Том 20 (2017)


Note on the history of contact mechanics and friction: Interplay of electrostatics, theory of gravitation and elasticity from Coulomb to Johnson–Kendall–Roberts theory of adhesion

E. Popova1, V.L. Popov1

1Technische Universität Berlin, Berlin, 10623, Germany

УДК 168, 501

 

Great discoveries are often perceived by subsequent generations as sudden insights of genius scientists. Historical studies show, however, that the real mechanism of creation of new theories and paradigms is often a transfer of knowledge from one subject area to the other. Such transfers made the military engineer Coulomb the founder of the theory of electricity, they made the professor for celestial mechanics Poisson the founder of the electrostatics, and the pioneer in electrodynamics Hertz also became the founder of contact mechanics. Transfer of knowledge can be traced as a very effective way of development of science in many other cases. It often leads to breakthrough and rapid development of the whole branches of science. In the present paper we trace such transfers of knowledge in the history of elasticity and contact mechanics on one side and electrostatics on the other side. The participants of this historical process are Coulomb, Poisson, Hertz, Inglis, Griffith and finally the authors of the theory of adhesive contacts Johnson, Kendall and Roberts. Interestingly, the same principle of "exaptation" (use of a property for a function for which it was not originally created) is currently accepted theory of how major innovations happen also in biological evolution.

 

 

К истории механики контактного взаимодействия и трения: взаимодействие электростатики, теории гравитации и теории упругости от Кулона до теории адгезии Джонсона-Кендалла-Робертса

 

Великие открытия зачастую воспринимаются последующими поколениями как неожиданные прозрения гениальных ученых. Исторические исследования показывают, что реальным механизмом создания новых теорий и парадигм часто является перенос знаний из одной области исследований в другую. Такие акты переноса сделали военного инженера Кулона основателем теории электрического взаимодействия, профессора небесной механики Пуассона основателем электростатики, а первооткрывателя электромагнитных волн Герца основателем механики контактных взаимодействий. Перенос знаний как эффективный путь развития науки может быть прослежен и во многих других случаях. Часто он ведет к прорыву и быстрому развитию соответствующих областей знаний. В настоящей статье мы проследим такой перенос знаний в истории упругости и механике контактных взаимодействий, с одной стороны, и электростатике, с другой. Участниками этого процесса являются Кулон, Пуассон, Герц, Инглис, Гриффитс и, наконец, создатели теории адгезионного контакта Джонсон, Кендалл и Робертс. Интересно отметить, что тот же самый принцип «экзаптации» (использования свойства для функции, для которой оно не было создано) является в настоящее время принятой теорией механизма возникновения качественных изменений также и в биологической эволюции.

 

 

 

 

 


стр. 5 – 9

Образец цитирования:
E. Popova, V.L. Popov  Note on the history of contact mechanics and friction: Interplay of electrostatics, theory of gravitation and elasticity from Coulomb to Johnson–Kendall–Roberts theory of adhesion // Физ. мезомех. - 2017. - Т. 20. - № 5. - С. 5-9


вернуться