hnací síly od vědců z Východu [18] .
Francouzský přírodní filozof 12. století zmiňuje „sílu hodu“. Thierry z Chartres [19] . Teorii impulsu krátce zmínili velcí scholastici 13. století Roger Bacon , Albertus Magnus a Thomas Aquinas , ale odmítli ji ve prospěch Aristotela . Poměrně podrobný výklad teorie impulsu obsahuje filozof 2. poloviny 13. století. Peter John Olivi, který ji však také odmítl [20] . William z Ockhama byl také kritický k teorii impulsu , argumentovat, že to vysvětluje neznámo přes ještě více neznámý; impuls byl interpretován jako další kvalita pohybujících se těles, podobná teplu, zatímco Ockham věřil, že pohybující se těleso se v zásadě neliší od stacionárního (příklad použití Occamovy břitvy ). Odmítl však i aristotelský výklad problému opuštěných těl.
Francesco z března. Prvním evropským filozofem, který souhlasil s teorií impulsu, byl italský teolog Francesco z března .( Komentáře k „Sentets“ od Petra Lombardského , kolem roku 1320) Jeho motivy spočívaly v oblasti teologie: podle Francesca je přijetí svátosti přijímání schopné přivést věřícího k Bohu a inspirovat v něm Boží milost. . Francesco považoval poselství o určité síle do kamene hozeného rukou, díky kterému se po ukončení kontaktu s rukou dál pohybuje, jako obdobu svátosti přijímání v hmotném světě [21] .
Podle Francesca musí být hnací síla vyčerpána pohybem těla, i když pohyb probíhá ve vzduchoprázdnu, jako u Filopona a al-Bagdádího [22] [23] [24] . O něco později jej podpořil i pařížský filozof Nicholas Bonetus, který věnoval velkou pozornost problému pohybu v prázdnotě [25] .
Francesco z březnaaplikoval teorii impulsu na pohyb nebeských těles. Ve středověku dominovala myšlenka, že svítidla byla připojena k nebeským sférám, které se pohybují pod vlivem „inteligence“ – zvláštních duchovních entit, obvykle ztotožňovaných s anděly [26] . Podle Francesca andělé otáčejí nebeské sféry tím, že do nich přenášejí impuls [27] . Vzhledem k tomu, že impuls není zachován, ale spontánně klesá, jsou andělé nuceni to dělat nepřetržitě [28] .
Buridan. Teorie impulsu vděčí za svůj největší rozvoj vynikajícímu scholastiku poloviny 14. století, profesoru na univerzitě v Paříži Jeanu Buridanovi , který vlastní samotný termín „impetus“:
Muž, který hází kamenem, pohybuje rukou s kamenem a při lukostřelbě se tětiva chvíli pohybuje se šípem a šíp tlačí; a totéž platí o praku, který rozptýlí kámen, nebo o strojích, které vrhají obrovské kameny. A dokud vrhač tlačí na hozené tělo a je s ním v kontaktu, je pohyb zpočátku pomalejší, protože pak jen vnější hybatel pohybuje kamenem nebo šípem; ale při pohybu je neustále získáván impuls , který spolu s výše zmíněným externím motorem posouvá kámen nebo šíp, díky čemuž je jejich pohyb stále rychlejší. Ale po odtržení od vrhače již nehýbe vrženým tělem, ale pohybuje jím pouze získaný impuls a tento impuls vlivem odporu prostředí neustále slábne, a proto je pohyb stále pomalejší [ 29] .
Buridan věřil, že impuls neklesá spontánně, ale kvůli odporu vnějšího prostředí a také kvůli gravitaci, která (podle Aristotela ) působí na všechna pozemská tělesa a je v podstatě neodstranitelným faktorem [30] . Za míru impulsu považoval součin rychlosti těla a množství hmoty . Je možné, že tyto myšlenky byly vypůjčeny od Avicenny [31] .
Gravitace Buridan považována za analogii ruky při pohybu vržených těl: gravitace dodává impuls padajícím tělům. Na rozdíl od ruky však gravitace působí neustále. Odtud následovalo jeho vysvětlení zrychlení těles při pádu (velmi podobné teorii al-Bagdádího ): pohyb padajícího tělesa je zrychlen díky skutečnosti, že jak se těleso pohybuje, jeho gravitace informuje tělo o více a více částí impulsu. Důvodem zrychlení padajících těles tedy není gravitace (která pouze udává směr pohybu), ale impuls, který těleso díky gravitaci získá a pohyb již započatý [32] . Možná měl Buridan na mysli, že rychlost je získávána tělem nikoli nepřetržitě, ale v jednotlivých částech [33] [34] .
Důležitou inovací Buridana bylo rozšíření konceptu impulsu na případ rotujících pevných těles (koncept rotačního impulsu). Podle jeho názoru, pokud roztočíte těleso upevněné na ose, dostane kruhový impuls, který jej přiměje otáčet, dokud se těleso vlivem odporu vnějšího prostředí nezastaví. Buridan také aplikoval koncept kruhového impulsu na vysvětlení pohybu nebeských sfér. Buridan věřil, že existence inteligence (zvláštní duchovní entity, které provádějí pohyb nebeských sfér) nevyplývá z Bible a že je možné i jiné vysvětlení pohybu nebes:
Bůh v okamžiku stvoření sdělil nebesům tolik a tytéž pohyby, jaké existují nyní, a uvedl je do pohybu, vtiskl jim impulsy, díky nimž se pak pohybují rovnoměrně, protože tyto impulsy, aniž by narážely na odpor , nejsou nikdy zničeny a nikdy se nezmenšují [35]
(podobný názor vyjádřil John Philopon ). Nutno podotknout, že stejně jako ostatní středověcí scholastici se při vysvětlování konkrétních astronomických jevů Buridan nadále uchyloval k pojmu inteligence. Věřil tedy, že důvodem pro rovnost období pohybu Slunce, Merkura a Venuše ve zvěrokruhu (projevující se tím, že Merkur a Venuše jsou vždy na obloze blízko Slunce) je „stejný poměr stěhování inteligence do pohyblivých sfér“, ačkoli věděl o hypotéze , podle níž tyto planety obíhají kolem Slunce [36] . Buridan tedy zcela neopustil pojem nebeská inteligence, pouze poznamenal, že to nutně nevyplývá z Bible , což je také plně v souladu s pojmem „počáteční impuls“ [37] .
Buridan také použil teorii impulsu k vyvrácení hypotézy o rotaci Země kolem své osy. Tradičním argumentem proti této hypotéze bylo, že na rotující Zemi nemohou tělesa vyhozená svisle nahoru spadnout do bodu, ze kterého zahájila svůj pohyb: povrch Země by se pohyboval pod vrženým tělesem. Zastánci hypotézy rotace Země reagovali na tento argument, že vzduch a všechny pozemské objekty (včetně těch vrhaných vzhůru) se pohybují spolu se Zemí. Buridan proti tomu namítal: impuls získaný házením by odolal horizontálnímu pohybu. Uvádí tento příklad: „Pokud by foukal silný vítr, šíp vystřelený svisle nahoru by se nemohl pohybovat vodorovně tak daleko jako vzduch, ale pouze částečně“ [38] [39] .
Další představitelé pařížské školy. Významně přispěli k rozvoji teorie impulsu další vědci z pařížské univerzity , mladší Buridanovi současníci.
Albert Saský sdílel názor Buridana, že impuls neklesá samovolně, ale vlivem odporu vnějšího prostředí a gravitace, jakož i zrychlením pohybu padajícího tělesa v důsledku toho, že jak se těleso pohybuje, dochází k jeho zrychlení. jeho gravitace informuje tělo o dalších a dalších částech impulsu. Dokonce se pokusil dát matematický výraz pro změnu rychlosti padajícího tělesa (rychlost je úměrná vzdálenosti ujeté z klidu). Albert souhlasil s Buridanovou teorií „počátečního impulsu“ v otázce příčin pohybů nebeských sfér.
Vzhledem k trajektorii tělesa vypuštěného v horizontálním směru dospěl Albert k závěru, že by se mělo skládat ze tří částí. Těleso se musí nějakou dobu pod vlivem impulsu pohybovat po vodorovné přímce, poté po zakřivené dráze, kdy na něj postupně začne působit gravitace a impuls se sníží, a nakonec svisle dolů, kdy bude pohybovat pouze pod vlivem gravitace. Z hlediska teorie impulsu uvažoval o myšlenkovém experimentu: jak by se kámen pohyboval po Zemi, kdyby byla Země provrtána:
Když by se těžiště tohoto padajícího tělesa shodovalo se středem světa, toto těleso by se vlivem impulsu, který v něm dosud nezničil, dále pohybovalo dále ve směru jiné části oblohy; a když je v procesu vzestupu tento impuls zcela vyčerpán, toto tělo začne opět klesat a v procesu sestupu opět získá určitý malý impuls, díky němuž střed Země opět projde; a když je tento impuls zničen, začne znovu klesat, a tak se bude pohybovat tam a zpět kolem středu Země, oscilovat, dokud v něm impuls nezůstane, a nakonec se zastaví [40] .
Tento příklad uvedl starověký řecký spisovatel Plutarchos v dialogu Na tváři viditelné na měsíčním disku a po Albertovi Saském i další evropští vědci, včetně Tartaglie a Galilea .
Další pařížský filozof Nicholas Oresme se vrátil k představě, že impuls ubývá i ve vakuu. Na rozdíl od Buridana Oresme věřil, že ruka dává impuls vrženému kameni nejen díky svému pohybu (spolu s kamenem), ale díky zrychlení tohoto pohybu: nejprve je ruka s kamenem nehybná, pak zrychluje, aby určitou rychlost, kdy se dlaň otevře a kámen se sundá rukou. V souladu s tím impuls způsobuje nejen rychlost, ale také zrychlení těles [1] .
Mezi zastánce teorie impulsu patřil i další známý pařížský filozof Marsilius Ingen .
Ačkoli počet zastánců teorie impulsu byl zpočátku malý, autorita a argumenty pařížských filozofů vedly k jejímu širokému použití v pozdním středověku.
Teorie impulsu pokračovala v růstu v popularitě během renesance . V 15. století jej používali k vysvětlení různých jevů Mikuláš z Cusy [35] [41] a Leonardo da Vinci [42] , v 16. století španělský scholastik Domingo de Soto [43] [44] . Slavný matematik a mechanik Niccolò Tartaglia použil teorii impulsu k vysvětlení pohybu dělové koule ( New Science , 1537). Podle jeho názoru se trajektorie jádra skládá ze stejných tří úseků jako v teorii Alberta Saského, pouze počáteční úsek trajektorie nebyl předpokládán horizontální [45] .
Giordano Bruno ve svém dialogu Feast on Ashes (1584) využívá k obhajobě koperníkovského heliocentrického systému teorii impulsu – vysvětlení nepozorovatelnosti rotace Země pro pozorovatele umístěné na jejím povrchu. Přitom uvádí příklad pohybující se lodi, jako to udělal dříve Nikolai Oresme , ale téma rozvíjí hlouběji:
Jeden z těch dvou lidí je na plachetnici a druhý je mimo ni; každý z nich má ruku téměř ve stejném bodě ve vzduchu a z tohoto místa zároveň první hází kámen a druhý jiný kámen, aniž by strkaly; kámen prvního, aniž by ztratil okamžik a aniž by se vychýlil ze své linie, spadne na určené místo na lodi a kámen druhého zůstane pozadu. A k tomuto zásahu dojde z toho důvodu, že kámen, který spadne z natažené ruky na lodi, a proto se pohybuje po jejím pohybu, má sílu, kterou žádný jiný kámen spadne z ruky mimo loď. má; a to vše se děje přesto, že kameny mají stejnou váhu a stejný meziprostor, že se pohybují (za předpokladu, že je to možné) ze stejného bodu a zažívají stejný šok.
Zde „síla přenášená na kámen“ a „tlačení“ nejsou samozřejmě nic jiného než impuls, i když tento termín sám o sobě není použit [46] [47] .
Pokus o systematický rozvoj mechaniky založené na teorii impulsu učinil vynikající matematik a fyzik pozdní renesance Giambatista Benedetti ( Kniha různých matematických a fyzikálních úvah , 1585).
V jedné ze svých prací teorii impulsu použil Johannes Kepler [48] .
Galileo Galilei se ve svém pojednání O pohybu (1590) pokusil použít teorii impulsu při konstrukci mechaniky padajících těles. Impuls přitom považoval za vyčerpávající. Pojednání však nebylo nikdy zveřejněno.
Galileo ve svém Dopisu o slunečních skvrnách (1613) dospěl k závěru, že tělo je v klidu, dokud se nenajde nějaká vnější příčina, která jej z tohoto stavu vyvede. Podobně je tělo ve stavu setrvačného pohybu, dokud se nenajde vnější příčina, která ho z tohoto stavu vyvede. K udržení těla v pohybu tedy není potřeba žádná vnější ani vnitřní síla. Jestliže jak ve fyzice Aristotela , tak v teorii impulsu byl pohyb považován za proces, zatímco klid byl stav [49] , pak se v Galilei poprvé oba nazývaly stavy [50] . Toto byl nejdůležitější krok k pojetí setrvačnosti .
Ale i ve svém Dialogu o dvou hlavních systémech světa (1632), když Galileo popisoval opuštěné tělo, opakovaně používal termíny „vložená síla“ a „popud“. Jak ukázal Alexander Koyre , měl na mysli jednoduše rychlost nebo hybnost, ale neexistenci impulsu jako zvláštní vlastnost opuštěného těla jasně neuvedl [51] .
Po celé 17. století byly pojmy „vložená síla“ a „impulz“ nadále používány fyziky, a to především ve smyslu hybnosti [52] , někdy však ve stejném smyslu jako doplňková kvalita pohybujícího se tělesa, jako tyto pojmy byly používány ve středověku . Francouzský jezuitský vědec Honore Fabry se pokusil dát teorii impulsu matematickou podobu a na jejím základě postavit teorii volného pádu [53] . Italský jezuitský vědec Giovanni Battista Riccioli ( New Almagest , 1651) se pokusil pomocí teorie impulsu vyvrátit rotaci Země kolem své osy [54] , stejně jako vysvětlit pohyb planet, připojil se k názoru Francesca březnaže andělé pohybují planetami tím, že jim předávají impuls (nicméně bez zprostředkování nebeských sfér) [55] .
První, kdo výslovně opustil teorii impulsu a prohlásil, že pohyb nevyžaduje k udržení žádnou sílu, včetně vnitřní, byl holandský fyzik Isaac Beckman [56] . Tento závěr však nezveřejnil, formuloval jej pouze ve svém soukromém deníku. Poprvé zákon setrvačnosti formuloval ve správné podobě René Descartes v díle Svět aneb pojednání o světle (1630) a publikoval v pojednání Elements of Philosophy (1644). Zákon setrvačnosti byl nazýván prvním Newtonovým pohybovým zákonem v Principia Mathematica of Natural Philosophy (1687).