Раздел «Определения» заключается знаменитым «Поучением», в котором Ньютон излагает свои взгляды на пространство и время, относительное и абсолютное движение. Ньютон хорошо знает, что наблюдаемые в природе движения имеют относительный характер: «движение и покой, при обычном их рассмотрении, различаются лишь в отношении одного к другому, ибо не всегда находится в покое то, что таковым простому взгляду представляется», - говорит он в пояснении к «Определению III», и описание их требует задания системы отсчёта. Но Ньютон полагал, что можно говорить об абсолютном движении тел, заимствуя у Гассенди представления об абсолютном пространстве и времени. Вот как определяет он эти фундаментальные в его механике понятия:
«I /. Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью.
Относительное, кажущееся, или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год.
II. Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остаётся всегда одинаковым и неподвижным.
Относительное есть его мера или какая-либо ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел и которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное: так, например, протяжение пространств подземного воздуха или надземного, определяемых по их положению относительно Земли. По виду и величине абсолютное и относительное пространства одинаковы, но численно не всегда остаются одинаковыми. Так, например, если рассматривать Землю подвижною, то пространство нашего воздуха, которое по отношению к Земле остаётся всегда одним и тем же, будет составлять то одну часть пространства абсолютного, то другую, смотря по тому, куда воздух перешёл, и, следовательно, абсолютно сказанное пространство беспрерывно меняется.
III. Место есть часть пространства, занимаемая телом, и по отношению к пространству бывает или абсолютным, или относительным. Я говорю «часть пространства», а не положение тела и не объемлющая его поверхность. Для равнообъёмных тел места равны, поверхности же от несходства формы тел могут быть и неравными. Положение, правильно выражаясь, не имеет величины, и оно само по себе не есть место, а принадлежащее месту свойство. Движение целого то же самое, что совокупность движений частей его, т. е. перемещение целого из его места то же самое, что совокупность перемещений его частей из их мест, поэтому место целого то же самое, что совокупность мест его частей, и, следовательно, оно целиком внутри всего тела.
IV. Абсолютное движение есть перемещение тела из одного абсолютного его места в другое, относительное-из относительного в относительное же».
Признавая объективное существование пространства и времени, Ньютон становится на материалистическую точку зрения. Но, отрывая абсолютное пространство и время от реальных вещей и процессов, Ньютон придает этим категориям метафизический характер. Абсолютное время характеризуется, по Ньютону, равномерностью течения; для относительного времени, постигаемого в процессах, например движениях светил, такой равномерности может и не быть. «Возможно, что не существует (в природе) такого равномерного движения, которым время могло бы измеряться с совершенной точностью». Абсолютное пространство Ньютона - это абсолютно неподвижное пространство. «Как неизменен порядок времени, так неизменен и порядок частей пространства. Если бы они переместились из мест своих, то они продвинулись бы (так сказать) в самих себя, ибо время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени всё располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве- в смысле порядка расположения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения».
На практике же мы имеем дело с относительными движениями, связывая системы отсчёта с теми или иными телами. «Может оказаться, что в действительности не существует покоящегося тела, к которому можно было бы относить места и движения прочих». Абсолютное же время и пространство непостижимы чувствами и теряют свой физический характер, превращаясь в чистые абстракции. Можно было бы обойтись при физических исследованиях и без этих абстракций, оперируя с теми пространственно-временными представлениями, к которым приводит изучение реальных процессов.
Однако Ньютон полагает, что существуют физические способы обнаружения абсолютных движений, т. е. перемещений тел в абсолютном пространстве. Обнаружить равномерное прямолинейное движение системы отсчёта невозможно по классическому принципу относительности Галилея, принимаемому и Ньютоном. Но можно обнаружить проявления абсолютного движения системы. Абсолютное движение отличается от относительного тем, что приложенные силы действительно изменяют абсолютное движение тела, в то время как относительное движение может изменяться и без действия сил на тело - достаточно только, чтобы силы действовали на окружающие тела. Если подвесить на верёвке сосуд с водой и, закрутив верёвку, предоставить ей возможность раскручиваться, то будут наблюдаться следующие явления: сосуд приходит в движение, вода же неподвижна, и её поверхность плоская. По мере раскручивания верёвки вода также начинает вращаться, и это скажется в повышении её уровня у стенок и понижении в центре - части воды удаляются от оси вращения. Таким образом, в начальный момент относительное движение сосуда и воды было наибольшим, однако никаких проявлений этого относительного движения воды не наблюдалось. Затем относительное движение сосуда и воды уменьшилось, вода пришла во вращение так же, как и сосуд, и это проявилось в удалении частиц воды от оси вращения. Вот это-то стремление вращающихся тел удалиться от оси вращения и даёт возможность распознать абсолютное вращение. «Таким способом, - говорит Ньютон, - могло бы быть определено количество и направление кругового движения внутри огромного пустого пространства, где не существовало бы никаких внешних доступных чувствам признаков, к которым можно было бы относить положения шаров. (Речь идёт у Ныотона о воображаемом опыте исследования вращательного движения шаров, связанных нитью, ось вращения которых проходит через центр тяжести шаров. По натяжению нити можно констатировать, вращаются шары или нет.) Если бы в этом пространстве, кроме того, находились ещё некоторые весьма удалённые тела, сохраняющие относительное друг к другу положение, подобно тому, как наши неподвижные звёзды, то по перемещению шаров относительно этих тел мы не могли бы определить, чему принадлежит это перемещение - телам или шарам. Но если бы мы, определив натяжение нити, нашли, что это натяжение как раз соответствует движению шаров, то мы заключили бы, что движение принадлежит шарам, а не внешним телам, и что эти тела находятся в покое».
Ньютон и полагает, что задачей механики является «нахождение… истинных движений но причинам, их производящим, по их проявлениям и по разностям кажущихся движений и, наоборот, нахождение по истинным или кажущимся движениям их причин и проявлений». Так вошла в физику ньютонианская концепция абсолютного пространства и времени.
Первое последовательное математическое и экспериментальное обоснование свойств пространства и времени получено в рамках классической механики И. Ньютона. Проблемы пространства и времени он решал в связи с обоснованием универсального закона природы - закона всемирного тяготения. В рамках гравитационной модели Вселенной И. Ньютон утвердил представление о бесконечном пространстве, в котором движутся космические объекты, связанные между собой силой тяготения. Раскрывая сущность времени и пространства, Ньютон характеризует их как «вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве - в смысле порядка положения» .
С критикой ньютоновских представлений выступил немецкий ученый Г. В. Лейбниц (1646-1716). Он развивал релятивистскую концепцию пространства и времени и указывал на их относительный (релятивистский) характер: «Считаю пространство так же, как и время, чем-то чисто относительным: пространство - порядком сосуществований, а время - порядком последовательностей» . Однако поразительная точность и кажущаяся ясность ньютоновской системы привели к тому, что утвердившиеся в ней представления о пространстве и времени казались незыблемыми.
Основные положения ньютоновской субстанциональной концепции пространства и времени (поскольку они выступали в качестве самостоятельных, независимых от материи субстанций ) заключаются в следующем.
Пространство считалось бесконечным, плоским, евклидовым; оно рассматривалось как абсолютное, пустое, однородное (все точки пространства равноправны; какие-либо выделенные точки, обладающие особыми свойствами, как это было в геоцентрической системе, отсутствуют) и изотропное (отсутствуют выделенные направления). Фактически оно выступало в качестве вместилища материальных тел, подобно ящику без стенок. Как ящик может быть пустым, так и для абсолютного пространства неважно, существуют ли «помещенные в него» материальные тела: абсолютное пространство есть независимая от этих тел инерциальная система, абсолютная, «исходная» система отсчета, или независимая субстанция.
Время понималось абсолютным, однородным, равномерно текущим, «единообразно и синхронно» протекающим везде во Вселенной, выступающим как независимый от материальных процессов и объектов процесс длительности. Наоборот, любые процессы могут протекать только «внутри» этой абсолютной длительности.
Таким образом, абсолютные пространство и время выступали в качестве особой - «избранной» - системы координат в классической механике. Ньютоновское понимание пространства и времени господствовало в европейской науке более двух веков и оправдывало себя при формировании новых наук: баллистики, классической термодинамики и др.
Впервые представления об абсолютности пространства и времени были поколеблены в XIX в. при изучении электромагнитных явлений. Так, в механике Ньютона силы зависят от расстояний между телами, направлены по прямым, распространяются в пустоте и не зависят от времени. Здесь в качестве исходного принят принцип дальнодействия : на сколь угодно далекие расстояния силы тяготения распространяются мгновенно.
Напротив, в электромагнитной картине мира М. Фарадея и Дж. К. Максвелла силы зависят как от расстояний, так и от скоростей : обнаруживается важность фактора времени. Из теории Максвелла вытекал вывод о конечной скорости распространения электромагнитных воли. К тому же эти силы направлены не по прямым линиям, соединяющим тела, а по линиям иной формы: обнаружились такие закономерности, которые отсутствуют в пространстве Евклида. Появилось ограничение: не может существовать скоростей выше скорости света, а следовательно, электромагнитное поле распространяется хотя и быстро, но все же с конечной скоростью.
В этом суть принципа близкодействия : распространение любых сил происходит с конечной скоростью и не в пустоте, а посредством соответствующего вида физических полей. Распространение электрических и магнитных сил невозможно без электромагнитного поля. В связи с этим А. Эйнштейн подчеркивал, что теория относительности возникает из проблемы поля. В самом деле, если уравнения Ньютона для инерциальных систем (при равномерном движении) не меняются, то казалось бы, тем же свойством должны были обладать и уравнения Максвелла. Однако они при таких преобразованиях меняются (именно потому, что в электродинамике сила зависит не только от ускорения, но и от скорости). Для исправления этого недостатка надо: 1) либо изменить сами уравнения, 2) либо принять специальные правила перехода от неподвижного наблюдателя к движущемуся.
Серьезный удар по ньютоновской концепции пространства и времени был нанесен в связи с отрицательным результатом опытов по обнаружению мирового эфира, полученный американскими физиками А. Майкель- соном (1852-1931) и Г. Морли (1838-1923).
В конце XIX в. физикам казалось очевидным, что мировой эфир может быть отождествлен с абсолютным пространством Ньютона и поэтому он может выступать в качестве той универсальной системы координат, относительно которой движутся все объекты, включая Землю. Поскольку свет представляет собой колебания неподвижного эфира, то может быть установлена скорость «эфирного ветра», образующегося при движении Земли сквозь этот эфир. Если направить поток света с Земли по направлению ее движения относительно эфира, то, на первый взгляд, скорость света должна складываться со скоростью движения Земли для получения суммарной скорости светового потока.
Если же луч света направить в противоположном направлении, то для получения суммарной скорости надо вычесть скорость Земли из скорости света. Казалось, что различие таких «суммарных скоростей» достаточно легко обнаружить с помощью интерферометра. В интерферометре свет от источника с помощью зеркал разделялся на два взаимно перпендикулярных луча. Предполагалось, что при определенном положении плиты интерферометра один из лучей будет двигаться против эфирного ветра и его скорость будет меньше скорости перпендикулярного луча. В результате при медленном вращении прибора (если бы эфирный ветер существовал) интерференционные полосы у детектора периодически бы смещались (рис. 8.1).
Однако опыт Майкельсона - Морли доказал независимость скорости света от движения Земли и показал полное отсутствие эфирного ветра. Классическая механика не могла объяснить этот феномен.
Английский физик Дж. Фицджеральд (1851-1901) в 1889 г., а в 1892 г. нидерландский физик X. А. Лоренц (1853-1928) показали, что отрицательный результат опыта Майкельсона объясняется в том случае, если предположить: под действием эфирного ветра все тела сжимаются в направлении движения. Поэтому хотя в направлении против эфирного ветра световой луч движется с меньшей скоростью, ему приходится пройти меньшее расстояние (аналогичным образом сжимается внешняя поверхность воздушного шарика, если его быстро продвигать в воздушной среде).
Рис. 8.1.
Это сокращение Лоренц объяснял изменением действующих в телах электромагнитных сил при движении тела через эфир и вывел математические уравнения (преобразования Лоренца) для вычисления сокращений длины движущихся тел в зависимости от скорости движения v. Он показал, что движущиеся тела в направлении движения относительно эфира
будут казаться короче в 1/yjl-(v
Принципы механики, изложенные нами, отчасти были усмотрены Ньютоном в работах Галилея, а отчасти сформулированы им самим. Ньютону мы прежде всего обязаны определениями и законами в настолько общей форме, что они представляются независимыми от земных экспериментов и применимыми к событиям в астрономическом пространстве.
При выводе этих законов Ньютону приходилось предпочитать конкретные механические принципы, для чего были необходимы определенные представления о пространстве и времени. Без таких определений оказывается бессмысленным даже простейший закон механики - закон инерции. Согласно этому закону, тело, на которое не действуют никакие силы, движется равномерно и прямолинейно. Обратимся вновь к столу, на котором проводились опыты с катящимися шарами. Когда шар катится по столу вдоль прямой линии, наблюдатель, следящий за его траекторией с какой-либо другой планеты, вынужден утверждать, что путь шара, с его точки зрения, непрямолинеен, так как Земля сама вращается, и движение, которое представляется прямолинейным вращающемуся вместе с Землей наблюдателю только потому, что шар оставляет прямолинейный след на столе, должно казаться криволинейным другому наблюдателю, не участвующему во вращении Земли. Это можно проиллюстрировать следующим грубым примером.
Круглый диск белого картона укрепляется на оси так, что его можно вращать с помощью ручки. Над плоскостью диска укрепляется линейка. Будем теперь по возможности равномерно вращать диск и в то же время пытаться провести вдоль линейки карандаш с постоянной скоростью, так чтобы он вычерчивал свою траекторию на картоне. Траектория карандаша на картоне будет, разумеется, не прямой, а кривой линией, которая даже замкнется в петлю, если вращательное движение диска будет достаточно быстрым. Итак, то же самое движение, которое наблюдатель, связанный с линейкой, называет равномерным и прямолинейным, будет названо наблюдателем, связанным
с диском, криволинейным (и неравномерным). Это движение можно построить точка за точкой, как изображено на фиг. 32.
Наш пример ясно показывает, что закон инерции, несомненно, имеет смысл только в тех случаях, когда пространство, или, точнее, система отсчета, в которой движение интерпретируется как прямолинейное и равномерное, точно задано.
Фиг. 32. Переход тела из точки А в точку В при равномерном движении в течение четырех интервалов времени - движение наблюдает покоящийся наблюдатель. момент тело находится в точке наблюдатель помечает эту точку звездочкой, в - момент положение тела определяется точкой, которая также помечена звездочкой; диск, а вместе с ннми звездочка, помеченная на фиг. 32, б, повернулись на угол - наблюдатель продолжает помечать положение тела тем же способом, что и раньше. Ломаная, соединяющая звездочки, приближенно описывает траекторию тела по движущемуся диску.
Коперникова картина мироздания, разумеется, предполагает, что в качестве системы отсчета, для которой выполняется закон инерции, берется не Земля, а система, каким-то образом фиксированная в астрономическом пространстве. В проводимых на Земле опытах, например в опытах с шаром, движущимся по столу, траектория движущегося тела в действительности представляет собой не прямую, а слегка искривленную линию. Тот факт, что это ускользает от нашего внимания, объясняется лишь малостью пути, наблюдаемого в наших экспериментах, по сравнению с размерами Земли. Здесь, как это часто случается в
науке, неточность наблюдения приводит к открытию важного факта. Если бы Галилей имел возможность выполнять наблюдения так же точно, как в последующие столетия, запутанная смесь различных явлений сделала бы открытие законов гораздо более сложным. Может быть, Кеплер никогда не объяснил бы движения планет, если бы их орбиты были известны ему так же точно, как они известны в наши дни. Ведь эллипсы Кеплера - лишь приближения, от которых истинные орбиты при наблюдении их в течение большого периода времени значительно отличаются. Аналогичный случай произошел в современной физике с закономерностями спектров: открытие простых соотношений оказалось гораздо более трудным и заметно задержалось вследствие избытка экспериментальных данных.
Итак, перед Ньютоном стояла задача найти систему отсчета, в которой выполнялись бы закон инерции и другие законы механики. Если бы он выбрал в качестве системы отсчета Солнце, вопрос не был бы решен, и решение его только задержалось бы, ибо могло оказаться, что Солнце тоже движется, как это и выяснилось на самом деле в свое время.
Вероятно, именно в силу таких причин Ньютон пришел к убеждению, что эмпирические системы отсчета, связанные с материальными телами, никогда не смогут послужить основой закона, опирающегося на понятие инерции. Однако закон сам по себе, в силу своей тесной связи с евклидовой идеей пространства, элементом которого является прямая линия, представляется естественным отправным моментом динамики астрономического пространства. Несомненно, именно в законе инерции евклидово пространство проявляет себя вне тесных пределов Земли. Сходные обстоятельства имеют место и в случае времени, поток которого получает свое выражение в равномерном движении, обусловленном инерцией. Если бы в качестве единицы времени был выбран, например, период одного оборота Земли, то закон инерции оказался бы не вполне справедливым, так как в движении Земли имеют место некоторые нерегулярности.
Следуя подобным рассуждениям, Ньютон пришел к заключению, что существуют абсолютное пространство и абсолютное время. Лучше всего передать суть дела словами самого Ньютона (цитаты даются по переводу оригинального латинского текста Ньютона). О времени Ньютон писал:
«Абсолютное истинное или математическое время само по себе и в силу своей внутренней природы течет одинаково, безотносительно к чему-либо
внешнему и иначе зовется длительностью; относительное, кажущееся или обычное время представляет собой некоторого рода чувственную, или внешнюю (каким бы оно ни было точным или несравнимым), меру длительности, определяемую с помощью движения, которое обычно используется вместо истинного времени; это - час, день, месяц, год...
Ибо дни в природе в действительности не равны друг другу, хотя обычно и считаются равными и используются в качестве меры времени: астрономы вносят поправки в эти меры, выполняя точный анализ небесных движений. Возможно, не существует такой вещи, как стандартное движение, посредством которого время можно точно измерить. Все движения могут быть ускоренными или замедленными, но истинный, или стандартный, процесс течения абсолютного времени не подвержен никаким изменениям. Длительность или возраст существования вещей остается одним и тем же независимо от того, быстры движения или медленны или их нет вообще...»
О пространстве Ньютон высказал аналогичное мнение. Он писал:
«Абсолютное пространство в силу своей природы, безотносительно к чему-либо внешнему, остается всегда одинаковым и неподвижным. Относительное пространство представляет собой некоторое подвижное измерение или меру абсолютных пространств; его мы определяем с помощью своих чувств через взаимное расположение тел, его вульгарно и истолковывают как неподвижное пространство...
Итак, вместо абсолютных положений и движений мы используем относительные, причем делаем это без каких-либо неудобств для своей практической деятельности. Но в философских изысканиях мы должны отвлечься от наших чувств и рассматривать вещи как таковые, независимо от всего, что представляет собой лишь чувственные меры этих явлений. Ибо, возможно, не существует тела, поистине покоящегося, относительно которого все положения и все движения других тел можно было бы отсчитать...»
Недвусмысленное утверждение как в случае - определения абсолютного времени, так и в случае определения абсолютного пространства о том, что эти две категории существуют «безотносительно к какому бы то ни было внешнему объекту», кажется странным в устах человека типа Ньютона, ведь он сам часто подчеркивает, что он стремится изучать лишь то, что в действительности существует, то, что можно подтвердить наблюдением «Hypotheses non fingo» - вот его короткое и определенное выражение. Но ведь то, что существует «безотносительно к какому бы то ни было внешнему объекту», невозможно подтвердить наблюдением, и, следовательно, это не факт. Здесь мы сталкиваемся с явным случаем того, как подсознательные представления "применяются незаметно к понятиям объективного мира. Позднее мы рассмотрим этот вопрос более подробно.
Наша теперешняя задача состоит в том, чтобы описать, как Ньютон истолковал законы космоса и как его идеи развились в современных представлениях.
абсолютное пространство - absoliučioji erdvė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. absolute space vok. absoluter Raum, m rus. абсолютное пространство, n pranc. espace absolu, m … Fizikos terminų žodynas
Фундаментальное (наряду с временем) понятие человеческого мышления, отображающее множественный характер существования мира, его неоднородность. Множество предметов, объектов, данных в человеческом восприятии одновременно, формирует сложный… … Философская энциклопедия
- (лат. absolutus безусловный) безотносительное, безусловное; взятое вне связи, вне сравнения с чем либо; совершенное, полное. Абсолютное противопоставляется относительному, или релятивному, условному, зависящему от тех или иных условий,… … Википедия
Всеобщие формы существования материи (См. Материя). П. и в. не существуют вне материи и независимо от неё. Пространственными характеристиками являются положения относительно др. тел (координаты тел), расстояния между ними, углы… … Большая советская энциклопедия
Для улучшения этой статьи желательно?: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Абсолютное п … Википедия
АБСОЛЮТНОЕ и ОТНОСИТЕЛЬНОЕ - сопряженные и противоположные по смыслу категории, выражающие в своей взаимосвязи меру проявления вечного во временном, совершенного в несовершенном, безусловного в условном, субстанции в акциденциях и т. д. Absolutus (лат.) означает отвязанное … Современный философский словарь
пространство - ПРОСТРАНСТВО фундаментальное понятие повседневной жизни и научного знания. Его обычное применение непроблематично в отличие от его теоретической экспликации, поскольку последнее связано с множеством других понятий и предполагает… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
Категории, обозначающие осн. формы существования материи. Пр во (П.) выражает порядок сосуществования отд. объектов, время (В.) порядок смены явлений. П. и в. осн. понятия всех разделов физики. Они играют гл. роль на эмпирич. уровне физ. познания … Физическая энциклопедия
Всеобщие формы бытия материи, её важнейшие атрибуты. В мире нет материи, не обладающей пространственно временными свойствами, как не существует П. и в. самих по себе, вне материи или независимо от неё. Пространство есть форма бытия… … Философская энциклопедия
- (лат. absolutus отделенное, отпущенное и лат. relativus отнесенное в то или иное место) противоположные по смыслу и сопряженные философские категории. А. безусловное, независимое, безотносительное, самостоятельное, непреложное, само по себе сущее … Новейший философский словарь
Книги
- Жизненное пространство Серия: Абсолютное оружие , Андрей Ливадный , 480 стр. Всегда находятся подонки, готовые продать Родину за тридцать сребреников. Но на этот раз неожиданное вторжение из глубин Вселенной поставило под вопрос само существование… Категория: Фантастика Серия: The Orphan`s Tales Издатель: ЭКСМО-ПРЕСС , Производитель: ЭКСМО-ПРЕСС ,
- Цикл лекций «Систематическая философия» , Дмитрий Кириллович Богатырев , Лекции читает доктор философских наук, профессор, Дмитрий Кириллович Богатырев. Краткое содержание курса: Лекция 1. Введение. Лекция 2. Познание. Лекция 3 Познание(продолжение). Лекция 4.… Категория: Философия Издатель: студия ГЛАГОЛ , аудиокнига
Абсолютное пространство - это трехмерное, однородное, изотропное евклидово пространство.
Данное утверждение означает, что абсолютноепространство обладает следующими свойствами:
1) оно имеет три независимых линейных измерения, это независимые измерения в трех линейно независимых направлениях;
2) пространство не зависит от движения и изменения материи в нем («однородность»); оно имеет одинаковые свойства для всех материальных объектов (независимо от их природы);
3) изменение свойств движений материальных объектов во всех направлениях одинаковое («изотропность»);
4) в пространстве действует геометрия Евклида .
1.2 . Абсолютное время
Абсолютное время – это:
- непрерывно изменяющаяся величина ;
- изменение ее происходит от «прошлого» к «будущему»;
- однородная величина (в том смысле, что она не зависит от движения и изменения материи и одинакова во всех точках пространства).
1.3
.Связь «абсолютного пространства» и
«абсолютного времени»
В классической механике постулируется, что
абсолютное пространство и абсолютное время никак не связаны друг с другом
(в отличие от модели пространства и времени в общей теории относительности, где эти понятия взаимозависимы).
1.4 .Единицы измерения (в пространстве и времени)
Единица длиныв пространстве – это 1 метр (м)
(эталон находится в Париже в «Палате мер и весов»).
Единица времени – 1 секунда (с.).
Она является составной частью суток:.
1с.=1/86400 [суток].
[сутки] – это средние солнечные сутки,
определяемые астрономическими наблюдениями и являющиеся составной частью тропического года.
Солнечные средние сутки вычисляются через тропический год по формуле:
1[сутки]=1/365,2422 [тропический год].
Тропический год определяется по астрономическим наблюдениям как
период времени между двумя последовательными прохождениями точки «Весны» центром солнечного диска на Гринвичском меридиане.
Однако из-за неравномерности вращения Земли вокруг своей оси и нутационных колебаний этой оси изменяется длительность тропического года. Это влечет за собой изменение эталона времени (секунды).
В 1967 году решением XIII Генеральной конференции мер и весов за единицу времени в порядке эксперимента была принята атомная секунда, которая применялась при расчетах некоторых астрономических параметров.
При введении этой единицы измерения времени:
использовался периодический процесс колебаний излучения атома цезия и период этих колебаний как составная часть длительности одной секунды.
Шкала атомного времени строилась с применением высокостабильных молекулярных и атомных эталонов частоты для регулировки кварцевых часов. Она отличалась почти совершенной равномерностью и не зависела от вращения Земли.
Эта шкала атомного времени формировалась на основе применения нескольких атомных часов.
Одна атомная секунда по этой шкале соответствует продолжительности:
9 млрд. 192 млн. 631 тыс. 770
периодов колебаний излучения атома цезия-133.
Поэтому с 2002 года атомная секунда была принята как единица времени в Международной системе единиц СИ.
Время обозначается буквой . Область его значений определяется следующим образом.
Фиксируется некоторое событие в качестве начала отсчета времени . Моменту времени , когда это событие произошло, присваивается значение, равное нулю.
Всем событиям, произошедшим до фиксированного, присваивается отрицательное значение времени (они произошли «в прошлом»), а всем событиям, которые будут происходить после фиксированного, присваивается положительное значение времени .
По величине будет равно длине промежутка времени от фиксированного события до того события, которое произошло или будет происходить.
2º. Точка отсчета. Система отсчета
2.1. Понятие радиус-вектора геометрической точки
и
ее положения
Прежде, чем дать понятие точки отсчета и системы отсчета, напомним некоторые определения из геометрии евклидова пространства.
Фиксируем в пространстве две геометрические точки - точку и точку (см. рис.В.2.1).
