Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru
Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21
век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.
43
которое более полно определяет меру движения, зависящую не только от скорости, но
и от массы тела. Этот закон через изменение импульса во времени имеет вид
Заметим, что важно различать понятия «вес» и «масса». Масса — это свойство
вещества, т.е. она является мерой количества содержащегося в ней вещества. Масса тела
остается неизменной повсюду, поскольку тело содержит одно и то же количество атомов
независимо от того, находится ли оно на Земле, Луне или в космическом пространстве.
Вес проявляется как сила тяжести, действующая на тело. Следовательно, вес может
меняться, масса остается неизменной. Например, на Луне вес тела в 6 раз меньше, чем на
Земле, из-за разницы масс Земли и Луны. В общем случае вес и масса связаны
соотношением
Р= mg,
где g — ускорение свободного падения, определенное в том месте, где оно измеряется.
Приведем пример. Взаимное притяжение двух людей, разговаривающих друг с другом
за столом, составляет 10
-7
ньютон. Земля (масса = 6 · 10
24
кг) притягивает Луну (масса = 7
• 10
22
кг) с силой F = 10
20
ньютон. Масса Солнца 2 · 10
30
кг, его притяжение 10
22
ньютон.
Достоинства динамики Галилея — Ньютона в общем очевидны. Однако у нее есть и
недостатки. Об одном из них — трактовке природы сил тяготения — мы уже говорили.
Другой недостаток, который в современной физике законно оспаривается, и это
подтверждено теорией и экспериментом, заключается в том, что в теории Ньютона время
и пространство абсолютны, т.е. неизменны. Говорят, что они есть неизменные
дефиниции, конструкции сцены, на которой происходит действие жизни. Параметры х, у,
z, t есть, и все — так считал Ньютон. Он же сравнивал Вселенную с часами, которые
завел Бог. В классической динамике время — параметр движения, более того,
«геометрический параметр» движения, как называл его французский математик и физик
Д'Аламбер, а французский механик Лагранж (1736—1813) за 100 лет до Эйнштейна и
немецкого математика Г. Минковского (1864—1909) называл динамику четырехмерной
геометрией.
61
Мы уже говорили, что уравнения механики инвариантны относительно времени.
Замена t — —t формально ничего не меняет в этих уравнениях. Поэтому в классической
механике мировые линии (см. § 2.3), т.е. траектории составляющих нашу Вселенную
атомов и частиц во времени и пространстве, можно проводить и в будущее, и в прошлое.
Современный философ А. Койре высказался по поводу неизменности времени даже так:
«Движение в классической механике — это движение, не связанное со временем из-за его
инвариантности, или, что еще более странно, движение, происходящее во вневременном
времени, — понятии столь же парадоксальном, как изменение без изменения». Здесь и
возникает парадокс времени, необъяснимый в рамках классической физики. Понятие
времени оказывается глубже и неоднозначней, чем мы себе это представляем. Сейчас в
рамках постнеклассической физики и синергетического подхода делаются попытки
преодолеть это противоречие. Более того, И. Р. Пригожин считает, что в этом смысле
«все, что дает классическая физика, сводится к следующему: изменение есть не что
иное, как отрицание возникновения нового (все повторяется и все предсказано!), и время
есть лишь параметр, не затрагиваемый преобразованием, которое
он описывает».
Динамика Ньютона, развитая и дополненная Лапласом, Лагранжем, ирландским
математиком Гамильтоном (1805—1865) и другими учеными, представляет собой
замкнутую универсальную систему, способную дать ответ на любой поставленный
вопрос о движении, т.е. она строго детерминистична. Из всех видов изменений
классическая физика рассматривает лишь движение в рамках изменения заданных
параметров х, у, z и t. Другими словами, хотя это парадоксально звучит, классическая
механика — статическая механика. В то время как из других наук следует необратимость
времени. Более того, эта статичность и детерминизм времени встречаются и в квантовой
механике для микромира, и в теории относительности. В частности, Эйнштейн в ранней
модели Вселенной сохранял основную идею ньютониановской физики — представление
о статической Вселенной и, как говорил Пригожин, Вселенной существующего без
возникающего.
Заметим, что Эйнштейну для этого пришлось вводить специальный «космологический
член» в свои уравнения, который имел физический смысл отталкивания. Однако, как
показал в 1922 г. отечественный математик А. А. Фридман (1888—1925),