Vi er næsten blevet lært, at vores ministre er skurke. Men hvis jeg siger, at du i vor tid kan blive en meget, meget berømt videnskabsmand og samtidig forsømme nogle af de almindeligt anerkendte grundlæggende videnskaber eller endda ikke kende dem, så vil ingen sandsynligvis tro mig. Og nu vil jeg fortælle dig om en sådan sag uden at forlade kasseapparatet. Og alle vil ikke kun bemærke, at denne "meget, meget store videnskabsmand" er kendt for dem, men vil også forstå, at han virkelig er en dunno. Og hans uvidenhed var, at han ikke kendte fysikens principper.
For at forstå alt, hvad der vil blive diskuteret, behøver du ikke være meget smart eller have en forkærlighed for fysik eller matematik. Vi vil tale om meget enkle ting, som vi alle kan forstå, og som måske skulle fortælles i skolen. Når alt kommer til alt, taler vi kun om begyndelsen. Du skal bare følge historiens gang og i et øjeblik blive distraheret fra nøje at undersøge udskæringen af din nabos kjole eller, hvis du er en mand, fra at evaluere andre glatte konturer.
Viden om vores samfunds historie betragtes som så vigtig, at ikke kun børn af politikere, men alle andre er tvunget til at studere det i skolen. Men historien om fremkomsten og udviklingen af fysik eller dens begyndelse er måske blevet undervist tidligere, og nu studerer ingen, nu går de straks videre til "essensen af sagen". Det er muligt, at dette blev gjort for at behage tilhængerne af en meget, meget berømt videnskabsmand, så ikke alle straks skulle gætte på, at det idol, de prædikede, bare var en dunno. Og hvis du ikke ved dette endnu, så vil du nu se, hvad en sådan forsømmelse af de mest elementære begreber kan føre til, og endda allerede har ført. Så vi begynder at stifte bekendtskab med, hvad der kan være
Begyndelsen af fysik
Definitioner
Sanserne er grundlaget for enhver opfattelse og bevidsthed om naturen
Alle vores koncepter opstod fra tilstedeværelsen af vores sanser. En blind person kan ikke have et koncept om farve, en døv person kan ikke have et koncept for lyd. Ikke alle seende mennesker kan skelne mellem farver. Det er allerede umuligt for dem at forklare, at vores verden er delvis rød og grøn, delvis gul og lilla. Derfor kan det hævdes, at de fleste seende mennesker ikke kun har synsorganer, men også organer til at genkende farve og farve.
Salgsfremmende video:
En person uden berøringsorgan ville ikke være i stand til at skelne hårdt fra elastisk eller blød, kold fra varm. Uden tilstedeværelsen af sanser ville han vide mindre om vores verden end ormen ved. Men hvad kan jeg sige, han ville simpelthen ikke eksistere.
Vi har meget mere end 5 sanser. Vi kan ikke kun se, høre, røre ved, lugte og smage. Vores øjne kan skelne hældning fra hældning, lodret fra hældning. Vi har en følelse af balance, takket være hvilken vi ikke kun lærer at gå på to ben, men også hoppe på et ben. Gennem en følelse af balance kan vi lære at køre både en tohjulet og enhjulet cykel. I mange tilfælde kan vi ikke kun estimere bevægelseshastigheden, men også afstanden, både ved hjælp af synet og ved hjælp af hørelse. Derudover har vi i en eller anden grad en udviklet følelse af tid.
Takket være vores sanser har vi udviklet en bestemt idé om verden omkring os. Det er ikke altid korrekt, fordi vores bevidsthed, vores hukommelse, vores evne til at tænke logisk, også er involveret i udviklingen af denne idé, og alt dette er langt fra at være tæt på ideelt for alle.
Fysik lægger ikke mærke til smag eller lugt, fordi vores smag og lugtorganer er mere med henblik på mad og forplantning. Fysik studerer kun livløse natur og livløse objekter.
Stof
Alt, hvad der kendes ved hjælp af vores sanser, er materielt. Men materiale er også det, der anerkendes som sådan som et resultat af vores bevidsthed, forståelse af naturen. Ved hjælp af refleksion og bevidsthed kan vi få en idé om nogle af de naturlige fænomener, der er utilgængelige for vores opfattelse direkte gennem vores sanser.
Immaterielt tomt rum omkring materielle genstande. Tomhed er fraværet af materielle genstande. Tomrummet modstår ikke bevægelse af materielle genstande. Tomt rum, trods fraværet af stof i det, menes at være kontinuerligt og sammenhængende. Det er umuligt at bevæge sig fra et punkt i rummet til et andet punkt fjernt fra det uden at gå gennem sekvensen af alle punkter langs bevægelseslinjen. Vi falder ikke ind i "hullet" hvor som helst, fordi rummet pludselig ender. Rummet er uendeligt og afbrydes ikke nogen steder.
Alt materiale kan ændres.
Tom plads er idealisering. Når vi befinder os på et hvilket som helst tidspunkt i rummet, kan vi se stjerner, og derfor er der i det mindste lyspartikler på ethvert tidspunkt i rummet. Et utal af forskellige legemer bevæger sig (fluer) i det tomme rum med meget forskellige hastigheder i alle retninger - stjerner, planeter, asteroider og mange andre meget mindre objekter.
På rækkefølgen af vores ideer
I hvilken rækkefølge opstod vores opfattelser fra vores sanser? Vi ved aldrig. Fra enkel til kompleks? Men hvad er simpelt, og hvad er vanskeligt? For mange mennesker er det meget vanskeligt at drage logiske konklusioner, generaliseringer eller gå til abstraktioner. Derfor forsøges her yderligere at gøre med et minimum af sådanne mentale operationer. Men selvfølgelig kan forskellige mennesker se det anderledes.
1. Overfladen af kroppen, objekt
Et af de enkleste begreber set fra praksis er overfladen af en krop, en genstand. Kroppens overflade er for eksempel det, du kan se, når din kæreste eller din ven vises foran dig i Eve-kostume eller følgelig Adam. Denne overflade af kroppen kan både ses og berøres. Du kan lugte det. Du kan endda smage på det. Og hvis du gør alt dette med den rette takt, så får ikke kun dig, men også din kæreste eller din ven noget glæde af det. Men som allerede nævnt ovenfor studerer fysik kun livløs natur. Derfor er overfladen af kroppen noget mere almindeligt set fra fysikens synspunkt. Dette er grænsen mellem kroppen og miljøet. Det kan både berøres og ses. Men de lugter ikke længere og selvfølgelig smager de ikke. Fysikere er på en måde asketikere. Fysik studerer ikke overfladen af individer. I det mindste ikke i åbningstiden.
Tag overfladen af stenen. Uanset hvilken form den har, er det let at forklare for alle, hvad vi mener med dette. Det er her, stenen begynder, dens grænse.
2. Ansigt eller side af kroppen, objekt
Hvis stenen er fliset, kan en del af overfladen være relativt flad og have en skarp kant på overfladen, hvilket er let at føle med fingrene og se med øjnene. Tilstrækkeligt flade og stærkt begrænsede dele af en genstands overflade kaldes ansigter. Hvis to lignende sten påføres med deres ansigter mod hinanden, vil der næsten ikke være nogen afstand mellem dem i kontaktområdet. Facetkonceptet kunne være meget nyttigt ved opførelsen af gamle stenmure eller bygninger. For at stenene skal ligge godt, støt oven på hinanden, er det bedre at sætte dem ansigt til ansigt. For endnu større stabilitet blev et lag blødt vådt ler anbragt mellem kanterne, og endnu senere et lag af en speciel opløsning. Dette førte til, at muren ikke kun blev stærkere, men også bedre holdt varme og dæmpede lyde.
Kanterne på genstande i hverdagen kaldes sider. Husk for eksempel sætningen: "Den øverste side af bordpladen er poleret."
3. Linie
Hvis en sten har to fliser, der grænser op til hinanden, er deres fælles kant også tydelig synlig, let mærket og forklaret. Dette er linjen.
4. Punkt
Stenen kan have tre sammenhængende fliser. Deres fælles grænser er dannet af tre linjer. Konvergensen (grænsen) mellem de tre linjer er også let mærkbar og forklarbar. Dette er pointen.
Idealisering af begreberne overflade, ansigt, linje og punkt
Over tid voksede dygtigheden hos de gamle bygherrer, henholdsvis højere krav dukkede op til forarbejdning af sten eller andre byggematerialer. Dette kan føre til udseendet af koncepterne for et plan, et fladt ansigt, en lige linje og en mangel på dimensioner på et punkt. Disse er allerede rent mentale, idealiserede begreber. Her bevæger vi os væk fra den taktile verden, fra den verden, der kendes ved hjælp af vores sanser og overføres fuldstændigt til den verden, der er skabt af sindet, til abstraktionens verden. Denne fiktive eller abstrakte verden fra starten mister nogle af sine forbindelser med den virkelige verden. Men dette er ikke en verden af uhæmmet fantasi, der kan findes i fiktion. Nej, denne verden stræber efter den størst mulige bevarelse af virkeligheden. Men en vis grad af fantasi er nødvendig i ham. Enhver fantasi indeholder faren for at være for langt væk fra virkeligheden. Vi skal være klar til dette allerede nu på tidspunktet for overvejelse af fysikens principper.
Ved hjælp af vores sanser kan vi ikke være sikre på, at vi står over for et rigtigt plan eller et ideelt ansigt, en rigtig lige linje eller et punkt. Men når vi ser en poleret overflade foran os, har vi en tendens til at tro, at den er perfekt glat, perfekt lige. Når vi undersøger det gennem et mikroskop, er vi overbeviste om, at dette langt fra er tilfældet. Ideelle overflader, kanter, lige linjer og punkter kan kun eksistere i vores bevidsthed, i vores fantasi. De findes ikke i naturen. Men begreber om dem er nyttige i teoretisk forskning.
1. Punkt
Et punkt siges at være dimensionsløst. Vi kan hverken se eller føle meget små genstande. Men vi kan præsentere dem. Euclid, den store antikke græsk, sagde: "Pointen er det, der ikke har nogen dele." Pointen betragtes som det enkleste koncept for geometri.
2. Linie
- dette er sporet fra punktets bevægelse. Selvfølgelig, hvis vi ikke kan se pointen, så kan vi ikke se linjen. Men vi kan se en spindelvævetråd eller et spor fra blyantens bevægelse på papiret. Det er ikke svært at forestille sig en linje.
3. Lige linje
- en linje, der kan projiceres til et punkt. Ikke alle kender ordet projektion, så du kan sige det forskelligt: En lige linje er en linje, der i en bestemt position i forhold til øjet kan ses som et punkt.
4. Overflade
Er grænsen for et objekt eller grænsen mellem to miljøer, for eksempel mellem vand og luft.
Et specielt tilfælde af en overflade er et spor fra en linjes bevægelse.
Et endnu mere specielt tilfælde af en overflade er et plan. Dette er en overflade, der i en bestemt position i forhold til øjet kan ses som en lige linje.
Idéen om et fly gives af den rolige overflade af vandet i skibet.
5. Parallelle linjer
To lige linjer på et plan krydser normalt. Dette betyder, at de successivt nærmer sig eller bevæger sig væk fra hinanden langs deres længde. Hvis lige linjer på flyet ikke krydser hinanden, kaldes de parallelle. Det betyder, at de ikke nærmer sig hinanden langs deres længde og ikke bevæger sig væk fra hinanden.
To parallelle linjer kan projiceres på et andet plan som to punkter. For øjet smelter de imidlertid sammen i en linje i det fjerne (som en sporvogns skinner).
Måling af længder og afstande, ret vinkel
Men ikke kun disse ideelle begreber burde være opstået. Parallelt med ideelle geometriske begreber skulle helt reelle begreber af stenens størrelse, længden af deres ansigter og deres vinkeldimensioner og frem for alt begrebet en ret vinkel have opstået. Bygningselementer, sten, mursten samt plader og bjælker skal generelt have ret vinkler.
Højre vinkel, vandret, lodret
1. To krydsende lige linjer på planet danner to spidse og to stumpe vinkler. Den spidse vinkel er mindre end stump. Hvis alle fire hjørner er lige til hinanden, har de ret. Linjerne, der danner dem, er vinkelrette på hinanden.
2. Hvis vandet ikke strømmer overalt, er dets overflade vandret. Den rolige overflade af vandet i skibet er vandret. Alle linjer på denne overflade er vandrette.
3. Tråden, hvorpå lasten hænger, er lodret. I ethvert plan, der passerer gennem tråden, danner den en ret vinkel med vandoverfladen.
4. Kanterne på de fleste bygningselementer er flade rektangler. Alle deres grænselinjer krydser hinanden vinkelret.
Længde, afstand
Når behovet opstod for at måle længde, anvendte udøvere en række forskellige metoder og længdemålinger til dette. Målt ved toppe, albuer, fødder (fødder), arshins, trin og kropslængde. Først målte de kun "i naturen" på overfladen af det målte objekt. Udviklingen af militære anliggender krævede måling af længder på afstand (eksternt). Dette krævede anvendelse af metoder til måling af længder, afstande baseret på måling af sider og vinkler af trekanter.
1. Linjens længde måles langs den. Afstanden mellem to punkter måles langs den lige linje, der forbinder dem. Afstanden mellem to bygder måles langs veje, der forbinder dem, eller afhængigt af målene med målingen langs "luft" -linjen.
2. Længde måles ved hjælp af landespecifikke prøver (længdeenheder) ved successivt at lægge disse prøver langs den målte linje. Hvis længdeprøven er lavet i form af et hjul, måles længden ved antallet af omdrejninger. Prøvelængden kaldes i de fleste lande en meter (en meter). 1 meter (1 m) er opdelt i 100 centimeter (100 cm), 1 cm i 10 millimeter (10 mm). Lange afstande måles i kilometer (km). 1 km = 1000 m (1000 meter).
Koordinater, koordinatsystemer
Begrebet rum opstod på basis af udvidelsen af materie, materielle objekter. Uden tilstedeværelsen af materielle objekter, kroppe, ville det være umuligt at få begrebet længde, afstand og bevægelse og derfor om rummet. Når vi overvejer bevægelse af noget i det tomme rum, på vand eller i luften, fastsætter vi dets position i forhold til ethvert fast materiale, håndgribelig krop. Først da kan vi forestille os at bevæge os i forhold til de mentale punkter i rummet. En teoretisk overvejelse af bevægelsen af objekter krævede bestemmelse af objektets position og registrering af denne position. Til dette formål er koordinatsystemer opfundet. Disse er aksesystemer, der er rent mentale lige eller buede linjer, men som har en reel analogi.
Vi kan få konceptet med et rektangulært koordinatsystem, hvis vi f.eks. Måler afstande fra nederste venstre bageste hjørne af kabinettet i din lejlighed. Længden langs kabinets nederste kant, parallelt med rummets væg, kan vi kalde ordinaten X (længden langs aksen eller X-koordinaten). Længden langs den anden kant rettet mod væggen kaldes Y-ordinaten (længden langs Y-aksen eller koordinaten). Længden op langs kanten af kabinettet er ordinaten Z (længden langs aksen eller Z-koordinaten). Placeringen af ethvert punkt A (ethvert objekt) i skabet kan vi nu bestemme ved hjælp af 3 tal. Ved at måle centimeter afstanden til punkt A fra skabets venstre lodrette væg langs en linje parallelt med X-koordinaten får vi ordinaten XA i centimeter, for eksempel XA = 27 cm. Efter at have målt afstanden til punkt A fra kabinettets bagvæg langs en linje parallelt med Y-koordinaten,vi får ordinaten Y - i centimeter, for eksempel Y - 35 cm. Når vi nu har målt afstanden til punkt A fra kabinettets bundvæg, modtager vi ordinaten Z - i centimeter, for eksempel Z - = 121 cm. Nu kan vi allerede ret videnskabeligt henvende os til vores husstand og at fortælle:
- Bring mig Masha, tak, fra skabet en genstand bestemt af koordinaterne 27, 35, 121. Og Masha, bevæbnet med en lineal, vil efter et stykke tid bringe os det ønskede objekt. Hvis vi ønsker at modtage et andet objekt på samme måde, skal vi først bestemme og nedskrive dets koordinater.
Ubelejligt? Men af begrundelse af videnskabelig art viste det sig at være meget praktisk og har været brugt i flere hundrede år. Sejlere bruger også et lignende system, men de er altid på havoverfladen, og det er nok for dem at bestemme to tal. Deres koordinater er "bundet" til havets overflade og kaldes ganske forskelligt - bredde og længdegrad.
Når vi kører i en bil, kan vi "bestemme" vores position på navigatøren. Dette navigationssystem betragter os som de sidste idioter og fortæller os ikke vores koordinater, men ved at kende destinationen for vores tur fortæller det os blot:
- Efter hundrede meter, du fjols, drej til højre!
Men du skal være enig i, at denne metode til at "bestemme positionen" har sin egen fordel. Faktisk er det ikke for ingenting, at nogle "i al alvor" undertiden siger: "Jeg er en fjols - og jeg har det godt!" Det giver ikke altid mening at "komplicere dit liv."
For at bestemme placeringen af objekter uden for kabinettet på samme måde skal vi mentalt fortsætte de tilsvarende koordinater og på samme måde bestemme de 3 nødvendige længder. Når måling i naturen med en lineal bliver umulig, bruges fjernmåleudstyr.
I teorien bestemmes placeringen af et punkt i rummet kun ved hjælp af et system af tænkelige koordinater. Det mest anvendte rektangulære koordinatsystem. I den er alle akser vinkelret på hinanden.
Hastighed og tid
Opgaverne tildelt folk, både i fredelige og militære anliggender, blev mere og mere komplicerede hver dag. Da samfundet udviklede sig, blev det nødvendigt at måle ikke kun afstande, men også bevægelseshastigheden for mennesker eller genstande. Begrebet hastighed er forbundet med ord hurtigere eller langsommere, før eller senere. Alle disse ord er forbundet med begrebet tid. For at bestemme bevægelseshastigheden var det nødvendigt at måle ikke kun objekternes bevægelser, men også den tid, hvor denne bevægelse fandt sted.
For lidt over hundrede år siden ville et par linjer have været viet til disse to koncepter. Når du taler om tid, skal du nøje afveje dine ord.
Hvad er klokken? Du kan ikke røre ved det, se det og lugte det. Men det faktum, at et objekt bevæger sig, og at det ene objekt bevæger sig hurtigere end et andet, bemærker vi med det samme. Den, der har en højere bevægelseshastighed, vil køre denne afstand hurtigere på kortere tid.
Vi kan sige mange kloge ord om tiden. Vi kan sige, at tiden er et udtryk for kontinuiteten og varigheden af enhver proces og begrænsningen (finitet) af de virkende kræfter. På grund af alle kræfter i naturen er det umuligt at straks flytte noget objekt fra et punkt i rummet til et andet. Men dette tilføjer lidt til vores forståelse af tid som en fysisk enhed.
Vi kan ikke måle tiden direkte. Alle udtryk som "daggry snart", "allerede midnat", "der er stadig meget tid tilbage før solnedgang", "dag og nat, dag væk" inkluderer på en eller anden måde begrebet tid, men overalt sammenligner vi det med den daglige rotation af jorden omkring sin akse … Vi har ingen anden måde at måle tid på og kan ikke være.
Praktiserende tænker ikke for meget på essensen af tid. De blunder heller ikke i denne situation. Der blev opfundet solur, sand, vand, tyngdekraft (drevet af en belastning), fjeder og kvartsure. For ikke så længe siden blev der bygget et atomur, der er berømt for at være mere præcist end den daglige rotation af jorden. Men vores tidsbegreb er forbundet med jordens rotation og andre kosmiske fænomener, og intet atomur kan ændre noget i dette. Vi måler ikke tid, men vi tæller antallet af tidligere periodiske processer i en eller anden målemekanisme eller kosmisk fænomen, og så siger vi, at der er gået så meget tid. Og i sammenligning med varigheden af de periodiske processer, vi bruger, måler vi hastigheden eller varigheden af andre ikke-periodiske processer, for eksempel hastigheden af en hestes løb eller fuglens flugt.
Teoretikere har altid haft flere problemer. De måtte vise hastighed på papir. Enhver afstand kan altid vises i en bestemt skala, repræsenteret på et ark papir. Hvordan vises bevægelseshastigheden for enhver krop? Hvordan viser tiden?
Nu virker denne opgave latterlig for os. Tegn en rumlig bevægelse langs den ene linje og længden af tiden langs en anden, vinkelret på den. Som en normal anden koordinat. Selvfølgelig kan dette gøres. Men før det var det nødvendigt at tænke på det. Og det var ikke let at tænke på det, fordi det ikke kun var en vej ud af situationen, men også en intuitiv fejl, der muligvis førte til store konsekvenser.
På papir kan du udskyde bevægelse i den ene retning og i den anden, vinkelret på den. Hvis vi taler specifikt om rumlige forskydninger, er der ingen fejl her. Vi kan grafisk, i en bestemt skala, repræsentere kroppens position på et vandret, lodret eller skråt plan. Men tiden er ikke vinkelret på nogen af de rumlige planer. Det er hverken placeret langs eller på tværs af nogen af de geografiske koordinater. Derfor er en sådan grafisk gengivelse af tiden en forvrængning af virkeligheden. Det reducerer tiden til placeringen af en almindelig rumlig koordinat. Teoretikere skal altid huske, at tid ikke er en rumlig koordinat, at et sådant tidsbillede er en ren formalitet, der ikke afspejler virkeligheden, desuden fordrejer den. Men folk har en meget stærk vane. Hvad de gør første gang efter lang overvejelse, anden gang gør de det næsten automatisk uden tøven. De blev vant til at skildre tid i form af en almindelig koordinat og holdt op med at være opmærksomme på, at det ikke var. Før eller senere skulle dette have ført til en fejl i fortolkningen af teoretiske resultater eller eksperimentelle data.
Der var naturligvis en korrekt vej ud af situationen. Kroppens position på flyet kan repræsenteres af punkter, for eksempel hvert sekund. Vi ville få en række punkter, hvor vi kunne bedømme kroppens hastighed ikke kun langs den ene akse, men også langs den anden samtidigt. Nogle gange ville dette billede endda være meget bekvemt, da størrelsen på linjesegmentet, der forbinder et af de opnåede punkter med det næste, ikke kun giver en omtrentlig grafisk værdi af hastigheden i bevægelsesplanet, men også dets retning. Det er vanskeligt at bedømme den generelle bekvemmelighed ved et sådant billede, men det ville altid være korrekt og ville ikke føre til falske overbevisninger (fig. 1).
Figur: 1
Behovet for en tidsakse dukkede først op, måske i beskrivelsen af Galileos eksperimenter, da han studerede kroppens lodrette fald. Hvis vi skildrer dette på papir i prikker hver tiendedel af et sekund langs en lodret linje, så kan vi selvfølgelig se, at faldets starthastighed er relativt lille, og i slutningen af faldet er den stor. Men grafen vil være meget smukkere, hvis vi for klarheds skyld introducerer en rent formel tidsakse og viser bevægelsen ikke kun langs en lodret linje i form af en sekvens af punkter, men også langs "tidsaksen" (figur 2. En graf over bevægelsen af en sten, der er kastet op, vises).
Figur: 2
I dette tilfælde kan vi forbinde punkterne med en glat kurve og få information for hvert øjeblik i tiden. Den eneste ulempe er, at denne kurve ser nøjagtig den samme ud som om vi ikke havde kastet en sten op, men kastet den i en vinkel på jordens overflade. Hvis den vandrette akse erstattes i den passende skala af den rumlige akse X, parallelt med jordoverfladen, vil analogien være komplet (fig. 3).
Figur: 3
Men måske med dette enkle eksempel opdagede vi ved et uheld, at tiden er en usynlig kasse, der bevæger sig ensartet langs den vandrette X-akse? Eller er denne idé for skør for dig?
Vi ser, at man allerede i dette enkle eksempel kan forveksle essensen af det, der er afbildet, fordi vi har repræsenteret tiden i form af en koordinatakse.
Lad os prøve at overveje essensen af tid så meget som muligt. Afstanden kan ofte ikke kun måles, men også dobbelttjekket denne måling. Vi kan slet ikke måle tid. Vi tæller altid antallet af gentagne processer, der forekommer i enhver mekanisme, der tjener til at "måle" tid. Vi tæller antallet af jordens omdrejninger omkring dens akse, antallet af vanddråber eller antallet af pendulets svingninger og kalder denne gang. Derefter sammenligner vi arbejdet med disse mekanismer og siger, at en af målemetoderne er mere nøjagtige end den anden. Vi betragter tidsforløbet i sig selv som absolut ensartet. Men vores tidsbegreb opstod netop ved observation af periodiske processer i naturen. Vi har ingen anden måde at "måle" tid på og kan ikke være. Vi bedømmer varigheden af ikke-periodiske processer ved at sammenligne dem med varigheden af periodiske processer.
Hvis noget ændrer sig i urets mekanisme, og det begynder at tikke hurtigere eller langsommere, ændres tidsforløbet fra dette? Selvfølgelig ikke, siger vi. Selvom vi faktisk slet ikke ved, hvordan man måler tid. Vi måler kun antallet af gange en proces gentages og sammenligner det med antallet af gange en anden proces gentages. Vores tid er et mål for procesforløbet sammenlignet med et mål for forløbet af en anden proces. Således deler vi jordens revolution omkring sin akse i timer, minutter og sekunder. Og i et split sekund. Forløbet af enhver proces, tidligere var det Jordens tur eller en dag, vi betragter konstant og ensartet, og derfor har vi ret til at repræsentere et ensartet tidsforløb. Tiden afhænger ikke af os eller af vores handlinger. Desuden troede vi indtil for nylig, at intet i verden kan ændre den ensartede tid. Overalt i universet er strømmen af tid den samme. Vi har ingen grund til en sådan erklæring, men desto mere er der ingen grund til en modsat erklæring.
To rumlige koordinater kan vendes på papir, dette vil ikke føre til en stor tragedie. Men kan tidens "akse" udskiftes med koordinataksen? I grafen beskrevet ovenfor (fig. 2) blev bevægelsen af den krop, der blev kastet, præsenteret som en funktion af tiden, og vi fik fra dette nogle oplysninger om ligernes opførsel, når de faldt. Lad os prøve at bytte dem og repræsentere tiden som en funktion af kropsbevægelse under et kast og efterfølgende fald. Først stiger tiden hurtigt afhængigt af Z-koordinatens vækst, og derefter falder koordinaten igen, og tidens vækst sænkes ned … (fig. 4).
Figur: 4
Nej, du lytter bare til disse ord: tiden ændres afhængigt af bevægelsen af en rullesten! Ja, det være sig en hval eller en flok hvaler, al vores erfaring, hele vores inderside protesterer mod det faktum, at tiden kan afhænge af bevægelsen af nogle objekter. Nej, det kan ikke være. En sådan absurditet er opstået i vores sind kun af den grund, at vi har glemt, at tiden kun kan være en konstant og jævnt voksende parameter, men på ingen måde kan den være en funktion af noget.
Teoretikere gør normalt lidt i praksis, men de er bedre teoretiske. Følelsen af dette giver anledning til en så enorm indbildskhed hos nogle af dem, at de mister al kontrol over, hvad de gør, og hvad de siger. For eksempel introducerer de et koordinatsystem, der er forbundet med et bevægeligt objekt, og efter at have udført et vist antal matematiske transformationer tillader de sig selv at erklære, at bevægelseshastigheden for et eller flere mikroskopiske objekter påvirker hele det uendelige rum, angiveligt forbundet med dette objekt, og endda for tidens gang i dette "bevægelige koordinatsystem". I deres indbildskhed kan de ikke kun glemme, at kun en lille genstand bevæger sig. De glemmer, at bevægelsen af et uendeligt stort rum, angiveligt forbundet med det, faktisk er en rent imaginær, imaginær bevægelse. Desuden glemmer deat "tidsaksen", angiveligt bevæger sig sammen med dette system og angiveligt vinkelret på en hvilken som helst af akserne i de rumlige koordinater (og det er sådan!?), simpelthen ikke eksisterer. Tidsaksen er en fiktion, en gang opfundet for at gøre det lettere at grafisk repræsentere bevægelse som en funktion af tiden. Derfor kan den ikke på nogen måde bevæge sig med objektet eller sammen med det bevægende system af rumlige koordinater. Tidsaksen er en fiktion, tidsaksenes bevægelse er en fiktion i kvadrat. Derfor er det absolut urimelig fiktion, at den tid, der angiveligt er knyttet til et objekt, skal eller kan ændre sig afhængigt af objektets bevægelseshastighed. Tidsaksen er en fiktion, en gang opfundet for at gøre det lettere at grafisk repræsentere bevægelse som en funktion af tiden. Derfor kan den ikke på nogen måde bevæge sig med objektet eller sammen med det bevægende system af rumlige koordinater. Tidsaksen er en fiktion, bevægelsen af tidsaksen er en fiktion i kvadrat. Derfor er det absolut urimelig fiktion, at den tid, der angiveligt er knyttet til et objekt, skal eller kan ændre sig afhængigt af objektets bevægelseshastighed. Tidsaksen er en fiktion, en gang opfundet for at gøre det lettere at grafisk repræsentere bevægelse som en funktion af tiden. Derfor kan den ikke på nogen måde bevæge sig med objektet eller sammen med det bevægelige system af rumlige koordinater. Tidsaksen er en fiktion, bevægelsen af tidsaksen er en fiktion i kvadrat. Derfor er det absolut urimelig fiktion, at den tid, der angiveligt er knyttet til et objekt, skal eller kan ændre sig afhængigt af objektets bevægelseshastighed.at den tid, der angiveligt er knyttet til et objekt, skal eller kan variere afhængigt af objektets bevægelseshastighed.at den tid, der angiveligt er knyttet til et objekt, skal eller kan variere afhængigt af objektets bevægelseshastighed.
Man kan forestille sig, at et bevægeligt ur kører med en anden hastighed end et stationært ur. Du kan forestille dig, at uret afhænger af tyngdekraften kører med en anden hastighed (for "ure", der sættes i bevægelse med en vægt, svarer dette, som alle ved, til virkeligheden), men det betyder stadig ikke, at det samtidig bevæger sig med en anden hastighed selve tiden.
Vi hører ofte, at tiden er ensrettet, så du kan ikke bevæge dig langs dens akse i den modsatte retning. Ak, dette er også en vildfarelse forbundet med oplevelsen af den formelle brug af tid som en koordinatakse. Med tiden er det umuligt (umuligt!) At bevæge sig hverken til venstre eller til højre; hverken op eller ned; hverken fremad eller bagud. Vi kan ikke flytte til i morgen eller i overmorgen. Selve tiden flytter os derhen, uanset vores ønske eller uvillighed. Vi kan hverken fremskynde eller bremse vores bevægelse i morgen og i alle de følgende dage.
Vi kan tegne en tidsakse rettet mod fremtiden, og dette billede vil indeholde sandheden. Men efter at have lavet en sådan tegning, skønt vi svarer til virkeligheden, gentager vi ikke desto mindre kun den fejl, vi normalt laver med begrebet tid. Vi kan også kun vise formel retning mod fremtiden. Ingen kan vise retningen til fremtiden, og denne retning kan ikke bestemmes ved hjælp af eksperimenter. Vi bevæger os alle, som du ved, i denne retning (og tiden flyder i samme "retning"), men vi kommer aldrig derhen. Vi vil altid være i nutiden, skønt vi altid bevæger os mod fremtiden.”Fremtiden er som en albue. Luk, men du bider ikke. " Ingen generer os formelt at tegne tidsaksen og dens retning. Men det betyder ikke, at vi frivilligt kan bevæge os i denne retning,som på enhver geografisk koordinatakse. Tiden er ikke en koordinat, og det var den aldrig. Formel tildeling af retningstid som koordinat for klarhed er acceptabel. Men dette kan ikke gives en dybere fysisk betydning. Dette er på ingen måde en afspejling af virkeligheden og har aldrig engang været tæt på virkeligheden. Vi må aldrig glemme, at dette ikke gør tiden til en slags rumlig koordinat. (Den tid, vi har til rådighed, er et øjeblik, et "tidsrum", der "ikke har nogen længde" eller et punkt, et punkt "mellem fortiden og fremtiden." Og et punkt kan ikke have retning). Derfor afspejler alle matematiske manipulationer med tidens "akse" ikke den fysiske essens og kan ikke tages som virkelighed. Formel tildeling af retning til tid som en koordinat for klarhed er acceptabel. Men dette kan ikke gives en dybere fysisk betydning. Dette er på ingen måde en afspejling af virkeligheden og har aldrig engang været tæt på virkeligheden. Vi må aldrig glemme, at dette ikke gør tiden til en slags rumlig koordinat. (Den tid, vi har til rådighed, er et øjeblik, et "tidsrum", der "ikke har nogen længde" eller et punkt, et punkt "mellem fortiden og fremtiden." Et punkt kan ikke have retning). Derfor afspejler alle matematiske manipulationer med tidens "akse" ikke den fysiske essens og kan ikke tages som virkelighed. Formel tildeling af retningstid som koordinat for klarhed er acceptabel. Men dette kan ikke gives en dybere fysisk betydning. Dette er på ingen måde en afspejling af virkeligheden og har aldrig engang været tæt på virkeligheden. Vi må aldrig glemme, at dette ikke gør tiden til en slags rumlig koordinat. (Den tid, vi har til rådighed, er et øjeblik, et "tidsrum", der "ikke har nogen længde" eller et punkt, et punkt "mellem fortiden og fremtiden." Et punkt kan ikke have retning). Derfor afspejler alle matematiske manipulationer med tidens "akse" ikke den fysiske essens og kan ikke tages som virkelighed. Vi må aldrig glemme, at dette ikke gør tiden til en slags rumlig koordinat. (Den tid, vi har til rådighed, er et øjeblik, et "tidsafsnit", der "ikke har nogen længde" eller et punkt, et punkt "mellem fortiden og fremtiden." Et punkt kan ikke have retning). Derfor afspejler alle matematiske manipulationer med tidens "akse" ikke den fysiske essens og kan ikke tages som virkelighed. Vi må aldrig glemme, at dette ikke gør tiden til en slags rumlig koordinat. (Den tid, vi har til rådighed, er et øjeblik, et "tidsrum", der "ikke har nogen længde" eller et punkt, et punkt "mellem fortiden og fremtiden." Og et punkt kan ikke have retning). Derfor afspejler alle matematiske manipulationer med tidens "akse" ikke den fysiske essens og kan ikke tages som virkelighed.
Tid er en mængde, der normalt sammenlignes med varigheden af en dag (en fuldstændig omdrejning på jorden omkring dens akse). 1 dag = 24 timer. 1 time = 60 minutter. 1 minut = 60 sekunder. Tid kan ikke måles direkte. Tidsforløbet kan ikke forbindes med retningen af nogen af de rumlige akser. Den grafiske repræsentation af tidens gang på papir i form af en lige ensrettet linje er rent vilkårlig og afspejler ikke tidens fysiske essens. Vi kan ikke bevæge os langs tidsaksen efter eget skøn. Tiden bevæger os kontinuerligt fra fortiden til fremtiden, men på samme tid er vi altid på grænsen mellem fortiden og fremtiden. Dette punkt mellem fortiden og fremtiden kaldes nutiden (tid).
Tidsforløbet betragtes som kontinuerlig og ensartet og afhænger ikke af noget. Vi har ingen data, der antyder andet.
Hastighed er den mængde bevægelse af kroppen, der opstår pr. Tidsenhed. Øjeblikkelig hastighed er den mængde bevægelse, der måles i en meget kort periode og divideret med varigheden af dette interval. For eksempel, hvis det bestemmes, at kroppens bevægelse i 0,1 sek var 1,2 m, så er dens hastighed 1,2 m: 0,1 sek = 12 m / sek (12 meter pr. Sekund).
Funktion og argument
En funktion er afhængigheden af en eller anden værdi af et argument. Funktionens værdi afbildes langs den lodrette akse. Argumentet betragtes som en uafhængig værdi og er tegnet langs den vandrette akse. Funktionen kan repræsenteres både grafisk og som en formel. I fysik skal både formler og grafer afspejle den fysiske essens. Men dette er ikke altid muligt. Enhver abstraktion indeholder altid muligheden for misforståelse.
Figur 3 viser afhængigheden z = ax - bx². Her er a og b koefficienter, konstanter. Vi kan kun give denne afhængighed en fysisk betydning ved hjælp af yderligere forklaring. For eksempel kan vi sige, at dette er formen på en brobue. Så kan vi til enhver tid se denne formular og kontrollere, at værdien x = 1 z = a - b. På den anden side kan vi sikre os, at for z = a - b får vi x = 1 eller x = 5. Det vil sige x er ikke et rigtigt argument. X er ikke uafhængig. X og z er relateret til buens form, men ingen af disse størrelser er uafhængige variabler.
Lad os nu se på denne kurve som banen for en sten, der kastes i en vinkel på jordens overflade. Det er helt klart, at vi nu kun kan kontrollere denne kurve, hvis vi filmet en stenflyvning, for eksempel i form af en skygge på en belyst skærm. Vi kan stoppe vores film mange gange og måle z-værdien versus x. Men er det ikke også omvendt? Vi kan måle x som en funktion af z hver gang. Er mængden x virkelig et uafhængigt argument i dette tilfælde? Åbenbart ikke. Vi kan igen fastslå, at disse to mængder er relateret. Men vi kan også fastslå, at begge disse værdier utvetydigt afhænger af det øjeblik, hvor filmen stoppes, det vil sige på "tid"! Ved at stoppe filmen med lige store intervaller kan vi finde to afhængigheder: x = kt - ensartet bevægelse langs x-aksen og z = vot - gt² / 2 - bevægelse,svarende til bevægelsen af den kastede sten. Her er k, vo og g koefficienter, og t er tid. Takket være vores film fandt vi en reel uafhængig værdi af t, som ikke blev afspejlet i grafen (fig. 3). Og de fandt ud af, at stenen straks deltager i to bevægelser - langs x-aksen og langs z-aksen.
Er det inkluderet i fig. 3 fysisk betydning? Ja, men en betydning, der kræver betydelig yderligere forklaring.
Figur: 1 er meget mere fysisk i denne forstand. Det er tilstrækkeligt at sige, at krydsene her angiver objektets position hvert sekund. Vi ser straks, at motivet deltager i to satser. Den bevæger sig jævnt langs x-aksen. Langs z-aksen bevæger den sig først langsomt op, stopper og accelererer derefter nedad. Vi kan straks antage, at dette er bevægelsen af en genstand, der kastes i en vinkel mod horisonten. Vi har praktisk talt ikke brug for nogen forklaring.
I fig. 2 viser afhængigheden z = vot - gt² / 2. vo er den indledende lodrette hastighed, g er accelerationen på grund af tyngdekraften, t er tiden. Efter at have modtaget disse oplysninger ser vi straks, at bevægelsen af en opkastet genstand formelt er afbildet her. Tiden er her en uafhængig parameter. Formaliteten ligger i, at tiden kun konventionelt kan afbildes som en koordinatakse. Derfor er den viste kurve ikke en bane.
Hvis vi nu prøver at se, hvad der vil ske, hvis vi forsøger at skildre tid som en funktion af kropshøjde (fig. 4), så kommer vi straks til en absurditet: vi kan ikke tro, at tiden ændrer sig afhængigt af placeringen af et eller andet objekt i højden. Ud fra dette kan vi konkludere, at det sande argument, den virkelig uafhængige størrelse ikke kan udveksles med funktionen, da dette fører til en absurd udsagn. (Selv de gamle grækere brugte bevismetoden ved modsigelse fra antagelsen ved hjælp af hvilken de kom til det absurde - og ved dette beviste de antagelsens forkerthed, absurditet).
Vi kan tage en hvilken som helst proces: en ændring i tykkelsen af et træ, mængden af vandstrøm i en flod eller en svinges position afhængigt af (strømmen af) tid. Disse afhængigheder er ikke overraskende for os. Et forsøg på at skildre tiden som en funktion af disse størrelser fører til absurditet. Selv rent stilistisk fører dette ikke kun til absurditet, men også til en uundgåelig tautologi: i visse perioder med ændringer i træets tykkelse gik tiden hurtigere. Ordet "perioder" indeholder trods alt begrebet tid. Det viser sig: på bestemte øjeblikke (ensartet nuværende) tid gik tiden hurtigere.
Hvis vi tager en afhængighed, der ikke inkluderer tid, for eksempel afhængigheden af lufttryk på højden, fører ikke udvekslingen af roller mellem funktion og argumentation til absurditet. Højde over havet kan let udtrykkes som en funktion af lufttryk.
Derfor kan vi konkludere: tid uden god grund kan ikke repræsenteres som en funktion af noget. Og i betragtning af det faktum, at vi ikke ved, hvordan man måler tiden direkte, og tilsyneladende aldrig vil være i stand til det, vil vi ikke være i stand til at få grund til at repræsentere tiden som en funktion af noget.
Vi kan ikke måle tiden selv mentalt. Selvom vi konstant forveksler begrebet "uraflæsninger" med "tid", skal vi huske, at selv mentalt med forskellige slags målinger kan vi aldrig sammenligne to forskellige tidsværdier, men kun to forskellige aflæsninger af uret.
Baseret på ovenstående bør enhver matematisk transformation, hvor tiden kommer ind som en funktion af noget, antages at forvrænge virkeligheden.
Konklusion
Dette er vores bevis for, at det i vores tid er muligt at blive en meget, meget berømt videnskabsmand, og samtidig forsømme nogle almindeligt anerkendte grundlæggende videnskaber eller endda ikke kende dem, er forbi. For de læsere, der er i en vis forvirring efter at have læst den sidste sætning, er det nødvendigt at tilføje nogle oplysninger fra videnskabens historie. I 1905 skrev en person, der senere af visse kredse blev kaldt "den største videnskabsmand gennem alle tider og folk" og andre lignende betegnelser, en artikel, der senere blev kaldt "relativitetsteorien" eller "teorien om relativisme." I det beviste han angiveligt, at bevægelsen med en konstant hastighed af ethvert objekt som vores ovenfor beskrevne kabinet (se afsnittet "Koordinater, koordinatsystemer") vil medføre en ændring i tid og længder som i selve kabinettet,og i alt det uendelige rum der er forbundet med det (systemet med bevægelige koordinater). I sit "bevis" (sammen med mange andre logiske fejl) anvendte han transformationer, hvor tiden blev udtrykt som en funktion af andre størrelser. Desuden blev der brugt tid som den virkelige akse i det bevægelige koordinatsystem. Dette skete, som du forstår, kun fordi han ikke kendte fysikens principper. Hvis han kendte begyndelsen, ville det ikke engang tænke på ham at foretage sådanne transformationer. Forskere, der var uenige med ham og begyndte at argumentere for, at hans konklusioner var forkerte, begyndte at blive kaldt antirelativister (eller tilhængere af eteren). De, der er enige med ham, kaldes relativister. Emnet for tvisten, set ud fra fysikens principper, er ikke noget værd. Begge i stedet for at argumentere eller være enige,skulle have sagt til forfatteren af "relativitetsteorien":
- Kære Mr. Einstein! Jeg beklager, men det ser ud til, at du savnede et par klasser i skolen, og det er derfor, du skrev en sådan mærkelig artikel.
Historier som dette sker, når de enkleste ting ikke undervises i skolen.
Men den mærkelige situation er naturligvis ikke, at nogen Einstein engang skrev en artikel, der ikke var særlig korrekt (dette sker), eller at skolen ikke underviser i noget, der skal undervises (dette kan også ske). Det mærkelige er, at Einsteins brødre i blodet, der ejer næsten alle medierne (og det burde det ikke være!) Og påvirker udgivelsen af lærebøger, lader stadig praktisk taget ingen sige, at Einstein bare er en "videnskabelig" boble oppustet med luft.
Tror du ikke, at det er på høje tid at fjerne dette monopol fra dem og ikke kun af videnskabelige grunde? Enhver, der af en eller anden grund er tilbøjelig til at blande sig i manifestationen af videnskabelig sandhed, desto mere vil han blande sig (blande sig) med sandhedens manifestation, hvis mere tvingende interesser kan skjules (skjules!) Bag den.
Johann Kern, Stuttgart, [email protected]