Механика и теория относительности - Матвеев А.Н.
ISBN 5-329-007242-9
Скачать (прямая ссылка):
письменного стола равна примерно 0,5-10~8 с (это около 1,5 м), длина
земного экватора 0,13 с. Иногда такого рода единицы употреблять удобно,
иногда нет. Например, в астрономии очень наглядным и широко
распространенным является измерение расстояний в световых годах. Это та
же система единиц, что и рассмотренная выше, только в качестве единицы
времени выбран один год.
Условность выбора системы единиц. Все изложенное достаточно убедительно
доказывает, что нет никаких принципиальных или общефилософских
соображений для предпочтительного выбора основных единиц и их числа.
[v] = LT~x
(4.9)
I = ct.
(4.10)
Ш = Т.
4. Системы единиц физических величин
29
С принципиальной точки зрения все системы единиц равноценны. Они
отличаются друг от друга лишь практической целесообразностью и удобством
как с точки зрения их использования, так и удовлетворения тем требованиям
к основным единицам, о которых говорилось выше.
Система единиц СИ. В результате почти столетнего обсуждения научная и
техническая общественность всех стран мира пришла к заключению, что
наиболее целесообразной является Международная система единиц (СИ). Это
соглашение оформлено решением соответствующих компетентных международных
организаций, а в странах - соответствующими правительственными
постановлениями. Эта система принята также в нашей стране. В настоящее
время имеется достаточное число руководств по этой системе, в которых
содержатся все необходимые сведения, и в этой книге они не излагаются.
Глава 2
КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ И ТВЕРДОГО ТЕЛА
5. Системы координат
6. Векторы
7. Время
8. Перемещение, скорость и ускорение материальной точки
9. Движение точки по окружности
10. Движение твердого тела
Кинематика описывает конкретные механические движения, не интересуясь их
причинами, вопросом осуществляемости таких движений в природе. Для нее
важны лишь физическая обоснованность и математическая строгость в рамках
принятых моделей.
5. Системы координат
Пространство и геометрия. Все материальные тела имеют протяженность,
занимают определенное место в пространстве и располагаются определенным
образом друг относительно друга. Эти наиболее общие свойства материальных
тел в результате длительной практической деятельности отразились в
сознании человека в виде понятий пространства, а математическая
формулировка этих свойств была выражена в виде системы геометрических
понятий и связей между ними. Формирование геометрии как науки было
завершено примерно две с половиной тысячи лет тому назад Евклидом.
Понятие пространства, возникнув в сознании человека как отражение свойств
материальных тел, приобрело затем у части ученых и философов
относительную самостоятельность как якобы нечто такое, что существует
независимо от материальных тел. В результате этого геометрия из науки о
свойствах материальных тел приобрела в их сознании характер науки
5. Системы координат
31
о свойствах пространства, могущего существовать независимо от тел. Другая
часть ученых и философов не допускала обособления понятия пространства от
свойств материальных тел. Эти две точки зрения противостояли друг другу в
течение всей истории развития науки.
В древнем мире наиболее яркими представителями точки зрения о
независимости пространства от материальных тел были пифагорейцы (около V
в. до н. э.). Вот, например, как один из представителей этой школы Архип
Терентский (начало IV в. до н. э.) формулирует свои взгляды:
"Пространство есть первое из бытий, нечто отличное от тел и независимое
от них. Его особенность в том, что все вещи находятся в нем, но само оно
не находится ни в чем. Оно независимо от тел, но тела зависят от него,
оно мешает объемам тел возрастать и убывать беспредельно".
Другой точки зрения придерживался Платон (V в. до н. э.). Он не допускал
внутри Вселенной существования пустоты как нечто отличного от тел, однако
допускал пустоту вне Вселенной, считая, что ограниченная сферическая
Вселенная находится в пустом пространстве. Аристотель (IV в. до н. э.)
также не допускал существования пустоты, независимой от тел. Для него
возможность перемещения тел доказывает существование не пустоты, а лишь
места, занимаемого телами.
Нет необходимости прослеживать весь длительный и извилистый путь развития
этих взглядов. Отметим лишь, что взгляды Ньютона на пространство являются
в известном смысле синтезом обеих точек зрения. Он допускает
существование независимого от материальных тел пространства в виде
Абсолютного пространства, которое "по самой своей сущности
безотносительно к чему-либо внешнему остается всегда одинаковым и
неподвижным". Но наряду с Абсолютным пространством существует также
Относительное пространство, которое является какой-либо частью
ограниченного пространства, определяемого нашими органами чувств
относительно некоторых тел.
Дальнейший крупный шаг в понимании соотношения между пространством и
материальными телами был сделан творцами неевклидовой геометрии.
