Cтраница 2
Одной из ее особенностей является то, что здесь первой теории, которая могла притязать на динамическое объяснение ( а не только на кинематическое описание) известных явлений, предшествовало накопление огромного материала наблюдений. И обработка этих наблюдений была доведена до высокой степени совершенства, без чего даже Кеплер не мог бы открыть названные его именем законы. Кроме того, новая теория, созданная Ньютоном, не только должна была объяснить известное, по своей сути она должна была предсказывать будущее: предвычислить положение тел Солнечной системы, что подлежало суровому контролю новых, все уточнявшихся наблюдений. [16]
Там рассматривается задача о вращении Земли около ее центра масс под воздействием сил притяжения к Солнцу и Луне. Оперируя моментами инерции, Даламбер вводит главные оси инерции тела, выявляет в рассматриваемой им астрономической задаче наличие малых колебаний ( нутационного движения) тела ( Земли) около движущейся по конусу прецессии оси вращения и дает полное динамическое объяснение известного со времен Гиппарха явления предварения равноденствий. [17]
Но определение динамического объяснения составляет только половину дела. Воображение не должно обгонять природу. Если динамическое объяснение должно быть научным, то физическая гипотеза должна удовлетворять определенным условиям адекватности. Максвелл более или менее явно признавал два таких условия: условие непротиворечивого представления и то, что я назову условием независимого доказательства. [18]
История электромагнетизма является в своем роде задачей о перезвоне. Закон Ампера о притяжении и отталкивании между элементами тока и закон Фарадея об электромагнитной индукции соответствуют наблюдаемому движению канатов. Попытка Максвелла дать динамическое объяснение этих законов в его теории молекулярных вихрей соответствует попытке объяснить природу механизма в перезвоне из наблюдаемого движения канатов. Задача применения уравнений Лагранжа к системе электрических цепей упрощается, если она ограничивается цепями, в которых электрическая емкость пренебрежимо мала. При помощи такой эмпирической модели Максвелл получил из уравнений Лагранжа законы Ампера и Фарадея в несколько обобщенной форме и доказал, что они совместимы с принципом сохранения механической энергии. [19]
Закон инерции Ньютона относится к движениям, равномерным по отношению к абсолютному пространству; этот закон является аксиоматическим принципом кинематики. Не следует ли поэтому искать динамическое объяснение такого движения, точно так же как динамически объясняются орбиты планет или относительное движение заряженных частиц, описываемое электродинамикой. Это не цитата из Маха, однако такой динамический подход ощущается в его вопросе: Что станет с законом инерции, если небеса в целом придут в движение, а звезды начнут беспорядочно метаться. [20]
Мне кажется, однако, что не было достаточно основания для того, чтобы отбросить электрохимическую теорию, рациональнее было бы самую теорию видоизменить сообразно новейшим воззрениям физики на так называемые физические агенты. Правда, самое объяснение электрических явлений гораздо менее изменилось и мало подвинулось - вперед, и динамическая теория электричества до настоящего времени еще не вполне выработана, и к этим явлениям еще не виюлне применены основания сохранения живых сил, каковые, как известно, удовлетворительно разработаны только для тепловых явлений; однако эквивалентность между количествами электричества и теплоты можо считать ( более или менее) доказанной не только термохимическими явлениями, но и превращением динамического электричества от сопротивления в теплоту, вследствие чего является соответствующее изменение в силе тока. Таким образом, плодотворная мысль дать динамическое объяснение всем физическим явлениям и свести их к различного рода движениям частиц материи и эфира начинает прикладываться и к электрическим явлениям, которые некоторыми учеными объясняются движением материальных частиц, не передающихся волнообразно в среде, а от частицы к частице, но чрезвычайно легко переходят в волнообразное, то есть распространяются лучами. [21]
В соответствии с этим он описывал выделение спирта, газов и уксуса при брожениях. Веструмба ( 79), последний также был сторонником динамических объяснений сущности ферментации и химических реакций в целом. [22]
Она ставит задачей спецификацию материальной системы, которая прежде всего не противоречила бы науке, которая должна быть объяснена и должна обладать такой общностью чтобы избегать деталей, требуемых динамическим обяснением. В заметке О доказательстве уравнений движения системы со связями Максвелл рассматривает переход от динамического объяснения к динамической теории, пользуясь слегка отличающимися терминами. [23]
Максвелл в глубине души никогда не сомневался в том, что в основе совокупности всех физических явлений лежит движение материи как непосредственно наблюдаемое, так и в скрытом виде наблюдаемых действий материальных систем. Он допускал, что использование динамических терминов в электромагнетизме являлось только аналогией, но он считал, что имеется одно важное исключение. В последнем из трех мемуаров по электричеству Динамическая теория электромагнитного поля, рассматривая более раннюю попытку полного динамического объяснения, Максвелл настаивал на том, что энергия, независимо от различного рода явлений, в которых она обнаруживается, всегда представляет собой механическую энергию. [24]
В ней впервые было показано принципиальное единство проблем связи и управления в природе и технике. Винера, высказанная в его книге, изданной в 1948 г., Кибернетика или управление и связь в животном и машине [49] - это то, что о живых организмах можно говорить на том же языке, что и о целенаправленных машинах. Возникает формальная общая схема, позволяющая не только говорить о поведении в терминах систем в целом, но и дающая - возможность динамического объяснения этого поведения. Такая схема приводит к общему понятию управляемой ( целенаправленной) системы, не зависящему от того, существует ли такая система в живом виде или нет. Таким образом, кибернетика охватывает разные по качеству системы, не интересуясь свойствами материала, из которого они сделаны, если только он не влияет на организацию. Далее, Винер показал, что как животные, так и машины могут быть включены в новый и более обширный класс вещей. Функционирующие части правильно работающей машины или организма поддерживают равновесие, гомеостаз1 всей системы. [25]
Он также утверждал, что ближайшей задачей физики является обеспечить динамическое объяснение наук об электричестве и магнетизме. Во втором мемуаре - О физических линиях силы [14], опубликованном в 1861 - 1862 гг., Максвелл вывел знаменитые уравнения поля и электромагнитную теорию света и начал проектируемое динамическое объяснение, заключавшееся в том, что он назвал теорией молекулярных вихрей. В этой теории свойств системы вращающихся сферических ячеек, натянутых подобно шарикам вдоль линий магнитной силы, утверждалось, что эти шарики образуют наблюдаемые свойства магнитного действия. [26]
При этом, однако, речь идет не о тех кварках, которые входят в лагранжиан КХД ( их называют иногда токовыми кварками), а об эффективных кварках называемых блоковыми. По-видимому, блоковый кварк представляет собой токовый кварк, окруженный глюонным полем и кварк-антикварковыми парами. Массы каждого из блоковых и - и rf - кварков составляют примерно 1 / 3 массы протона, а s - кварка примерно на 150 МэВ больше. Однако в настоящее время не существует какого-либо последовательного динамического объяснения иерелятивистской кварковой модели в рамках КХД. [27]
С другой стороны, в гелиоцентрической системе Земля становится планетой, подобной всем другим планетам. Значит, не остается основания для того, чтобы иметь особую геоцентрическую динамику. Вместо этого мы снова можем искать единую динамику, которая включает движение тел на Земле и движение всех планет, включая нашу собственную. И действительно, гелиоцентрическая точка зрения дала ключ, с помощью которого мы построили динамическое объяснение движения планет. [28]
Его наблюдения в этой области интересны в настоящее время не только потому, что они принадлежат ему, а потому, что они остаются до сих пор поучительными. Рассмотренные вопросы имеют отношение к его собственным вкладам в физику; они включают логику динамического объяснения, метод физической аналогии, и вечный вопрос о противопоставлении действия на расстоянии непосредственному соприкосновению. [29]
Итак, чтобы объяснить движение планет с точки зрения динамики, нужно сначала выбрать подходящую систему координат. Можем ли мы избрать систему координат, в которой Земля была бы неподвижна. Ответ на этот вопрос должен быть отрицательным. В любой такой системе движения планет таковы, что нам приходится допускать наличие переменных сил, так что динамическое объяснение таких движений не может быть найдено. В этом положении нам оставалось бы только вернуться к точке зрения Аристотеля, который считал, что планеты отличаются от любой другой материи и ведут себя согласно их собственным особым законам движения. [30]