Скоробогатов В. А., Судариков А. М

Концепции современного естествознания

Учебник для вузов

Гланый редактор Е. В. Дмитриева

Редактор Н. Л. Товмач

Оригинал подготовила Е. Е. Егорова

ЛП № 000373 от 30.12.99 г.

Подписано в печать 21.05.2002 г. Формат 84х108'/₃₂.

Гарнитура Таймc. Печать офсетная.

Печ. л. 10,0. Доп. тираж 3000 экз. от 20.09.2002 г. Заказ № 150.

Издательство «Союз»

191023, Санкт-Петербург, а/я № 103

Е-mail: soyuz@ррр.delfa.net;

Отпечатано с готовых диапозитивов

в ГИПК «Лениздат» (типография им. Володарского)

Министерства Российской Федерации по делам печати,

телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

191023, Санкт-Петербург, наб. р. Фонтанки, 59.

[1] Это стало возможным, когда выяснилось, что поле тяготения сферически симметричного тела выглядит так, как если бы вся масса этого тела была сосредоточена в его геометрическом центре, то есть в одной точке.

[2] В XIX столетии МКМ продолжала оставаться господствующей, но это не значит, что небо над ней было безоблачным. Тучи критики стали сгущаться уже в середине столетия. Вторая половина XIX века характеризуется оживленной дискуссией о фундаментальных понятиях классической физики - силе, массе, инерции, действии и противодействии. Еще в начал XIX века физик С. Карно обратил внимание на оккультную и метафизи ческую природу ньютоновой силы. В 1851 году Б. де Сен-Венан продолжи борьбу против этих «субстантивированных свойств». В 1876 году Г. Кирхгоф определял силу чисто аналитически через понятия пространства, времени массы. Вслед за этим Г. Герц развил механику, построенную на понятия пространства, времени и массы. Французский физик-теоретик А. Пуанкаре отмечал критически тот факт, что механика Ньютона помещает относи тельное движение в абсолютное пространство и время, что внутренне противоречиво и является чистой условностью. Но все эти критические замечания и альтернативные построения оставались в рамках классической механики, поэтому они не вносили изменений в МКМ.

Необходимо также отметить, что пространственно-временные представления классической физики полностью согласуются с тем, как они описываются геометрией Евклида. Поэтому критика Евклидовой геометрии является косвенной критикой классической механики.

В первой половине XIX века отечественный математик Н. И. Лобачевский (1792-1856), критически осмысливая процедуру построения геометрии Евклида, нашел возможным создать иную (неевклидову) геометрию построение которой реализуется на поверхности отрицательной кривизны типа седловидной. Позже немецкий математик Б. Риман (1826-1866) разработал еще одну неевклидову геометрию, построения которой реализуются на поверхности положительной кривизны типа сферической. Эти геометрии также вступали в противоречие с пространственно-временными представлениями классической физики. Но поскольку Лобачевский и Риман не могли! указать физических объектов, которым бы соответствовали их теории, то они фактически не опровергали абсолютного пространства и времени Ньютона.

1 В опытах А. Физо (1849) для скорости света получено значение 313 274 304 м/с. Л. Фуко (1862) получил значение 298 000 км/с с максимальной ошибкой ± 500 км/с. Измерения У. Андерсена (1937) дали значение 299 764 км/с с возможной ошибкой 15 км/с. Отметим, что наземные измерения систематически дают для скорости света значение больше полученного с помощью астрономических методов, причина чего неизвестна. В теоретических расчетах скорость света в пустоте принято брать со значением 300 000 км/с.

2 Следует отметить, что теория относительности А. Эйнштейна со времени ее опубликования и по настоящее время имеет своих критиков. См., например: Бриллюэн Л. Новый взгляд на теорию относительности. М., 1972; Демин В Н., Селезнев В.П. К звездам быстрее света: Русский космизм вчера, сегодня, завтра. М., 1993 и др. Но в любом случае обсуждение таких вопросов выходит за рамки задач данного учебного курса.

1 Эта критика теоретически несостоятельна. В 1931 году австрийский логик и математик К. Гёдель доказал теорему о неполноте достаточно богатых формализованных систем (первая теорема Гёделя). В таких системах имеются истинные предложения, которые недоказуемы и неопровержимы средствами этих систем (вторая теорема Гёделя). Они могут быть доказаны или опровергнуты лишь в рамках метатеории, каковой и является общая теория относительности.

1 По современным представлениям, время жизни атомов определяется примерно в 10³⁰ лет, то есть они практически вечны, чем подтверждается правота Демокрита.

[3] Это не результат разбегания самих галактик, а результат расширения пространства между галактиками. Способность пространства растягиваться следует из общей теории относительности Эйнштейна.

1 Коллапс - это схлопывание ядра звезды, которое может происходить в определенных обстоятельствах. Тогда звезда под действием сил самогравитации катастрофически сжимается до малых размеров, а вещество звезды за доли секунды достигает ядерной (то есть чудовищной) плотности. Этот механизм срабатывает при образовании черных дыр, нейтронных звезд и ядер сверхновых звезд.