Vi har nästan lärt oss att våra ministrar är skurkar. Men om jag säger att du under vår tid kan bli en väldigt, mycket berömd forskare och samtidigt försumma några av de allmänt erkända grunderna i vetenskapen, eller till och med helt enkelt inte känna till dem, kommer troligen ingen att tro mig. Och nu ska jag berätta om ett sådant fall utan att lämna kassan. Och alla kommer inte bara att märka att denna "mycket, mycket stora forskare" är välkänd för dem, utan kommer också att förstå att han verkligen är en dunno. Och hans okunnighet var att han inte kände till fysikens principer.
För att förstå allt som kommer att diskuteras behöver du inte vara så smart eller ha en förkärlek för fysik eller matematik. Vi kommer att prata om mycket enkla saker som var och en av oss kan förstå, och som kanske borde berättas i skolan. När allt kommer omkring talar vi bara om början. Du behöver bara följa historiens gång och för ett ögonblick distrahera dig själv från att noggrant undersöka klänningen på din granne, eller, om du är en man, från att utvärdera andra smidiga konturer.
Kunskap om vårt samhälls historia anses vara så viktig att inte bara barn till politiker utan alla andra tvingas studera det i skolan. Men historien om framväxten och utvecklingen av fysik, eller dess början, kan ha lärts ut tidigare, och nu studerar ingen, nu går de omedelbart vidare till "sakens väsen". Det är möjligt att detta gjordes för att behaga anhängarna av en mycket, mycket berömd forskare, så att inte alla omedelbart skulle gissa att idolen de predikar bara är en dunno. Och om du inte vet det ännu, kommer du nu att se vad en sådan försummelse av de mest elementära begreppen kan leda till, och till och med redan har lett. Så vi börjar bekanta oss med vad som kan vara
Fysikens början
Definitioner
Sinnena är grunden för varje uppfattning och medvetenhet om naturen
Alla våra begrepp uppstod från närvaron av våra sinnen. En blind person kan inte ha ett begrepp med färg, en döv person kan inte ha ett ljudbegrepp. Det är inte alla syn som skiljer färger. Det är redan omöjligt för dem att förklara att vår värld delvis är röd och grön, delvis gul och lila. Därför kan det hävdas att majoriteten av de synande har inte bara synorgan, utan också organ för att känna igen färg och färg.
Kampanjvideo:
En person utan beröringsorgan skulle inte kunna skilja hårt från elastisk eller mjuk, kall från varm. Utan närvaron av sinnen skulle han veta mindre om vår värld än ormen vet. Men vad kan jag säga, han skulle helt enkelt inte existera.
Vi har mycket mer än fem sinnen. Vi kan inte bara se, höra, röra, lukta och smaka. Våra ögon kan skilja lutning från lutning, vertikal från lutning. Vi har en känsla av balans, tack vare vilken vi inte bara lär oss att gå på två ben utan också hoppa på ett ben. Genom en känsla av balans kan vi lära oss att åka både på tvåhjulingar och enhjulingar. I många fall kan vi inte bara uppskatta rörelsens hastighet utan också avståndet, både genom syn och hörsel. Dessutom har vi i en eller annan grad en utvecklad känsla av tid.
Tack vare våra sinnen har vi utvecklat en viss uppfattning om världen omkring oss. Det är inte alltid korrekt, för vårt medvetande, vårt minne, vår förmåga att tänka logiskt, är också involverade i utvecklingen av denna idé, och allt detta är långt ifrån perfekt för alla.
Fysik uppmärksammar inte smak eller lukt, eftersom vår smak och luktorgan är mer för mat och förökning. Fysik studerar endast livlös natur och livlösa objekt.
Materia
Allt som känns igen med hjälp av våra sinnen är materiellt. Men material är också det som erkänns som sådant som ett resultat av vår medvetenhet, förståelse för naturen. Med hjälp av reflektion och medvetenhet kan vi få en uppfattning om några naturfenomen som är oåtkomliga för vår uppfattning direkt genom våra sinnen.
Immateriellt tomt utrymme som omger materialföremål. Tomhet är frånvaron av materiella föremål. Tomrummet motstår inte rörelsen av några materiella föremål. Tomt utrymme, trots frånvaron av materia i det, anses vara kontinuerligt och sammanhängande. Det är omöjligt att flytta från en punkt i rymden till en annan punkt på avstånd från den utan att gå igenom sekvensen för alla punkter längs rörelselinjen. Vi kommer inte att falla in i "hålet" någonstans eftersom utrymmet plötsligt kommer att ta slut. Rymden är oändlig och avbryts inte någonstans.
Allt material kan ändras.
Tomt utrymme är idealisering. När vi befinner oss vid vilken punkt som helst i rymden kan vi se stjärnor, därför finns det åtminstone partiklar av ljus när som helst i rymden. Ett otaligt antal olika kroppar rör sig (flyger) i tomt utrymme med mycket olika hastigheter i alla riktningar - stjärnor, planeter, asteroider och många andra mycket mindre föremål.
På ordningsföljd av våra idéer
I vilken ordning kom våra uppfattningar från våra sinnen? Vi kommer aldrig att veta. Från enkelt till komplext? Men vad är enkelt och vad som är svårt? För många människor är det mycket svårt att göra logiska slutsatser, generaliseringar eller gå till abstraktioner. Därför görs ytterligare ett försök att göra med ett minimum av sådana mentala operationer. Men naturligtvis kan olika människor se det annorlunda.
1. Kroppsytan, objektet
Ett av de enklaste begreppen ur övningssynpunkt är ytan på en kropp, ett objekt. Kroppsytan är till exempel vad du kan se när din flickvän eller din vän dyker upp framför dig i Eve-kostymen eller därmed Adam. Denna kroppsyta kan både ses och kännas. Du kan känna lukten av det. Du kan till och med smaka på det. Och om du gör allt detta med lämplig takt, kommer inte bara du utan också din flickvän eller din vän få lite glädje av det. Men, som redan nämnts ovan, studerar fysik bara livlös natur. Ur fysikens synvinkel är därför kroppens yta något mer vanligt. Detta är gränsen mellan kroppen och miljön. Det kan både beröras och ses. Men de luktar det inte längre och smakar det naturligtvis inte. Fysiker är på sätt och vis asketer. Fysik studerar inte individens yta. Åtminstone inte under kontorstid.
Ta ytan på stenen. Oavsett vilken form den har, är det lätt att förklara för alla vad vi menar med detta. Det är här stenen börjar, dess gräns.
2. Ansikte eller sida av kroppen, föremål
Om stenen flisas kan en del av ytan vara relativt plan och ha en skarp kant på ytan, vilket är lätt att känna med fingrarna och se med ögonen. Tillräckligt plana och kraftigt begränsade delar av ett föremåls yta kallas ansikten. Om två liknande stenar appliceras med ansiktena mot varandra kommer det nästan inte att finnas något mellanrum i kontaktområdet. Facetkonceptet kan vara mycket användbart vid konstruktion av gamla stenmurar eller byggnader. För att stenarna ska ligga bra, stadigt ovanpå varandra, är det bättre att sätta dem ansikte mot ansikte. För ännu större stabilitet placerades ett lager av mjuk våt lera mellan kanterna och ännu senare ett lager av en speciell lösning. Detta ledde till att väggen inte bara blev starkare utan också bättre höll värme och dämpade ljud.
Kanterna på föremål i vardagen kallas sidor. Kom ihåg till exempel frasen: "Bordsskivans ovansida är polerad."
3. Linje
Om en sten har två flisade kanter som gränsar till varandra, är deras gemensamma kant också tydligt synlig, lätt att känna och förklara. Det här är linjen.
4. Punkt
Stenen kan ha tre angränsande flisade kanter. Deras gemensamma gränser bildas av tre linjer. Platsen för konvergens (gräns) för de tre linjerna är också lätt att märka och förklaras. Det här är poängen.
Idealisering av begreppen yta, ansikte, linje och punkt
Med tiden växte de gamla byggarnas skicklighet, respektive högre krav på bearbetning av stenar eller andra byggmaterial uppstod. Detta kan leda till att konceptet för ett plan framträder, ett platt ansikte, en rak linje och en brist på dimensioner vid en punkt. Dessa är redan rent mentala, idealiserade begrepp. Här flyttar vi oss bort från den taktila världen, från den värld som känns igen med hjälp av våra sinnen och helt överförs till den värld som skapats av sinnet, till abstraktionens värld. Denna fiktiva eller abstrakta värld förlorar från början några av sina förbindelser med den verkliga världen. Men det här är inte en värld av obegränsad fantasi som finns i fiktion. Nej, den här världen försöker bevara verkligheten så mycket som möjligt. Men en viss grad av fantasi är nödvändig i honom. Varje fantasi innehåller risken att vara för långt borta från verkligheten. Vi måste vara redo för detta redan nu, när vi överväger principerna för fysik.
Med hjälp av våra sinnen kan vi inte vara säkra på att vi står inför ett riktigt plan eller ett idealiskt ansikte, en riktig rak linje eller punkt. Men när vi ser en polerad yta framför oss tenderar vi att tro att den är helt slät, helt rak. När vi granskar det genom ett mikroskop är vi övertygade om att detta är långt ifrån fallet. Idealiska ytor, kanter, raka linjer och punkter kan bara finnas i vårt medvetande, i vår fantasi. De finns inte i naturen. Men begrepp om dem är användbara i teoretisk forskning.
1. Punkt
En punkt sägs vara dimensionell. Vi kan varken se eller känna mycket små föremål. Men vi kan presentera dem. Euklid, den stora antika grekern, sa: "Poängen är det som inte har några delar." Poängen anses vara det enklaste begreppet geometri.
2. Linje
- detta är spåret från punktens rörelse. Naturligtvis, om vi inte kan se poängen, då kan vi inte se linjen. Men vi kan se en spindelvävstråd eller ett spår från pennspetsens rörelse på papperet. Det är inte svårt att föreställa sig en linje.
3. Rak linje
- en linje som kan projiceras till en punkt. Inte alla känner till ordet projektion, så du kan säga det annorlunda: En rak linje är en linje som i en viss position relativt ögat kan ses som en punkt.
4. Yta
Är gränsen för ett objekt eller gränsen mellan två miljöer, till exempel mellan vatten och luft.
Ett speciellt fall av en yta är ett spår från en linjes rörelse.
Ett ännu mer speciellt fall av en yta är ett plan. Detta är en yta som i en viss position relativt ögat kan ses som en rak linje.
Idén om ett plan ges av den lugna ytan på kärlet.
5. Parallella linjer
Två raka linjer på ett plan korsas vanligtvis. Detta innebär att de successivt närmar sig eller rör sig bort från varandra längs deras längd. Om raka linjer på planet inte skär varandra kallas de parallella. Det betyder att de inte närmar sig varandra längs med varandra och inte rör sig bort från varandra.
Två parallella linjer kan projiceras på ett annat plan som två punkter. Men för ögat smälter de samman till en rad i fjärran (som spårvagnens räls).
Mätning av längder och avstånd, rät vinkel
Men inte bara dessa idealiska begrepp borde ha uppstått. Parallellt med ideala geometriska begrepp borde ganska verkliga begrepp av stenarnas storlek, deras ansikts längd och deras vinkeldimensioner ha uppstått, och framför allt konceptet med en rät vinkel. Byggnadselement, stenar, tegelstenar samt brädor och balkar bör i allmänhet ha rät vinkel.
Rät vinkel, horisontell, vertikal
1. Två korsande raka linjer på planet bildar två spetsiga och två trubbiga vinklar. Den spetsiga vinkeln är mindre än trubbig. Om alla fyra hörnen är lika med varandra är de rätta. Linjerna som bildar dem är vinkelräta mot varandra.
2. Om vattnet inte flyter någonstans är dess yta horisontell. Den lugna ytan på kärlet är horisontell. Alla linjer på denna yta är horisontella.
3. Gängan på vilken lasten är upphängd är vertikal. I vilket plan som helst som passerar genom tråden bildar den en rät vinkel mot vattenytan.
4. Kanterna på de flesta byggnadselement är plana rektanglar. Alla deras gränslinjer skär varandra i rät vinkel.
Längd, avstånd
När behovet uppstod för att mäta längd använde utövare en mängd olika metoder och längdmått för detta. Mätt av toppar, armbågar, fötter (fötter), arshins, steg och kroppslängd. Först mätte de bara "i naturen" på ytan av det uppmätta föremålet. Utvecklingen av militära angelägenheter krävde mätning av längder på distans (på distans). Detta krävde användning av metoder för att mäta längder, avstånd baserat på mätning av sidor och vinklar av trianglar.
1. Linjens längd mäts längs den. Avståndet mellan två punkter mäts längs den raka linjen som förbinder dem. Avståndet mellan två bosättningar mäts längs vägarna som förbinder dem eller, beroende på syftet med mätningen, längs "luft" -linjen.
2. Längden mäts med landsspecifika prover (längdenheter) genom att successivt lägga dessa prover längs den uppmätta linjen. Om längdprovet görs i form av ett hjul, mäts längden med antalet varv. Provlängden i de flesta länder kallas en meter (en meter). 1 meter (1 m) är indelad i 100 centimeter (100 cm), 1 cm - i 10 millimeter (10 mm). Långa sträckor mäts i kilometer (km). 1 km = 1000 m (1000 meter).
Koordinater, koordinatsystem
Begreppet rymd uppstod på grundval av förlängningen av materia, materiella föremål. Utan närvaron av materiella föremål, kroppar, skulle det vara omöjligt att få begreppet längd, avstånd och rörelse, och därför om rymden. När vi överväger förflyttningen av något i tomt utrymme, på vatten eller i luften, fixar vi dess position i förhållande till alla fasta materiella, materiella kroppar. Först då kan vi föreställa oss att vi rör oss relativt de mentala punkterna i rymden. En teoretisk övervägande av objektets rörelse krävde bestämning av objektets position och registrering av denna position. För detta ändamål har koordinatsystem uppfunnits. Dessa är axelsystem som är rent mentala raka eller böjda linjer, men har en verklig analogi.
Vi kan få konceptet med ett rektangulärt koordinatsystem om vi mäter avstånd, till exempel från det nedre vänstra bakre hörnet av skåpet i din lägenhet. Längden längs skåpets nedre kant, parallellt med rummets vägg, kan vi kalla X-ordinaten (längden längs X-axeln eller koordinaten). Längden längs den andra kanten riktad mot väggen kallas Y-ordinaten (längden längs Y-axeln eller koordinaten). Längden upp längs skåpets kant är ordinaten Z (längden längs axeln eller Z-koordinaten). Vi kan nu bestämma positionen för valfri punkt A (vilket objekt som helst) i garderoben med tre siffror. Genom att mäta avståndet till punkt A i centimeter från skåpets vänstra vertikala vägg längs en linje parallellt med X-koordinaten får vi ordinaten XA i centimeter, till exempel XA = 27 cm. Efter att ha mätt avståndet till punkt A från skåpets bakre vägg längs en linje parallell med Y-koordinaten,vi får ordinaten Y - i centimeter, till exempel, Y - 35 cm. Efter att ha mätt avståndet till punkt A från skåpets bottenvägg, kommer vi att få ordinaten Z - i centimeter, till exempel Z - = 121 cm. Nu kan vi redan ganska vetenskapligt vända oss till vårt hushåll och att berätta:
- Ta med mig Masha, snälla, från garderoben ett objekt som bestäms av koordinaterna 27, 35, 121. Och Masha, beväpnad med en linjal, kommer efter ett tag att ge oss det önskade objektet. Om vi vill ta emot något annat objekt på samma sätt måste vi först bestämma och skriva ner dess koordinater.
Obekväm? Men av resonemang av vetenskaplig karaktär visade det sig vara mycket bekvämt och har använts i flera hundra år. Sjömän använder också ett liknande system, men de är alltid på havsytan och det räcker för dem att bestämma två nummer. Deras koordinater är "bundna" till havsytan och kallas helt annorlunda - latitud och longitud.
När vi kör i en bil kan vi "bestämma" vår position på navigatorn. Detta navigationssystem betraktar oss som de sista idioterna och berättar inte för oss vilka koordinater vi har, men när vi känner till resans destination berättar det helt enkelt:
- Efter hundra meter, lurar du, sväng höger!
Men du måste hålla med om att denna metod för att "bestämma positionen" har sin egen fördel. Det är faktiskt inte för ingenting som vissa "i allvar" ibland säger: "Jag är en dåre - och jag mår bra!" Det är inte alltid meningsfullt att "komplicera ditt liv."
För att bestämma placeringen av föremål utanför skåpet på samma sätt måste vi mentalt fortsätta motsvarande koordinater och på samma sätt bestämma de 3 nödvändiga längderna. När mätning i naturen med en linjal blir omöjlig används fjärrmätanordningar.
I teorin bestäms positionen för en punkt i rymden endast med hjälp av ett system av tänkbara koordinater. Det mest använda koordinatsystemet är rektangulärt. I den är alla axlar vinkelräta mot varandra.
Hastighet och tid
De uppgifter som tilldelats människor, både i fredliga och militära frågor, blev mer och mer komplicerade varje dag. När samhället utvecklades blev det nödvändigt att mäta inte bara avstånd utan också hastighet för människor eller föremål. Begreppet hastighet förknippas med ord snabbare eller långsammare, förr eller senare. Alla dessa ord är förknippade med begreppet tid. För att bestämma rörelsens hastighet var det nödvändigt att inte bara mäta objektens rörelser utan också den tid under vilken denna rörelse ägde rum.
För drygt hundra år sedan skulle ett par rader ha ägnats åt dessa två begrepp. Nu när du talar om tiden måste du noga väga dina ord.
Vad är tid? Du kan inte röra vid den, se den och lukta. Men det faktum att ett objekt rör sig och att ett objekt rör sig snabbare än ett annat märker vi omedelbart. Den som har högre rörelsehastighet kommer att täcka detta avstånd snabbare, på kortare tid.
Vi kan säga många smarta ord om tiden. Vi kan säga att tiden är ett uttryck för kontinuiteten och varaktigheten för vilken process som helst och begränsningen (ändligheten) hos de verkande krafterna. På grund av alla krafter i naturen är det omöjligt att omedelbart flytta något föremål från en punkt i rymden till en annan. Men detta lägger lite till vår förståelse av tiden som en fysisk enhet.
Vi kan inte mäta tid direkt. Alla uttryck som "gryning snart", "redan midnatt", "det finns fortfarande mycket tid kvar före solnedgången", "dag och natt, dag borta" inkluderar på något sätt begreppet tid, men överallt jämför vi det med den dagliga rotationen av jorden runt dess axel … Vi har inget annat sätt att mäta tid och kan inte vara det.
Utövare tänker inte för mycket på tidens väsen. De blundrade inte heller i denna situation. Det uppfanns solur, sand, vatten, gravitation (drivs av en belastning), vår- och kvartsur. För inte så länge sedan byggdes en atomur som är känd för att vara mer exakt än den dagliga rotationen på jorden. Men vårt tidsbegrepp är förknippat med jordens rotation och andra kosmiska fenomen, och ingen atomklocka kan ändra något i detta. Vi mäter inte tid utan räknar antalet tidigare periodiska processer för någon mätmekanism eller kosmiskt fenomen och säger sedan att så mycket tid har gått. Och i jämförelse med varaktigheten av de periodiska processerna vi använder, mäter vi hastigheten eller varaktigheten för andra, icke-periodiska processer, till exempel hastigheten på en hästs löpning eller en fågels flygning.
Teoretiker har alltid haft fler problem. De var tvungna att visa hastighet på papper. Vilket avstånd som helst kan alltid visas i en viss skala, representerat på ett pappersark. Hur visar man kroppens rörelsehastighet? Hur visar man tidens gång?
Nu verkar denna uppgift löjligt för oss. Rita en rumslig rörelse längs en linje och längden längs en annan, vinkelrätt mot den. Som en normal andra koordinat. Naturligtvis kan detta göras. Men innan det var det nödvändigt att tänka på det. Och det var inte lätt att tänka på det, för det var inte bara en väg ut ur situationen utan också ett intuitivt misstag, vilket möjligen ledde till stora konsekvenser.
På papper kan du skjuta upp rörelse i en riktning och i den andra, vinkelrätt mot den. Om vi talar specifikt om rumsliga förskjutningar, finns det inget misstag här. Vi kan grafiskt, i en viss skala, representera kroppens position i ett horisontellt, vertikalt eller lutande plan. Men tiden är inte vinkelrät mot något av de rumsliga planen. Den ligger varken längs eller över någon av de geografiska koordinaterna. Därför är en sådan grafisk framställning av tiden en förvrängning av verkligheten. Det minskar tiden till positionen för en vanlig rumskoordinat. Teoretiker bör alltid komma ihåg att tiden inte är en rumskoordinat, att en sådan tidsbild är en ren formalitet som inte återspeglar verkligheten, dessutom snedvrider den. Men människor har en mycket stark vana. Vad de gör första gången efter lång diskussion, andra gången gör de det nästan automatiskt, utan att tveka. De vände sig vid att skildra tid i form av en vanlig koordinat och slutade uppmärksamma det faktum att det inte var det. Förr eller senare borde detta ha lett till ett fel i tolkningen av teoretiska resultat eller experimentella data.
Det fanns naturligtvis en korrekt väg ut ur situationen. Kroppens position på planet kan representeras av punkter, till exempel varje sekund. Vi skulle få en sekvens av punkter genom vilka vi kunde bedöma kroppens hastighet inte bara längs en axel utan också längs den andra samtidigt. Ibland skulle den här bilden till och med vara mycket bekväm, eftersom storleken på linjesegmentet som förbinder någon av de erhållna punkterna med nästa ger inte bara ett ungefärligt grafiskt värde av hastigheten i rörelseplanet utan också dess riktning. Det är svårt att bedöma den allmänna bekvämligheten med en sådan bild, men den skulle alltid vara korrekt och skulle inte leda till falska övertygelser (Fig. 1).
Figur: 1
Behovet av en tidsaxel uppträdde först, kanske i beskrivningen av Galileos experiment, när han studerade kroppens vertikala fall. Om vi skildrar detta på papper i punkter var tiondels sekund längs en vertikal linje, kan vi naturligtvis se att fallets initialhastighet är relativt liten och i slutet av hösten är den stor. Men grafen kommer att vara mycket vackrare om vi för tydlighets skull introducerar en rent formell tidsaxel och visar rörelsen inte bara längs en vertikal linje i form av en sekvens av punkter utan också längs tidens "axel" (Fig. 2. En graf över rörelsen för en sten som kastas upp visas).
Figur: 2
I det här fallet kan vi ansluta punkterna med en jämn kurva och få information för varje ögonblick i tiden. Den enda nackdelen är att denna kurva kommer att se exakt likadan ut som om vi inte hade kastat en sten utan kastat den i en vinkel mot jordens yta. Om den horisontella tidsaxeln ersätts i lämplig skala av den rumsliga axeln X, parallellt med jordytan, kommer analogin att vara fullständig (fig. 3).
Figur: 3
Men kanske med detta enkla exempel upptäckte vi av misstag att tiden är en osynlig ruta som rör sig enhetligt längs den horisontella X-axeln? Eller är denna idé för galen för dig?
Vi ser att man redan i detta enkla exempel kan förväxla kärnan i det som avbildas på grund av det faktum att vi har representerat tiden i form av en koordinataxel.
Låt oss försöka överväga kärnan i tiden så mycket som möjligt. Avståndet kan ofta inte bara mätas utan också dubbelkontrollera denna mätning. Vi kan inte mäta tid alls. Vi räknar alltid antalet repetitiva processer som förekommer i varje mekanism som tjänar till att "mäta" tid. Vi räknar antalet varv på jorden runt dess axel, antalet vattendroppar eller antalet svängningar i en pendel och vi kallar den här gången. Sedan jämför vi arbetet med dessa mekanismer och säger att en av mätmetoderna är mer exakt än den andra. Vi anser att tidens gång är helt enhetlig. Men vårt tidsbegrepp uppstod just från observationen av periodiska processer i naturen. Vi har inget annat sätt att "mäta" tid och kan inte vara det. Vi bedömer varaktigheten för icke-periodiska processer genom att jämföra dem med varaktigheten för periodiska.
Om något förändras i klockans mekanism och det börjar ticka snabbare eller långsammare, kommer då tidens gång att förändras från detta? Naturligtvis inte, säger vi. Även om vi faktiskt inte vet hur man mäter tid alls. Vi mäter bara antalet gånger en process upprepas och jämför den med antalet gånger en annan process upprepas. Vår tid är ett mått på förloppet av en process, jämfört med ett mått på förloppet för en annan process. Således delar vi jordens revolution runt dess axel i timmar, minuter och sekunder. Och för en delad sekund. Förloppet av vilken process som helst, tidigare var det jordens omsättning eller dag, vi anser vara konstant och enhetlig, och därför har vi rätten att representera det enhetliga flödet av tid. Tiden beror inte på oss eller på våra handlingar. Dessutom trodde vi tills nyligen att ingenting i världen kan förändra enhetlig tid. Överallt i universum är tidsflödet detsamma. Vi har inga skäl för ett sådant uttalande, men desto mer finns det inga skäl för det motsatta uttalandet.
Två rumsliga koordinater kan vändas på papper, detta kommer inte att leda till någon stor tragedi. Men kan tidens "axel" bytas ut mot koordinataxeln? I diagrammet som beskrivs ovan (fig. 2) presenterades rörelsen för en kropp som kastades uppåt som en funktion av tiden och vi fick från detta viss information om kropparnas beteende när de föll. Låt oss försöka byta dem och representera tiden som en funktion av kroppsrörelser under ett kast och efterföljande fall. Först ökar tiden snabbt beroende på tillväxten av Z-koordinaten, och sedan minskar koordinaten igen och tidens tillväxt saktar ner … (fig. 4).
Figur: 4
Nej, du lyssnar bara på de här orden: tiden förändras beroende på rörelsen hos någon sten! Ja, vare sig det är en val eller en flock val, all vår erfarenhet, hela vår insida protesterar mot det faktum att tiden kan bero på förflyttningen av vissa föremål. Nej, det här kan inte vara. En sådan absurditet uppstod i våra sinnen endast av den anledningen att vi glömde att tiden bara kan vara en konstant och jämnt växande parameter, men på inget sätt kan den vara en funktion av någonting.
Teoretiker vet vanligtvis inte mycket om hur man gör det i praktiken, men de är bättre teoretiska. Känslan av detta ger upphov till en så enorm inbördes känsla hos vissa av dem att de förlorar all kontroll över vad de gör och vad de säger. Till exempel introducerar de ett koordinatsystem som är associerat med något rörligt objekt, och efter att ha gjort ett visst antal matematiska transformationer tillåter de sig att förklara att rörelseshastigheten för något mikroskopiskt objekt påverkar hela det oändliga utrymmet, påstås associerat med detta objekt, och till och med för tidens gång i detta "rörliga koordinatsystem". I sin självmord kan de inte bara glömma att bara ett litet föremål rör sig. De glömmer att rörelsen i ett oändligt stort utrymme, förmodligen associerat med det, i själva verket är en rent imaginär, imaginär rörelse. Dessutom glömmer deatt "tidsaxeln", som förmodligen rör sig tillsammans med detta system och förmodligen vinkelrätt mot någon av axlarna för rumskoordinater (och så är det!?), helt enkelt inte existerar. Tidsaxeln är en fiktion som en gång uppfanns för att underlätta grafiskt att representera rörelse som en funktion av tiden. Därför kan det inte på något sätt röra sig med objektet eller tillsammans med det rörliga systemet med rumsliga koordinater. Tidsaxeln är en fiktion, tidsaxelns rörelse är en fiktion i kvadrat. Därför är det absolut orimlig fiktion att den tid som förmodligen associeras med ett objekt bör eller kan förändras beroende på objektets rörelsehastighet. Tidsaxeln är en fiktion som en gång uppfanns för att underlätta grafiskt att representera rörelse som en funktion av tiden. Därför kan det inte på något sätt röra sig med objektet eller tillsammans med det rörliga systemet med rumsliga koordinater. Tidsaxeln är en fiktion, tidsaxelns rörelse är en fiktion i kvadrat. Därför är det helt orimlig fiktion att den tid som påstås associerad med ett objekt bör eller kan förändras beroende på objektets rörelsehastighet. Tidsaxeln är en fiktion som en gång uppfanns för att underlätta grafiskt att representera rörelse som en funktion av tiden. Därför kan den inte på något sätt röra sig med objektet eller tillsammans med det rörliga systemet med rumsliga koordinater. Tidsaxeln är en fiktion, tidsaxelns rörelse är en fiktion i kvadrat. Därför är det helt orimlig fiktion att den tid som påstås associerad med ett objekt bör eller kan förändras beroende på objektets rörelsehastighet.att den tid som påstås associerad med ett objekt måste eller kan variera beroende på objektets rörelsehastighet.att den tid som påstås associerad med ett objekt måste eller kan variera beroende på objektets rörelsehastighet.
Man kan föreställa sig att en rörlig klocka går med en annan hastighet än en stationär klocka. Du kan föreställa dig att klockan går beroende på tyngdkraften med en annan hastighet (för "klockor" som startas med en vikt motsvarar detta, som alla vet, verkligheten), men det betyder fortfarande inte att det samtidigt rör sig med en annan hastighet själva tiden.
Vi hör ofta att tiden är enkelriktad, så du kan inte röra sig längs dess axel i motsatt riktning. Ack, detta är också en illusion i samband med upplevelsen av den formella tidsanvändningen som en koordinataxel. Med tiden är det omöjligt (omöjligt!) Att varken flytta till vänster eller till höger; varken upp eller ner; varken framåt eller bakåt. Vi kan inte flytta varken till imorgon eller övermorgon. Tiden själv flyttar oss dit, oavsett vår önskan eller ovilja. Vi kan varken påskynda eller sakta ner vår rörelse i morgon och under alla följande dagar.
Vi kan rita en tidsaxel riktad mot framtiden och den här bilden kommer att innehålla sanningen. Men efter att ha gjort en sådan ritning, fastän vi motsvarar verkligheten, upprepar vi ändå bara det misstag vi brukar göra med begreppet tid. Vi kan också visa formen mot framtiden bara formellt. Ingen kan visa inriktningen mot framtiden, och denna riktning kan inte bestämmas med hjälp av experiment. Vi rör oss alla, som ni vet, i den här riktningen (och tiden flyter i samma "riktning"), men vi kommer aldrig dit. Vi kommer alltid att vara i nuet, även om vi alltid går mot framtiden.”Framtiden är som en armbåge. Stäng, men du biter inte. " Ingen stör oss att formellt rita tidsaxeln och dess riktning. Men det betyder inte att vi frivilligt kan gå i den här riktningen,som på alla rumsliga koordinataxlar. Tiden är inte en koordinat, och det var det aldrig. Att formellt ange tidsriktningen som en koordinat för tydlighet är acceptabelt. Men detta kan inte ges en djupare fysisk mening. Detta är inte alls en återspegling av verkligheten och har aldrig ens varit nära verkligheten. Vi får aldrig glömma att detta inte förvandlar tiden till ett slags rumskoordinat. (Tiden som vi har till vårt förfogande är ett ögonblick, ett”tidssegment” som”inte har någon längd” eller en punkt, en punkt”mellan det förflutna och framtiden.” Och en punkt kan inte ha riktning). Därför återspeglar inte alla matematiska manipulationer med tidens "axel" den fysiska kärnan och kan inte tas som verklighet. Formell tilldelning av riktning till tid som en koordinat för tydlighet är acceptabelt. Men detta kan inte ges en djupare fysisk mening. Detta är inte alls en reflektion av verkligheten och har aldrig ens varit nära verkligheten. Vi får aldrig glömma att detta inte förvandlar tiden till ett slags rumslig koordinat. (Tiden som vi har till vårt förfogande är ett ögonblick, ett”tidssegment” som”inte har någon längd” eller en punkt, en punkt”mellan det förflutna och framtiden.” Och en punkt kan inte ha riktning). Därför återspeglar inte alla matematiska manipulationer med tidens "axel" den fysiska kärnan och kan inte tas som verklighet. Att formellt ange tidsriktningen som en koordinat för tydlighet är acceptabelt. Men detta kan inte ges en djupare fysisk mening. Detta är inte alls en återspegling av verkligheten och har aldrig ens varit nära verkligheten. Vi får aldrig glömma att detta inte förvandlar tiden till ett slags rumskoordinat. (Tiden som vi har till vårt förfogande är ett ögonblick, ett”tidssegment” som”inte har någon längd” eller en punkt, en punkt”mellan det förflutna och framtiden.” Och en punkt kan inte ha riktning). Därför återspeglar inte alla matematiska manipulationer med tidens "axel" den fysiska kärnan och kan inte tas som verklighet. Vi får aldrig glömma att detta inte förvandlar tiden till ett slags rumslig koordinat. (Tiden som vi har till vårt förfogande är ett ögonblick, ett”tidssegment” som”inte har någon längd” eller en punkt, en punkt”mellan det förflutna och framtiden.” Och en punkt kan inte ha riktning). Därför återspeglar inte alla matematiska manipulationer med tidens "axel" den fysiska kärnan och kan inte tas som verklighet. Vi får aldrig glömma att detta inte förvandlar tiden till ett slags rumslig koordinat. (Tiden som vi har till vårt förfogande är ett ögonblick, ett”tidssegment” som”inte har någon längd” eller en punkt, en punkt”mellan det förflutna och framtiden.” Och en punkt kan inte ha riktning). Därför återspeglar inte alla matematiska manipulationer med tidens "axel" den fysiska kärnan och kan inte tas som verklighet.
Tid är en kvantitet som vanligtvis jämförs med en dags varaktighet (en fullständig rotation av jorden runt dess axel). 1 dag = 24 timmar. 1 timme = 60 minuter. 1 minut = 60 sekunder. Tiden kan inte mätas direkt. Tidens gång kan inte jämföras med riktningen för någon av de rumsliga axlarna. Den grafiska framställningen av tidens gång på papper i form av en rak enkelriktad linje är rent godtycklig och återspeglar inte tidens fysiska väsen. Vi kan inte röra oss längs tidsaxeln efter vår vilja. Tiden rör oss kontinuerligt från det förflutna till framtiden, men samtidigt är vi alltid på gränsen mellan det förflutna och framtiden. Denna punkt mellan det förflutna och framtiden kallas nutid (tid).
Tidens gång anses vara kontinuerlig och enhetlig, inte beroende av någonting. Vi har inga uppgifter som tyder på något annat.
Hastighet är mängden kroppsrörelse som sker per tidsenhet. Ögonblicklig hastighet är mängden rörelse som mäts under en mycket kort tidsperiod och dividerat med varaktigheten för detta intervall. Till exempel, om det bestäms att kroppens rörelse var 0,1 m på 0,1 sek, är dess hastighet 1,2 m: 0,1 sek = 12 m / sek (12 meter per sekund).
Funktion och argument
En funktion är beroendet av något värde på ett argument. Funktionens värde ritas längs den vertikala axeln. Argumentet betraktas som ett oberoende värde och ritas längs den horisontella axeln. Funktionen kan representeras både grafiskt och som en formel. I fysik måste både formler och diagram återspegla den fysiska väsen. Men det är inte alltid möjligt. Varje abstraktion innehåller alltid risken för missuppfattning.
Figur 3 visar förhållandet z = ax - bx². Här är a och b koefficienter, konstanter. Vi kan ge en fysisk mening till detta beroende bara med hjälp av ytterligare förklaringar. Till exempel kan vi säga att detta är formen på en brobåge. Då kan vi se det här formuläret när som helst och kontrollera att värdet x = 1 z = a - b. Å andra sidan kan vi se till att för z = a - b får vi x = 1 eller x = 5. Det vill säga x är inte ett riktigt argument. X är inte oberoende. X och z är relaterade efter formen på bågen, men ingen av dessa mängder är oberoende variabler.
Låt oss nu titta på denna kurva som banan för en sten som kastas i en vinkel mot jordytan. Det är helt klart att vi nu endast kan kontrollera denna kurva om vi filmade en stenflygning, till exempel i form av en skugga på en upplyst skärm. Vi kan stoppa vår film många gånger och mäta z-värdet kontra x. Men är det inte tvärtom? Vi kan mäta x som en funktion av z varje gång. Är kvantiteten x verkligen ett oberoende argument i det här fallet? Uppenbarligen inte. Återigen kan vi fastställa att dessa två kvantiteter är relaterade. Men vi kan också fastställa att båda dessa värden otvetydigt beror på det ögonblick då filmen stoppas, det vill säga på "tid"! Genom att stoppa filmen med lika intervaller kan vi hitta två beroenden: x = kt - enhetlig rörelse längs x-axeln och z = vot - gt² / 2 - rörelse,motsvarande rörelsen av stenen kastas upp. Här är k, vo och g koefficienter och t är tid. Tack vare vår film hittade vi ett verkligt oberoende värde på t, vilket inte återspeglades i diagrammet (fig. 3). Och de fann att stenen omedelbart deltar i två rörelser - längs x-axeln och längs z-axeln.
Ingår det i fig. 3 fysisk mening? Ja, men en mening som kräver betydande ytterligare förklaringar.
Figur: 1 är mycket mer fysisk i denna mening. Det räcker att säga att här anger korsen objektets position varje sekund. Vi ser omedelbart att ämnet deltar i två satser. Den rör sig jämnt längs x-axeln. Längs z-axeln rör sig den först långsamt upp, stannar och accelererar sedan nedåt. Vi kan omedelbart anta att detta är rörelsen för ett objekt som kastas i en vinkel mot horisonten. Vi behöver praktiskt taget ingen förklaring.
I fig. 2 visar beroendet z = vot - gt² / 2. vo är den initiala vertikala hastigheten, g är accelerationen på grund av tyngdkraften, t är tiden. Efter att ha fått denna information ser vi omedelbart att rörelsen för ett objekt som kastas upp formellt avbildas här. Tiden här är en oberoende parameter. Formaliteten ligger i det faktum att tiden endast konventionellt kan avbildas som en koordinataxel. Därför är kurvan som visas inte en bana.
Om vi nu försöker se vad som kommer att hända om vi försöker skildra tiden som en funktion av kroppshöjd (fig. 4), kommer vi omedelbart till en absurditet: vi kan inte tro att tiden förändras beroende på positionen för något föremål i höjd. Av detta kan vi dra slutsatsen att det verkliga argumentet, den verkligt oberoende kvantiteten inte kan bytas ut mot funktionen, eftersom detta leder till ett absurt uttalande. (Även de forntida grekerna använde metoden för att bevisa det motsatta, från antagandet, med hjälp av vilket de kom till det absurda - och genom detta bevisade de antagandets felaktighet, absurditet).
Vi kan ta vilken process som helst: ändra ett träds tjocklek, mängden vattenflöde i en flod eller en gungas position beroende på (flöde av) tid. Dessa beroenden är inte förvånande för oss. Ett försök att skildra tiden som en funktion av dessa kvantiteter leder till absurditet. Även rent stilistiskt leder detta inte bara till absurdhet utan också till en oundviklig tautologi: i vissa perioder av förändringar i trädets tjocklek gick tiden snabbare. När allt kommer omkring innehåller ordet "perioder" begreppet tid. Det visar sig: vid vissa ögonblick (enhetligt aktuell) tid gick tiden snabbare.
Om vi tar ett beroende som inte inkluderar tid, till exempel beroendet av lufttryck på höjd, leder inte rollutbytet mellan funktion och argument till absurditet. Höjd över havet kan lätt uttryckas som en funktion av lufttrycket.
Därför kan vi dra slutsatsen: tid utan goda skäl kan inte representeras som en funktion av någonting. Och med tanke på att vi inte vet hur man mäter tid direkt, och tydligen kommer vi aldrig att kunna, kommer vi inte att kunna få skäl att representera tiden som en funktion av någonting.
Vi kan inte mäta tid ens mentalt. Även om vi hela tiden förväxlar begreppet "klockavläsningar" med "tid", måste vi komma ihåg att även mentalt med olika typer av mätningar kan vi aldrig jämföra två olika tidsvärden, utan bara två olika avläsningar av klockan.
Baserat på det föregående bör alla matematiska omvandlingar där tiden går in som en funktion av något antas vara snedvridande av verkligheten.
Slutsats
Detta är vårt bevis på att det i vår tid är möjligt att bli en mycket, mycket berömd forskare och samtidigt försumma några allmänt erkända vetenskapliga grunder, eller till och med helt enkelt inte känna dem, är över. För de läsare som är förvirrade efter att ha läst den sista frasen är det nödvändigt att lägga till lite information från vetenskapens historia. År 1905 skrev någon som senare av vissa kretsar kallades "den största forskaren i alla tider och folk" och andra liknande beteckningar, en artikel som senare kallades "relativitetsteorin" eller "relativismsteorin". I det bevisade han påstås att rörelsen med en konstant hastighet för alla objekt som vårt ovan beskrivna skåp (se avsnittet "Koordinater, koordinatsystem") kommer att orsaka en förändring i tid och längder som i skåpet självt,och i allt oändligt utrymme som är associerat med det (systemet med rörliga koordinater). I sitt "bevis" (tillsammans med många andra logiska fel) tillämpade han transformationer där tiden uttrycktes som en funktion av andra kvantiteter. Dessutom användes tiden som den verkliga axeln för det rörliga koordinatsystemet. Detta hände, som ni förstår, bara för att han inte kände till fysikens principer. Om han kände början, skulle det inte ens hamna att göra sådana förändringar. Forskare som var oense med honom och började argumentera för att hans slutsatser var felaktiga började kallas antirelativister (eller anhängare av etern). De som håller med honom kallas relativister. Ämnet för tvisten, ur fysikens principer, är inte värt ett jäkla. Båda, istället för att argumentera eller komma överens,borde helt enkelt ha sagt till författaren till "relativitetsteorin":
- Kära herr Einstein! Jag är ledsen, men det verkar som om du saknade ett par klasser i skolan, och det är därför du skrev en så konstig artikel.
Historier som detta händer när de enklaste sakerna inte lärs ut i skolan.
Men det konstiga i situationen är naturligtvis inte att någon Einstein en gång skrev en artikel som inte var särskilt korrekt (detta händer), eller att skolan inte undervisar om något som ska undervisas (detta kan också hända). Det konstiga är att Einsteins bröder med blod, som äger nästan alla media (och det borde inte vara det!) Och som påverkar publiceringen av läroböcker, låter fortfarande praktiskt taget ingen säga att Einstein bara är en "vetenskaplig" bubbla som blåses upp med flyg.
Tror du inte att det är hög tid att ta bort detta monopol från dem, och inte bara av vetenskapliga skäl? Den som, oavsett anledning, är benägen att störa manifestationen av vetenskaplig sanning, desto mer kommer att störa (störa!) Med sanningens manifestation, om mer viktiga intressen kan döljas bakom den (är dolda!).
Johann Kern, Stuttgart, [email protected]