Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Эддингтон А.С. -> "Теория относительности" -> 3

Теория относительности - Эддингтон А.С.

Эддингтон А.С. Теория относительности — М.: ОНТИ, 1934. — 508 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaotnositelnosti1934.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 176 >> Следующая

Введение

13

tomj, что им унаследована предвзятая теория мира. Мы осмелимся оспаривать такое разграничение.

Расстояние, параллакс и кубический параллакс имеют одинаковое потенциальное существование даже тогда, когда на самом деле мы не производили операции измерения — если мы сдвинемся в сторону, мы сможем измерить угловое отклонение; если мы отложим в ряд наши измерительные масштабы, мы сможем сосчитать их число. Любая из трех перечисленных величин указывает нам на некоторую связь или соотношение, существующее во внешнем мире, — соотношение, не созданное нашими операциями. Ho, повидимому, нет оснований заключить, что это мировое соотношение больше походит на расстояние, чем на параллакс или на кубический параллакс. В самом деле, всякое понятие «сходства» между физическими величинами и соотношениями во внешнем мире, лежащими в их основе, представляется непригодным. Если длина AB равна удвоенной длине CD, то параллакс В, наблюдаемый из А, равен половине параллакса D из С. Без сомнения, существует некоторое соотношение в мире, которое будет различным для AB и для CD, но у нас нет никаких оснований считать, что это мировое соотношение для AB будет представлено лучше удвоенным соотношением для CD, чем его половиной.

Связь изготовленных нами искусственно физических величин с соотношениями, существующими в мире, может быть выражена так: физические величины являются числовыми мерами этих мировых соотношений. Числовые меры могут быть приписаны по произвольному принципу, как условный шифр, при одном единственном условии, чтобы всегда одна и та же числовая мера соответствовала одному и тому же мировому соотношению и обратно, чтобы различные соотношения выражались различными мерами. Таким образом, две или больше физические величины могут служить мерами одного и того же соотношения, но в разных системах наших шифров; например: длина и параллакс, масса и энергия, звездная величина и яркость и т. д. Постоянные формулы, связывающие эти пары физических величин, дают связь между соответствующими шифрами. Ho, допуская, что физические величины могут служить числовой мерой мировых соотношений, существующих независимо от наших измерений, мы не изменяем их характера как искусственно изготовленных величин. Одни и те же измерения, конечно, дадут один и тот же результат, если мировые
Вврдрнпє

соотношения одинаковы, и разные результаты, если эти соотношения будут различны. (Различия в мировых соотношениях, не влияющие на результаты опытов и наблюдений, ipso facto (тем самым)) исключаются из области физического знания). Объем выросшего кристалла может служить числовой мерой температуры маточного раствора; но тем не менее последняя является искусственной величиной, и мы не можем заключить, что истинная природі объема — калорическая.

Изучение физических величин, хотя они и представляют собой результаты иаших собственных операций (действительно произведенных или только возможных), все же может нам дать некоторое знание мировых соотношений, так как одна и та же операция дает нам разные результаты для различных мировых соотношений. Это косвенное знание как будто и является всем, чего мы когда-либо сможем достигнуть, и 'мы можем представить себе какое-либо «мировое соотношение» только благодаря его влиянию на наши операции. Всякая иная попытка описания мировых соотношений сводится или к математической символике, или к лишенной смысла болтовне. Для того чтобы охватить данное мировое соотношение настолько полно, насколько только возможно, мы должны обладать символом, который включал бы в себе влияние зтого мирового соотношения на результаты всех возможных операций. Другими словами, мы должны рассматривать его числовые меры во всевозможных системах мер, «шифрах»—конечно, не смешивая последние друг с другом. Может показаться невозможным осуществить столь обширную программу, но мы увидим, что математический аппарат тензорного исчисления представляет мировые соотношения и оперирует с ними именно таким путем. Тензор выражает собой одновременно всю группу числовых мер, связанных с данными мировым соотношением, причем даются правила для отличия различных мер в отдельных шифрах. Поэтому не следует рассматривать несколько сложный тензорный анализ как печальную необходимость, которую следовало бы заменить, елико возможно, другим более простым аналитическим методом. То знание соотношений во внешнем мире, которое мы получаем посредством наблюдений и эксперимента, является как раз таким, что оно может быть выражено только тензором, а,не иначе. Совершенно так же, как и в арифметике, мы можем иметь дело с миллиардом объектов, не стремясь представить наглядно все
Введение

15

это подавляющее множество, так же и в тензорном анализе мы можем сразу рассматривать данное мировое соотношение со всех возможных точек зрения, не пытаясь нарисовать все это наглядно.

Принимая во внимание это различие понятий «мировое соотношение» и «физическая величина», мы не должны определять физическую величину гак, как будто бы она была какой-то частью общей картины мира. Физическая величина определяется тем рядом операций и вычислений, результатом которых она является. Тенденция к такого рода определениям была уже распространена и в до-релятивистской физике. Сила сделалась «массой X ускорение», и перестала быть невидимым фактором в картине мира, по крайней мере, в части, касающейся.ее определения. Масса определяется теперь экспериментами над инерциальными свойствами, а не как «количество вещества». Ho для некоторых величин упорно продолжали пользоваться старыми определениями (или, скорее, отсутствием определений). Для последних теория относительности н должна была найти новые определения. В большинстве случаев это не представляло особых трудностей. Нам не нужно спрашивать физика, что он подразумевает под «длиной»; мы будем просто наблюдать за его измерениями длины и составим наше определение, исходя из тех операций, которые он совершает. Однако могут представиться еще случаи, когда теория, опережая эксперимент, потребует от нас выбора между двумя определениями, каждое из которых согласуется с имеющимся экспериментальным материалом; но обычно мы можем предсказать, которое из двух определений соответствует идеалу, поставленному перед собой экспериментатором. Например, до недавнего времени экспериментатору не приходилось встречаться с проблемами неэвклидова пространства, п можно было ожидать, что он чувствовал бы себя неуверенно, столкнувшись с задачей построения прямой линии в этом случае. На самом же деле экспериментатор не проявил никаких колебаний, и наблюдатели затмений совершенно однозначно измерили отклонения лучей света от «прямой линии». Подходящее практическое определение было столь очевидно, что не было никакой опасности, что два наблюдателя могут придать разные значения этому термину. Нашим руководящим правилом будет то, что физическую величину следует определять по тем операциям и вычислениям, которые приводят к однозначному результату, причем необходимое внимание должно быть уделено существую-
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 176 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed