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

6. «Теорія відносності» є фізична гіпотеза

Для доброго розуміння теорії відносності Ейнштейна найважливішою умовою є правильно засвоїти, як з фізичної гіпотези можна вивести відносність часу і простору. Якщо ми глибоко зрозуміємо істота цього висновку, то нас не введуть в оману ходячі пересуди з приводу терміну «відносність». Позірна протиріччя між принципами I і II може коротенько бути сформульовано таким чином. Візьмемо (як у § 5) систему відліку F \ яка рухається відносно основної системи F зі швидкістю q (<с). Далі, візьмемо джерело світла, що спочивають у системі F ', який випускає світловий промінь в напрямку руху F'. Тоді, згідно з принципом I, швидкість світла, що випускається щодо F буде такою, як якби джерело знаходився в спокої в F \ це означає, що дана швидкість є с. Однак, згідно з принципом II (відносності), швидкість з 'світла, що випускається джерелом в Ff щодо F', є такою, як якби джерело і система F 'були в спокої в F. Це означає, що з '= с, Один і той же промінь світла має одну і ту ж швидкість як відносно F, так і відносно F'. З іншого боку, з найелементарніших законів традиційної механіки випливає, що з '= с - q. Це, очевидно, суперечить положенню, що з '= с, якщо q Ф 0. Однак це не доводить, що принципи I і II утворюють самосуперечності систему, а тільки, що принципи 1,11 і закони традиційної механіки, разом узяті, дійсно утворюють самосуперечності систему.

Висновку, які ми виводимо з цього «самопротіворечія», цілком залежать від того, розглядаємо ми традиційну механіку як формальну аксіоматичну систему або як фізичну емпіричну науку. Ми докладно розглянули це розходження в гол. 3 («Геометрія») і гол. 4 («Закони руху»). Якщо ньютонівські закони руху розглядати як формальну аксіоматичну систему, то з цієї системи можна вивести, що з '= с - д. У такому випадку ми довели, що два принципи Ейнштейна і аксіоми ньютонівської механіки разом утворюють внутреннепротіворечівую систему аксіом. Це було б аналогічно тій геометрії, яку ми отримуємо в результаті заміни евклідової аксіоми про паралельні аксіомою Лобачевського, зберігаючи в той же час теорему, що сума кутів прямокутного трикутника не залежить від величини трикутника і дорівнює двом прямим. Тоді, звичайно, затвердження планіметрії про прямі лініях і кутах утворювало б внутреннепротіворечівую формальну систему. Це самопротіворечіе можна усунути двома способами - чисто формальним математичним способом і фізичним емпіричним способом. При формальному способі ми можемо знайти, як потрібно змінити твердження про прямих лініях і кутах для того, щоб отримати логічно зв'язну систему, яка включатиме замість аксіоми Евкліда аксіому Лобачевського. Щоб цього досягти, необхідно замінити традиційні теореми про суму кутів в трикутнику більш складною теоремою про те, що сума кутів залежить від площі трикутника і дорівнює двом прямим тільки для дуже малих трикутників. Роблячи таким чином, ми нічого не змінили б в наших твердженнях про фізичний світ, а змінили б тільки визначення прямих ліній.

Ми могли б, звичайно, вчинити точно так само і щодо нових принципів I і II Ейнштейна. У цьому випадку ми могли б розглядати вираз v '«= v - д як формальну аксіому або визначення, яке пов'язує швидкість v відносно системи F зі швидкістю v' щодо F '. Якщо ми замінимо цю аксіому новою і '= (у - д, з), то можемо досягти того, що для v = с отримаємо і' с. Добре відома релятивістська теорема додавання швидкостей насправді виражається наступною формулою: vf = (v-- g) / (l - vg/c2). Очевидно, що якщо v = с, то випливає, що v '-с незалежно від д, але це, звичайно, не те, що Ейнштейн мав на увазі у своїй теорії відносності, хоча дуже багато викладу цієї теорії і створюють таке враження.

Насправді Ейнштейн не мав на увазі, що його принципи I і II будуть «визначеннями» термінів. Істотним пунктом його теорії було те, що він додав операціональні визначення до словесного формулювання своїх принципів - зокрема, визначення основного терміну «швидкість відносно системи відліку». Таким чином, Ейнштейн перетворив свої принципи I і II у фізичні гіпотези. Це відповідає тій концепції геометрії, яку ми в гол. 3 назвали «фізичної геометрією». Якщо ми замінимо аксіому про паралельні Евкліда аксіомою Лобачевського, тим самим змінимо і фізичну гіпотезу, Тоді фізична гіпотеза, що сума кутів в трикутнику зі світлових променів не залежить від розмірів трикутника, суперечила б новою гіпотезою (Лобачевського). Щоб відновити сумісність між принципами оптики, необхідно замінити теорему про суму кутів складнішою теоремою, згідно з якою сума кутів відрізняється від двох прямих тим більше, чим більше площа трикутника. Це означає, що якщо ми почнемо з аксіоми Лобачевського разом з її фізичної інтерпретацією, то висунемо фізичну гіпотезу про поведінку світлових променів. Сказати, що ця гіпотеза «справедлива», значіт4 сказати, що світлові промені поводяться зовсім не так, як передбачалося згідно традиційної фізики. Сума кутів в трикутнику виявилася б залежною від розмірів трикутника. Це - положення про взаємодію між світловими променями і кутомірами, або, кажучи більш загально, між світловими променями і механізмами.

Розглядаючи укладення Ейнштейна, ми зустрічаємося з тією ж ситуацією, якщо до принципів I і II Ейнштейна додамо операціональні визначення «швидкості матеріального тіла і поширення світла відносно системи відліку». Операціонально визначення швидкості v засноване на операциональном визначенні просторового відстані S і часового проміжку t, оскільки v = S / t. Операціональні визначення S н t є стандартами, що встановлюються в підручниках з техніки для виготовлювачів точних інструментів, на зразок годинників і вимірювальних лінійок. Ми повинні поставити собі питання, чи включають ці операціональні визначення деякі спеціальні системи відліку начебто F або F ', Якщо ми приймемо як дане, що швидкість t>, з якою годинник або вимірювальна лінійка рухаються щодо F, не робить впливу на показання приладів, то швидкість v не має значення для результату вимірювання. Але в § .4 ми бачили, що, відповідно до теорії електронів (елементарних електричних зарядів), висунутої Г. А. Лорентц. рухоме жорстке тіло стискається в напрямку руху. Це, очевидно, сталося б і з рухомої вимірювальною лінійкою. Оскільки просторова відстань між двома точками визначається операцією "укладання вимірювальної лінійки кінцем до кінця, остільки результат вимірювання залежить від того, чи знаходиться вимірювальна лінійка в спокої щодо системи F або має швидкість v. Вираз« просторове відстань щодо F »позначає результат вимірювання при вживанні вимірювальної лінійки, яка покоїться ^ щодо F, тоді як вираз «просторове відстань щодо F '» відноситься до вимірювальної лінійці, яка покоїться в F' і має, отже, швидкість q щодо F. Точно таке ж визначення застосовується і в разі «тимчасового проміжку». З теорії електронів Лармор вивів, що стандартні годинник, які рухаються зі швидкістю q щодо ефіру, відстають від годинника, які покояться щодо ефіру. В операціонально визначення часового проміжку щодо системи F 'ми повинні ввести годинник, які покоїлися б у Ff і, отже, мали б швидкість q щодо F.

Якщо ми додамо ці операціональні визначення до принципів I і II (постійності і відносності), то протиріччя між ними зникне. Про-протиріч, очевидно, виникає, коли з принципу I ( § 4) ми виводимо, що Тр> Тп, тоді як з принципу II випливає, що Тр = Г ". Якщо до принципів I і II ми додамо згадані вище операціональні визначення, то ставлення, що випливає з принципу I, застосовно до тимчасовому проміжку щодо F, тоді як принцип відносності (II) докладемо до тимчасового проміжку щодо рухомої системи F '. Співвідношення Тр = Тп примінити до часу відносно Fтогда як співвідношення Тр> Тп. примінити до часу відносно основної системи F. Якщо ми позначимо тимчасові проміжки щодо F і F 'відповідно через Т і Т \ то будемо мати стосунки Тр ^> Тп і Тр - Тп, які не є такими, що суперечать по відношенню один до одного. Основна гіпотеза Ейнштейна полягала в тому, що обидва принципи I і II виконуються. З цього допущення слід , що Т і V повинні відрізнятися один від одного, або, іншими словами, що часовий проміжок. між двома подіями залежить від швидкості годин, за допомогою яких цей, проміжок вимірюється. Якщо процес відбувається в точці Р системи F і триває одну хвилину, вимірювану годинами в F, то той же процес займе менше хвилини, якщо ми будемо користуватися годинником, спочиваючими в Ff і рухаються зі швидкістю q щодо F. Строго кажучи, тривалості одного і того ж процесу, вимірюваного щодо F і F'f перебувають у відношенні \ / V 1 - <72/с2 (§ 3 і 4). Вельми схоже доказ може бути приведене і відносно рухомих вимірювальних лінійок. Якщо ми візьмемо дві точки, А і В, що спочивають щодо F \ то відстань АВ залежатиме від того, буде Чи вимірювальна лінійка, за допомогою якої ми вимірюємо АВ, перебувати в спокої в F або або буде мати якусь швидкість q щодо F. Позначимо результати вимірювання цієї відстані АВ через L, якщо вимірювальна лінійка знаходиться в спокої в Л і через V, якщо вона знаходиться в спокої в F '. Тоді з одночасною застосовності принципів I і.II ми знаходимо, що U менше, ніж L Говорячи точніше, L' в LY I - q2/c2.

З принципу відносності ми можемо також укласти, що опаздиванія рухомих годин стосується не тільки пружинних годин або годин з маятником. Те ж саме відбудеться і в тому випадку, якщо ми будемо користуватися будь-яким типом годинникового механізму, наприклад коливанням електрона в атомі натрію або биттям людського серця. З такого тлумачення теорії Ейнштейна, названої теорією відносності, випливає, що ця теорія є системою гіпотез про поведінку світлових променів, твердих тіл і механізмів, з якої можуть бути логічно виведені нові результати про цю поведінку. Абсолютно неправильно стверджувати, як це часто робили, що електромагнітна теорія матерії є нібито «фізичної теорією», яка «пояснює» негативний результат експерименту Майкельсона, тоді як теорія відносності Ейнштейна не пояснює, а лише «описує» його за допомогою «нового визначення» «простору» і «часу». Кожному здається справедливим, що з нових визначень неможливо отримати нові факти про поведінку твердих тіл і світлових променів. Насправді ж два принципи Ейнштейна (постійності і відносності) є гіпотезами саме про таку поведінку, і ясно, що з них можуть бути виведені теореми про жорсткі тілах і світлових променях. Звичайно , теорія відносності Ейнштейна, як і теорії електромагнітного поля Максвелла і Лорентца, виходить прямо з гіпотез про фізичних фактах, якщо не рахувати того, що факти, передбачувані в I і II принципах Ейнштейна, мають набагато більш загальне значення, ніж факти, виражені в рівняннях електромагнітного поля Максвелла. Однак ми повинні віддавати собі звіт в тому, що завдяки введенню в них операціональних визначень понять обидві теорії перетворюються на гіпотези про спостережуваних фактах.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна" 6. «Теорія відносності» є фізична гіпотеза "
  1. АЛФАВІТНИЙ ПОКАЖЧИК
    Абрагам Макс - 246. Августин св. - 212-124. Аквінський Фома-74. 82, 84. 92, 172, 180, 517; критерії прийняття принципу - 75, 76; для. нижчого типу істини-227, 268; і теорія епіциклів - 82; нерухомий двигун - 176. Амальді Умберто - 162. Анакреон - 90. Аналогія - 62 - 65; аналогією повсякденного здорового глузду і сучасна фізика -366-369; інтелігібельний характер 'закону інерції -
  2. Проблема формування соціальної установки в екологічній концепції соціальної установки
    Окреслені проблеми соціальної установки орієнтують нас на пошук рішення в межах екологічного напрямку в психології сприйняття. Нам видається це найбільш доцільним з причини особливого розуміння Дж. Гібсоном навколишнього світу і способів взаємодії з ним індивіда. Оскільки Д. Н. Узнадзе не розробляє поняття «середовище», «можливість », то ми обгрунтовуємо коректність їх
  3. « Механізм »вибору можливостей навколишнього світу і екологічний компонент соціальної установки
    Проаналізувавши докладно особливості екологічного підходу Дж. Гібсона і припустивши існування механізму екологічного компонента в соціальній установці, ми повинні обгрунтувати способи аналізу та вилучення можливостей навколишнього світу механізмом екологічного компоненту. Цей компонент повинен мати здатність аналізу можливостей і вибору можливостей для формування соціальної
  4.  Сучасні моделі пояснення політики
      Політика - особливо складне соціальне явище. Оскільки безпосередніми суб'єктами суспільних відносин виступають людина і тим або іншим способом організовані самостійні групи людей - а їх безліч, - то життєво важливим стає мистецтво посередництва між ними. Це і є політика вже з близькій за часом до нас точки зору. Суспільство сучасного типу використовує перш
  5.  4. Наука як фрагмент філософії
      Тепер ми спробуємо показати, чому порвалася ланцюг «наука т-філософія». В давнину і в середні століття вимоги перевірки загальних принципів допомогою спостережуваних фактів були не дуже строгими. З інтеллігибельного принципів зазвичай виводилися лише дуже невизначені результати. Як ми бачили, однак, стародавні римляни і греки створювали дуже цікаві споруди на основі традиції ремесла,
  6.  Микола II
      З усіх імператорів XIX століття Микола II (1868-1918), ймовірно, найменше відповідав ролі керівника великої Росії. Особу його мало підходила для складного часу рубежу XIX-XX ст., Часу соціальних, революційних і міжнародних бур. Зріст (1,7 м) і фігура Миколи II були далеко не царствені і набагато менш вражаючі, ніж у всіх попередніх імператорів. Зовні він справляв
  7.  § 1. Передумови кримінальної караності і елементи складу злочину
      При встановлення кримінальної караності діянь, на основі вивчення суспільних відносин держава, як уже зазначалося, проводить відбір найбільш суспільно небезпечних діянь як злочинних і карних. При цьому законодавець індивідуалізує у встановлюваному законі відповідальність за більш-менш конкретні дії, змальовуючи їх в диспозиціях статей Особливої ??частини Кримінального
  8.  § 1. Поняття злочину
      Одна з давніх традицій російського правотворчест-ва-визначення в кримінальному законі поняття злочину. Не виняток і новий КК РФ, де в ст. 14 встановлено: "Злочином визнається винне досконале суспільно небезпечне діяння, заборонене цим Кодексом під загрозою застосування покарання". Вважаючи, що дане визначення містить чотири найбільш актуальних типу взаємозв'язку (родовий і
  9.  Н. Адміністративні санкції за порушення авторських прав шляхом імпорту піратської продукції
      Відновлення порушених прав в судах цивільної юрисдикції - не цілком достатній захист в області авторських прав. Пірати діють здалеку, часто з "заморських країн". У разі ввезення піратської продукції в країну не завжди є можливість запобігти її поширенню. Тому виникає серйозна потреба в способі блокування піратських товарів на кордоні. При цьому чесний
  10.  Глава дев'ята. ТЕОРІЯ ПРАВА ЯК ЮРИДИЧНА НАУКА
      Теорія права і теорія держави. Предмет і методологія теорії права. Теорія права в системі суспільних наук. Загальна теорія права. Спеціальні теорії права. Теорія права і галузеві юридичні науки. Функції теорії права. У другій частині, присвяченій теорії права, розглядаються з урахуванням сучасного рівня юридичного знання функціонування та розвиток такого яскравого і складного соціального
  11.  Глава десята. ПРАВО В СИСТЕМІ СОЦІАЛЬНИХ РЕГУЛЯТОРІВ
      Регулювання суспільних відносин: поняття, способи. Система соціальних регуляторів: нормативні та ненормативні регулятори. Соціальні та технічні норми. Загальне та особливе в соціальних нормах. Право як соціальний регулятор. Нові знання про походження права як суспільної регулятивній системі, що з'явилася одночасно з державою в результаті переходу людства від присвоює до
  12.  Глава тринадцята. НОРМА ПРАВА
      Поняття норми права та її ознаки. Структура норми права. Відмінність норми права від індивідуальних правових приписів. Способи викладу правових норм у нормативно-правових актах. Види і класифікація норм права. Підшукуючи образне порівняння для норми права, я подумав, що, мабуть, найточнішим буде подання про це соціальне явище як про первинної клітинці або як про атом правової
  13.  Глава п'ятнадцята. ПРАВОВІ ВІДНОСИНИ
      Правові відносини як форма суспільних відносин. Правові норми і правові відносини. Зміст і види правовідносин. Суб'єкти правовідносин та їх характеристика. Об'єкти правовідносини та їх характеристика. Юридичні факти. Становлення права як соціальної нормативно-регулятивної системи, як цілісного соціального інституту на рубежі III-II тисячоліття до н.е. прицілі до корінних
  14.  ГЛОСАРІЙ
      Адамецкі Кароль (1866 - 1933) - закінчив Технологічний інститут у Петербурзі; в лютому 1903, який на місяць раніше Ф. Тейлора, виступив з публічною доповіддю застосування наукового методу у виробництві (в Південно-російському центрі гірничометалургійної промисловості). Адаптація працівника (в управлінні персоналом) - процес пристосування працівника до нового місця роботи (при переході в нову фірму, на
  15.  Принцип монотонності
      ("Не упускати досягнутого"). У процесах навчання, самоорганізації, адаптації і т.д. система в середньому не віддаляється від вже досягнутого (поточного) позитивного результату (положення рівноваги, цілі навчання і т.д.) [80, 93, 94]. На перший погляд, наведені принципи функціонування біосистем можна умовно розділити за підходами на природничо-наукові підходи, наприклад - № № 1, 2, 5, 8, 15,
енциклопедія  бабка  баранина  биточки  по-угорськи