Ньютоновская Идея дальнего действия

Идея дальнего действия связана с методом Ньютона. В его механике идея взаимосвязи тел природы приобрела исторически ограниченной абстрактной формы взаимодействия двух тел, выхваченных из общей картины природы. Действие тел друг на друга вызывает ускорение. Поэтому центральным понятием идеи Ньютона является сопротивление ускорению, то есть масса и пропорциональна ей сила, приведет ли это ускорение. Весь математический и механический аппарат «Начал» настроен на анализ силы тяжести - однако без учета влияния среды. Принцип действия на расстоянии вошел в естествознание вместе с механикой Ньютона. Однако сам Ньютон ни был слепым сторонником этого принципа. Он допускал существование реального агента (эфира), передающий действие от одного тела к другому. Бесспорно, ученики Ньютона говорили о действии через пустоту более категорично, чем их учитель.

Ньютон много раз, особенно в письмах, отвергал принцип дальнего действия. Широко известен его третье письмо к Бентли, в котором ученый в резкой форме отказывается от признания принципа действия на расстоянии: "Нельзя представить себе, - писал он, - как неживая, грубая вещество могло 6 без посредничества чего-либо странного, нематериального, - действовать на другое вещество иначе, как через взаимное касание. А так должно было 6 быть, если бы притяжения было, в смысле Эпикура, присущим материи. Вот почему я хотел бы, чтобы вы не приписывали мне учение о весе, присущую материи. Предполагать, что притяжения является врожденным свойством материи, изначально присущей ей, так что одно тело должно действовать на расстоянии через пустоту на другое без посредничества чего-либо странного, что передавало бы действие и силу от одного тела к другому, для меня такая нелепость, что думаю, к ней не удастся ни один человек, способный к философскому осмыслению вещей. Тяготение должно спричинюватися некоторым агентом, действует в соответствии с определенными законами ". Ряд противников идеи действия на расстоянии, ссылаясь на это письмо, приписывали Ньютону мнение о материальную среду, что является причиной тяжести. Так считали Фарадей, Максвелл, Томсон и многие др. Но продолжением приведенного отрывка есть такая фраза: "Какой это агент, материальный или нематериальный, - я выношу на суд моих читателей". Именно эти слова о "нематериального агента" Фарадей отвергает как непонятны. Действительно, они непонятны без исторического анализа различных идейных корней в творчестве Ньютона, различных воздействий, противоречивых тенденций и его собственных колебаний между концепциями, исключающие друг друга.

Пространство, время, движение

По определению Ньютона, "абсолютное пространство по самой своей сути является безотносительным к чему-либо внешнему и остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительной является его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по отношению положения его относительно некоторых тел и которое в повседневной жизни воспринимается как пространство неподвижный ".

Часть пространства, занятая телом, называется местом тела. В зависимости от того, о какой простор говорится, различают абсолютное и относительное тела. Для тел с одинаковым объемом места одинаковы; поверхности же из-за различий в форме тел могут и отличаться между собой.

Абсолютное время, как утверждает Ньютон, не имеет отношения к событиям, он существует и продолжается равномерно сам по себе. Напротив, "относительный, воображаемый, или повседневный, время есть или точная, или изменчивая, что воспринимается с помощью ощущений, внешняя, осуществляемой с помощью какого-либо движения, мера продолжительности, которая применяется в повседневной жизни вместо настоящего математического времени, как час, месяц, день, год ". В природе, по словам Ньютона, может совсем не существовать равномерного движения, который бы мог быть естественной мерой абсолютного течения времени. Независимо от природных процессов абсолютное время движется неизменно. Абсолютное время существования тела не зависит от скорости его движения. Напротив, относительное время, что является предметом наблюдения, зависит от скорости реальных процессов. Поэтому, утверждает Ньютон, настоящая продолжительность отличается от той, которую можно непосредственно наблюдать, и выводится из нее с помощью астрономического уравнения.

Абсолютное движение определяется как перемещение тела с одной абсолютного места в другое, относительный же движение - как перемещение тела с одной относительного места в другое относительное. Таким образом, абсолютное движение есть движение в абсолютном, а относительное движение - в относительном пространстве. Ньютон приводит пример с кораблем. Относительным местом груза является часть корабля, в которой находится груз. Если груз не меняет своего положения на корабле, то о нем говорят, что он находится в относительном покое.

Свойство покоя заключается в том, что тела, которые находятся в абсолютном покое, находятся в состоянии покоя также друг относительно друга. Однако если расстояние между некоторыми телами не меняется, нельзя сделать обратный вывод - о том, что они находятся в состоянии абсолютного покоя. Связь между абсолютным и относительным спокойствием не является обратным: с абсолютного покоя некоторых тел следует их взаимная недвижимость, но по взаимному недвижимости тел нельзя сделать вывод об их абсолютный покой *. Свойство движения заключается в том, что тела, которые движутся в подвижном пространстве, участвуют-в движении этого пространства. Ньютон трактует абсолютное движение как сумму определенного ряда относительных движений, где каждый новый член представляет собой движение, происходящее по новому тела отсчета. Он считает, что этот ряд продолжается, "пока не достигнет места неподвижного". Но есть такое место? Выше отмечалось, что на самом деле может не оказаться тела, находящегося в состоянии покоя, "с которым можно было бы связывать места и движения других тел". Но места абсолютного покоя, по мнению Ньютона, существуют, и они в своей совокупности образуют абсолютное пространство.

Далее Ньютон рассматривает разграничение абсолютных и относительных движений в зависимости от их причин.

Причина истинного абсолютного движения тела - сила, приложенная к этому телу. Ускорение движения тела в абсолютном пространстве происходит только в том случае, когда сила непосредственно приложена к телу. Напротив, относительное движение тела может быть результатом сил, приложенных к другим телам. Тело может изменить свое положение или свою скорость относительно других тел, если до сих других тел приложено силу, вызывает их абсолютное перемещение.

Ньютон анализирует эту проблему в обратном порядке - от силы к движению. Движение вызывает сила, приложенная к телу? Абсолютный, - отвечает Ньютон. Это одна из основных тезисов «Начал». Динамическая задача заключается в том, чтобы, зная силу, определить движение, и наоборот - по величине движения определить силу. Она решается в абстрактной форме, применительно к двум тел.

При таком условии, когда абстрактно устранены все другие тела, движение можно отнести лишь к абстрактному пространства. Ньютон показывает, что при различных абсолютных ускорений меняется взаимное расположение тел и, следовательно, возникают их относительные движения, а когда ускорение всех тел одинаково, относительное движение не возникает. Относительное движение представляет собой разницу между абсолютными движениями.

Если к телу приложен силу, то его относительное движение может быть каким угодно, даже нулевым, в зависимости от движения тел отсчета. В частности, если к телу вовсе не прикладывается сила, оно может двигаться с любой скоростью относительно других тел. Поэтому можно сделать вывод об абсолютном характере движения лишь на основе наблюдения за относительными движениями. Мы можем наблюдать лишь относительные движения; абсолютное движение выявить невозможно, и с кинематической точки зрения он является недосягаемым для нашего воображения.

Зная ускорение тела, нельзя сделать вывод о прилагаемую к нему силу и установить, приложено эту силу к телу, или к системе отсчета. По мнению Ньютона, возможно только обратное: по силам, возникающих в системе, можно определить абсолютное ускорение этой системы. Если система приобретает абсолютного ускорения, то тела сопротивляются этому ускорению пропорционально своим массам. Ускорение тел относительно системы, которое возникает в результате инерции, может служить доказательством ее абсолютного движения. Если система вращается, то тела, находящиеся в ней, будут двигаться по инерции вдоль касательной и будут направлены в сторону от центра вращения. Это и есть проявления абсолютного движения. "Проявления, благодаря которым различаются абсолютный и относительный движения, оказываются в силах, направленных от оси вращательного движения, так как в сугубо относительном вращательном движении эти силы равны нулю".

Ньютоновские законы движения - это аксиомы, что однозначно связывают между собой измеряемые величины, причем величины, которые физически не являются тождественными. Первый закон движения утверждает: "Всякое тело будет находиться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не будет вынуждено менять это состояние через приложенные силы". Этот закон не является по форме уравнением, которое связывает величины, наблюдаемые. Однако он сводится именно к такому уравнения, если его рассматривать как отдельный, негативный случай второго закона. С этой точки зрения первый закон Ньютона сводится к утверждению, что нулевая сила соответствует нулевому ускорению.

Второй закон движения касается ускорения. "Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит в направлении той прямой, вдоль которой эта сила действует". Здесь Ньютон-еще не прибегает к понятию ускорения. Но согласно десятому леммой, ускорение пропорционально изменению килькости.руху.

Третий закон: "Действия всегда противостоит равная и противоположная ей противодействие, иначе говоря, действия тел друг на друга ривнопротилежни". С точки зрения Ньютона, действие и противодействие можно рассматривать и как силу, приложенную к телу, и как силу инерции этого тела. Если тело А толкает тело В, то для В влияние со стороны А есть приложенной силой, а сила инерции - фиктивной силой, которая якобы сопротивляется этому воздействию. Сила инерции В для А является реальной приложенной силой. Реальная сила, приложенная к телу, вызывает ускорение, фиктивная сила не приложена к телу и не вызывает ускорение этого тела.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >