Навігація
Головна
 
Головна arrow Філософія arrow Філософія науки
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Розділ III. ФІЛОСОФСЬКІ ПРОБЛЕМИ ТА ПАРАДИГМИ сучасного природознавства І ТЕХНІКИ

ПРОСТІР, ЧАС і теорії відносності

Теорію відносності (ТО) (спеціальну (СТО) і загальну (ЗТВ)) іноді називають "теорією простору і часу". Для цього можна привести ряд підстав: 1) хід Ейнштейна, що полягає в тому, що він став працювати з метричними властивостями простору і часу; 2) проголошення зв'язку простору і часу в чотиривимірному різноманітті Минківка; 3) зведення сил гравітації в ОТО до кривизни цього чотиривимірного різноманіття; 4) внесок ТО у започаткований Лейбніцем суперечку з ньютонівської концепцією абсолютного простору і часу - найбільш глибокого онтологічного питання про їх природу. Розглянемо ці пункти.

Хід Ейнштейна. Теорія відносності як теорія метрики простору і часу

Розглянемо ТО, виходячи зі структури підстав розділу фізики, запропонованої в гл. 9.

Перше, на що хотілося б звернути увагу, - це на те, що СТО і ОТО є відповіддю на проблему протистояння між старими і новими розділами фізики, а не на виникнення нових експериментальних даних. Так, СТО - це зняття суперечності між ньютонівської механікою і максвеллівською електродинамікою. Все починається з проблеми поширення принципу відносності для інерційних систем відліку (І.С.О.) на нову електродинаміку. Вирішення цієї проблеми, з математичної точки зору, вимагало переходу від перетворень Галілея до перетворень Лоренца. Але далі виникало питання про фізичній основі виникали з цих перетворень скорочення довжин і уповільнення часу. Лоренц спробував списати ці ефекти на вплив ефіру па рухомі тіла (експериментально це не можна було б виявити навіть в принципі). Ейнштейн запропонував інший механізм, пов'язаний з процедурами виміру: він переніс властивості, якими раніше наділяли "твердий метр" (незмінність при перенесенні з однієї інерціальної системи відліку в іншу), на швидкість світла, тобто змінив головний еталон. Неважко показати, що наділення "твердого метра" властивістю інваріантності по відношенню до перенесення з однієї І.С.О. в іншу веде до перетворень Галілея, а якщо наділити цими властивостями швидкість світла, то отримаємо перетворення Лоренца [1].[1]

Оскільки мова йде про процедури вимірювання, то ці ефекти мають місце в будь-якому розділі фізики, де є довжини (розміри) та інтервали часу, тобто практично у всіх розділах фізики. Тому для них з'являються поряд зі старим нерелятівістского нові релятивістські формулювання (винятком є електродинаміка, яка існує тільки в релятивістському вигляді). Тобто СТО не створить нових первинних ідеальних об'єктів - ПІО (див. Гл. 9), а лише модифікує їх поведінку (робить їх релятивістськими). До цього треба додати також деякі модифікації рівнянь руху, щоб зробити їх Лоренц-інваріантними при дотриманні принципу відповідності (див. Підпараграфів 9.7.4), що вимагає, щоб при прагненні (v / c) до нуля нові рівняння руху перетворювалися на старі. З оновленого рівняння руху слід знаменита формула Е = тс 2. Але все-таки головним і принципово новим в СТО була зміна еталона в процедурах вимірювання. У результаті в СТО метрики простору (довжини) і часу (інтервали і одночасність) стають залежними від руху.

Якщо СТО виникає як результат зняття суперечності між ньютонівської механікою і максвеллівською електродинамікою, то ОТО - це зняття суперечності між ньютонівської теорією тяжіння і нової СТО, бо ньютоновский принцип дальнодії фактично стверджував нескінченну швидкість поширення гравітаційної взаємодії (впливу), а СТО стверджувала, що ніщо фізичне не може поширюватися зі швидкістю вище швидкості світла. Запропоноване Ейнштейном в ОТО рішення знову стосувалося метрики.

Цей хід Ейнштейна породжує два питання щодо сутності простору і часу: 1) чи зводиться гравітація до кривизни; 2) з кривизною чого ми маємо справу: 3-мірного простору і 1-мірного часу або 4-мірного просторово-часового різноманіття?

  • [1] Лоренцеве скорочення довжин і уповільнення часу легко виводяться з порівняння ходу світлових годин, у вигляді двох дзеркал, розташованих перпендикулярно руху І.С.О. і променя світла, що бігає між ними замість маятника в "Рухається" і "нерухомою" І.С.О. [25, с. 12-15)). Уповільнення часу випливає з того, що шлях, прохідний променем у "нерухомою" І.С.О., буде довшим, ніж в "Рухається", аналогічним чином можна показати відносність одночасності і наступне з неї скорочення довжин (довжина метра переноситься з однієї і .с.о. в іншу за допомогою одночасних зарубок, але оскільки одночасне в "Рухається" І.С.О. буде неодночасним в "нерухомою" І.С.О., то поправка дасть скорочення довжини, що відповідає Лоренцеве скороченню).
 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук