Головна
Аксіологія / Аналітична філософія / Антична філософія / Антологія / Антропологія / Історія філософії / Історія філософії / Логіка / Метафізика / Світова філософія / Першоджерела з філософії / Проблеми філософії / Сучасна філософія / Соціальна філософія / Середньовічна філософія / Телеологія / Теорія еволюції / Філософія (підручник) / Філософія мистецтва / Філософія історії / Філософія кіно / Філософія науки / Філософія політики / Філософія різних країн і часів / Філософія самоорганізації / Філософи / Фундаментальна філософія / Хрестоматії з філософії / Езотерика
ГоловнаФілософіяФілософія науки → 
« Попередня Наступна »
Франк Філіп. Філософія науки. Зв'язок між наукою і філософією: Пер. з англ. / Заг. ред. Г. А. Курсанова. Вид. 2-е. - М.: Издательство ЛКИ. - 512 с. (Зі спадщини світової філософської думки; філософія науки.), 2007 - перейти до змісту підручника

2. «Відносність» в ньютонівської механіці

У розділі 3 ми дізналися, що ньютонівські закони руху, які визначають прискорення по відношенню до «абсолютного простору», можуть вико-тися для передбачення доступних спостереженню фактів тільки в тому випадку , якщо вони інтерпретуються як відносяться до «інерціальній системі», з якою може бути пов'язана система фізичних тіл, У першому наближенні ми можемо ототожнити цю систему з сузір'ями нерухомих зірок, оскільки можна розглядати їх як жорстку систему. Вже Ньютон ставив питання, чи можемо ми за допомогою механічного експерименту, проведеного в певній лабораторії (гоош), дізнатися, чи є ця лабораторія інерціальній системою, і якщо так, то єдина це інерціальна система. Якщо ми через atn позначимо прискорення по відношенню до інерціальній системі (5), то ньютонівські закони руху можуть бути записані у вигляді main ~ f> якщо т - маса тіла, af-ньютоновская сила. Якщо ми відвернемося на момент від ядерних сил, які пояснюють рух субатомних частинок, то рух мас середньої величини фактично визначається тільки двома типами сил - електромагнітними і. гравітаційними. У першому випадку, якщо маса збільшується (шляхом додавання нових частин матерії), то прискорення atn зменшуватиметься, згідно з формулою а1л = f / m. При досить великому збільшенні маси прискорення буде як завгодно малим. Саме так буває, якщо сила відноситься до електромагнітного типу. Якщо е - електричний заряд і Е - напруженість електричного поля, то f = її і aln = ejtn X Е. В деякому даному полі прискорення збільшується маси щодо інерціальної системи наближатиметься до нуля. До електромагнітного типу сил належать всі сили зчеплення, серед них і сили, які утворюються, якщо тіло відчуває безпосередній поштовх або відчуває тяжіння. Є, проте, і інший тип сили. З часу Галілея відомо, що в разі вільно падаючих тіл прискорення щодо землі не залежить від маси. Це означає, що} / т не залежить від т або що / - пропорційно т. Якщо / = mgt то очевидно, що f / m = g не залежить від т. Ця гравітаційних-ційний вид сили. Тут ми не будемо розглядати цей тип і будемо говорити тільки про силах, які надають дуже великим масам тільки досить малі прискорення.

У той час як закони Ньютона дають прискорення а1п щодо інерціальної системи, ми будемо розглядати прискорення щодо довільної просувалася системи («екіпаж»), вироблене силою якої може, наприклад, бути її. Заради простоти ми можемо припустити, що всі прискорення і сили мають одне і те ж напрямок.

Позначимо прискорення «екіпажу» щодо інерціальної системи (5) через ave, прискорення тіла з масою т щодо інерціальної системи (S) через а1п і прискорення тіла з масою т щодо «екіпажу» просто а остільки, оскільки «екіпаж» є довільною системою, або, як називав її Аристотель - «рухомим місцем». У такому випадку ми, очевидно, маємо aV9 + а = аш а рівняння руху прийме вигляд: maln я mave-f та = f, або та = f - mave; наприклад, та == їЇ - mave. Якщо ми будемо розглядати рух щодо довільно просувалася системи, то прискорення а тіла з масою т само по собі не визначається ньютонівської силою (наприклад, e?) I необхідно додати член mav t який ми називаємо «інерціальної силою» fln. Тоді закони руху щодо довільно просувалася системи виражаються формулою та = / +} 1п, де fln =-maveJ Ми безпосередньо бачимо, що можна сформулювати закони руху по відношенню системи відліку, яка не є інерціальній системою, за допомогою додавання до ньютонівської силі «інерціальної сили» fin ^-mave. Ця сила відноситься не до електромагнітного, а до гравітаційного типу. Якщо ми розділимо рівняння на т, то отримаємо прискорення а щодо довільної системи відліку: а = fjm + fln / m - f / m - ave. Якщо маса є дуже великою, то прискорення а * =-ave, Оскільки а, очевидно, вимірно із застосуванням звичайних вимірювальних операцій, остільки ми можемо виміряти також і ave-а, тобто прискорення будь просувалася системи щодо інерціальної системи.

Як ми пам'ятаємо, Ньютон ототожнював інерціаль-ную систему зі своїм «абсолютним простором», що було не фізичним тілом, а «чувствилищем бога». Ньютон вже звернув увагу на ту обставину, що прискорення дуже великого тіла відносно довільної системи відліку дає нам прискорення цієї рухомої системи щодо «абсолютного простору». Якщо ми дамо поштовх дуже великим кулі в купе залізничного потягу, то з прискорення а кулі відносно купе ми можемо знайти прискорення ave купе (щодо інерціальної системи). Найбільш звичайним є випадок обертається системи, У цьому випадку нам не доводиться мати справу з рухами в одному і тому ж напрямку; в кожній точці цієї системи прискорення або сила є векторами а чи /, які мають не тільки величину, а й напрям. Під обертається системі прискорення ave є доцентровим. Отже, прискорення а маси щодо рухомої системи є відцентровим прискоренням по напрямку осі обертання.

Описуючи свій знаменитий експеримент з відром, Ньютон розглядав «відцентровий рух» мас як критерій, на основі якого можна було судити про обертання системи відліку відносно абсолютного простору. Ньютон тому заявив, що «обертання замкнутого простору щодо абсолютного простору» призводить до наслідків, які можна виявити за допомогою фізичних експериментів (явище відцентрового руху).

Ситуація буде іншою, якщо «система» рухається з постійною швидкістю q по прямій лінії щодо інерціальної системи. У цьому випадку ave - О, і прискорення щодо цієї системи визначається рівністю ma = fiTQ є як якщо б ця система була інерціальній системою. У цьому випадку швидкість q даної системи щодо інерціальної системи може мати довільне постійне значення. Це значення не виявляється в законі руху,

визначальному а. Тому, якщо дано початкові координати і швидкості всіх мас щодо даної системи відліку, то співвідношення та = /, лист про закон руху, дозволяє обчислити всі майбутні положення щодо цієї системи. Знання значення q не є необхідним, і, звичайно, шляхом спостереження руху щодо даної системи відліку нічого не можна дізнатися про ско * рости q щодо інерціальної системи. Ця теорема, яка випливає з ньютонівського закону, нази * ється «теоремою відносності» Ньютона. Ми можемо сформулювати її і в позитивній і в негативній формі. У своїй позитивній формі вона говорить: знаючи початкові умови руху сукупності мас щодо рухомої системи,; ми можемо передбачити їх майбутнє відносне I рух, не знаючи швидкості q самій рухомій системи. У своїй негативній формі вона говорить: спостерігаючи руху щодо рухомої системи, ми не можемо знайти постійну швидкість q цієї системи, якщо тільки воно рухається по прямій щодо інерціальної системи. Ми можемо також сказати: система, що рухається рівномірно відносно інерціальної системи 5, сама є інерціальній системою, яка може бути названа S *. З цих положень явно випливає, що швидкість q системи Sr щодо інерціальної системи, або, згідно Ньютону, щодо абсо-. лютного простору, не може бути отримана ні з якого фізичного експерименту. Ця швидкість q не має операционального значення у фізиці, і Ньютон вважає її має сенс лише в системі теології.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " 2. «Відносність» в ньютонівської механіці "
  1. 2.1. «НОВА ФІЛОСОФІЯ» В КОНТЕКСТІ постмодернізму
    ньютоновского зразка перетворилася на ідеал якого наукового пізнання, що претендував на об'єктивну істинність. Така спрямованість думки визначила, в свою чергу, і розуміння соціальних процесів, в яких історична випадковість стала виключатися з числа базових характеристик. Постмодерністська свідомість своїм корінням йде в епоху ломки природничо-наукових уявлень кордону
  2. Вчення про буття.
    Ньютонівської фізики тіла незмінні, володіють невід'ємними властивостями і приводяться в рух зовнішньою силою. На самому початку, як вважав Ньютон, мав місце первотолчок, коли Бог "запустив механізм" Всесвіту, який продовжує "працювати" вже за природним законам. Простір і час також представляють собою зовнішні і ні від чого не залежні форми існування, і тоді простір є
  3. Об'єкт і суб'єкт пізнання.
    Ньютонівської схемою можливо на тривалих історичних етапах, відповідь буде негативною. Логічно бездоганна конструкція, яка виходить з навмання взятих посилок, сама по собі беззмістовна. Вона може бути цікавою головоломкою, розумової гімнастикою, грою, але якого-небудь відношення до конкретних явищ, до властивостей світу, в якому ми живемо, результати інтелектуальних ігор можуть не
  4. Лібералізм і неолібералізм
    ньютонівської механіки). Він вважав за потрібне досліджувати розвиток інститутів і в цілому динаміку соціального життя, тому звернувся до концепцій Ч. Дарвіна (уряд - не машина, а жива істота; політична теорія «підпорядковується Дарвіну», а не Ньютону) і позитивіста Г. Спенсера (держава є продукт еволюційної боротьби примітивних соціальних організацій; політичний процес - це
  5. АЛФАВІТНИЙ ПОКАЖЧИК
    ньютоновская механіка - 99, 208-211; орбіти як деформовані, дуже складні криві-197 фіксовані (нерухомий-. ниє) зірки і відносність прискорення і обертання - 253. Рух, світло і відносність - 212-247; див. також Атомна фізика; Відносності теорія; рух поля тяжіння 254-255; принцип еквівалентності-255; «зникнення» і творіння матерії - 242-247; удавана
  6. 8. Пережитки организмической фізики в ньютонівської хутра
    ньютоновских «Математичних засадах натуральної філософії» «порожнеча» є основним поняттям. Тіло, що перебуває в русі, зберігає свою швидкість щодо «порожнечі». Ньютон підкреслив, що цей закон відноситься не до всякого фізичному тілу, з яким пов'язана система відліку, а до «абсолютного простору», яке являє собою те ж саме, що Аристотель назвав би «особливої
  7. 4. Факти, слова і атоми
    ньютонівської (класичної) фізики. З цього ми, звичайно, не можемо укласти, що такі явища виводяться із законів ньютонівської фізики, або, іншими словами, можуть бути «пояснені» за допомогою ньютонівської фізики. Нільс Бор сказав: «Як би далеко явища ні виходили за рамки класичного фізичного пояснення, всяке розгляд їх повинно здійснюватися за допомогою класичних понять.
  8. 4. Електромагнітна картина світу
    ньютоновским законам руху; сам Максвелл створив механізм такого роду. Проте висновок електромагнітних рівнянь з таких механізмів ніколи не був цілком задовільним; все більш і більш вкорінювалося припущення, хоча воно ніколи і не було доведено, що виведення рівнянь поля, який був би задовільним, неможливий. Нарешті в 1889 році Генріх Герц прямо заявив, що теорія
  9. 4. Система Коперника і «організмнческіе» закони руху
    ньютоновскую гіпотезу всесвітнього тяжіння. Принаймні, для того щоб зробити геліоцентричну систему сумісною з фізичної наукою, стару «организмической» теорію руху треба було «пом'якшити». По правді кажучи, у Коперника не було послідовної теорії руху. Нова теорія, яка має замінити «організ-вів» закони руху, не з'являлася до тих пір, поки дані
  10. 3. Ньютоновская відносність і оптичні явища
    ньютонівської механіки стала панувати ідея , що оптичні явища повинні пояснюватися механічно. Існували дві теорії цього типу, які обидві допускали універсальну справедливість ньютонівської механіки до всіх явищ руху. Згідно першої теорії світло складається з дуже малих корпускул, випускаються джерелом світла і потрапляють в наші очі. Ці корпускули точно рухаються по законам
  11. 8. Російський консерватизм другої половини X IX в.
    механіки, спритно орудують закулісними пружинами, які приводять в рух ляльок на арені демократичних виборів ». К. П . Побєдоносцев щиро вважав, що «парламент є установа, що служить для задоволення особистого честолюбства і марнославства та особистих інтересів представників», адже заснований він на «неправильному уявленні» Ж. Ж. Руссо про «досконалість людської природи», і отже, «кожен
  12. 2.3 Виробничий процес на підприємстві.
      механіка. Касовий апарат Mini 600. Машина призначена для механізації касових операцій обліку грошових надходжень та контролю під зазначеними операціями. Машина без постаменту має знімні ключі для пуску машини, і забезпечує незалежну роботу чотирьох касирів. Вони реєструють суму 4х підсумовуючих лічильників і лічильників приватних підсумків, підраховують суми замовлень, друкують чекову стрічку і
  13. 4. Суб'єктивна сторона і причинний зв'язок.
      механіка - в законах руху кулі в результаті вибуху пороху; для криміналіста цією причиною може бути лише людська дія »2. Якщо, наприклад, Сидоров випадково завдає рану Алексєєву і останній гине в лікарні під час пожежі, то Сидоров за смерть Алексєєва не несе відповідальності за відсутністю вини. Якщо ж Сидоров знав 1 «Кримінальна відповідальність настає лише з того моменту,
  14. § 1. Радянське суспільство в середині 1940 - середині 1950-х р.
      механіка. П.Л.Капица і А.Ф.Иоффе були відсторонені від адміністративного керівництва своїми інститутами. У кризовому стані залишалася біологія, де відкриття генетиків піддавалися критиці Т.Лисенка і його послідовників. Більшість генетиків було звільнено з роботи. Їм заборонялося займатися науковими дослідженнями. У 1947 - 1951 р. були проведені програмні «дискусії» з філософії, мовознавства,
  15. § 3. Економічний і соціальний розвиток СРСР у середині 1950 - середині 1960-х р.
      механіків, які вміли ремонтувати техніку. Негативний результат дала і кукурудзяна епопея. Замість традиційних культур скрізь стали сіяти кукурудзу, в результаті різко скоротилося виробництво сільськогосподарської продукції. З 1 червня 1962 були підвищені ціни на ряд продовольчих товарів, що викликало хвилю народного обурені-ня по всій країні. Акція протесту в Новочеркаську проти
© 2014-2020  ibib.ltd.ua