Принцип относительности означает что

Принцип относительности

Калибровочное преобразование

Симметрия в физике
ПреобразованиеСоответствующая
инвариантность
Соответствующий
закон
сохранения
↕ Трансляции времени…энергии
⊠ C, P, CP и T-симметрии…чётности
↔ Трансляции пространстваОднородность
пространства
…импульса
↺ Вращения пространстваИзотропность
пространства
…момента
импульса
⇆ Группа ЛоренцаОтносительность
Лоренц-инвариантность
…4-импульса
Калибровочная инвариантность…заряда

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта. [1]

Различают принцип относительности Эйнштейна (который приведён выше) и принцип относительности Галилея, который утверждает то же самое, но не для всех законов природы, а только для законов классической механики, подразумевая применимость преобразований Галилея, оставляя открытым вопрос о применимости принципа относительности к оптике и электродинамике.

В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчета (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).

Содержание

История

С исторической точки зрения, к открытию принципа относительности привела гипотеза о движении Земли, особенно о её вращении вокруг оси. Вопрос заключался в следующем: если Земля вращается, то почему мы этого не наблюдаем в экспериментах, совершённых на её поверхности? Обсуждение этой проблемы привело ещё средневековых учёных Николая Орема (XIV в.) и Ала ад-Дина Али ал-Кушчи (XV в.) к выводу, что вращение Земли не может оказать никакого влияние на какие-либо опыты на её поверхности. Эти идеи получили в эпоху Возрождения. Так, в сочинении «Об учёном незнании» Николай Кузанский писал:

Наша Земля в действительности движется, хоть мы этого не замечаем, воспринимая движение только в сопоставлении с чем-то неподвижным. Каждому, будь он на Земле, на Солнце или на другой звезде, всегда будет казаться, что он как бы в неподвижном центре, а все остальное движется.

Аналогичные мысли содержатся и в диалоге Джордано Бруно «О бесконечности, Вселенной и мирах»:

Как это заметили древние и современные истинные наблюдатели природы и как это показывает тысячью способов чувственный опыт, мы можем заметить движение только посредством известного сравнения и сопоставления с каким-либо неподвижным телом. Так, люди, находящиеся в середине моря на плывущем корабле, если они не знают, что вода течет, и не видят берегов, не заметят движения корабля. Ввиду этого можно сомневаться относительно покоя и неподвижности Земли. Я могу считать, что если бы я находился на Солнце, Луне или на других звездах, то мне всегда казалось бы, что я нахожусь в центре неподвижного мира, вокруг которого вращается все окружающее, вокруг которого вращается этот окружающий меня мир, в центре которого я нахожусь.

Однако «отцом» принципа относительности заслуженно считается Галилео Галилей, который придал ему чёткую физическую формулировку, обратив внимание, что находясь в замкнутой физической системе, невозможно определить, покоится эта система или равномерно движется. В своей книге «Диалоги о двух системах мира» Галилей сформулировал принцип относительности следующим образом:

Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия.

Идеи Галилея нашли развитие в механике Ньютона. В своих «Математических началах натуральной философии» (том I, следствие V) Ньютон так сформулировал принцип относительности:

Относительные движения друг по отношению к другу тел, заключенных в каком-либо пространстве, одинаковы, покоится ли это пространство, или движется равномерно и прямолинейно без вращения.

Во времена Галилея и Ньютона люди имели дело в основном с чисто механическими явлениями. Однако с развитием электродинамики оказалось, что законы электромагнетизма и законы механики (в частности, механическая формулировка принципа относительности) плохо согласуются друг с другом, так как уравнения механики в известном тогда виде не менялись после преобразований Галилея, а уравнения Максвелла при применении этих преобразований к ним самим или к их решениям — меняли свой вид и, главное, давали другие предсказания (например, измененную скорость света). Эти противоречия привели к открытию преобразований Лоренца, которые делали применимым принцип относительности к электродинамике (сохраняя инвариантной скорость света), и к постулированию их применимости также к механике, что затем было использовано для исправления механики с их учетом, что выразилось, в частности, в созданной Эйнштейном Специальной теории относительности. После этого обобщённый принцип относительности (подразумевающий применимость и к механике, и к электродинамике, а также к возможным новым теориям, подразумевающий также преобразования Лоренца для перехода между инерциальными системами отсчета) стал называться «принципом относительности Эйнштейна», а его механическая формулировка — «принципом относительности Галилея».

Принцип относительности, включающий явно все электромагнитные явления, был, по-видимому, впервые введен Анри Пуанкаре начиная с 1889 года (когда им впервые высказано предположение о принципиальной ненаблюдаемости движения относительно эфира) до работ 1895, 1900, 1902, когда принцип относительности был сформулирован детально, практически в современном виде, в том числе введено его современное название и получены многие принципиальные результаты, повторенные позже другими авторами, такие, как, например, детальный анализ относительности одновременности, практически повторенный в работе Эйнштейна 1905. Пуанкаре также, по признанию Лоренца, был человеком, вдохновившим введение принципа относительности как точного (а не приближённого) принципа в работе Лоренца 1904, а впоследствии внёсшим необходимые исправления в некоторые формулы этой работы, в которых у Лоренца обнаружились ошибки.

В упомянутых и дальнейших работах перечисленных авторов, а также и других, среди которых следует выделить Планка и Минковского, применение принципа относительности позволило полностью переформулировать механику быстро движущихся тел и тел, обладающих большой энергией (релятивистская механика), и физика в целом получила сильнейший толчок к своему развитию, значение которого трудно переоценить. Впоследствии в целом к этому направлению в развитии физики (построенном на принципе относительности в отношении равномерно прямолинейно движущихся систем отсчета) применяется название специальная теория относительности.

Очевидно, принцип относительности Эйнштейна и выросшая из него идея геометризации пространства-времени сыграли важную роль при распространении на неинерциальные системы отсчета (учитывая принцип эквивалентности), то есть в создании новой теории гравитации — общей теории относительности Эйнштейна. Остальная теоретическая физика также ощутила влияние принципа относительности не только непосредственно, но и в смысле повышенного внимания к симметриям.

Можно заметить, что даже если когда-либо обнаружится, что принцип относительности не выполняется точно, его огромная конструктивная роль в науке своего времени (длящаяся по меньшей мере до сих пор) настолько велика, что ее даже трудно с чем-нибудь сравнить. Опора на принцип относительности (а потом также ещё и на некоторые его расширения) позволила открыть, сформулировать и продуктивно разработать такое количество первостепенных теоретических результатов, практически не мыслимых без его применения, во всяком случае, если говорить о реальном пути развития физики, что его можно назвать основой, на которой построена физика.

Источник

Принцип относительности

Из Википедии — свободной энциклопедии

При́нцип относи́тельности (принцип относительности Эйнштейна) — фундаментальный физический принцип, один из принципов симметрии, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Частным случаем принципа относительности Эйнштейна является принцип относительности Галилея, который утверждает то же самое, но не для всех законов природы, а только для законов классической механики, подразумевая применимость преобразований Галилея и оставляя открытым вопрос о применимости принципа относительности к оптике и электродинамике.

В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчёта (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).

Источник

Принцип относительности

Симметрия в физике
ПреобразованиеСоответствующая
инвариантность
Соответствующий
закон
сохранения
⭥Трансляции времениОднородность
времени
…энергии
⊠ C, P, CP и T-симметрииИзотропность
времени
…чётности
⭤ Трансляции пространстваОднородность
пространства
…импульса
↺ Вращения пространстваИзотропность
пространства
…момента
импульса
⇆ Группа Лоренца (бусты)Относительность
Лоренц-ковариантность
…движения
центра масс
Симметрия в физике
Преобразо-
вания
Инвариант-
ность
Закон
сохранения
↕ трансляции времениКонсервативность…энергии
↔ трансляции пространстваОднородность…импульса
○ ВращенияИзотропия…момента импульса
× Группа ЛоренцаОтносительность
Лоренц-инвариантность
инвариантность интервала
(и др. скаляров пространства-времени)

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.

В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчета (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).

Содержание

История

Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия.

Можно заметить, что даже если когда-либо обнаружится, что принцип относительности не выполняется точно, его огромная конструктивная роль в науке своего времени (длящаяся по меньшей мере до сих пор) настолько велика, что ее даже трудно с чем-то сравнить. Опора на принцип относительности (а потом также еще и на некоторые его расширения) позволила открыть, сформулировать и продуктивно разработать такое количество первостепенных теоретических результатов, практически не мыслимых без его применения, во всяком случае, если говорить о реальном пути развития физики, что его можно назвать основой, на которой построена физика.

Примечания

Литература

Оригинальные источники и исторические обзоры в русском переводе

Оригинальные источники

Принцип относительности означает что Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

См. также

cs:Obecný princip relativity de:Relativitätsprinzip en:Principle of relativity es:Principio de relatividad fa:اصل نسبیت fi:Suhteellisuusperiaate fr:Principe de relativité it:Principio di relatività ja:相対性原理 nl:Relativiteitsprincipe ro:Principiul relativităţii simple:Principle of relativity tr:Görelilik ilkesi uk:Принцип відносності zh:相对性原理

Источник

Принцип относительности

Симметрия в физике
Преобразо-
вания
Инвариант-
ность
Закон
сохранения
↕ трансляции времениКонсервативность…энергии
↔ трансляции пространстваОднородность…импульса
○ ВращенияИзотропия…момента импульса
× Группа ЛоренцаОтносительность
Лоренц-инвариантность
инвариантность интервала
(и др. скаляров пространства-времени)

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.

В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчета (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).

Содержание

История

Для предметов, захваченных равномерным движением, это последнее как бы не существует и проявляет своё действие только на вещах, не принимающих в нём участия.

Можно заметить, что даже если когда-либо обнаружится, что принцип относительности не выполняется точно, его огромная конструктивная роль в науке своего времени (длящаяся по меньшей мере до сих пор) настолько велика, что ее даже трудно с чем-то сравнить. Опора на принцип относительности (а потом также еще и на некоторые его расширения) позволила открыть, сформулировать и продуктивно разработать такое количество первостепенных теоретических результатов, практически не мыслимых без его применения, во всяком случае, если говорить о реальном пути развития физики, что его можно назвать основой, на которой построена физика.

Примечания

Литература

Оригинальные источники и исторические обзоры в русском переводе

Оригинальные источники

Принцип относительности означает что Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

См. также

cs:Obecný princip relativity de:Relativitätsprinzip en:Principle of relativity es:Principio de relatividad fa:اصل نسبیت fi:Suhteellisuusperiaate fr:Principe de relativité it:Principio di relatività ja:相対性原理 nl:Relativiteitsprincipe ro:Principiul relativităţii simple:Principle of relativity tr:Görelilik ilkesi uk:Принцип відносності zh:相对性原理

Источник

Архитектура Вселенной, часть 2: Относительность

Перед прочтением рекомендуется ознакомиться с предыдущей статьей цикла «Архитектура Вселенной»:

Часть 2: Относительность

Давайте посмотрим на то, что пишет о времени Википедия:

Звучит даже хуже, чем «оно течёт». Если моя маленькая дочка спросит меня, что такое время, я точно не стану отвечать ей такими словами. Но даже такое запутанное объяснение оказывается лучше, чем определение пространства из Википедии:

Апории Зенона

Летящая стрела неподвижна, так как в каждый момент времени покоится; поскольку она покоится в каждый момент времени, то она покоится во все моменты времени, то есть не существует момента времени, в котором стрела совершает движение.

Эту апорию пытался критиковать Аристотель. Он писал про то, что Зенон опирается на допущение, что время состоит из отдельных моментов, и вся парадоксальность исчезает, если принять, что время бесконечно делимо. Однако, это не так. Ведь как мелко время не дели, все равно в каждый из моментов стрела будет покоиться. Из апории следует, что субъективно движение существует, но объективно оно иллюзорно и состоит из набора неподвижных кадров. Однако, непонятно что именно такое кадр, ведь если время бесконечно делимо, то любой из них может быть разложен на произвольное количество еще меньших кадров. Так что утверждение Аристотеля не опровергает парадоксальность этой апории.

Принцип относительности означает что«Диоген», Джон Уильям Уотерхаус, 1882 Принцип относительности означает что«Диоген», Жан-Леон Жером, 1860 Принцип относительности означает что«Александр и Диоген», Гаспар де Крайер, 1650

Диоген был мастером в использовании аргументов прямого действия. Именно с помощью такого аргумента он смог опровергнуть апорию Зенона про летящую стрелу. Его опровержение оказалось настолько простым и элегантным, что его воспел в своих стихах великий русский поэт Александр Сергеевич Пушкин:

Движенья нет, сказал мудрец брадатый.
Другой смолчал и стал пред ним ходить.
Сильнее бы не мог он возразить.
Хвалили все ответ замысловатый.

На самом деле, конечно же, Зенон не утверждал того, что движения не существует. Он пытался показать всю абсурдность нашего представления о непрерывном континууме времени, как о сумме бесконечного числа точечных моментов. Вторая из его апорий, «Ахиллес и черепаха», служит наглядной демонстрацией того же самого утверждения. В ней философ рассматривает природу пространства:

Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху.

Мы сталкиваемся с дилеммой. Если рассматривать пространство и время как бесконечно делимый непрерывный континуум, то возникает парадокс с Ахиллом и черепахой. А если же рассматривать их как нечто дискретное, то возникает парадокс с покоящейся стрелой. Многие философы пытались разрешить это противоречие, но их попытки ни к чему не привели. Причина неудач кроется в том, что сама только попытка найти решение апорий говорит о полном непонимании их сути.

Все дело в том, что парадоксальность апорий Зенона вытекает не из логики размышлений, а из изначально неверной предпосылки. В обеих апориях неявно подразумевается, что пространство и время являются материальными протяженными сущностями. Если мы откажемся от этого заблуждения и рассмотрим пространство и время не как материальные протяженности, а как набор отношений, то апории сразу же утратят свою парадоксальность.

Из рассмотрения пространства как некой реально существующей протяженности вытекает еще множество абсурдных предположений. Например, древнегреческий философ Архит Тарентский доказывал бесконечность пространства следующим образом. Если пространство конечно, то можно, находясь на его краю, вытянуть длинную палку за этот край, а следовательно выйти за пределы пространства. Следовательно, пространство не может быть конечным, а значит оно бесконечно. Этот взгляд кажется логичным только в рамках картины мира, в которой в бесконечном пространстве существует некий шар, состоящий из конечного количества материи: галактик, туманностей, звезд и планет. Но как можно говорить о существовании пространства за пределами материального мира? Как можно говорить о существовании чего-то там, где нет ничего? Что именно там существует?

Кризис классической физики

Принцип относительности означает чтоПоезд с фонариком и человек на перроне

На этом рисунке Принцип относительности означает что— это скорость исходящего из фонарика света относительно поезда, а Принцип относительности означает что— это скорость поезда относительно неподвижного перрона. Согласно классической физике скорость света исходящего из фонарика относительно перрона должна вычисляться по формуле Принцип относительности означает что. Однако, из электродинамических уравнений Максвелла, многократно проверенных опытным путем, получается, что Принцип относительности означает что.

Такое поведение электромагнитных волн совершенно не согласуется с принципом относительности Галилея, лежащим в основе классической механики. Этот принцип гласит, что уравнения механики не зависят от выбора системы отсчета, если эта система отсчета инерциальна, то есть не ускоряется, а покоится или движется равномерно и прямолинейно. Из этого утверждения следует возможность проводить преобразования координат и скорости при переходе из одной инерциальной системы отчета в другую. Однако, распространение электромагнитных волн с одинаковой скоростью в любой инерциальной системе отсчета прямо нарушает правила этих преобразований.

Принцип относительности Галилея предполагает существование абсолютного пространства, в котором тело может покоиться или двигаться равномерно, а также абсолютного времени, относительно которого рассчитывается скорость движения объекта. Получается, что истинность уравнений Максвелла прямо опровергает возможность существования абсолютного пространства и времени.

Философия относительности

Идеи о всеобщей относительности часто встречались у философов разных времен, но в чистом виде они выкристаллизовались в учении немецкого философа и физика Эрнста Маха.

Принцип относительности означает чтоЭрнст Мах

Сфера в пустой вселенной не может быть представлена ​​вращающейся, а пара сфер может вращаться относительно друг друга, но не относительно своего центра масс

Очевидно, что не можем, ведь в этой вселенной не существует никакой точки отсчета кроме самого этого шара, относительно которой мы смогли бы заметить его вращение. А вот если во вселенной находится не один, а два таких шара, то мы уже можем сказать, что один шар вращается вокруг собственной оси, так как у нас есть точка отсчета в виде второго шара. Но можем ли мы сказать, вращаются ли эти два шара вокруг точки, находящейся прямо посередине между ними?

Принцип относительности означает чтоДва шара и ось вращения, проходящая через центр отрезка между ними

Очевидно, что не можем, так как в этой Вселенной нет третьего объекта, который можно было бы сделать точкой отсчета для этого движения.

Развивая мысль Беркли, Мах сформулировал главный постулат своей философии:

Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием физических тел. Удаление всех физических тел прекращает существование пространства и времени.

Чтобы понять это утверждение давайте рассмотрим четыре гипотетических вселенных:

Принцип относительности означает чтоЧетыре гипотетических вселенных

    В первой вселенной существует всего одно физическое тело. Существует ли в такой вселенной пространство? Очевидно, что нет. Для существования даже одномерного пространства нужно существование хотя бы двух неравных друг другу точек, через которые можно провести прямую. В этой вселенной единственной точкой отсчета является единственное же существующее в ней тело. Существует ли в этой вселенной время? Конечно же нет. Мы даже не можем узнать, покоится ли тело или двигается.

    В третьей вселенной существует два физических тела, которые движутся друг навстречу другу с ускорением. В этой вселенной мы можем узнать о существовании силы гравитации и даже вычислить её формулу. Однако можем ли мы говорить о существовании массы в такой вселенной? Нет, не можем, так как мы наблюдаем только общее ускорение сближения двух тел.

    В четвертой вселенной существует три физических тела, которые движутся друг навстречу другу с ускорением, однако два из них сближаются друг с другом гораздо быстрее, чем с третьим. В такой вселенной мы уже можем сделать вывод о существовании некой характеристики, влияющей на силу действия гравитации и назвать её массой. Очевидно, что у верхних двух тел масса равна, и она гораздо больше, чем масса третьего.

    Теория относительности

    Идея теории относительности родилась у Эйнштейна при размышлении о вышеописанном мысленном эксперименте с фонариком и поездом. Только фонарик он заменил на лампу, висящую на потолке в самом центре вагона, лучи света от которой разлетаются в обе стороны.

    Принцип относительности означает чтоНаблюдатель на рисунке слева сидит внутри вагона, на рисунке справа стоит на перроне

    Оказалось, что в такой ситуации из постоянства скорости света относительно поезда и относительно перрона следует невероятное: с точки зрения человека, сидящего внутри поезда, свет достигнет передней и задней стенок вагона одновременно, а с точки зрения человека, стоящего на перроне, он достигнет задней стенки вагона раньше, чем передней. Из этого Эйнштейн сделал вывод, что одновременность событий зависит от системы отсчета, а значит и само время относительно.

    Еще более странные явления происходят с точки зрения человека, находящегося в поезде, движущимся со скоростью сопоставимой со скоростью света. Например, представим себе поезд, едущий со скоростью в 0.8 от скорости света. На полу вагона этого поезда установлен фонарик, а на потолке установлено зеркало, отражающее лучи света, исходящие от фонарика.

    Принцип относительности означает что

    С точки зрения пассажира поезда, свет движется по прямой линии, а с точки зрения человека на перроне он попадает на зеркало и отражается от него под углом, так как сам поезд движется. Из-за постоянства скорости света для обоих наблюдателей получается странный эффект: свет с одной и той же скоростью с точки зрения внешнего наблюдателя проходит гипотенузу прямоугольного треугольника, а с точки зрения внутреннего наблюдателя высоту вагона, то есть вертикальный катет этого треугольника. Как такое может быть?

    Принцип относительности означает что

    Таким образом, если с точки зрения человека на перроне между двумя какими-то событиями проходит 10 секунд, то с точки зрения пассажира поезда между этими событиями проходит всего 6 секунд. И если пассажир перед посадкой в поезд сверит свои наручные часы с часами на перроне, то по прибытии поезда в пункт назначения, его часы будут сильно отставать от часов на перроне.

    Принцип относительности означает чтоЧасы отстали

    Эйнштейн провел еще один мысленный эксперимент. Предположим, поезд движущийся со скоростью в 0.8 от скорости света, с точки зрения человека на перроне проезжает этот длинный-предлинный перрон за 10 секунд. С точки зрения пассажира поезда это происходит всего за 6 секунд, а значит, пассажиру кажется, что перрон в 0.6 раз короче, чем он есть. При этом верно и обратное, человеку на перроне сам поезд тоже кажется короче, чем он есть на самом деле.

    Принцип относительности означает чтоДлина перрона с точки зрения человека на перроне Принцип относительности означает чтоДлина перрона с точки зрения пассажира поезда

    Согласно Канту, внешний мир дает только ощущения, но наш собственный духовный аппарат упорядочивает эту материю в пространстве и во времени и доставляет понятия, посредством которых мы понимаем опыт. Вещи в себе, которые являются причинами наших ощущений, непознаваемы; они не находятся в пространстве и во времени, не являются субстанциями, не могут быть описаны каким-либо из тех общих понятий, которые Кант называет «категориями».

    Пространство и время субъективны, они являются частью нашего аппарата восприятия. Но именно поэтому мы можем быть уверены, что все, что бы мы ни воспринимали, будет выявлять характеристики, рассматриваемые геометрией и наукой о времени. Если вы всегда носили голубые очки, вы могли быть уверены в том, что увидите все голубым. Подобно этому, раз вы всегда носите пространственные очки в вашем уме, вы уверены, что всегда видите все в пространстве.

    Принцип Маха

    Самым загадочным из всех вопросов, на которые пытался найти ответ Альберт Эйнштейн, был вопрос об истинности принципа Маха. Этот принцип был сформулирован Махом, но назван так он был самим Эйнштейном. К сожалению, формулировка Маха не была математически точна, поэтому до сих пор ведется огромное количество споров о том, как именно нужно формулировать этот принцип. (Об этом можно почитать в статье на русской википедии или в гораздо менее противоречивой статье на английском).

    Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием физических тел

    Причиной существования инерциальных систем отсчёта является наличие далёких космических масс

    Инертные свойства каждого физического тела определяются всеми остальными физическими телами во Вселенной и зависят от их расположения

    В таком виде подтверждения в теории относительности принцип Маха не нашел. Оказалось, что из-за искривления пространства-времени и ограничения на распространение взаимодействия скоростью света говорить об инерциальности системы отсчета можно только с точки зрения определенного наблюдателя. То есть, система отсчета может быть инерциальной только локально. Наглядно отличия между этими взглядами можно выразить следующим образом:

    С точки зрения Ньютона: инерциальность системы отсчёта связана с абсолютным пространством и временем

    С точки зрения Маха: инерциальность системы отсчёта связана с распределением материи в крупномасштабной структуре Вселенной

    С точки зрения Эйнштейна: не существует никаких инерциальных для всех наблюдателей систем отсчёта

    Принцип относительности означает чтоВедро Ньютона

    Ответ у каждого из трех физиков свой:

    С точки зрения Ньютона вогнутая форма воды свидетельствует о том, что несмотря на то, что относительно ведра вода покоится, она не покоится относительно абсолютного пространства

    С точки зрения Маха центробежные силы возбуждаются относительным вращением по отношению к Земле и остальным небесным телам. То есть на существование силы инерции влияет распределение массы в крупномасштабной структуре Вселенной

    С точки зрения Эйнштейна силы инерции возникают при переходе из инерциальной системы отсчёта в неинерциальную. А так как ведро не покоится или равномерно движется, а вращается, то получается, что система отсчета относительно ведра неинерциальна

    Именно интерпретация Эйнштейна общепризнанно считается верной. Однако невозможно сказать, что принцип Маха совершенно неверен. Глобально в рамках Вселенной принцип Маха не работает, так как распространение гравитационного взаимодействия ограничено скоростью света. А вот локально окружающие тела действительно влияют на геометрию пространства-времени.

    Ученые-физики создали еще пару десятков различных математических формулировок принципа Маха, которые сохраняют дух его философии, но становятся совместимыми с общей теорией относительности. Однако, все попытки проверить этот принцип, такие как, например, эксперимент Хьюза-Древера, в конце концов не давали никаких конкретных результатов. Возможно, принцип Маха в его общем смысле принципиально не может быть подтвержден или опровергнут экспериментальным путем.

    Так как общая теория относительности не согласуется с квантовой механикой, а следовательно не является окончательной теорией, Эйнштейн верил, что в будущей единой «теории всего» принцип Маха в некотором виде все же будет соблюдаться. И действительно, многие расширенные теории гравитации, над которыми ведут работу физики-теоретики, опираются на принцип Маха в какой-то одной из его многочисленных формулировок.

    Лингвистическая относительность

    Опубликованная в начале XX века теория относительности Альберта Эйнштейна всколыхнула умы людей. Одним из загоревшихся идеей всеобщей относительности стал австрийский философ Людвиг Витгенштейн. Он как и Эйнштейн происходил из еврейской семьи, правда в отличии от семьи последнего его отец был крупным сталелитейным магнатом и одним из богатейших людей Австрии того времени.

    Существует версия, что именно Людвиг Витгенштейн из-за своего блестящего ума, невероятного богатства и еврейского происхождения стал невольной причиной Холокоста: долгое время он был одноклассником Адольфа Гитлера, но после одного из экзаменов Витгенштейн экстерном перескочил на класс выше, а Гитлер был вынужден остаться на второй год.

    Принцип относительности означает чтоДружный класс, Вена, 1904-1905

    Однако самого Витгенштейна не интересовала жизнь венского богача, после смерти отца он раздал свою часть наследства на благотворительность и уехал в Кембридж заниматься философией под руководством знаменитого британского философа и математика Бертрана Рассела.

    Принцип относительности означает чтоЛюдвиг Витгенштейн и Бертран Рассел

    Вот, например, человек испытывает страшную боль, скажем, когда что-то в очередной раз происходит в организме, и кричит: «Прочь, прочь!», хотя нет ничего, что он хотел бы от себя отогнать; можно ли тогда сказать: «Эти слова употребляются неправильно»? Никто бы такого не сказал. Аналогично если, например, человек сделает «защитный» жест или даже упадет на колени и сложит руки на груди, то можно было бы резонно утверждать, что это неправильные жесты. Он просто так действует в такой ситуации. Здесь не может быть что-то «правильно» или «неправильно».

    Весь наш язык, по мнению Витгенштейна, это набор огромного количества языковых игр, и у каждого отдельного человека этот набор контекстов немного отличается. Понимание одного и того же слова у разных людей может быть кардинально разным, вплоть до того, что у человека может существовать свой собственный языковой контекст, доступный только ему.

    Главным результатом многочисленных дискуссий, возникших вокруг философии Витгенштейна, стала гипотеза лингвистической относительности, утверждающая, что структура языка определяет мышление и мировоззрение его носителей, а мышление определяет структуру языка. Таким образом согласно этой гипотезе язык и мышление взаимозависимы и взаимосвязаны.

    Аскетичная жизнь людей племени пирахан и их основанное на непосредственном восприятии мышление «здесь и сейчас» представляются нам не совсем полноценными. Однако, для нашего следующего героя жизнь «здесь и сейчас» без привязанностей к прошлому и будущему являлась идеалом, к которому нужно стремиться. Более того, этот великий философ вообще сомневался в существовании прошлого и будущего.

    Сиддхартха Гаутама

    Знакомый нам изобразительный образ Будды так же далек от реального прототипа, как и образ русого длинноволосого Иисуса Христа на европейских картинах далек от типичной внешности древнего еврея. Все дело в том, что каноны иконографии Будды были заданы древними греками, завоевавшими часть Индии под предводительством Александра Македонского и основавшими греко-индийские царства, просуществовавшие еще несколько веков после смерти самого Александра. Именно из-за их культурного влияния Будда на всех картинах и скульптурах одет в тогу на греческий манер.

    По легенде, Сиддхартха Гаутама был наследным принцем в индийском городе-государстве Капилавасту, находившимся на территории современного Непала. Когда царица родила царю долгожданного сына, придворные прорицатели предсказали двойственное будущее новорожденного. Они поведали, что царевич либо станет величайшим из царей, либо станет великим религиозным деятелем. Желая видеть своего наследника великим правителем, царь решил оградить сына от влияния любых религиозных учений и приказал не выпускать Сиддхартху из своего великолепного дворца, полного любых плотских наслаждений, чтобы тот не видел ничего, что могло побудить его к духовным поискам.

    До двадцати девяти лет Сиддхартха жил во дворце, как заложник в золотой клетке. Но однажды любопытство возобладало, и царевич решил посмотреть внешний мир за пределами дворца. Он уговорил своего слугу помочь ему с побегом, и одним днем сбежал из дворца. Во время прогулки он встретил четырех человек:

    Йога-аскета, отрекшегося от всего мирского и посвятившего себя поиску смысла жизни

    Бродя по джунглям, Сиддхартха натолкнулся на группу йогов и присоединился к ним. Он провел с ними несколько лет, следуя их учению и занимаясь постоянным самоистязанием и голодовками, однако, в один момент осознал, что путь самоистязания и самобичевания так же неверен, как и путь наслаждений и излишеств, которому он следовал, живя в отцовском дворце. Истощавший Сиддхартха впервые за долгие годы досыта наелся рисовой каши, ушел из группы аскетов, сел под ближайшим фиговым деревом и предался размышлениям.

    Просидев несколько суток, раздумывая о природе вещей и своем опыте, он наконец-то понял, как устроен мир. По его словам, он обрёл просветление и пробудился от многолетнего сна разума. С тех пор, он стал называть себя Буддой и проповедовать свое учение. А фиговое дерево, под которым он обрел просветление, с тех пор стали называть «священная фига». Так что же именно понял Сиддхартха Гаутама?

    Отвечая на этот вопрос, Будда создал философскую систему, за несколько тысяч лет предвосхитившую учение об относительности Маха и Эйнштейна.

    Философия относительности Будды

    Рассматривая любую вещь или явление, постепенно спускаясь по уровням абстракции, мы можем придти к выводу, что эта вещь воспринимается нами целостно только лишь в нашем сознании, а при близком рассмотрении она рассыпается на все более и более мелкие составные части. Именно это Будда подразумевал, когда говорил, что на самом деле «ничего нет», и что все вещи пусты. Наше сознание анализирует отношения базовых элементов сознательного опыта и конструирует из них цельные образы материальных вещей.

    Принцип относительности означает чтоБудда и гопник

    Представьте себе, грязный деревенский нужник. Есть ли в нем хоть что-нибудь чистое? Есть. Это дыра в его центре. Ее ничего не может испачкать. Все просто упадет сквозь нее вниз. У дыры нет ни краев, ни границ, ни формы – все это есть только у стульчака. И вместе с тем весь храм нечистоты существует исключительно благодаря этой дыре. Эта дыра – самое главное в отхожем месте, и в то же время нечто такое, что не имеет к нему никакого отношения вообще. Больше того, дыру делает дырой не ее собственная природа, а то, что устроено вокруг нее людьми: нужник.

    Например, если ребенок очень любит свою игрушку, то когда она ломается, ребенок расстраивается и плачет. Если жена любит и привязана к мужу, то при его гибели она будет очень сильно грустить и скорбеть. Если муж любит жену, а она уходит от него к другому, то он начинает ненавидеть ее саму и ее нового возлюбленного. Если мы что-то имеем, то при потере этого страдаем. Будда призывал не бояться этого, а воспринимать как неумолимую данность. Наши родители однажды умрут, мы умрем, наши дети умрут, построенный нами дом рассыплется, наша цивилизация однажды падет, а наша планета будет сожжена Солнцем.

    Будда заметил, что вещи и явления возникают из отношений между своими составными частями только взаимозависимо и симметрично. Так, например, понятие низкий возникает взаимно с понятием высокий, ощущение холода с ощущением тепла, день возникает взаимно с ночью, свет с тьмой, прошлое с будущим, бодрствование со сном, а раб может существовать только при существовании хозяина. Из этого Будда делает вывод о невозможности небытия, ведь для его существования обязательно должно существовать бытие, относительно которого становится возможно определить небытие.

    Здесь и сейчас

    Нагарджуна

    Нагарджуна рассмотрел учение Будды о мгновенности и решил, что если прошлого и будущего в действительности не существует, а настоящее определяется лишь относительно прошлого и будущего, то само понятие «настоящее» столь же иллюзорно и относительно, как и понятия прошлого и будущего:

    Что такое время? Это прошлое, настоящее и будущее. Но, понятно, что ни одно из этих измерений не самобытно, они существуют лишь относительно друг друга, целиком определяясь друг другом: понятие «прошлое» имеет смысл только относительно будущего и настоящего, будущее — относительно прошлого и настоящего, а настоящее — относительно прошлого и будущего. Но прошлого уже нет. Будущего — ещё нет. Где же тогда настоящее? Где тот самый миг между прошлым и будущим, который называется жизнь? Ведь это якобы реальное «настоящее» существует относительно двух фикций — того, чего уже нет, и того, чего ещё нет.

    Язык в принципе не может адекватно описать реальность, ибо все языковые формы неадекватны реальности. Неадекватно ей и философское мышление, оперирующее понятиями и категориями. Логическое мышление не в силах постичь реальность как она есть, а язык — описать её. Следовательно, никакая онтология, никакая «наука о бытии» невозможна, ибо она всегда будет связана не с реальностью, а с нашими представлениями о ней или даже с некоей псевдореальностью, сконструированной нашими мыслительными навыками и ложными представлениями. Всё реальное — неописываемо, всё описываемое — нереально.

    Заключение

    Источник

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *