Тема: Re: Физика Герца - 1-я картина 2/2
Автор: Вашкевич Виктор
Дата: 29/04/2006 19:41
 
22                        Введение
-----------------------------------------------

Вместе с авторами этих учебников и с упомянутыми 
физиками мы 
убеждены, что имеющиеся пробелы являются лишь 
пробелами формы 
и что неясности и неуверенность могут быть устранены 
надлежащей 
систематизацией определений, обозначений и осторожным 
выбором 
выражений. В этом смысле мы, как и все другие, 
признаем допу- 
стимость содержания механики. Однако достоинство и 
значение 
предмета требует, чтобы его логическая чистота 
признавалась не 
только по доброй воле, но чтобы она была также 
доказана полным 
и совершенным изложением механики так, чтобы была 
исключена 
Легче и, по общему мнению, надежнее судить о 
правильности 
рассматриваемой нами картины. Эта правильность не 
встретит возра- 
жений, если мы заверим, что она соответствует всему 
объему накоплен- 
ного до сих пор опыта, является совершенной и что все 
характерные 
черты нашей картины, которые в полном соответствии с 
тем, на что 
они вообще претендуют, воспроизводят наблюдаемые 
взаимоотно- 
шения между вещами фактически и правильно 
соответствуют этим 
взаимоотношениям. Правда, мы ограничиваем нашу 
уверенность 
только лишь содержанием накопленного до сих пор 
опыта, что же 
касается будущего опыта, то мы еще будем иметь случай 
вернуться 
к вопросу о правильности с этой точки зрения. 
Безусловно, эта 
осторожность покажется некоторым не только 
преувеличенной, но 
даже бессмысленной; по мнению многих физиков, просто 
немыслимо, 
чтобы даже в самых отдаленных данных опыта можно было 
обнару- 
жить что-либо такое, что было бы в состоянии внести 
изменения 
в твердо установленные принципы механики. И тем не 
менее то, что 
вытекает из опыта, может быть в свою очередь 
отвергнуто опытом; 
по-видимому, слишком благоприятное мнение об основных 
законах 
могло сложиться только потому, что в этих законах 
элементы опыта 
в некоторой степени скрыты и слились с неизменными, 
логически 
Логическая неопределенность изложения, которую мы 
только 
что подвергли критике, имеет также некоторые 
преимущества; она 
придает основам иллюзию неизменяемости; возможно, в 
период 

                           Введение                   
23
------------------------------------------------

зарождения науки и было разумно вводить это 
представление и 
мириться с его существованием в течение некоторого 
времени. Пра- 
вильность же картины в отношении всех случаев твердо 
установи- 
лась благодаря тому, что в случае необходимости 
резервировалось 
право использовать опытные данные в качестве 
определений, и наобо- 
рот. Однако в совершенной науке такое искание ощупью, 
такая 
иллюзия надежности недопустимы. При зрелом познании в 
первую 
очередь должна учитываться логическая чистота; только 
логически 
чистые картины должны проверяться в отношении их 
правильности, 
только правильные картины - в отношении их 
целесообразности. 
В случае крайней необходимости поступают иногда 
наоборот; изо- 
бретаются картины, подходищие для намеченных целей, 
затем они 
проверяются в отношении правильности и, наконец, 
освобождаются 
от внутренних противоречий.

Если последнее замечание справедливо лишь в некоторой 
сте- 
пени, то нам представляется вполне естественным, что 
рассматри- 
ваемая система механики обнаруживает максимальную 
целесооб- 
разность, когда она применяется к простым явлениям, 
для которых 
она и была создана, следовательно, прежде всего к 
действию силы 
тяжести и к задачам практической механики. Но на этом 
мы не 
должны останавливаться; следует помнить, что перед 
нами стоит 
задача проанализировать здесь не обычные потребности 
повседнев- 
ной жизни и не точку зрения прошедших эпох, а 
охватить весь объем 
современного знания физики и, кроме того, дать оценку 
целесооб- 
разности в том особом смысле, который мы точно 
определили в са- 
мом начале. В соответствии с этим мы должны поставить 
перед 
собой прежде всего вопрос: вполне ли ясна набросанная 
картина? 
Содержит ли она все черты, которые в состоянии 
различать совре- 
менное знание в движениях природы? На этот вопрос мы 
отвечаем 
решительным "нет". Не все движения, которые 
допускаются основ- 
ными законами и которые механика рассматривает как 
математи- 
ческие задачи для упражнения, встречаются в природе, 
но, с дру- 
гой стороны, о естественных движениях, силах, 
неподвижных соеди- 
нениях мы можем сказать больше, чем это делают 
общепринятые 
основные законы.

24                     Введение
---------------------------------------------------

Начиная с середины ХIX  столетия мы твердо убеждены в 
том,
что в природе фактически не существует никаких сил, 
которые 
могли бы нарушить принцип сохранения энергии. 
Значительно бо- 
лее древнего происхождения убеждение, что существуют 
лишь 
такие силы, которые могут быть представлены как 
результат взаи- 
модействий между бесконечно малыми элементами 
материи. Эти 
элементарные силы также не свободны. Их 
общепризнанные свой- 
ства состоят в том, что они не зависят от абсолютного 
значения 
времени и от абсолютного места в пространстве. Другие 
их свойства 
спорные. Выражаются ли элементарные силы только лишь 
в притя- 
жениях и отталкиваниях по линии соединения 
действующих масс, 
обусловлена ли их величина только расстоянием или 
зависит от 
абсолютной и относительной скорости и только от нее, 
должно ли 
приниматься во внимание ускорение или высшие частные 
произ- 
водные пути по времени - все это или принималось, или 
ставилось 

Однако, если даже нет единого внения по вопросу о 
всех опре- 
деленных свойствах, которые должны приписываться 
элементарным 
силам, тем не менее все сходятся во мнении, что из 
имеющихся уже 
наблюдений может быть выведено большее число свойств, 
чем то, 
которое содержится в основных законах. Мы убеждены в 
том, что 
элементарные силы, выражаясь неопределенно, должны 
иметь про- 
стой характер. То, что в данном случае имеет значение 
в отношении 
сил, можно в одинаковой степени отнести также и к 
неподвиж- 
ным связям тел, которые выражаются математически 
посредством 
уравнений условий между координатами и действие 
которых опре- 
делено принципом д'Аламбера. Математически можно 
написать 
любое конечное или дифференциальное уравнение между 
коорди- 
натами; при этом можно выдвинуть требование, чтобы 
это уравне- 
ние было удовлетворено. Однако не всегда может быть 
найдена суще- 
ствующая в природе физическая связь, соответствующая 
этому урав- 
нению. Нередко мы сталкиваемся с предположением, а 
иногда даже 
и с убеждением, что такая связь исключена природой 
вещей. Но 
как же тогда можно ограничить допустимые уравнения 
условий? 
Где же граница между ними и воображаемыми 
уравнениями? Часто 

         Введение                       25
----------------------------------------------------

удовлетворялись тем, что рассматривали только 
конечные уравне- 
ния условий. Но это ограничение заходит слишком 
далеко, так как 
в естественных проблемах неинтегрируемые 
дифференциальные урав- 
нения могут фактически появляться как уравнения 
условий. 

Одним словом, как в отношении сил, так и в отношении 
неподвиж- 
ных связей наша система принципов содержит все 
существующие 
в природе движения, но одновременно она содержит 
также много 
таких движений, которые не существуют в природе. 
Система, кото- 
рая исключала бы эти последние или хотя бы часть из 
них, лучше 
отражала бы действительные взаимоотношения вещей и в 
этом смысле 
была бы, следовательно, более целесообразной. Но мы 
должны про- 
верить целесообразность нашей картины еще и в другом 
направле- 
нии. Является ли наша картина простой? Экономна ли 
она в отно- 
шении несущественных черт, т.е. в отношении таких 
черт, кото- 
рые приписываются нами, правда, в допустимой форме, 
но все же 
произвольно, существенным чертам природы? При ответе 
на этот 
вопрос наши сомнения снова сталкиваются с 
понятием "силы". 

Нельзя отрицать, что в очень многих случаях силы, 
вводимые нашей 
механикой при рассмотрении физических вопросов, 
аналогичны ра- 
ботающим на холостом ходу колесам, исключаемым из 
общей системы 
повсюду, где требуется описать действительные факты. 
В простых 
случаях, на основе которых механика трактовалась 
первоначально, 
это, правда, не имеет места. Тяжесть камня, сила руки 
представ- 
ляются такими же реальными, такими же допустимыми для 
непо- 
средственного восприятия, как и вызванные ими 
движения. Но 
стоит только перейти к движению звезд, и мы будем 
наблюдать уже 
другие соотношения. Здесь силы никогда не были 
предметом непо- 
средственного опыта; весь наш прежний опыт относится 
только 
к кажущемуся месту созвездий. Также и в будущем мы не 
надеемся 
воспринимать эти силы, ибо будущий опыт, как мы 
ожидаем, кос- 
нется снова лишь положения светящихся точек на небе, 
какими 
нам представляются звезды.

Только при выводе данных будущего из данных 
прошедшего 
опыта временно появляются в качестве вспомогательных 
величин 
силы тяготения, которые вскоре снова исчезают из 
рассмотрения.

26             Введение
-------------------------------------------
 
В общем точно также дело обстоит при рассмотрении 
молекулярных 
сил, химических сил, многих электрических и магнитных 
действий. 
И если теперь, опираясь на более зрелый опыт, мы 
вернемся к про- 
стым силам, в существовании которых у нас не было 
никаких сом- 
нений, то мы увидим, что эти силы, воспринимаемые 
нами с убеди- 
тельной достоверностью, во всяком случае не были 
действительными 
силами. Влечение каждого тела к земле, которое мы, 
как нам ка- 
жется, воспринимаем непосредственно, это влечение, 
как нам под- 
сказывает более зрелая механика, не отражает 
действительности; 
оно является результатом необъятного числа 
действительных сил, 
которые притягивают атомы к атомам Вселенной, причем 
общий 
результат действия этих сил представляется нам в виде 
отдельной 
силы.Следовательно, и здесь действительные силы 
никогда не были 
предметом прошлого опыта, точно также мы не надеемся 
встретиться 
с ними и в будущем опыте. Они незаметно появляются 
только при 
выводе данных будущего опыта из прошлого опыта, а 
затем снова 
исчезают. Но даже если бы эти силы были введены в 
природу только 
нами, мы все же не могли бы считать их введение 
нецелесообразным. 
Нам заранее было ясно, что невозможно полностью 
исключить из 
наших картин несущественные соотношения. Мы можем 
лишь тре- 
бовать максимального ограничения таких соотношений и 
разумной 
осмотрительности в их использовании.

Но можно ли утверждать, что физика всегда может 
экономно идти 
в этом направлении? Напротив, не была ли она 
вынуждена чрез- 
мерно заполнить мир самыми разнообразными видами сил: 
силами, 
которые сами никогда не появляются, и даже такими 
силами, кото- 
рые действуют вообще только в самых исключительных 
случаях? 
Мы видим, например, что на столе лежит кусок железа в 
состоянии 
покоя. В соответствии с этим мы предполагаем, что не 
имеется ника- 
ких причин движения, никаких сил. Физика, которая 
построена 
на основе нашей механики и которая предопределяется 
этой осно- 
вой, учит нас другому. Каждый атом железа 
притягивается к каждому 
другому атому Вселенной посредством силы тяготения. 
Однако 
каждый атом железа, кроме того, магнитен и благодаря 
этому свя- 
зывается с каждым другим магнитным атомом Вселенной 
новыми 

  Введение             27
-----------------------------------------------

силами. Но тела Вселенной в свою очередь наполнены 
движущимся 
электричеством, и это электричество порождает новые 
сложные 
силы, которые действуют на каждый атом железа. И 
поскольку ча- 
стицы железа сами содержат электричество, мы снова 
должны будем 
принимать в расчет еще и другие силы, а вместе с ними 
еще и дру- 
гие виды молекулярных сил. Некоторые из этих сил 
весьма значи- 
тельны; если бы из всех этих сил действовала только 
одна часть, 
то железо было бы разорвано на куски. Но в 
действительности все 
эти силы так уравновешивают друг друга, что их 
результирующая 
равна нулю, и несмотря на тысячи существующих причин 
движе- 
ния, оно все же не наступает, и железо остается в 
состоянии покоя. 
Если мы изложим эти концепции людям, мыслящим 
независимо,
кто же в них поверит? Кого мы сможем убедить, что мы 
говорим
о действительных вещах, а не о картинах пылкого 
воображения? 
Но даже и мы сами невольно призадумаемся, простейшим 
ли обра- 
зом мы описали и отобразили покой железа и его 
частей? Вначале 
кажется сомнительным, можно ли вообще избежать этого 
услож- 
нения, но несомненно, что та система механики, 
которая избегает 
или исключает его, более проста и в этом смысле более 
целесооб- 
разна, чем рассматриваемая здесь система, которая не 
только до- 
пускает такие представления, но даже навязывает их 
нам.

Сформулируем еще раз в самой краткой форме те 
сомнения,
с которыми мы сталкиваемся при рассмотрении обычного 
изложения 
принципов механики. Что касается формы, то нам 
казалось, что 
логическое значение отдельных высказываний 
установлено недоста- 
точно ясно. Что же касается самого предмета, то нам 
казалось, что 
рассматриваемые механикой движения не полностью 
совпадают 
с естественными движениями, которые должны 
рассматриваться. 
Некоторые свойства естественных движений не 
учитываются в меха- 
нике; многие отношения, которые рассматривает 
механика, в при- 
роде, по-видимому, не существуют. Если даже эти 
доводы будут 
признаны правильными, мы все же не встанем на ту 
точку зрения, 
что обычное изложение механики должно поэтому 
потерять или поте- 
ряет в будущем свою ценность и свое привилегированное 
положение. 
Однако эти доводы могут быть достаточным оправданием 
тому, что 

28        Введение
--------------------------------------------

мы обратимся к другим изложениям, имеющим некоторые 
преиму- 
щества в отношении указанных недостатков и более 
подходящих
к описываемым явлениям.
 
 

Просмотр всех сообщений по данной теме
Полный список

Тема Автор Дата
Физика Генриха Герца Виктор Вашкевич 29/04/2006 07:45
Преамбула физики Герца Виктор Вашкевич 29/04/2006 07:54
Физика Герца - 1-я картина 1/2 Виктор Вашкевич 29/04/2006 19:36
Re: Физика Герца - 1-я картина 2/2 Вашкевич Виктор 29/04/2006 19:41
Re: Физика Герца - 2-я картина Вашкевич Виктор 29/04/2006 19:48
Физика Герца - 3-я картина 1/3 Вашкевич Виктор 29/04/2006 20:26
Физика Герца - 3-я картина 2/3 Вашкевич Виктор 29/04/2006 20:30
Физика Герца - 3-я картина 3/3 Вашкевич Виктор 29/04/2006 20:34
Re: Физика Герца Ethiromaniac 24/07/2006 15:18
Виктор! Даёшь 4-ю картину! Реальный 09/09/2006 16:49
Вступайте в секту! :-) Реальный 09/09/2006 17:05