Mutlaq makon va vaqt: Versiyalar orasidagi farq

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Keyingi tahrir →
Kontent oʻchirildi Kontent qoʻshildi
VizualVikimatn
„Absolute space and time“ sahifasi tarjima qilib yaratildi
(Farq yoʻq)

30-Iyul 2023, 12:01 dagi koʻrinishi

Mutlaq fazo va vaqt - bu fizika va falsafada olamning xossalari haqidagi tushunchadir. Fizikada mutlaq fazo va vaqt afzal tushuncha bo'lishi mumkin.

Nyutondan oldin

Mutlaq fazo konseptsiyasining versiyasini ( afzal tushuncha ma'nosida) Aristotel fizikasida ko'rish mumkin. [1] Robert S. Vestmanning yozishicha, Kopernikning " De revolutionibus orbium coelestium " asarida mutlaq fazoning "muhitini" kuzatish mumkin, bu yerda Kopernik yulduzlarning harakatsiz sferasi tushunchasidan foydalanadi. [2]

Nyuton

Dastlab ser Isaak Nyuton tomonidan Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica asarida kiritilgan mutlaq vaqt va makon tushunchalari Nyuton mexanikasini osonlashtirgan nazariy asos bo'lib xizmat qildi. [3] Nyutonning fikriga ko'ra, mutlaq vaqt hamda makon mos ravishda ob'ektiv voqelikning mustaqil tomonlari hisoblanadi: [4]

Mutlaq, haqiqiy va matematik vaqt o'z-o'zidan va o'z tabiatidan tashqi hech narsadan qat'iy nazar, teng ravishda o'taadi va boshqa nom bilan davomiylik deyiladi: nisbiy, aniq va umumiy vaqt - bu qandaydir oqilona va tashqi (to'g'ri yoki teng bo'lmagan) o'lchovdir. Haqiqiy vaqt o'rniga odatda qo'llaniladigan harakat vositasida davomiylik. . .

Nyutonning fikriga ko'ra, mutlaq vaqt har qanday idrok etuvchidan mustaqil ravishda mavjud bo'lib, butun koinotda izchil sur'atda rivojlanadi. Nisbiy vaqtdan farqli o'laroq, Nyuton mutlaq vaqt sezilmaydi va uni faqat matematik tarzda tushunish mumkin deb hisoblardi. Nyutonning fikriga ko'ra, odamlar faqat nisbiy vaqtni idrok etishga qodir, bu harakatdagi seziladigan ob'ektlarning o'lchovidir (Oy yoki Quyosh kabi). Ushbu harakatlardan biz vaqt o'tishi haqida xulosa chiqaramiz:

Mutlaq makon o'z tabiatiga ko'ra, tashqi hech narsadan qat'i nazar, doimo o'xshash va harakatsiz bo'lib qoladi. Nisbiy fazo - mutlaq bo'shliqlarning qandaydir harakatlanuvchi o'lchovi yoki o'lchovidir; Bizning his-tuyg'ularimiz jismlarga o'z pozitsiyasiga qarab belgilaydi: va qo'pol ravishda qo'zg'almas makon uchun olinadi ... Absolyut harakat - bu jismning bir mutlaq joydan ikkinchisiga ko'chirilishi: va nisbiy harakat, bir nisbiy joydan boshqasiga ko'chirilishi .. .

-Isaak Nyuton

Bu tushunchalar mutlaq makon va vaqt jismoniy hodisalarga bog‘liq emas, balki fizik hodisalar sodir bo‘ladigan fon yoki sahna muhiti ekanligini anglatadi. Shunday qilib, har bir ob'ekt mutlaq fazoga nisbatan mutlaq harakat holatiga ega, shuning uchun ob'ekt mutlaq dam olish holatida bo'lishi yoki qandaydir mutlaq tezlikda harakatlanishi kerak. [5] O'z fikrlarini tasdiqlash uchun Nyuton ba'zi empirik misollar keltirdi: Nyutonning fikriga ko'ra, yakka aylanuvchi shar ekvatorining bo'rtib ketishini kuzatish orqali mutlaq fazoga nisbatan o'z o'qi atrofida aylanadi, degan xulosaga kelish mumkin va arqon bilan bog'langan yolg'iz sharlar juftligi. arqonning tarangligini kuzatish orqali ularning og'irlik markazi ( barisentr ) atrofida mutlaq aylanishda ekanligi haqida xulosa chiqarish mumkin.

Turli qarashlar

Bir o'q atrofida aylanuvchi ikkita shar. Sferalar bir-biriga ta'sirini e'tiborsiz qoldiradigan darajada uzoqdir va ular bir-biriga arqon bilan bog'langan. Agar arqon kuchlanish ostida bo'lsa, bu Nyutonga ko'ra jismlarning mutlaq fazoga nisbatan aylanishi yoki Machga ko'ra koinotning o'ziga nisbatan aylanishi yoki umumiy nisbiylik nazariyasiga ko'ra mahalliy geodeziyaga nisbatan aylanishi sababli.

Tarixda mutlaq makon va vaqt tushunchasi haqida turlicha qarashlar mavjud bo‘lgan. Gotfrid Leybnits fazo jismlarning nisbiy joylashuvidan boshqa ma'noga ega emas, vaqt esa jismlarning nisbiy harakatidan boshqa ma'noga ega emas, degan fikrda edi. [6] Jorj Berkli hech qanday mos yozuvlar nuqtasi bo'lmagan holda, bo'sh koinotdagi sharni aylanishni tasavvur qilish mumkin emasligini va bir juft sharni bir-biriga nisbatan aylanayotganini tasavvur qilish mumkin, ammo ularning tortishish markazi atrofida aylanmaydi. [7] keyinchalik Albert Eynshteyn umumiy nisbiylik nazariyasini rivojlantirishda ko'targan misol.

Ushbu e'tirozlarning so'nggi shakli Ernst Mach tomonidan qilingan. Max printsipi mexanika butunlay jismlarning nisbiy harakati haqida, xususan, massa bunday nisbiy harakatning ifodasidir, deb taklif qiladi. Shunday qilib, masalan, boshqa jismlari bo'lmagan koinotdagi bitta zarraning massasi nolga teng bo'ladi. Maxning so'zlariga ko'ra, Nyuton misollari shunchaki sharlar va koinotning asosiy qismining nisbiy aylanishini ko'rsatadi. [8]

Shunga ko'ra, biz jism fazoda o'z yo'nalishini va tezligini o'zgarmagan holda saqlaydi, desak, bizning tasdiqimiz butun koinotga qisqartirilgan havoladan ko'proq yoki kamroq narsa emas. — Ernst Mach; Ciufolini va Wheeler tomonidan keltirilganidek: Gravitatsiya va inertsiya, p. 387

Mutlaq makon va vaqtga qarama-qarshi bo'lgan bu qarashlar zamonaviy nuqtai nazardan makon va vaqt uchun operatsion ta'riflarni kiritishga urinish sifatida qaralishi mumkin, bu nuqtai nazar maxsus nisbiylik nazariyasida aniq ko'rsatilgan.

Hatto Nyuton mexanikasi kontekstida ham zamonaviy nuqtai nazarga ko'ra, mutlaq bo'shliq kerak emas. Buning o'rniga inertial sanoq sistemasi tushunchasi, ya'ni bir-biriga nisbatan bir tekis harakatlanuvchi sanoq sistemalarining afzal qilingan <i id="mwUw">to'plami</i> ustunlik qildi. Fizika qonunlari Galiley nisbiyligiga ko'ra bir inertial ramkadan ikkinchisiga o'tadi, bu Milutin Blagoyevich ta'kidlaganidek, mutlaq fazoga quyidagi e'tirozlarga olib keladi: [9]

  • Mutlaq fazoning mavjudligi klassik mexanikaning ichki mantig'iga ziddir, chunki Galiley nisbiylik printsipiga ko'ra, inertial ramkalarning hech birini ajratib bo'lmaydi.
  • Mutlaq fazo inersiya kuchlarini tushuntirmaydi, chunki ular inersiya sistemalaridan biriga nisbatan tezlanish bilan bog‘liq.
  • Mutlaq fazo fizik jismlarga ularning tezlashishiga qarshilik ko'rsatish orqali ta'sir qiladi, lekin unga ta'sir qilib bo'lmaydi.

Nyutonning o'zi inertial tizimlarning rolini tan oldi: [10]

Berilgan fazoga kirgan jismlarning harakatlari, bu fazo tinch holatda bo'ladimi yoki to'g'ri chiziq bo'ylab bir tekis oldinga siljiydimi, o'zaro bir xil bo'ladi.

Amaliy masala sifatida inertial ramkalar ko'pincha qo'zg'almas yulduzlarga nisbatan bir tekis harakatlanuvchi ramkalar sifatida qabul qilinadi. [11] Bu haqda ko'proq muhokama qilish uchun Inertial mos yozuvlar tizimiga qarang.

Matematik ta'riflar

Kosmos, Nyuton mexanikasida tushunganidek, uch o'lchovli va Evklid bo'lib, qat'iy yo'naltirilgan . U E 3 bilan belgilanadi. Agar E 3 ning ba'zi O nuqtasi sobit bo'lsa va boshlang'ich sifatida aniqlansa, E 3 dagi har qanday P nuqtaning o'rni uning radius vektori bilan yagona aniqlanadi. (bu vektorning kelib chiqishi O nuqtaga to'g'ri keladi va uning oxiri P nuqtaga to'g'ri keladi). Uch o'lchovli chiziqli vektor fazosi R 3 barcha radius vektorlari to'plamidir . R 3 fazosi skalyar mahsulot ⟨, ⟩ bilan ta'minlangan.

Vaqt barcha E 3 fazoda bir xil bo'lgan va t bilan belgilanadigan skalyardir . Tartiblangan to'plam { t } vaqt o'qi deyiladi.

Harakat (shuningdek, yoʻl yoki traektoriya ) funksiya r : D oraliqdagi nuqtani vaqt o'qidan R 3 dagi holatga (radius vektori) tushiruvchi D → R 3 .

Yuqoridagi to'rtta tushuncha Isaak Nyuton o'zining Principia asarida eslatib o'tgan "taniqli" ob'ektlardir:


Men vaqt, makon, joy hamda harakatni hammaga yaxshi ma'lum deb belgilamayman.

Maxsus nisbiylik

Maxsus nisbiylik nazariyasi paydo bo'lgunga qadar fizika nazariyasida makon va vaqt tushunchalari alohida edi, bu ikkalasini bir-biriga bog'lab, ikkalasini ham mos yozuvlar tizimi harakatiga bog'liqligini ko'rsatdi. Eynshteyn nazariyalarida mutlaq vaqt va makon gʻoyalari oʻrniga maxsus nisbiylik nazariyasida fazo -vaqt, umumiy nisbiylik nazariyasida esa egri-bugri fazo-vaqt tushunchasi almashtirildi.

Mutlaq bir vaqtdalik deganda kosmosning turli joylarida barcha ma'lumot doiralarida kelishilgan tarzda sodir bo'lgan voqealarning vaqtga to'g'ri kelishi tushuniladi. Nisbiylik nazariyasi mutlaq vaqt tushunchasiga ega emas, chunki bir vaqtning o'zida nisbiylik mavjud. Bir mos yozuvlar doirasidagi boshqa hodisa bilan bir vaqtda sodir bo'lgan voqea boshqa ma'lumot doirasidagi ushbu hodisaning o'tmishida yoki kelajagida bo'lishi mumkin, [6] bu mutlaq bir vaqtdalikni inkor etadi.

Eynshteyn

Quyida o'zining keyingi maqolalaridan iqtibos keltirgan holda, Eynshteyn efir atamasini "kosmosning xususiyatlari" bilan aniqladi, bu atama keng qo'llanilmaydi. Eynshteynning ta'kidlashicha, umumiy nisbiylik nazariyasida "efir" endi mutlaq emas, chunki fazoning geodezik va shuning uchun tuzilishi materiyaning mavjudligiga bog'liq: [12]

Efirni inkor etish, oxir-oqibat, bo'sh joy hech qanday jismoniy fazilatlarga ega emas deb taxmin qilishdir. Mexanikaning asosiy faktlari bu fikrga mos kelmaydi. Bo'sh fazoda erkin harakatlanadigan tana tizimining mexanik harakati nafaqat nisbiy pozitsiyalarga (masofalarga) va nisbiy tezliklarga, balki uning aylanish holatiga ham bog'liq bo'lib, jismoniy jihatdan tizimning o'ziga xos xususiyati sifatida qabul qilinishi mumkin. Tizimning aylanishini hech bo'lmaganda rasmiy ravishda haqiqiy narsa sifatida ko'rish uchun Nyuton fazoni ob'ektiv qiladi. U o'zining mutlaq makonini real narsalar bilan birga tasniflaganligi sababli, uning uchun mutlaq fazoga nisbatan aylanish ham haqiqiy narsadir. Nyuton o'zining mutlaq fazosini "Eter" deb atagan bo'lishi mumkin; Muhimi shundaki, tezlanish yoki aylanishni haqiqiy narsa sifatida ko'rishga imkon berish uchun kuzatiladigan ob'ektlardan tashqari, sezilmaydigan boshqa narsaga ham haqiqiy deb qarash kerak.

- Albert Eynshteyn, Eter va nisbiylik nazariyasi (1920)

Because it was no longer possible to speak, in any absolute sense, of simultaneous states at different locations in the aether, the aether became, as it were, four-dimensional, since there was no objective way of ordering its states by time alone. According to special relativity too, the aether was absolute, since its influence on inertia and the propagation of light was thought of as being itself independent of physical influence....The theory of relativity resolved this problem by establishing the behaviour of the electrically neutral point-mass by the law of the geodetic line, according to which inertial and gravitational effects are no longer considered as separate. In doing so, it attached characteristics to the aether which vary from point to point, determining the metric and the dynamic behaviour of material points, and determined, in their turn, by physical factors, namely the distribution of mass/energy. Thus the aether of general relativity differs from those of classical mechanics and special relativity in that it is not ‘absolute’ but determined, in its locally variable characteristics, by ponderable matter.

— Albert Einstein, Über den Äther (1924)[13]

Umumiy nisbiylik

Maxsus nisbiylik mutlaq vaqtni yo'q qiladi (garchi Gödel va boshqalar mutlaq vaqt umumiy nisbiylikning ba'zi shakllari uchun to'g'ri bo'lishi mumkinligiga shubha qilishadi) [14] va umumiy nisbiylik geodeziya tushunchasi orqali mutlaq fazo va vaqtning fizik doirasini yanada qisqartiradi. [6] :207–223Uzoq yulduzlarga nisbatan mutlaq fazo bordek ko'rinadi, chunki mahalliy geodeziya oxir-oqibat bu yulduzlardan ma'lumotni yo'naltiradi, lekin har qanday tizim fizikasiga nisbatan mutlaq fazoga murojaat qilish shart emas, chunki uning mahalliy geodeziyasi fazo vaqtini tasvirlash uchun etarli. [15]

  1. ↑ "Absolute and Relational Space and Motion: Classical Theories". Stanford Encyclopedia of Philosophy. 19 July 2021. https://plato.stanford.edu/entries/spacetime-theories-classical/. 
  2. ↑ Robert S. Westman, The Copernican Achievement, University of California Press, 1975, p. 45.
  3. ↑ Knudsen, Jens M.. Elements of Newtonian Mechanics, illustrated, Springer Science & Business Media, 2012 — 30 bet. ISBN 978-3-642-97599-8. 
  4. ↑ In Philosophiae Naturalis Principia Mathematica See the Principia on line at Andrew Motte Translation
  5. ↑ Space and Time: Inertial Frames (Stanford Encyclopedia of Philosophy)
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Ferraro, Rafael (2007), Einstein's Space-Time: An Introduction to Special and General Relativity, Springer Science & Business Media, Bibcode:2007esti.book.....F, ISBN 9780387699462
  7. ↑ Paul Davies. The Matter Myth: Dramatic Discoveries that Challenge Our Understanding of Physical Reality. Simon & Schuster, 2007 — 70 bet. ISBN 978-0-7432-9091-3. 
  8. ↑ Ernst Mach; as quoted by Ignazio Ciufolini. Gravitation and Inertia. Princeton University Press, 1995 — 386–387 bet. ISBN 978-0-691-03323-5. 
  9. ↑ Milutin Blagojević. Gravitation and Gauge Symmetries. CRC Press, 2002 — 5 bet. ISBN 978-0-7503-0767-3. 
  10. ↑ Isaac Newton: Principia, Corollary V, p. 88 in Andrew Motte translation. See the Principia on line at Andrew Motte Translation
  11. ↑ C Møller. The Theory of Relativity, Second, Oxford UK: Oxford University Press, 1976 — 1 bet. ISBN 978-0-19-560539-6. OCLC 220221617. 
  12. ↑ Kostro, L. (2001), „Albert Einstein's New Ether and his General Relativity“ (PDF), Proceedings of the Conference of Applied Differential Geometry, 78–86-bet, 2010-08-02da asl nusxadan (PDF) arxivlandi.
  13. ↑ A. Einstein (1924), „Über den Äther“, Verhandlungen der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft, 105 (2): 85–93. English translation: Concerning the Aether (Wayback Machine saytida 2010-11-04 sanasida arxivlangan)
  14. ↑ Savitt, Steven F. (September 2000), „There's No Time Like the Present (in Minkowski Spacetime)“, Philosophy of Science, 67-jild, № S1, S563–S574-bet, CiteSeerX 10.1.1.14.6140, doi:10.1086/392846, S2CID 121275903
  15. ↑ Gilson, James G. (September 1, 2004), Mach's Principle II, arXiv:physics/0409010, Bibcode:2004physics...9010G 
"https://uz.wikipedia.org/w/index.php?title=Mutlaq_makon_va_vaqt&oldid=3811103" dan olindi