Потребител:EM
от Уикипедия, свободната енциклопедия
[редактиране] Универсалност на физическите закони
Увод
Според Галилео Галилей, бащата на съвременната наука, знанието трябва да се проверява с количествени експерименти и резултатите да се описват математически. Формулирал е 2 принципа* - за инерцията и за относителността:
- 1.Физическите обекти запазват скоростта си, ако не са подложени на въздействие.
- 2.Всеки двама наблюдатели, движещи се с постоянна скорост относително един спрямо друг,
- ще получават еднакви резултати за всички механични експерименти.
Галилео Галилей приема, че телата могат да се движат по инерция не само праволинейно.
Исаак Нютон формулира 3 фундаментални аксиоми (закони) на класическата физика, като първият е принципът за инерцията на Галилей. В Нютоновия модел времето и пространството са независими и абсолютни.
- 1.Всяко тяло запазва състоянието си на покой или равномерно праволинейно движение, ако не е под въздействие.
- 2.Скоростта на изменение на импулса на тялото е равна на въздействието F, dp/dt = F.
- 3.На всяко действие отговаря равно по големина и противоположно по посока противодействие.
Алберт Айнщайн ползва 2 постулата при построяването на своята Частна Теория на Относителнотта, като първият е обобщение на принципа за относителността на Галилей за всички физически явления:
- 1.Всички закони на физиката имат един същи вид във всички инерциални отправни системи.
- 2.Скоростта на светлината във вакуум е една и съща във всички инерциални отправни системи.
В Айнщайновия модел времето и пространството по отделно не са абсолютни, но обединеното 4-ри мерно време-пространство е абсолютно.
Универсалност на физическите закони
Прието е, че Частната Теория на Относителността (ЧТО) е построена на 2 постулата. И в двата се ползва понятието "инерциални отправни системи", а принципът за инерцията го определя. Има само една съществена разлика между ЧТО и нютоновата механика и тя е кинематична. Това е постулатът за постоянството на скоростта на електромагнитните вълни (светлината) във вакуум, като универсална скорост с=1. Скоростта е кинематично понятие и определението му е свързано с определен тип геометрия. Постулатът за постоянството на скоростта на светлината във вакуум налага ползването на псевдо-евклидова геометрия. Няма разлика между динамиката на ЧТО и нютоновата динамика; принципът за инерцията е един и същи и в двете. Вторият закон на Нютон (dp/dt = F) остава валиден, но се обобщава в 4-мерен инвариантен вид. Законите за запазване на масата, енергията и импулса са обединени в общ закон за запазване чрез 4-вектора на импулса. Еквивалентността между енергията на покой и масата, E0 = m, е частен случай от по-обща еквивалентност между масата и големината на 4-вектора на импулса, |p| = m !
Има друга съществена разлика между Общата Теория на Относителността (ОТО) и нютоновата механика и тя е динамична. Принципът за инерцията може да бъде обобщен до следния универсален принцип: физическите обекти запазват състоянието си на движение, ако не са под въздействие.Това свойство на запазване на състоянието на движение се нарича инерция и количествено се определя с набор от запазващи се величини - импулс p, момент на импулса L, енергия E, маса m и др.. 4-векторът на импулса се запазва, ако няма въздействие () и движението е по екстремална (геодезична) линия. Обобщеният принцип за инерцията позволява (допуска) ползването на псевдо-риманова геометрия.
- Принципи: Фундаментални истини от които следва вярно описание на реалната действителност.