Из закона инерции следует вывод: нулевому ускорению
соответствует нулевая сила (и наоборот). В совокупности с третьим
законом Ньютона, действию всегда противостоит равное и противоположное
ему противодействие, он приводит к формулировке принципа относительности:
"относительные движения друг по отношению к другу тел,
заключенных в каком-либо пространстве, одинаковы, покоится ли
это пространство или движется равномерно и прямолинейно без
вращения" (Ньютон).
Это определение Ньютона не выдерживает критики с позиций начальных
принципов, данных им самим. Пространство безотносительно, и
его движение неопределимо. Следовательно, Ньютон имел в виду
нечто иное: систему тел (в том числе и молекулы воздуха), получивших
одно и то же ускорение и движущихся далее равномерно и прямолинейно
без вращения. Теперь, внутри этой системы законы механики и
динамики неотличимы от тех же законов в этой системе до получения
ею ускорения.
Первый принцип относительности (ПО) был сформулирован еще в
эпоху Возрождения Г.Галилеем. ПО относился к механике и гласил:
"Законы механики в системе координат, движущейся равномерно
и прямолинейно в пространстве, имеют тот же вид, что и в системе
координат, покоящейся в пространстве".
Из этого постулата можно сделать простой вывод, а именно: существует
бесконечно много эквивалентных систем координат, называемых
инерциальными и совершающими равномерное и прямолинейное движение
или покоящихся друг относительно друга. В этих системах законы
механики выполняются в простой классической форме.
В свое время это определение, данное Галилеем, было революционным,
поскольку противоречило господствующему учению Птолемея, объяснявшему
геоцентризм тем, что "Земля неподвижна, в противном случае
облака и птицы отставали бы от ее движения".
С точки зрения эмпирики и наблюдений природы закон инерции
и вытекающий из него принцип относительности не вызывают сомнений.
Но, если взглянуть шире и обобщить эти явления на причины, механизмы
и на конечность скорости взаимодействий, то можно прийти к выводу
об их незаконченности, недостаточности и не окончательности.
Дело в том, что принцип относительности Галилея позволяет различать
абсолютное и относительное движения. Это возможно лишь в рамках
определенного взаимодействия в системе состоящей из двух тел.
Если в изолированную (квазиизолированную) систему двух тел,
взаимодействующих между собою, не вмешиваются посторонние взаимодействия,
либо присутствуют взаимодействия, которыми можно пренебречь,
то их движения можно считать абсолютными по отношению к центру
их тяжести. Такими системами можно считать Солнце - планеты
(каждая в отдельности), Земля - Луна и др. И, более того, если
центр тяжести взаимодействующих тел практически совпадает с
центром тяжести одного из тел, то движение второго тела можно
считать абсолютным по отношению к первому. Так, за начало абсолютной
системы отсчета Солнечной системы можно принять центр тяжести
Солнца и движения планет считать абсолютными. И тогда: Земля
вращается вокруг Солнца, но не Солнце вокруг Земли (вспомните
Дж. Бруно), камень падает на Землю, но не Земля на камень и
т.д.
Абсолютными движениями необходимо считать и движения тел в
инерционной системе, каковой, например, является Галилеевская
каюта корабля, если система отсчета неподвижна с ней.
Все остальные движения, не попадающие под определение абсолютных,
необходимо считать относительными или сложными.
|