Притча о Галилео Галилее
На модерации
Отложенный
Притча о Галилее
Более двух тысяч лет назад Аристотель сделал весьма правдоподобное, но неверное заключение о том, что тяжелые предметы падают быстрее чем легкие. Благодаря непререкаемому авторитету Аристотеля это стало аксиомой для человеческой цивилизации. Любой человек с высшим образованием поймет, что для доказательства или опровержения данного факта может потребоваться весьма сложная и дорогостоящая процедура связанная необходимостью производства достаточно точных измерений и применения статистических методов. Ничего подобного в древности судя по всему не существовало, поэтому гипотеза Аристотеля просуществовала столь долго. Но и во времена Галилея инструментарий физиков мало чем отличался от времен Аристотеля. Известно, что древние греки практически не использовали для доказательств эксперимент натурный. Применялся исключительно эксперимент мысленный. В этом смысле Галилей, которому удалось опровергнуть догму Аристотеля с помощью мысленного эксперимента стоял, по выражению И.Ньтона, «на плечах гигантов» античности.
Прежде чем напомнить читателям о мысленном эксперименте Галилея хочется заранее сказать о том, что его мысленный эксперимент абсолютно не использует научных категорий которые бы выходили за рамки обыденности. Иначе говоря, такое рассуждение мог себе позволить даже неандерталец, не говоря уже о простом дилетанте.
Итак, гипотеза Аристотеля: «скорость падения тяжелого предмета больше скорости падения легкого».
Предполагая гипотезу Аристотеля истинной, Галилей вполне мог рассчитывать, что она будет справедлива при всех обстоятельствах.
То есть добавление к предмету тяжести ускоряет его падение, а облегчение падающего предмета замедляет.
«Возьмем пушечное ядро и привяжем к нему конским волосом мушкетную пулю. В силу истинности гипотезы Аристотеля пуля будет падать медленнее ядра, и, следовательно, будет тормозить падение ядра. В результате тело весом вес ядра + вес пули будет падать медленнее чем одно ядро. Мы пришли к противоречию, и, следовательно гипотеза Аристотеля неверна».
Предоставим читателю аналогичным образом убедится и гипотезе о том, что тяжелые предметы падают медленнее легких. И заметим, что только при допущении о равенстве скоростей падения тяжелых и легких тел противоречие исчезает. Вот и все, что сделал Галилео Галилей. Однако результат полученный им колоссален. Догма Аристотеля на две тысячи лет затормозила развитие механики. Именно после опубликования его работы развитие физической науки было разблокировано.
Зададимся одним меркантильным вопросом: достоин ли мысленный эксперимент Галилея Нобелевской премии по физике? Думаю, что этот вопрос чисто риторический. Конечно, достоин.
Возможно, нам станет более понятна и западная научная традиция присуждения степени «доктор философии» вместо специалиста скажем физико-математических или физических наук. Впрочем, это, конечно же, не принципиально.
Комментарии
Замечу, только про философию. Физика и математика философичные науки, в том смысле, что располагают к широкому взгляду на мир. Но между ними есть различие, которое делает осмысленным разделение званий. Мне представляется что об этом хорошо сказал в своей книге "Мечты об окончательной теории" С.Вайнберг.
Я имел ввиду два независимых опыта, в которых принимают участие только два тела.
Говорят, что цивилизации индейцев в доколумбовой Америке не знали колеса, а вот их детские игрушки колеса имели.
Часть из них снимается логикой, а часть экспериментом.
Важно не зацикливаться на таких абсолютных истинах как СТО, ОТО, квантовые представления.
Все эти модели - "игрушки", которые со временем ломаются, и их заменяют более совершенными, новыми.
Это спор с инквизицией, спор Птолемея и Коперника.
Что значит, что "она вертится?". Если речь идет о вращении Земли вокруг своей оси, то кажется, этого никто не отрицал. Ни Птолемей, ни Коперник. Аналогично как Солнце "вертится" вокруг своей оси.
Значит, смысл этого утверждения что Земля "вертится" (вращается, движется) вокруг Солнца. Это утверждает Коперник. А Солнце неподвижно, не движется поступательно. А вот Птолемей наоборот, Земля (вертящаяся вокруг своей оси) неподвижна в пространстве, а вокруг нее движется Солнце.
Вот о чем шел спор между Галилеем и инквизицией, между Птолемеем и Коперником. И спор очень серьезный, даже со сжиганием на кострах.
Так вот, а спор-то был НИ О ЧЕМ. С точки зрения Земли "вертится" Солнце. С точки зрения Солнца "вертится" Земля. Все зависит от точки зрения, от системы отсчета. Какая правильна? Обе правильны. Так что спор между Коперником и Птолемеем был пустой.
Но после Галилея стала распространенной точка зрения, что Коперник прав, а Птолемей нет. Но сейчас в эру космонавтики мы снова возвращаемся к этому ...
Думаю, что лучше нам вернуться к факту равенства скоростей, а вернее постоянству ускорения силы тяжести, которое вошло в обиход нашей цивилизации. Постараться перечислить и выстроить хронологически все множество этих фактов. Проанализировать с точки зрения гносеологии причину отчего этот факт не вошел в обиход раньше. Может быть это поможет нам скорее выявлять Факты Имеющие Значение для Цивилизации?
И думается, надо отказаться от Закона Всемирного тяготения. Нужно отказаться от понимания гравитации как силового взаимодействия между телами, а вернуться к идее Эйнштейна, что гравитация есть изменение свойств пространства аналогичное изменениям свой пространства в неинерциальной системе отсчета. И описываать это изменение свойств пространства не через мифическое искривление пространства, а путем использования даламберова аппарата - аппарата фиктивных сил. Фиктивные силы имеют своим источником и гравитацию, и неинерциальную систему отсчета в негравитирующем пространстве.
Вы абсолютно правы, но почему-то мало кто это способен понять. Большинство мыслит простейшими штампами. Им сказали, что Земля вокруг Солнца вращается, они кивнули головой, и приняли это как данность. А что это означает на самом деле, понимают лишь несколько процентов действительно грамотных.
Интересно, что мы с вами независимо одну и ту же мысль высказали. Посмотрите, пожалуйста, мой комментарий в другом обсуждении:
http://gidepark.ru/community/603/article/429650#comment-8136211
Как я и написал выше, вы абсолютно правы в том, что нет разницы в том, что именно принимается за центр вселенной, и вообще неважно, имеется ли этот центр в рассмотрении. Важно лишь, чтобы законы движения были непротиворечивыми и правильно описывали реальность. Их можно сформулировать в произвольной системе, даже неинерциальной и самой дурацкой из всех возможных. Иначе говоря, всегда имеется произвол выбора системы отсчёта и переменных, участвующих в описании. Однако так уж повелось в науке, что в качестве критерия отбора принято считать минимизацию числа переменных, т.е. размерность пространства, и простоту описания. И только та система принимается в качестве наиболее адекватной реальности, которая даёт наиболее простое описание одного и того же. Если поднатужитесь, то вы даже падение простого камня из окна дома можете описать в системе отсчёта, связанной с центрифугой в вашей стиральной машине, вращающейся с переменной скоростью. Если получится, то вы запишете о-очень сложные уравнения, для решения которых мощный комп понадобится. А в привычных нам переменных эту задачку даже школьник обязан решить.
Неоптолемеевизм есть ТРЕБОВАНИЕ эры практического космоса. Эры человека в космосе.
Приведу пример. В настоящее время при космическом полете используется чуть ли не десять систем отсчета, КОТОРЫЕ сменяют последовательно друг друга. При этом стоит проблема увязки всех этих систем отсчета. А представьте, что вы имеете ЕДИНСТВЕННУЮ систему отсчета от старта до посадки на Луну и возврата на Землю. Это система отсчета самого корабля.
Стандарный и самый простой (в смысле дешёвый по трудозатратам) путь, считать всё традиционным образом и только ответ пересчитывать в систему, связанную с кораблём. Вы же предлагаете чёрт знает что городить ради того же самого.
Честно говоря, я уже пожалел, что вас поддержал. Первый ваш комментарий мне показался очень разумным и я указал на это. Однако выводы, которые вы делаете из этого - ни в какие ворота не лезут. Я даже сомневаюсь уже, что вы и вправду понимаете предмет.
В это та самая суть, которую не понял Ньютон. Гравитация ОТНОСИТЕЛЬНА. на масштабах космической лаборатории ее нет, а на масштабах десятки километров (в системе космической лаборатории) она уже появилась. Эта хитрость гравитации, которая может то появляться, то исчезать вот уже тысячу лет не дается ученым. В том числе и Ньютону. И даже Эйнштейн не смог ее уловить. Хотя подошел близко в своей концепции эквивалентности. Только принцип он пукнул, а теории нет. В ОТО нет ничего по принципу эквивалентности. Том обычные физические реальные поля пусть проявляющиеся в искривлениях чего-то. А космонавтика наглядно показала миллионам видео с лаборатории, что нет там никакой гравитации, хотя летает в гравитационном пространстве
или Земля вокруг космического корабля. Этому кому как нравится. Зависит от решаемых задач. Например, когда решается задача стыковки корабля "Протон" к МКС, то лучше считать, что МКС неподвижна, а движутся Земля, Солнце, "Протон". А если рассчитывается запуск "Протона" на орбиту, то удобнее считать, что неподвижна Земля, а "Протон" и МКС движутся. Любые системы отсчета допустимы и верны. Все зависит от решаемых задач. Когда рассчитываем движение планет, то удобнее считать неподвижным Солнце. А если рассчитываем движение звезд в галактике, то движется Солнце и, соответственно, Земля. При посадке на Луну, конечно, неподвижна Луна. И т.д. Все зависит от решаемых задач. Когда выходит космонавт за преедлы станции, то неподвижна станция.
Так что вот современный вывод современной механики, механики эры космоса Спор между Галилеем и инквизицией был пустым спором. См. . 26.06.11. 12 работ по механике, представленные в ЖЭТФ с начала года Это антиньютоно-антикоперникианская научная революция в механике. Птолемей forever! (http://yur.ru/science/JETP/index.htm).
Однако рассмотрение космической динамики в точки зрения гелиоцентрической модели это мощный шаг в развитии науки и человечества. Был "свергнут" абсолютизм геоцентрической системы отсчёта, связанный с религиозными догматами и открыты возможности для обсуждения относительности систем отсчёта, в том числе и самой гелиоцентрической системы. Кроме того, переход в гелиоцентрическую СО был сильным эвристическим ходом. Например, это позволило открыть - закон обратных квадратов. На эту тему есть отличная книжка Р. Фейнмана "Характер физических законов".
Так что говорить о бессодержательности выбора гелиоцентрической модели, как минимум некорректно.
Но, в наше время шабаша идиотов, любой разумный материал где бы он не был размещён приятен.