Пространство-время теории Ньютона




Абсолютное пространство — в классической механике — трёхмерное евклидово пространство, в котором выполняется принцип относительности и преобразования Галилея.


Термин введён Ньютоном (вместе с концепцией абсолютного времени) в «Математических началах натуральной философии». Пространство и время у него выступают в качестве универсального вместилища, обладающего отношениями порядка и существующие независимо как друг от друга, так и материальных тел:



…время и пространство составляют как бы вместилища самих себя и всего существующего. Во времени все располагается в смысле порядка последовательности, в пространстве — в смысле порядка положения. По самой своей сущности они суть места, приписывать же первичным местам движения нелепо. Вот эти-то места и суть места абсолютные, и только перемещения из этих мест составляют абсолютные движения[1].

Вместе с тем Ньютон отмечает нечёткость обыденной терминологии:



Время, пространство, место и движение составляют понятия общеизвестные. …эти понятия обыкновенно относятся к тому, что постигается нашими чувствами. Отсюда происходят некоторые неправильные суждения, для устранения которых необходимо вышеприведенные понятия разделить на абсолютные и относительные, истинные и кажущиеся, математические и обыденные[2].

В качестве такого математического понятия Ньютон ввёл выделенную инерциальную систему отсчёта, относительно которой и происходит абсолютное движение, не считая её физической реалией, но говоря о возможности привязки к каким-либо «неизменным» объектам — например, к неподвижным звёздам.





Математическая модель |






В отличие от пространства и времени Аристотеля, пространство-время Ньютона уже нельзя рассматривать как E3×E1{displaystyle mathbb {E} ^{3}times mathbb {E} ^{1}}{displaystyle mathbb {E} ^{3}times mathbb {E} ^{1}}. В первую очередь это связано с отсутствием в теории Ньютона понятия абсолютного движения. Например, если вы находитесь в инерциальной системе отсчёта, то никакими опытами не сможете выяснить, движется ли она равномерно и прямолинейно относительно какой-либо другой ИСО или нет. Поэтому невозможно установить соответствие между точкой пространства, в которой вы находитесь в данный момент времени и точкой пространства из прошлого. Поскольку теория Ньютона допускает существование сколь угодно больших скоростей, каждой точке пространства в момент времени t1{displaystyle t_{1}}t_{1} может соответствовать любая точка пространства в момент времени t≠t1{displaystyle tneq t_{1}}{displaystyle tneq t_{1}}. Поэтому каждому моменту времени можно поставить в соответствие «своё» пространство. Таким образом, пространство-время Ньютона — это расслоённое пространство с базой E1{displaystyle mathbb {E} ^{1}}mathbb{E}^1, представляющей абсолютное время и слоем E3{displaystyle mathbb {E} ^{3}}mathbb{E}^3, представляющим относительное пространство[3].



Примечания |





  1. Ньютон, 1989, с. 32.


  2. Ньютон, 1989, с. 30.


  3. Роджер Пенроуз. Путь к реальности или законы, управляющие вселенной. Полный путеводитель = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe / Перевод с английского А. Р. Логунова и Э. М. Эпштейна. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. — С. 334. — 912 с. — ISBN 978-5-93972-618-4.




Литература |


  • Исаак Ньютон. Математические начала натуральной философии = Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica / Перевод с латинского и комментарии А. Н. Крылова, предисловие Л. С. Полака. — М.: Наука, 1989. — ISBN 5-02-000747-1.



Popular posts from this blog

Steve Gadd

Лира (музыкальный инструмент)

Сарыагашский район