Начнём с того, как трактуются законы Ньютона в современных учебниках по физике. Например, в книге А.В. Перышкина и Е.М. Гутника [1] на стр.42 написано следующее:
<…> с точки зрения современных представлений первый закон Ньютона формулируется так:Сравним это убожество с формулировкой самого Ньютона [2], кстати, приведённого в той же книжке страницей ранее:
существуют такие системы отсчёта, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действия других тел компенсируются.
Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.Как видим, ни о какой системе отсчёта нет и речи. И что? Ньютон был «глупее» современных «умников», «улучшающих» его законы? Да нет же! Ньютон подробно рассматривает вопрос о…: «кажущихся» и «истинных» движениях! Вот что он пишет в «Поучении» в разделе «Определения» (см. книгу[2]):
Причины происхождения, которыми различаются истинные и кажущиеся движения, суть те силы, которые надо к телам приложить, чтобы произвести эти движения. Истинное абсолютное движение не может ни произойти, ни измениться иначе, как от действия сил, приложенных непосредственно к самому движущемуся телу, тогда как относительное движение тела может быть и произведено, и изменено без приложения сил к этому телу; достаточно, чтобы силы были приложены к телам, по отношению к которым это движение определяется.Т.е., Ньютон рассматривал вопрос о системах отсчёта очень скрупулёзно и сумел абстрагироваться от кажущихся (относительных) движений, мешающих понять первопричину всех движений и изменения движений – действие силы.
В этом умении абстрагироваться от, искажающих суть, факторов и заключается гениальность Ньютона и его предшественников – коперниканцев, отвергнувших теорию движения планет Птолемея (??????????), основанную только на описании относительных, кажущихся движений, и, именно поэтому, бессильной в определении причин, приводящих к таким движениям. Получается, что «поправляющие» Ньютона пытаются отбросить нас в эпоху Птолемея и Аристотеля (???????????)…
Кстати, вся теория относительности Эйнштейна рассматривает именно относительные, кажущиеся движения и неудивительно, что следствиями этой теории являются неразрешимые парадоксы.
Также следует отметить, что в теории Эйнштейна абсолютизируется состояние покоя, что, опять же, является возвратом к временам Аристотеля и Птолемея. А Ньютон, своим Первым законом, специально подчёркивает, что v = 0 = const не имеет никаких преимуществ по сравнению с v = const > 0.
Включение в формулировку Первого закона инерциальной системы отсчёта неприемлемо и в том смысле, что физический закон реализуется независимо от того – наблюдаем мы за процессом или нет, измеряем что-либо или нет… Тем более, что определение инерциальной системы отсчёта дают через Первый закон Ньютона (см., например, на стр.13 в [3]), а потом переформулируют этот же закон, используя понятие «инерциальной системы отсчёта»… Очень «научный» подход…
Итак, одна из главных идей Первого закона Ньютона заключается в том, что «состояние покоя» не является особым случаем, а как раз наоборот, это – частный случай «состояния прямолинейного равномерного движения», когда скорость равна нулю, т.е. любое другое число, равноправно во всех отношениях с нулём!
Именно эта мысль – главный удар по теории Аристотеля, которая недалеко ушла (точнее: никуда не ушла) от обыденного представления о движении, когда считается, что для того, чтобы привести в движение физическое тело и поддерживать это движение в дальнейшем, требуется всё время прикладывать усилие (силу). Разумеется, те примеры движения, такие как «полёт брошенного камня», «полёт стрелы после прекращения действия тетивы», где не видно, «поддерживающей движение», силы, ставят в тупик эти представления о движении.
Второй важный момент. Утверждают, что Ньютон «искал» какую-то абсолютную точку отсчёта и, в конце концов, «закончил» эти поиски в центре Солнца. Как бы то ни было, но Первый закон, как раз, отрицает абсолютность нулевой скорости, а, следовательно, и абсолютность какой-либо точки отсчёта… Вполне возможно, что эти «поиски» (если они, на самом деле, были…) – другое проявление самого Ньютона, не как физика, а как теолога. Ведь, само утверждение «существуют такие системы отсчёта» в корне неверно! При точных измерениях мы всегда обнаружим ускорения. Даже корабль, двигающийся с постоянной скоростью при полном штиле не является инерциальной системой отсчёта, потому что Земля шарообразная и корабль движется по кривой поверхности моря, не говоря уже о том, что сама Земля вращается…
И ещё. Что бы ни говорили «квантомеханики»: нет ни одного эксперимента, показывающего, что в микромире этот закон не выполняется!.. Наоборот, то же Броуновское движение доказывает «дословное» (т.е. без дополнительных пояснений) выполнение закона: микрочастица движется от одного столкновения до другого по прямой и с постоянной скоростью.
Т.е., утверждая выше об отсутствии инерциальных систем отсчёта я немного погорячился? В микромире они существуют? Похоже на то!
Но, в то же время в микромире отсутствуют… ускорения (!), потому что там нет «полей» как в макромире и все взаимодействия происходят только посредством «столкновений» в очень малой области пространства за очень короткое время… Для подтверждения этого тезиса сошлюсь на авторитет Ричарда Фейнмана (Richard Feynman), утверждавшего в [4]:
Хочу особенно подчеркнуть, что свет существует именно в виде частиц – это очень важно знать. Это особенно важно знать тем из вас, кто ходил в школу, где, возможно, что-то говорили о волновой природе света. Я говорю вам, как он на самом деле ведёт себя – как частицыКстати, сами фейнмановские диаграммы изначально строились как «траектории» частиц до и после взаимодействия в одной пространственной и одной временной осях координат, но потом «увлеклись» математикой и об этом «забыли», опять же, потому что решили «ограничить» применимость Законов Ньютона…
Литература
- Перышкин А.В. Физика. 9 кл.: учебник / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – М.: Дрофа, 2014. – 319,[1] с.: ил.
- Ньютон Исаак. Математические начала натуральной философии. – М.: Наука, 1989. (перевод с латинского и комментарии А.Н. Крылова).
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учеб.пособ.: Для вузов. В 10т. Т. II. Теория поля.— 8-е изд., стереот.-М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.-536 с
- Фейнман Ричард. КЭД – странная теория света и вещества: Пер. с англ.—М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.—144с.—(Б-чка «Квант». Вып.66.)
Комментарии (58)
MechanicZelenyy
02.06.2019 20:01+4Товарищи, сегодня между прочим уже первый день лета, так что заканчивали бы вы со своими весенними обострениями.
RuLine
02.06.2019 20:08+6Философская демагогия.
Когда учился, профессор читавший курс мат.анализа, на мой субъективный взгляд, высказал очень правильную идею «Если для того, что бы записать доказательство, Вам нужно что-то „проговаривать“ — Вы делаете все неверно.»
Попытки «обсуждать» научные теории, неотделимые от мат.аппарата, используя исключительно слова — абсурдны.
firk
02.06.2019 20:15+6Эта формулировка (новая) мне тоже никогда не нравилась.
Но статья ваша ужасна. Во-первых, в ней грубые ошибки (например про выдуманный вами абсолютный покой в теории Эйнштейна) и общее непонимание сути, а во-вторых, она выглядит как сео-текст и просто скучная. Не берите пример с найденных в поисковиках текстов с кучей жирного текста, курсивов и подчёркиваний — там это делают не для удобства чтения (на которое им плевать), а для манипуляции поисковой выдачей.
FDA847
01.06.2019 23:01+1Новая формулировка действительно очень сложна. Недавно племяннику объяснял 1-й закон Ньютона. Говорил, что тот вводил понятие «инерции» — свойства тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения в отсутствие внешних сил. Да, формулировка из современного учебника точнее, но при этом настолько запутана, что я вот сейчас её слово в слово не повторю. Всё таки в таких фундаментальных вещах, на мой взгляд, надо саму суть объяснять. Тем более, школьникам. Иначе они ничего не поймут, а просто зазубрят определение.
xirahai
02.06.2019 12:14Тело покоится или движется равномерно и прямолинейно (без ускорения), когда равнодействующая всех сил приложенных к нему равна нулю (все приложенные силы компенсируют друг друга).
firk
02.06.2019 23:26но при этом настолько запутана, что я вот сейчас её слово в слово не повторю
Там всего лишь добавилось предисловие "существуют такие системы, в которых".
Новая формулировка действительно очень сложна.
Дело не в сложности а в утере смысла.
Иначе они ничего не поймут,
А чтобы поняли — должно быть то, что нужно понять. А в текущей популярной формулировке с этим проблемы. Она ничего не постулирует, кроме того очевидного факта, что наблюдатель может встать с нужной ему стороны.
Намного разумнее было бы рассмотреть как видно одно движущееся по инерции тело при наблюдении его со второго движущегося по инерции тела (никаких "существуют" — мы рассматриваем конкретные условия и описываем свойства именно их). Правда тут возникает проблема что вращательное движение так не задать, и я сходу не вижу как её обойти, но думаю это всё-таки можно, ради вменяемой формулировки.
MSC6502
02.06.2019 20:39-5Хорошо, что есть сомневающиеся и ищущие. Любая теория не абсолют, а частный случай более общей теории.
Можно еще обсудить вымарывание из учебников физики понятия центробежной силы для чего и на фига это было сделано.Jouretz
02.06.2019 16:46+1центробежной силы
Мб потому что центробежной силы не существует? Как и силы Кориолиса, например. Это просто костыли связанные с выбором системы отсчета. «Силами» в физическом смысле они не являются.
Имхо, введение всех этих дополнительных «сил» только запутывает и элегантность физики превращается в адъ школьника.hhba
02.06.2019 20:38Хм, а я и не знал, что это понятие вымарано… А чем оно, собственно, плохо? Фиктивные силы хороши на определенном уровне рассуждений. И они как раз упрощают жизнь школьникам, если им пояснили, что это фиктивные силы.
Jouretz
02.06.2019 20:54Да ничем, в принципе, если есть понимание что это не реальная сила, а сумма других действующих на тело. Только к этому пониманию ещё прийти надо, чтоб не было ощущения «магии» которая внезапно тянет предмет к краю круга.
Про вымарывание тоже первый раз слышу, но что в этом плохого не понимаю. В условиях ограниченного количества часов, имхо лучше успеть больше показать как работать и складывать вектора реально действующих сил, чем заучивать формулы для каких-то частных случаев.agugnin
04.06.2019 18:50Смею осторожно предположить, что, возможно, большинство физических «сил» являются лишь частным проявлением единой «силы», просто наука пока еще не объяснила ее сути (см. ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B8_%D0%92%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BE%D0%B1%D1%8A%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F ), так что возможно в будущем будем вымарывать электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное взаимодействия, как частные случаи единого %)
ЗЫ: прошу прощения за несколько сумбурное высказывание.
saluev
02.06.2019 21:55+1В начале ХХ века в физике появились умники-недоучки
Хорошо, что вы эту фразу вынесли в самое начало статьи. Дальше, собственно, можно и не читать.TIEugene
02.06.2019 11:51Зря Вы так. В военное время синус угла в 100 градусов достигает 4-х.
Ой не… Это вода кипит при 100 градусах.
PS. на самом деле это последствия осеннего тотального приглашения НЛОм новых авторов.
32bit_me
02.06.2019 22:13У вас в тексте есть подчёркивание без выделение, подчёркивание с выделением и выделение без подчёркивание. Будьте так добры, поясните, что всё это значит?
aram_pakhchanian
01.06.2019 23:51Ну в целом в ихних школьных учебниках первый закон Ньютона стараются формулировать так, как это делал Ньютон, а потом оказываются в сложной ситуации с объяснением того, почему это иногда не работает. Говорил с английским педагогом, он тоже недоумевал, почему так делают. Кажется, что детям проще так понимать, но на самом деле у них сразу возникают вопросы, на которые трудно ответить, не введя понятие инерциальной системы отсчета. В вузовских учебниках уже вводят понятие “inertial frame of reference” и все встаёт на свои места.
ghrb
02.06.2019 04:55А это не тот же автор который бродит по форумам и в частности утверждает что свободного пробега молекул в газе не существует, а значит газы в вакууме можно носить в кружке? Выглядит знакомо.
Вот например forum.il2sturmovik.ru/profile/195004-mpn2
sbnur
02.06.2019 06:29Прежде чем говорить о частицах и волнах, надо уяснить чем понятие частицы отличается от понятия волны.
То есть почему электрон, который испытывает дифракцию, все же частица.masai
02.06.2019 10:42Частица — материальный объект, а волна — изменение каких-то характеристик материальных объектов со временем. Электрон — это частица, а вот его свойства (такие как координата или импульс) имеют вероятностную природу в соответствии с квантовой механикой. Наложение вероятностей создаёт картину, похожую на волны, так как вероятности определяются квадратом модуля некоторой комплекснозначной функции (в одной из формулировок). Вот, упрощённо, и весь дуализм.
sbnur
02.06.2019 11:17+2Значит гравитационное поле нематериально, или электромагнитное поле?
Также вы думаете, что интерференция и дифракция — это квантовые явления?
На всякий случай — электрон это частица, потому что полэлектрона никто не наблюдал, как и другую элеметарную частицу.
mactep3230
02.06.2019 11:37-2гравитация — материальна, волна — нет
mactep3230
02.06.2019 11:49Вопрос минусующему — из какой известной современной науке материи состоит волна?
Ksiw
03.06.2019 06:56Ммм, из какой известной науке матери состоит гравитация?
mactep3230
03.06.2019 07:16хорошо, не гравитация, а гравитационное поле
Ksiw
04.06.2019 08:12https://www.youtube.com/watch?v=EIEOGoBA4FA
Как я понимаю, гравитация — следствие свойств пространства и времени искривляться вблизи масс, астрономических масштабов.
Поясните свою точку зрения, пж.mactep3230
04.06.2019 11:51эээ… какую точку зрения? То, что гравитационное поле — материя? Это не я придумал
masai
02.06.2019 15:08Значит гравитационное поле нематериально, или электромагнитное поле?
Странный вывод. Поле и волна — это всё же разные вещи.
sbnur
02.06.2019 15:16вообще-то фотон является частицей, будучи квантом электромагнитного поля излучения, или электромагнитной волной.
Любое переменное электромагнитое поле есть совокупность электромагнитных волн.
Также существуют гравитационные волны.
К слову — гравитация — это не объект — это свойство материальных тел, создавать гравитационное поле и взаимодействовать между собой (притягиваться) посредствои его (гравитационного поля)mactep3230
02.06.2019 16:05подозреваю, что в случае фотона, свойства частицы возникают из-за концентрации сравнительно большого количества энергии в малом объеме. А волна — лишь удобный способ обеспечить ей стабильность. Но это просто мое мнение, могу ошибаться.
masai
02.06.2019 16:22вообще-то фотон является частицей, будучи квантом электромагнитного поля излучения, или электромагнитной волной
Давайте определимся. А то я не очень понимаю, что вы хотите донести.
Итак, вы утверждаете, между понятиями поле и волна можно поставить знак равенства? Я верно понимаю?
У нас очень странный диалог. Я говорю, что электрон — частица, а вы удивляетесь, что электромагнитное поле — нематериально (но я этого не утверждал). Я говорю, что волна и поле — разные понятия, а вы возражаете, что фотон частица (но я никогда не говорил обратного).
Это очень странная дискуссия.
x67
02.06.2019 06:36Я так и не понял, когда прикладывают силу к телу, в следствие этого движется оно или вселенная вокруг?)
Абсолютно бессмысленно спорить с автором, ибо он взял на себя тяжкую ношу судьи и точно знает, кто "умнее" и почему. Можно лишь дать совет — "опровергаешь? Предложи математически строгую и непротиворечивую альтернативу"
Comod
02.06.2019 13:42Хотя тема этой статьи весьма интересна(про абсолютность/относительность движения в пространстве), но текст заглавия и тем более содержание публикации, мягко говоря по дебильному написаны. Могу разве согласится с автором в том, что современная наука явно скатывается в глубокое мат-днище и создает на рвоном месте все новые и новые проблемы из сферического вакуума.
hhba
02.06.2019 20:40+1Я внезапно обратил внимание на ник автора!
ggreminder
03.06.2019 07:07Да, у автора прекрасно всё, начиная с ника.
В списке литературы нигде кроме, может быть, Перышкина, автор дальше названия книжки не добрался.
Сейчас лень больше примеров приводить, но придерусь вот к этой фразе:
Что бы ни говорили «квантомеханики»: нет ни одного эксперимента, показывающего, что в микромире этот закон не выполняется!
Для тяжелых элементов спектры невозможно объяснить без учета релятивистских эффектов, что выходит за пределы ньютоновской механики. Сказанное автором — ложь и манипуляция.
Mikluho
03.06.2019 18:46И третий раз закинул он невод… :)
Что очередная трешёвая идея — это не удивительно… Удивительно упорство автора…
Newton2 — скажите, зачем вы это всё пишете?
Каждый раз, получаете заслуженные минуса, сливаетесь из дискуссии и порождаете новый опус?Newton2 Автор
04.06.2019 20:11Mikluho, о чём вы говорите? Какая дискуссия? Здесь этим и не пахнет, тем более, если начали минусовать, то по правилам автор урезается в правах и может отвечать один раз в 1 час.
А вообще, повнимательней прочитайте комменты — аргументация большая редкость.Mikluho
04.06.2019 20:44Я говорю о возможности и желании делать выводы. Я поучаствовал в обсуждении предыдущей статьи — ответа не дождался…
А с аргументацией в комментариях так весело потому, что вы замахиваетесь на основы, но сами не приводите внятной аргументации. Что-то где-то понадёргано, как-то в кучу свалено… Тут даже не понятно, что комментить.
Зато оценка явно сигнализирует, что ваши материалы не годны для публикации тут. Либо менять площадку, либо брать другие темы и лучше готовить статьи. Это вроде логичный вывод?
HummaKavula
04.06.2019 20:17Я разочарован комментариями…
Проблема Ньютоновской формулировки заключается в том, что явление инерции и так следует из 2-го закона Ньютона. Получалось повторение.
В скорректированном же варианте, постулируется существование таких систем отсчета в которых выполняется 2й закон Ньютона.
AlYuR
04.06.2019 20:17Несколько слов в защиту «Перышкиных». В этом году сын сдавал экзамен 7 класс. Так-что пришлось почитать.
Даже автор статьи не увидел в определении Ньютона под «телом, по отношению к которому это движение определяется» — тело отсчета (а тут и до системы отсчета близко). Что уж говорить о школьниках. И Ньютон предлагает термины истинного и кажущегося движения в зависимости от того, к чему приложена сила — к исследуемому телу или к телу отсчета (читай системе). Дале в учебнике, после ввода инерциальной системы отсчета, всё, в полне, стройно и в полне понятно. Нет необходимости различать истинное и кажущееся движения.
Мне довелось почитать учебники начала 2000-х. Я был удивлен, что школьники могли что-то понять. Сейчас значительно лучше.
По поводу «засорения математикой» и «в жизни всё не так, не работает». Опять же по результатам подготовки к экзаменам. Философски — предмет изучения физики — модели реального мира, в том числе и математические. А у всех моделей есть критерии применимости. Так что, при каких-то условиях может и «не работать».
vdem
И что? Аристотель был «глупее» Ньютона, «улучшавшего» его законы?
valemak
Ньютон считал что свет это частицы, но не волны, не то что нынешние учёные дуралеи.
Разве идеи Ньютона могут быть ошибочны? Поэтому надеюсь, что уважаемый автор также разоблачит и ересь про корпускулярно-волновой дуализм.
Lexxnech
Так он же в своей первой публикации это и сделал.
https://habr.com/ru/post/427235/
valemak
Отлично, отлично.
Может, автор ещё и ОТО тоже не поленился разгромить? Ведь общая теория относительности является заменой ньютоновской теории гравитации. Эйнштейн, получается, тоже из «улучшателей».
KostaArnorsky
Так тут же:
Явно же в следующей публикации все парадоксы будет решены, а посрамленный Эйнштейн станется стоят в сторонке.valemak
Благодарю за информацию, автор-ньютонофил оправдал все мои ожидания.