Читать онлайн «Принцип относительности в античной, классической и квантовой физике»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР Б. Г. Кузнецов ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ В АНТИЧНОЙ, КЛАССИЧЕСКОЙ И КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ и ТЕХНИКИ Б. Г Кузнецов ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ В АНТИЧНОЙ, КЛАССИЧЕСКОЙ И КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР Москва 19 59 I. ИЗОТРОПИЯ МИРА И ПОНЯТИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО И АБСОЛЮТНОГО ДВИЖЕНИЯ В АНТИЧНОЙ ДИНАМИКЕ 1. Понятия движения и места в древнегреческой ди¬ намике. 2. Прямолинейные естественные движения и естественные места в динамике и космологии Аристотеля. 3. Круговые движения в изотропном мире и их относи¬ тельность. 4. Немеханическое определение времени. же пятьдесят с лишним лет существует тео¬ рия относительности Эйнштейна, но к ней и сейчас трудно подойти как к объекту историче¬ ского анализа и исторической оценки. По-види¬ мому, для этого необходима если не физиче¬ ская теория, то хотя бы представление о прин¬ ципиальной возможности физической теории, для которой принцип относительности, откры¬ тый Эйнштейном в 1905 г. и обобщенный им в 1916 г. , является частным, ограниченным, при¬ близительным. Сейчас подобное представление, •еще не ставшее строгой физической теорией, уже может играть роль отправного пункта исто¬ рической оценки. Новая, более общая концепция указала бы, по-видимому, границы не только специальной и общей теории Эйнштейна, но и принципа отно¬ сительности в целом, начиная с классического 3 принципа Галилея Ньютона н его истоков. Она создала бы некоторую отправную пози¬ цию для исторической оценки механической картины мира в самом общем смысле, вклю¬ чающем античные представления о движении себетождественного объекта, классические, ре¬ лятивистские и — с известными ограничения¬ ми — квантово-механические идеи. Эта отправ¬ ная позиция позволяет не только проследить историю различных концепций относительно¬ сти, но и найти исторический угол зрения на принцип относительности в целом. Мы снова употребили термин «принцип» относительности в целом». Имеет ли он реаль¬ ный исторический смысл, можно ли взять в одни скобки различные релятивистские теории, сме¬ нявшие, конкретизировавшие и уточнявшие одна другую на протяжении всей истории науки и сейчас применимые в различных областях в качестве законных апроксимаций? Сейчас в науке применяется классический принцип относительности Галилея — Ньютона в случае медленных движений, специальный принцип относительности Эйнштейна в случае быстрых движений в пренебрежимо малых гра¬ витационных полях и общий принцип относи¬ тельности при учете последних. Во всех случаях относительность движения означает необходи¬ мость тела отсчета для констатации перемеще¬ ния материального тождественного себе тела. Эта необходимость вытекает из однородности пространства вдоль линии переноса. Различие между релятивистскими концепция¬ ми — это различие между пространствами, ко¬ 4 торые предполагаются однородными: трехмер¬ ное эвклидово пространство рассматривается как однородное в классической концепции от¬ носительного движения; четырехмерное псевдо- эвклидово пространство однородно в специаль¬ ной теории относительности; четырехмерное риманово пространство однородно в общей тео¬ рии относительности.