Понятие массы в классической и современной физике - Джеммер М.
Скачать (прямая ссылка):
20 «Vis ilia inertiae eadem est in corporibus motis et quiescen-tibus; tarn enim resistunt corpora actioni qua a quiete ad motum concitantur quam actioni qua a motu ad quietem reducuntur. Eadem quippe vis reguiritur ad motum datum producendum et ad eundem extinguendum». «Philosophiae naturalis principia mathematica», ed. Thomas LeSeur and Franciscus Jacquier (Glasgow, ed. 2, 1760), p. 4.
21 Ibid., p. 1: «In corpore dato materiae quantitatem seu massam a corporibus magnitudine, aut volumine seu mole distingui oportet. Materiae quantitas est aggregatum, seu summa omnium materiae
7? Если ньютоновское определение не рассматривать как определение неизвестного через неизвестное, то можно заключить, что для Ньютона понятие плотности было первоначальным понятием и оно предшествовало понятию массы 22. Эта интерпретация защищается Розенбергером 23, а также Блоком 24, которые указывают в этой связи на знаменитые эксперименты Бойля по сжимаемости воздуха, в которых понятие плотности играет важную роль и с которыми Ньютон был, несомненно, знаком. Подобным образом Г. Kpy указывает, что во времена Ньютона плотность (отождествляемая с удельным весом), длина и время были тремя фундаментальными величинами в физике, а не масса, длина и время, как это имеет место в наши дни. «В такой системе,— пишет он,— естественно и логически допустимо определять массу в терминах плотности» 25. Коуен выражает согласие с точкой зрения Kpy с некоторыми оговорками. Согласно Коуену, интерпретация Kpy должна была бы находиться в согласии с атомистическими воззрениями, из которых следует, что плотность в качестве фундаментального свойства тела представляет собой число частиц в единице объема. Но, добавляет Коуен, «к сожалению, Ньютон благоразумно умалчивает относительно этого вопроса, и сделанные нами предположения не могут быть
particularum quibus compositum est corpus... Si nulla sint inter solidas corporis partes admixta foramina, massa et volumen non differunt».
22 Сэр Уильям Томсон и Питер Гатри Тейт [W. Thomson, P. G. Tait, Treatise on natural philosophy, vol. 1, part 1 (Cambridge, 1879), p. 220] замечают, что «в действительности это определение дает нам скорее определение плотности, чем определение массы». Интересно отметить, что даже в двадцатом столетии некоторые авторы все еще определяют массу в терминах плотности и зачастую плотность в терминах массы. См. P. G. Tait and W. J. Steele, Treatis on the dynamics of a particle (Macmillan, London, 1900), p. 42; E. J. Andrewsand H. N. Howlan d, Elements of physics (Macmillan, London, 1903), p. 11; E. A. B о w -s e r, An elementary treatise on analytical mechanics (Van Nostrand, New York, 1904), p. 6.
23 Ferdinand Rosenberger, Isaac Newton und seine physikalischen Principien (Leipzig, 1895), Teil 3, S. 173, 192.
24 L e о n B 1 о с h, La philosophie de Newton (Paris, 1908), p. 140: «Cette idee n'a pas besoin d'etre expliquee, Newton la consi-aere comme claire par elle-meme et il s'en sert pour definir Ies autres».
25 Henry Crew, The rise of modern physics, ed. 2 (1935), p. 127 (см. сноску 12).
73 подтверждены прямыми высказываниями из „Начал"» 26. Точно так же Берт видит в опытах Бойля основания к тому, чтобы Ньютон использовал понятие плотности при определении понятия массы. «В самом деле,— говорит Берт,— выбрав для ее определения в качестве окончательного свойства тел то из них, которое было более знакомо ему, чем известные в настоящее время, он едва ли мог поступить лучше» 27.
Подобная интерпретация была выдвинута Хоппе. Согласно этой интерпретации, Ньютон сделал допущение, что все фундаментальные частицы, из которых построена материя, имеют одинаковую плотность и один и тот же размер; плотность различных тел должна быть, таким образом, пропорциональной числу частиц в равных объемах. Плотность, следовательно, в качестве универсальной константы должна была быть более фундаментальным понятием, чем масса, и предшествовать ей 28. Хотя такая интерпретация может получить некоторое подтверждение в ньютоновском разъяснении, следующим за определением 2, и может также следовать из комментарий Лесёра и Жакье 29, тем не менее некоторые места из «Оптики» Ньютона, в частности, едва ли совместимы с интерпретацией Хоппе в пунктах, указанных Кеджо-ри 30.
Приведем следующее утверждение Ньютона из его «Оптики», которое Кеджори не цитирует, хотя оно в этой связи особенно важно: «Бог в состоянии сотворить частицы
26 I. Bernard Cohen, Franklin and Newton (American Philosophical Society, Philadelphia, 1956), p. 115.
27 Edwin Arthur Burtt, The metyphysical foundation of modern science (Doubleday, New York, 1954), p. 241.
28 Edmund Hoppe, «Archiv fur Geschichte der Mathematik, der Naturwissenschaften und der Technik (новая серия)», 11, 354—361 (1929). Хоппе полагает, что это понятие плотности восходит к Бойлю, Гассенди, Кеплеру и Лубину.
29 «Philosophiae naturalis principia mathematica», p. 3 (см. сноску 20): «Cum autem motus totius corporis sit aequalis summae motuum singularum Massae partium, seu elementorum, patet manente celeritate, motum totius massae crescere prout crescit numerus elementorum massae aequalium, seu quantitatem motus esse proportionalem massae».
