Vi har nesten blitt opplært at ministrene er skurker. Men hvis jeg sier at du i vår tid kan bli en veldig, veldig kjent forsker, og samtidig forsømme noen av de allment anerkjente grunnleggende vitenskapene, eller til og med rett og slett ikke kjenne dem, så vil nok ingen tro meg. Og nå skal jeg fortelle deg om en slik sak uten å forlate kassaapparatet. Og alle vil ikke bare merke at denne "veldig, veldig store forskeren" er kjent for dem, men de vil også forstå at han virkelig er en dunno. Og hans uvitenhet var at han ikke kjente prinsippene for fysikk.
For å forstå alt som vil bli diskutert, trenger du ikke å være veldig smart, eller ha en forkjærlighet for fysikk eller matematikk. Vi vil snakke om veldig enkle ting som hver og en av oss kan forstå, og som kanskje skal fortelles på skolen. Tross alt snakker vi bare om begynnelsen. Du trenger bare å følge historiens gang og for et øyeblikk distrahere deg fra å nøye undersøke klippet av naboens kjole, eller, hvis du er en mann, fra å evaluere andre glatte konturer.
Kunnskap om samfunnets historie anses som så viktig at ikke bare politikere, men alle andre blir tvunget til å studere den på skolen. Men historien om fremveksten og utviklingen av fysikk, eller dens begynnelse, kan ha blitt undervist tidligere, og nå studerer ingen, nå går de straks videre til "essensen av saken". Det er mulig at dette ble gjort for å behage tilhengerne av en veldig, veldig kjent forsker, slik at ikke alle umiddelbart skulle gjette at idolet de forkynte bare var en dunno. Og hvis du ikke vet dette ennå, vil du nå se hva en slik forsømmelse av de mest elementære begrepene kan føre til, og til og med allerede har ledet. Så vi begynner å bli kjent med hva som kan være
Begynnelsen til fysikk
Definisjoner
Sansene er grunnlaget for enhver oppfatning og bevissthet om naturen
Alle konseptene våre stammer fra tilstedeværelsen av sansene våre. En blind person kan ikke ha et fargebegrep, en døv person kan ikke ha et lydbegrep. Ikke alle seende mennesker kan skille farger. Det er allerede umulig for dem å forklare at verden vår er delvis rød og grønn, delvis gul og lilla. Derfor kan det hevdes at flertallet av seende mennesker ikke bare har synsorganer, men også organer for å gjenkjenne farge og fargestoffer.
Kampanjevideo:
En person uten berøringsorgan ville ikke kunne skille hardt fra elastisk eller myk, kald fra varm. Uten sanser, ville han vite mindre om vår verden enn ormen vet. Men hva kan jeg si, han ville ganske enkelt ikke eksistere.
Vi har mye mer enn 5 sanser. Vi kan ikke bare se, høre, berøre, lukte og smake. Våre øyne kan skille helling fra stigning, vertikal fra skråning. Vi har en følelse av balanse, takket være at vi ikke bare lærer å gå på to ben, men også hoppe på ett ben. Gjennom en følelse av balanse kan vi lære å sykle både på tohjul og en enhjuling. I mange tilfeller kan vi ikke bare estimere bevegelseshastigheten, men også avstanden, både ved hjelp av synet og ved hjelp av hørsel. I tillegg har vi i en eller annen grad en utviklet følelse av tid.
Takket være sansene våre har vi utviklet en viss ide om verden rundt oss. Det er ikke alltid riktig, fordi vår bevissthet, vårt minne, vår evne til å tenke logisk, også er involvert i utviklingen av denne ideen, og alt dette er langt fra å være ideelt for alle.
Fysikk tar ikke hensyn til smak eller lukt, fordi vår smak og luktorganer er mer for mat og forplantning. Fysikk studerer bare livløse natur og livløse gjenstander.
Saken
Alt som er kjent med sansene våre, er materielt. Men materiale er også det som blir anerkjent som et resultat av vår bevissthet, forståelse av naturen. Ved hjelp av refleksjon og bevissthet kan vi få en ide om noen naturfenomener som er utilgjengelige for vår oppfatning direkte gjennom sansene våre.
Immateriell tom plass rundt materielle gjenstander. Tomhet er fraværet av materielle gjenstander. Tomrommet motstår ikke bevegelse av noen materielle gjenstander. Tomt rom, til tross for fravær av materie i det, antas å være kontinuerlig og sammenhengende. Det er umulig å bevege seg fra ett punkt i rommet til et annet punkt fjernt fra det uten å gå gjennom sekvensen til alle punkter langs bevegelseslinjen. Vi vil ikke falle i "hullet" hvor som helst fordi plassen plutselig vil ende. Rom er uendelig og blir ikke avbrutt hvor som helst.
Alt materiale kan endres.
Tom plass er idealisering. Når vi befinner oss på et hvilket som helst punkt i rommet, kan vi se stjerner, og når som helst i rommet er det i det minste lyspartikler. Et utall antall forskjellige kropper beveger seg (fluer) i tomt rom med veldig forskjellige hastigheter i alle retninger - stjerner, planeter, asteroider og mange andre mye mindre gjenstander.
På ideenes opprinnelsesrekkefølge
I hvilken rekkefølge oppstod våre oppfatninger fra sansene våre? Vi vet aldri. Fra enkelt til komplekst? Men hva er enkelt og hva som er vanskelig? For mange mennesker er det veldig vanskelig å trekke logiske konklusjoner, generaliseringer eller gå til abstraksjoner. Derfor blir det ytterligere forsøkt å gjøre med et minimum av slike mentale operasjoner. Men selvfølgelig kan forskjellige mennesker se det annerledes.
1. Overflaten på kroppen, objekt
Et av de enkleste begrepene fra praksisens synspunkt er overflaten til en kropp, en gjenstand. Overflaten på kroppen er for eksempel det du kan se når kjæresten din eller vennen din dukker opp foran deg i kostymen til Eva eller følgelig Adam. Denne overflaten av kroppen kan både sees og berøres. Du kan lukte det. Du kan til og med smake på det. Og hvis du gjør alt dette med passende takt, vil ikke bare du, men også kjæresten din eller vennen din få glede av det. Men, som allerede nevnt ovenfor, studerer fysikk bare livløs natur. Derfor, fra fysikkens synspunkt, er kroppens overflate noe mer vanlig. Dette er grensen mellom kroppen og miljøet. Det kan både berøres og sees. Men de lukter ikke lenger og smaker selvfølgelig ikke på det. Fysikere er på en måte ascetikere. Fysikk studerer ikke overflaten til individer. I det minste ikke i arbeidstiden.
Ta overflaten av steinen. Uansett hvilken form den har, er det lett å forklare for alle hva vi mener med dette. Det er her steinen begynner, grensen.
2. Ansikt eller side av kroppen, objekt
Hvis steinen blir fliset, kan en del av overflaten være relativt flat og ha en skarp kant på overflaten, noe som er lett å føle med fingrene og se med øynene. Tilstrekkelig flate og sterkt begrensede deler av overflaten til et objekt kalles ansikter. Hvis to lignende steiner påføres med ansiktene mot hverandre, vil det nesten ikke være noe gap mellom dem i kontaktområdet. Fasettkonseptet kan være veldig nyttig i konstruksjonen av gamle steinvegger eller bygninger. For at steinene skal ligge godt, jevnt oppå hverandre, er det bedre å sette dem ansikt til ansikt. For enda større stabilitet ble et lag med myk våt leire plassert mellom kantene, og enda senere et lag med en spesiell løsning. Dette førte til at veggen ikke bare ble sterkere, men også holdt bedre varme og dempede lyder.
Kantene på gjenstander i hverdagen kalles sider. Husk for eksempel setningen: "Toppen av bordplaten er polert."
3. Linje
Hvis en stein har to flisete kanter som grenser til hverandre, så er deres felles kant også godt synlig, lett å føle og forklare. Dette er linjen.
4. Punkt
Steinen kan ha tre sammenhengende fliser. Deres felles grenser er dannet av tre linjer. Konvergensstedet (grensen) til de tre linjene er også lett merkbart og forklarbart. Dette er poenget.
Idealisering av begrepene overflate, ansikt, linje og punkt
Over tid vokste dyktigheten til de gamle byggherrene, henholdsvis, høyere krav dukket opp for behandling av steiner eller andre byggematerialer. Dette kan føre til utseendet til konseptene til et plan, et flatt ansikt, en rett linje og mangel på dimensjoner på et punkt. Dette er allerede rent mentale, idealiserte begreper. Her beveger vi oss bort fra den taktile verdenen, fra den verden som oppfattes ved hjelp av sansene våre og blir fullstendig overført til den verden skapt av sinnet, til abstraksjonens verden. Denne fiktive eller abstrakte verden helt fra begynnelsen mister noen av sine forbindelser med den virkelige verden. Men dette er ikke en verden av uhemmet fantasi som finnes i skjønnlitteratur. Nei, denne verden søker å bevare virkeligheten så mye som mulig. Men en viss grad av fantasi er nødvendig i ham. Enhver fantasi inneholder faren for å være for langt borte fra virkeligheten. Vi må være klare for dette allerede nå, på det tidspunktet vi vurderer prinsippene for fysikk.
Ved hjelp av sansene kan vi ikke være sikre på at vi står overfor et reelt plan eller et ideelt ansikt, en virkelig rett linje eller et punkt. Men når vi ser en polert overflate foran oss, har vi en tendens til å tro at den er perfekt glatt, helt rett. Når vi undersøker det gjennom et mikroskop, er vi overbevist om at dette er langt fra tilfelle. Ideelle overflater, kanter, rette linjer og punkter kan bare eksistere i vår bevissthet, i vår fantasi. De eksisterer ikke i naturen. Men konsepter om dem er nyttige i teoretisk forskning.
1. Punkt
Et punkt sies å være dimensjonsløst. Vi kan verken se eller føle veldig små gjenstander. Men vi kan presentere dem. Euklid, den store gamle greske, sa: "Poenget er det som ikke har noen deler." Poenget regnes som det enkleste begrepet geometri.
2. Linje
- dette er sporet fra poengets bevegelse. Selvfølgelig, hvis vi ikke kan se poenget, så kan vi ikke se linjen. Men vi kan se en spindelvevtråd eller et spor fra blyantpunktets bevegelse på papiret. Det er ikke vanskelig å forestille seg en linje.
3. Rett linje
- en linje som kan projiseres til et punkt. Ikke alle kjenner ordet projeksjon, så du kan si det annerledes: En rett linje er en linje som, i en bestemt posisjon i forhold til øyet, kan sees på som et punkt.
4. Overflate
Er grensen til et objekt eller grensen mellom to miljøer, for eksempel mellom vann og luft.
Et spesielt tilfelle av en overflate er et spor fra en linjebevegelse.
Et enda mer spesielt tilfelle av en overflate er et plan. Dette er en overflate som i en bestemt posisjon i forhold til øyet kan sees på som en rett linje.
Ideen om et fly er gitt av den rolige overflaten av vannet i fartøyet.
5. Parallelle linjer
To rette linjer på et plan krysser vanligvis. Dette betyr at de suksessivt nærmer seg eller beveger seg bort fra hverandre i lengden. Hvis rette linjer på flyet ikke krysser hverandre, kalles de parallelle. Dette betyr at de ikke nærmer seg hverandre i lengden og ikke beveger seg bort fra hverandre.
To parallelle linjer kan projiseres på et annet plan som to punkter. Imidlertid smelter de sammen til en linje i det fjerne (som skinnene til en trikk).
Måling av lengder og avstander, rett vinkel
Men ikke bare disse ideelle begrepene burde ha oppstått. Parallelt med ideelle geometriske konsepter, burde ganske reelle konsepter om størrelsen på steiner, lengden på ansiktene og deres vinkeldimensjoner, og fremfor alt begrepet rett vinkel, ha oppstått. Bygningselementer, steiner, murstein, samt brett og bjelker, bør generelt ha rette vinkler.
Rett vinkel, horisontal, vertikal
1. To kryssende rette linjer på planet danner to akutte og to stumpe vinkler. Den spisse vinkelen er mindre enn stump. Hvis alle fire hjørnene er like hverandre, så har de rett. Linjene som danner dem er vinkelrett på hverandre.
2. Hvis vannet ikke flyter noe sted, er overflaten vannrett. Den rolige overflaten av vannet i fartøyet er vannrett. Alle linjene på denne overflaten er vannrette.
3. Tråden som lasten henger på er loddrett. I ethvert plan som går gjennom tråden, danner den en rett vinkel med vannoverflaten.
4. Kantene på de fleste bygningselementene er flate rektangler. Alle grenselinjene krysses i rette vinkler.
Lengde, avstand
Når behovet oppsto for å måle lengde, brukte utøvere en rekke metoder og lengdemålinger for dette. Målt av topper, albuer, føtter (føtter), arshins, trinn og kroppslengde. Først målte de bare "i naturen", på overflaten av det målte objektet. Utviklingen av militære forhold krevde måling av lengder på avstand (eksternt). Dette krevde bruk av metoder for å måle lengder, avstander basert på måling av sider og vinkler av trekanter.
1. Linjens lengde måles langs den. Avstanden mellom to punkter måles langs den rette linjen som forbinder dem. Avstanden mellom to boplasser måles langs veiene som forbinder dem, eller, avhengig av formålet med målingen, langs "luft" -linjen.
2. Lengden måles ved bruk av landsspesifikke prøver (lengdenheter) ved å legge disse prøvene suksessivt langs den målte linjen. Hvis lengdeprøven er laget i form av et hjul, måles lengden ved antall omdreininger. Prøvelengden i de fleste land kalles en meter (en meter). 1 meter (1 m) er delt inn i 100 centimeter (100 cm), 1 cm i 10 millimeter (10 mm). Lange avstander måles i kilometer (km). 1 km = 1000 m (1000 meter).
Koordinater, koordinatsystemer
Begrepet rom oppsto på grunnlag av utvidelse av materie, materielle gjenstander. Uten tilstedeværelsen av materielle gjenstander, kropper, ville det være umulig å få begrepet lengde, avstand og bevegelse, og derfor av rom. Når vi vurderer bevegelse av noe i tomt rom, på vann eller i luften, fikser vi dets posisjon i forhold til noe fast materiale, håndgripelig kropp. Først da kan vi forestille oss å bevege oss relativt til de mentale punktene i rommet. En teoretisk vurdering av bevegelsen av objekter krevde å bestemme objektets posisjon og registrere denne posisjonen. For dette formålet ble koordinatsystemer oppfunnet. Dette er aksesystemer som er rent mentale rette eller buede linjer, men som har en virkelig analogi.
Vi kan få konseptet med et rektangulært koordinatsystem hvis vi måler avstander, for eksempel fra nedre venstre bakre hjørne av skapet i leiligheten din. Lengden langs underkanten av skapet, parallelt med veggen i rommet, kan vi kalle ordinaten X (lengde langs aksen eller X-koordinaten). Lengden langs den andre kanten rettet mot veggen kalles Y-ordinaten (lengden langs Y-aksen eller koordinaten). Lengden opp langs kanten av skapet er ordinaten Z (lengden langs aksen eller Z-koordinaten). Vi kan nå bestemme posisjonen til hvilket som helst punkt A (hvilket som helst objekt) i skapet ved hjelp av tre sifre. Etter å ha målt i centimeter avstanden til punkt A fra den venstre vertikale veggen av kabinettet langs en linje parallelt med X-koordinaten, får vi ordinaten XA i centimeter, for eksempel XA = 27cm. Etter å ha målt avstanden til punkt A fra kabinettveggen langs en linje parallell med Y-koordinaten,vi får ordinatet Y - i centimeter, for eksempel Y - 35 cm. Når vi nå har målt avstanden til punkt A fra kabinettets undervegg, vil vi motta ordinaten Z - i centimeter, for eksempel Z - = 121 cm. Nå kan vi allerede ganske vitenskapelig henvende oss til husstanden og å fortelle:
- Gi meg Masha, snill, fra skapet et objekt som er definert av koordinatene 27, 35, 121. Og Masha, bevæpnet med en linjal, vil etter hvert gi oss ønsket objekt. Hvis vi ønsker å få noe annet objekt på samme måte, må vi først bestemme og skrive ned koordinatene.
Upraktisk? Men av resonnementer av vitenskapelig art viste det seg å være veldig praktisk og har blitt brukt i flere hundre år. Sjømenn bruker også et lignende system, men de er alltid på havoverflaten, og det er nok for dem å bestemme to tall. Koordinatene deres er "bundet" til havoverflaten og kalles ganske annerledes - bredde og lengdegrad.
Når vi kjører i en bil, kan vi "bestemme" vår posisjon på navigatøren. Dette navigasjonssystemet anser oss for å være de siste idiotene og forteller oss ikke koordinatene våre, men når vi vet reisemålet for turen, forteller det oss bare:
- Etter hundre meter, tull, sving til høyre!
Men du må være enig i at denne metoden for å "bestemme stillingen" har sin egen fordel. Det er faktisk ikke for ingenting at noen "i full alvor" noen ganger sier: "Jeg er en tosk - og jeg har det bra!" Det gir ikke alltid mening å "komplisere livet ditt."
For å bestemme plasseringen av gjenstander utenfor skapet på samme måte, må vi mentalt fortsette de tilsvarende koordinatene og på samme måte bestemme de 3 nødvendige lengdene. Når måling i naturen med en linjal blir umulig, brukes eksterne måleenheter.
I teorien blir posisjonen til et punkt i rommet bare bestemt ved hjelp av et system med tenkelige koordinater. Det mest brukte koordinatsystemet er rektangulært. I den er alle akser vinkelrett på hverandre.
Hastighet og tid
Oppgavene som ble tildelt mennesker, både i fredelige og militære anliggender, ble mer og mer kompliserte hver dag. Etter hvert som samfunnet utviklet seg, ble det nødvendig å måle ikke bare avstander, men også bevegelseshastigheten til mennesker eller gjenstander. Begrepet hastighet er assosiert med ord raskere eller langsommere, før eller senere. Alle disse ordene er knyttet til begrepet tid. For å bestemme bevegelseshastigheten var det nødvendig å måle ikke bare objektenes bevegelser, men også tiden denne bevegelsen fant sted.
For litt over hundre år siden ville et par linjer ha vært viet disse to konseptene. Når du snakker om tid, må du nøye veie ordene dine.
Hva er tid? Du kan ikke berøre den, se den og lukte den. Men det faktum at et objekt beveger seg og at et objekt beveger seg raskere enn et annet, merker vi øyeblikkelig. Den som har høyere bevegelseshastighet vil dekke denne distansen raskere, på kortere tid.
Vi kan si mange smarte ord om tiden. Vi kan si at tid er et uttrykk for kontinuitet og varighet av enhver prosess og begrensning (endelighet) av de virkende kreftene. På grunn av endenheten til alle krefter i naturen er det umulig å umiddelbart flytte noe objekt fra ett punkt i rommet til et annet. Men dette legger lite til vår forståelse av tid som en fysisk enhet.
Vi kan ikke måle tiden direkte. Alle uttrykk som "daggry snart", "allerede midnatt", "det er fortsatt mye tid igjen før solnedgang", "dag og natt, dag borte" inkluderer på en eller annen måte begrepet tid, men overalt sammenligner vi det med den daglige rotasjonen av jorden rundt sin akse … Vi har ingen annen måte å måle tid på og kan ikke være det.
Utøvere tenker ikke for mye på tidens essens. De blunder heller ikke i denne situasjonen. Det ble oppfunnet solur, sand, vann, gravitasjon (drevet av en last), vår- og kvartsklokker. For ikke så lenge siden ble det bygget en atomur som er kjent for å være mer nøyaktig enn den daglige rotasjonen på jorden. Men vårt tidsbegrep er assosiert med jordens rotasjon og andre kosmiske fenomener, og ingen atomur kan endre noe i dette. Vi måler ikke tid, men vi teller antall tidligere periodiske prosesser av en eller annen målemekanisme eller et kosmisk fenomen, og så sier vi at så mye tid har gått. Og i sammenligning med varigheten av de periodiske prosessene vi bruker, måler vi hastigheten eller varigheten av andre, ikke-periodiske prosesser, for eksempel hastigheten på hestens løp eller fuglens flukt.
Teoretikere har alltid hatt flere problemer. De måtte vise fart på papir. Enhver avstand kan alltid vises på en bestemt skala, representert på et ark. Hvordan viser du hvilken bevegelseshastighet som helst kropp har? Hvordan viser tidenes gang?
Nå virker denne oppgaven latterlig for oss. Tegn en romlig bevegelse langs en linje, og lengden på tiden langs en annen, vinkelrett på den. Som en normal andre koordinat. Selvfølgelig kan dette gjøres. Men før det var det nødvendig å tenke på det. Og det var ikke lett å tenke på det, fordi det ikke bare var en vei ut av situasjonen, men også en intuitiv feil, som muligens førte til store konsekvenser.
På papir kan du utsette bevegelse i en retning og i den andre, vinkelrett på den. Hvis vi snakker spesifikt om romlige forskyvninger, er det ingen feil her. Vi kan grafisk, i en viss skala, representere kroppens posisjon på et horisontalt, vertikalt eller skråplan. Men tiden er ikke vinkelrett på noen av de romlige planene. Det ligger verken langs eller på tvers av noen av de romlige koordinatene. Derfor er en slik grafisk fremstilling av tid en forvrengning av virkeligheten. Det reduserer tiden til en vanlig romlig koordinat. Teoretikere bør alltid huske at tid ikke er en romlig koordinat, at et slikt tidsbilde er en ren formalitet som ikke gjenspeiler virkeligheten, dessuten forvrenger den. Men folk har en veldig sterk vane. Hva de gjør første gang etter mye tanke, andre gang gjør de det nesten automatisk, uten å nøle. De ble vant til å skildre tid i form av en vanlig koordinat og sluttet å ta hensyn til det faktum at det ikke var det. Før eller senere burde dette ha ført til en feil i tolkningen av teoretiske resultater eller eksperimentelle data.
Det var selvfølgelig en riktig vei ut av situasjonen. Kroppens posisjon på flyet kan representeres av punkter, for eksempel hvert sekund. Vi ville få en sekvens av punkter som vi kunne bedømme kroppens hastighet ikke bare langs den ene aksen, men også langs den andre samtidig. Noen ganger ville dette bildet til og med være veldig praktisk, siden størrelsen på linjesegmentet som forbinder et av de oppnådde punktene med det neste, ikke bare gir en omtrentlig grafisk verdi av hastigheten i bevegelsesplanet, men også dets retning. Det er vanskelig å bedømme den generelle bekvemmeligheten av et slikt bilde, men det vil alltid være riktig og ikke føre til falske overbevisninger (fig. 1).
Figur: 1
Behovet for en tidsakse dukket først opp, kanskje i beskrivelsen av Galileos eksperimenter, da han studerte kroppens vertikale fall. Hvis vi skildrer dette på papir med prikker hvert tiendedels sekund langs en vertikal linje, så kan vi selvfølgelig se at starthastigheten på fallet er relativt liten, og på slutten av høsten er den stor. Men grafen vil være mye vakrere hvis vi introduserer, for klarhetens skyld, en rent formell tidsakse og viser bevegelsen ikke bare langs en vertikal linje i form av en sekvens av punkter, men også langs "tidens akse" (figur 2. En graf over bevegelsen til en kastet stein vises).
Figur: 2
I dette tilfellet kan vi koble punktene med en jevn kurve og få informasjon for hvert øyeblikk. Den eneste ulempen er at denne kurven vil se nøyaktig ut som om vi ikke hadde kastet en stein opp, men kastet den på skrå mot jordoverflaten. Hvis den horisontale aksen erstattes i riktig skala av den romlige aksen X, parallelt med jordoverflaten, vil analogien være fullstendig (fig. 3).
Figur: 3
Men kanskje med dette enkle eksemplet oppdaget vi ved et uhell at tiden er en usynlig boks som beveger seg jevnt langs den horisontale X-aksen? Eller er denne ideen for gal for deg?
Vi ser at man allerede i dette enkle eksemplet kan forveksle essensen av det som er avbildet på grunn av det faktum at vi har representert tiden i form av en koordinatakse.
La oss prøve å vurdere essensen av tid så mye som mulig. Avstanden kan ofte ikke bare måles, men også dobbeltsjekket denne målingen. Vi kan ikke måle tid i det hele tatt. Vi teller alltid antall repeterende prosesser som forekommer i en hvilken som helst mekanisme som tjener til å "måle" tid. Vi teller antall omdreininger på jorden rundt aksen, antall vanndråper eller antall svingninger i en pendel og kaller denne gangen. Deretter sammenligner vi arbeidet med disse mekanismene og sier at den ene målemetoden er mer nøyaktig enn den andre. Vi betrakter selve tiden som helt ensartet. Men vårt tidsbegrep oppsto nettopp fra observasjon av periodiske prosesser i naturen. Vi har ingen annen måte å "måle" tid på og kan ikke være det. Vi bedømmer varigheten av ikke-periodiske prosesser ved å sammenligne dem med varigheten av periodiske prosesser.
Hvis noe endrer seg i klokkemekanismen og det begynner å tikke raskere eller langsommere, vil tidsforløpet endres fra dette? Selvfølgelig ikke, sier vi. Selv om vi faktisk ikke vet hvordan vi skal måle tid i det hele tatt. Vi måler bare antall ganger en prosess gjentas og sammenligner det med antall ganger en annen prosess gjentas. Vår tid er et mål på løpet av en prosess, sammenlignet med et mål på løpet av en annen prosess. Dermed deler vi jordens revolusjon rundt sin akse i timer, minutter og sekunder. Og i et brutt sekund. I løpet av en hvilken som helst prosess, tidligere var det jordens revolusjon eller en dag, anser vi konstant og jevn, og derfor har vi rett til å representere den jevne strømmen av tid. Tiden avhenger ikke av oss eller av våre handlinger. Videre, inntil nylig, trodde vi at ingenting i verden kan endre den ensartede tiden. Overalt i universet er strømmen av tid den samme. Vi har ingen grunnlag for en slik uttalelse, men desto mer er det ikke grunnlag for en motsatt uttalelse.
To romlige koordinater kan reverseres på papir, dette vil ikke føre til en stor tragedie. Men kan tidens "akse" byttes ut med koordinataksen? I grafen beskrevet ovenfor (fig. 2) ble kroppens kastede bevegelse presentert som en funksjon av tiden, og vi fikk fra dette litt informasjon om kroppens oppførsel når de falt. La oss prøve å bytte dem og representere tid som en funksjon av kroppsbevegelse under et kast og påfølgende fall. Først øker tiden raskt avhengig av veksten til Z-koordinaten, og deretter avtar koordinaten igjen og veksten av tiden bremser ned … (fig. 4).
Figur: 4
Nei, du hører bare på disse ordene: tiden endres avhengig av bevegelsen til en rullestein! Ja, det være seg en hval eller en flokk hvaler, hele vår erfaring, hele tarmen protesterer mot det faktum at tiden kan avhenge av bevegelsen til noen objekter. Nei, dette kan ikke være. En slik absurditet oppstod i våre sinn bare av den grunn at vi glemte at tiden bare kan være en konstant og jevnt voksende parameter, men på ingen måte kan den være en funksjon av noe.
Teoretikere vet vanligvis ikke mye om hvordan man gjør det i praksis, men de er bedre forankret i teorien. Følelsen av dette gir opphav til en så enorm innbilskhet hos noen av dem at de mister all kontroll over hva de gjør og hva de sier. For eksempel introduserer de et koordinatsystem assosiert med et objekt i bevegelse, og etter å ha utført et visst antall matematiske transformasjoner, tillater de seg å erklære at bevegelseshastigheten til et eller annet mikroskopisk objekt påvirker hele det uendelige rommet som angivelig er forbundet med dette objektet, og til og med for tidens gang i dette "bevegelige koordinatsystemet". I sin innbilskhet kan de ikke bare glemme at bare en liten gjenstand beveger seg. De glemmer at bevegelsen til et uendelig stort rom, angivelig assosiert med det, faktisk er en rent tenkt, tenkt bevegelse. Dessuten glemmer deat "tidsaksen", visstnok beveger seg sammen med dette systemet og angivelig vinkelrett på noen av aksene til romlige koordinater (og dette er hvordan!?), ganske enkelt ikke eksisterer. Tidsaksen er en fiksjon, en gang oppfunnet for å gjøre det enklere å grafisk representere bevegelse som en funksjon av tiden. Derfor kan den ikke på noen måte bevege seg med objektet eller sammen med det bevegelige systemet med romlige koordinater. Tidsaksen er en fiksjon, bevegelsen til tidsaksen er en fiksjon i kvadrat. Derfor er det absolutt urimelig fiksjon at tiden antatt assosiert med et objekt skal eller kan endre seg avhengig av bevegelseshastigheten til dette objektet. Tidsaksen er en fiksjon, en gang oppfunnet for å gjøre det enklere å grafisk representere bevegelse som en funksjon av tiden. Derfor kan den ikke på noen måte bevege seg med objektet eller sammen med det bevegelige systemet med romlige koordinater. Tidsaksen er en fiksjon, bevegelsen til tidsaksen er en fiksjon i kvadrat. Derfor er det absolutt urimelig fiksjon at tiden antatt assosiert med et objekt skal eller kan endres avhengig av bevegelseshastigheten til dette objektet. Tidsaksen er en fiksjon, en gang oppfunnet for å gjøre det enklere å grafisk representere bevegelse som en funksjon av tiden. Derfor kan den ikke på noen måte bevege seg med objektet eller sammen med det bevegelige systemet med romlige koordinater. Tidsaksen er en fiksjon, bevegelsen til tidsaksen er en fiksjon i kvadrat. Derfor er det absolutt urimelig fiksjon at tiden antatt assosiert med et objekt skal eller kan endres avhengig av bevegelseshastigheten til dette objektet.at tiden angivelig assosiert med et objekt må eller kan variere avhengig av bevegelseshastigheten til dette objektet.at tiden angivelig assosiert med et objekt må eller kan variere avhengig av bevegelseshastigheten til dette objektet.
Man kan forestille seg at en klokke i bevegelse går med en annen hastighet enn en stasjonær klokke. Du kan forestille deg at avhengig av tyngdekraften, klokken går med en annen hastighet (for "klokker" satt i bevegelse av en vekt, tilsvarer dette, som alle vet, virkeligheten), men dette betyr fortsatt ikke at den samtidig beveger seg med en annen hastighet selve tiden.
Vi hører ofte at tiden er ensrettet, så du kan ikke bevege deg langs aksen i motsatt retning. Akk, dette er også en villfarelse knyttet til opplevelsen av den formelle bruken av tid som en koordinatakse. Med tiden er det umulig (umulig!) Å flytte verken til venstre eller til høyre; verken opp eller ned; verken fremover eller bakover. Vi kan ikke flytte til i morgen eller i overmorgen. Tiden i seg selv flytter oss dit, uavhengig av vårt ønske eller uvillighet. Vi kan verken øke eller redusere bevegelsen vår i morgen og i alle de påfølgende dagene.
Vi kan tegne en tidsakse rettet mot fremtiden, og dette bildet vil inneholde sannheten. Men etter å ha laget en slik tegning, selv om vi tilsvarer virkeligheten, vil vi likevel bare gjenta feilen vi vanligvis gjør med begrepet tid. Vi kan også vise retningen til fremtiden bare formelt. Ingen kan vise retningen til fremtiden, og denne retningen kan ikke bestemmes ved hjelp av eksperimenter. Vi beveger oss alle, som du vet, i denne retningen (og tiden flyter i samme "retning"), men vi kommer aldri dit. Vi vil alltid være i nåtiden, selv om vi alltid beveger oss mot fremtiden. “Fremtiden er som en albue. Lukk, men du vil ikke bite. " Ingen plager oss å formelt tegne tidsaksen og dens retning. Men dette betyr ikke at vi frivillig kan bevege oss i denne retningen,som på hvilken som helst romlig koordinatakse. Tid er ikke en koordinat, og det var det aldri. Formelt å gi tidsretningen som en koordinat for klarhet er akseptabelt. Men dette kan ikke gis en dypere fysisk betydning. Dette er på ingen måte en refleksjon av virkeligheten og har aldri engang vært nær virkeligheten. Vi må aldri glemme at dette ikke gjør tiden til en slags romlig koordinat. (Tiden vi har til rådighet er et øyeblikk, et “tidssegment” som “ikke har lengde” eller et punkt, et punkt “mellom fortid og fremtid.” Og et punkt kan ikke ha retning). Derfor reflekterer ikke alle matematiske manipulasjoner med tidens "akse" den fysiske essensen og kan ikke tas som virkelighet. Formell tildeling av retning til tid som koordinat for klarhet er akseptabelt. Men dette kan ikke gis en dypere fysisk betydning. Dette er på ingen måte en gjenspeiling av virkeligheten og har aldri engang vært nær virkeligheten. Vi må aldri glemme at dette ikke gjør tid til en slags romlig koordinat. (Tiden vi har til rådighet er et øyeblikk, et “tidssegment” som “ikke har lengde” eller et punkt, et punkt “mellom fortid og fremtid.” Og et punkt kan ikke ha retning). Derfor reflekterer ikke alle matematiske manipulasjoner med tidens "akse" den fysiske essensen og kan ikke tas som virkelighet. Det er akseptabelt å gi tidens retning som en koordinat for klarhet. Men dette kan ikke gis en dypere fysisk betydning. Dette er på ingen måte en refleksjon av virkeligheten og har aldri engang vært nær virkeligheten. Vi må aldri glemme at dette ikke gjør tiden til en slags romlig koordinat. (Tiden vi har til rådighet er et øyeblikk, et "segment" av tid som "ikke har lengde", eller et punkt, et punkt "mellom fortid og fremtid." Et punkt kan ikke ha retning). Derfor reflekterer ikke alle matematiske manipulasjoner med tidens "akse" den fysiske essensen og kan ikke tas som virkelighet. Vi må aldri glemme at dette ikke gjør tid til en slags romlig koordinat. (Tiden vi har til rådighet er et øyeblikk, et "segment" av tid som "ikke har lengde", eller et punkt, et punkt "mellom fortid og fremtid." Et punkt kan ikke ha retning). Derfor gjenspeiler ikke alle matematiske manipulasjoner med tidens "akse" den fysiske essensen og kan ikke tas som virkelighet. Vi må aldri glemme at dette ikke gjør tiden til en slags romlig koordinat. (Tiden vi har til rådighet er et øyeblikk, et "segment" av tid som "ikke har lengde", eller et punkt, et punkt "mellom fortid og fremtid." Og et punkt kan ikke ha retning). Derfor reflekterer ikke alle matematiske manipulasjoner med tidens "akse" den fysiske essensen og kan ikke tas som virkelighet.
Tid er en mengde som vanligvis sammenlignes med varigheten av en dag (en fullstendig revolusjon av jorden rundt sin akse). 1 dag = 24 timer. 1 time = 60 minutter. 1 minutt = 60 sekunder. Tid kan ikke måles direkte. Tidens gang kan ikke knyttes til retningen til noen av de romlige aksene. Den grafiske fremstillingen av tidens gang på papir i form av en ensrettet linje er rent vilkårlig og gjenspeiler ikke tidens fysiske essens. Vi kan ikke bevege oss langs tidsaksen etter eget skjønn. Tiden beveger oss kontinuerlig fra fortid til fremtid, men samtidig er vi alltid på grensen mellom fortid og fremtid. Dette punktet mellom fortid og fremtid kalles nåtid (tid).
Tidens forløp anses som kontinuerlig og ensartet, ikke avhengig av noe. Vi har ingen data som antyder noe annet.
Hastighet er mengden bevegelse av kroppen som oppstår per tidsenhet. Øyeblikkelig hastighet er mengden bevegelse målt i en veldig kort periode, og delt på varigheten av dette intervallet. For eksempel, hvis det bestemmes at kroppens bevegelse på 0,1 sek var 1,2 m, så er hastigheten 1,2 m: 0,1 sek = 12 m / sek (12 meter per sekund).
Funksjon og argumentasjon
En funksjon er avhengigheten av en eller annen verdi av et argument. Verdien av funksjonen er tegnet langs den vertikale aksen. Argumentet betraktes som en uavhengig verdi og er tegnet langs den horisontale aksen. Funksjonen kan vises både grafisk og som en formel. I fysikk må både formler og grafer gjenspeile den fysiske essensen. Men dette er ikke alltid mulig. Enhver abstraksjon inneholder alltid muligheten for misforståelse.
Figur 3 viser avhengigheten z = ax - bx². Her er a og b koeffisienter, konstanter. Vi kan gi en fysisk mening til denne avhengigheten bare ved hjelp av ytterligere forklaring. For eksempel kan vi si at dette er formen på en brobue. Da kan vi når som helst se dette skjemaet og sjekke at for verdien x = 1 z = a - b. På den annen side kan vi forsikre oss om at for z = a - b får vi x = 1 eller x = 5. Det vil si at x ikke er et reelt argument. X er ikke uavhengig. X og z er relatert etter formen på buen, men ingen av disse størrelsene er uavhengige variabler.
La oss nå se på denne kurven som banen til en stein kastet i en vinkel mot jordoverflaten. Det er helt klart at nå kan vi bare sjekke denne kurven hvis vi filmet en steins flyging, for eksempel i form av en skygge på en belyst skjerm. Vi kan stoppe filmen vår mange ganger og måle z-verdien kontra x. Men omvendt også? Vi kan måle x som en funksjon av z hver gang. Er mengden x virkelig et uavhengig argument i dette tilfellet? Tydeligvis ikke. Igjen kan vi fastslå at disse to mengdene er relatert. Men vi kan også slå fast at begge disse verdiene utvetydig avhenger av øyeblikket filmen stoppes, det vil si på "tid"! Ved å stoppe filmen med like intervaller, kan vi finne to avhengigheter: x = kt - ensartet bevegelse langs x-aksen, og z = vot - gt² / 2 - bevegelse,tilsvarer bevegelsen til steinen som kastes opp. Her er k, vo og g koeffisienter og t er tid. Takket være filmen vår fant vi en reell uavhengig verdi av t, som ikke ble reflektert i grafen (fig. 3). Og de fant ut at steinen umiddelbart deltar i to bevegelser - langs x-aksen og langs z-aksen.
Er det inkludert i fig. 3 fysisk mening? Ja, men en betydning som krever betydelig ytterligere forklaring.
Figur: 1 er mye mer fysisk i denne forstand. Det er nok å si at her angir kryssene objektets posisjon hvert sekund. Vi ser straks at motivet deltar i to satser. Den beveger seg jevnt langs x-aksen. Langs z-aksen beveger den seg først sakte opp, stopper og akselererer deretter nedover. Vi kan umiddelbart anta at dette er bevegelsen til et objekt kastet i en vinkel mot horisonten. Vi trenger praktisk talt ingen forklaring.
I fig. 2 viser avhengigheten z = vot - gt² / 2. vo er den opprinnelige vertikale hastigheten, g er akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, t er tiden. Etter å ha mottatt denne informasjonen, ser vi straks at bevegelsen til en gjenstand som kastes formelt er avbildet her. Tiden er en uavhengig parameter her. Formaliteten ligger i det faktum at tiden bare kan skildres konvensjonelt som en koordinatakse. Derfor er ikke kurven vist en bane.
Hvis vi nå prøver å se hva som vil skje hvis vi prøver å skildre tid som en funksjon av kroppshøyde (fig. 4), så kommer vi umiddelbart til en absurditet: vi kan ikke tro at tiden endrer seg avhengig av posisjonen til et objekt i høyden. Fra dette kan vi konkludere med at det virkelige argumentet, den virkelig uavhengige størrelsen ikke kan byttes ut med funksjonen, da dette fører til en absurd uttalelse. (Selv de gamle grekerne brukte metoden for å bevise det motsatte, fra antagelsen, ved hjelp av hvilken de kom til det absurde - og ved dette beviste de at antagelsen var feil, absurd).
Vi kan ta en hvilken som helst prosess: endre tykkelsen på et tre, mengden vannføring i en elv eller posisjonen til en sving avhengig av (strøm av) tid. Disse avhengighetene er ikke overraskende for oss. Et forsøk på å fremstille tiden som en funksjon av disse størrelsene fører til absurditet. Selv rent stilistisk fører dette ikke bare til absurditet, men også til en uunngåelig tautologi: i visse perioder med endringer i treets tykkelse gikk tiden raskere. Tross alt inneholder ordet "perioder" begrepet tid. Det viser seg: tiden gikk (jevnt nåværende) tid raskere.
Tar vi en avhengighet som ikke inkluderer tid, for eksempel avhengigheten av lufttrykk av høyde, så her fører ikke rolleutvekslingen mellom funksjon og argumentasjon til absurditet. Høyden over havet kan lett uttrykkes som en funksjon av lufttrykket.
Derfor kan vi konkludere: tid uten god grunn kan ikke representeres som en funksjon av noe som helst. Og gitt det faktum at vi ikke vet hvordan vi måler tid direkte, og tilsynelatende aldri vil være i stand til det, vil vi ikke kunne få grunnlag for å representere tid som en funksjon av noe som helst.
Vi kan ikke måle tid selv mentalt. Selv om vi hele tiden forveksler begrepet "klokkeavlesninger" med "tid", må vi huske at selv mentalt med forskjellige målinger kan vi aldri sammenligne to forskjellige tidsverdier, men bare to forskjellige klokkeavlesninger.
Basert på det foregående, må matematiske transformasjoner der tiden kommer inn som en funksjon av noe antas å være forvrengende virkeligheten.
Konklusjon
Dette er vårt bevis på at det i vår tid er mulig å bli en veldig, veldig kjent forsker, og samtidig forsømme noen generelt anerkjente grunnleggende vitenskap, eller til og med ikke å kjenne dem, er over. For de leserne som er i en viss forvirring etter å ha lest den siste setningen, er det nødvendig å legge til litt informasjon fra vitenskapshistorien. I 1905 skrev noen som senere ble kalt "den største forskeren gjennom alle tider og folk" og andre lignende betegnelser, en artikkel som senere ble kalt "relativitetsteorien" eller "teorien om relativisme." I den beviste han angivelig at bevegelsen med en konstant hastighet på ethvert objekt som vårt ovenfor beskrevne kabinett (se avsnittet "Koordinater, koordinatsystemer") vil forårsake endring i tid og lengder som i selve kabinettet,og i alt det uendelige rommet som er knyttet til det (systemet med bevegelige koordinater). I sitt "bevis" (sammen med mange andre logiske feil) anvendte han transformasjoner der tiden ble uttrykt som en funksjon av andre størrelser. Videre ble tiden brukt som den virkelige aksen til det bevegelige koordinatsystemet. Dette skjedde, som du forstår, bare fordi han ikke kjente fysikkens prinsipper. Hvis han kjente begynnelsen, ville det ikke engang forekomme ham å gjøre slike transformasjoner. Forskere som var uenige med ham og begynte å argumentere for at hans konklusjoner var feil, begynte å bli kalt antirelativister (eller tilhengere av eteren). De som er enige med ham, kalles relativister. Stridens emne, fra synspunktet til Fysikkens prinsipper, er ikke verdt det. Begge, i stedet for å krangle eller være enige,burde ganske enkelt ha sagt til forfatteren av "relativitetsteorien":
- Kjære Mr. Einstein! Beklager, men det ser ut til at du savnet et par klasser på skolen, og det er derfor du skrev en så merkelig artikkel.
Historier som dette skjer når de enkleste tingene ikke blir undervist på skolen.
Men den merkelige situasjonen er selvfølgelig ikke at noen Einstein en gang skrev en artikkel som ikke var veldig korrekt (dette skjer), eller at skolen ikke underviser i noe som skal undervises (dette kan også skje). Det underlige er at Einsteins brødre med blod, som eier nesten alle media (og dette burde ikke være!) Og som påvirker utgivelsen av lærebøker, fortsatt ikke lar noen si at Einstein bare er en "vitenskapelig" boble oppblåst av luft.
Tror du ikke at det er på høy tid å ta bort dette monopolet fra dem, og ikke bare av vitenskapelige grunner? Enhver som av en eller annen grunn er tilbøyelig til å blande seg i manifestasjonen av vitenskapelig sannhet, desto mer vil blande seg (blande seg!) Med sannhetens manifestasjon, hvis mer overbevisende interesser kan skjules bak den (er skjult!).
Johann Kern, Stuttgart, [email protected]
