Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը փիլիսոփայական տեսանկյունից. Փիլիսոփայական եզրակացություններ հարաբերականության տեսությունից. Էյնշտեյնի փիլիսոփայական հայացքների որոշման խնդիրը

Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության նշանակությունը ֆիզիկական մտքի էվոլյուցիայի համար տեսնելու համար նախ պետք է կանգ առնել մարմինների դիրքի և շարժման հարաբերականության և տարածության և ժամանակի միատարրության ամենաընդհանուր հասկացությունների վրա: Էյնշիենի տեսության մեջ ներգրավված է տարածության ժամանակի միատարրությունն ու իզոտրոպիան։ Եկեք պատկերացնենք նյութական մասնիկը կորած անսահման, բացարձակ դատարկ տարածության մեջ։ Ի՞նչ են նշանակում այս դեպքում մասնիկի «տարածական դիրք» բառերը: Արդյո՞ք այս բառերը համապատասխանում են մասնիկի որևէ իրական հատկությանը: Եթե ​​տիեզերքում լինեին այլ մարմիններ, մենք կարող էինք որոշել տվյալ մասնիկի դիրքը դրանց նկատմամբ, բայց եթե տարածությունը դատարկ է, ապա տվյալ մասնիկի դիրքը անիմաստ հասկացություն է ստացվում։ Տարածական դիրքը ֆիզիկական նշանակություն ունի միայն այն դեպքում, երբ տարածության մեջ կան այլ մարմիններ, որոնք ծառայում են որպես հղման մարմիններ։ Եթե ​​տարբեր մարմիններ վերցնենք որպես հղման մարմիններ, ապա կհանգենք տվյալ մասնիկի տարածական դիրքի տարբեր սահմանումների։ Մենք կարող ենք որոշակի հղման համակարգ կապել ցանկացած մարմնի հետ, օրինակ՝ ուղղանկյուն կոորդինատների համակարգի։ Նման համակարգերը հավասար են. ինչ տեղեկատու համակարգում էլ որոշենք տվյալ մարմինը կազմող կետերի դիրքը, մարմնի չափերն ու ձևը նույնն են լինելու, և կետերի միջև հեռավորությունները չափելով՝ մենք չափանիշ չենք գտնի տարբերակել մեկ հղումային համակարգը մյուսից: Մենք կարող ենք կոորդինատների սկզբնաղբյուրը տեղադրել տարածության ցանկացած կետում, այնուհետև կարող ենք այս սկզբնաղբյուրը փոխանցել ցանկացած այլ կետ, կամ պտտել առանցքները, կամ անել երկուսն էլ. քանի որ այս մարմնի ցանկացած երկու ֆիքսված կետերի միջև եղած հեռավորությունը։ Այս հեռավորության անփոփոխությունը մեկ հղման համակարգից մյուսին անցնելու ժամանակ կոչվում է ինվարիանտություն նշված անցման նկատմամբ: Մենք ասում ենք, որ մարմնի կետերի միջև հեռավորությունները անփոփոխ են մի ուղղանկյուն կոորդինատային համակարգից մյուսը տեղափոխելիս՝ տարբեր ծագմամբ և առանցքների տարբեր ուղղություններով։ Մարմնի կետերի միջև եղած հեռավորությունները ծառայում են որպես այդպիսի կոորդինատային փոխակերպումների անփոփոխ: Կետերի միջև հեռավորությունների անփոփոխությունը կոորդինատների սկզբնաղբյուրի թարգմանության նկատմամբ արտահայտում է տարածության միատարրությունը, նրա բոլոր կետերի հավասարությունը կոորդինատների սկզբնավորման նկատմամբ։ Եթե ​​տարածության կետերը հավասար են, ապա մենք չենք կարող բացարձակ կերպով որոշել մարմնի տարածական դիրքը, չենք կարող գտնել հղման արտոնյալ համակարգ։ Երբ մենք խոսում ենք մարմնի դիրքի մասին, այսինքն. դրա կետերի կոորդինատների մասին, ապա անհրաժեշտ է նշել հղման համակարգը։ «Տարածական դիրքը» այս իմաստով հարաբերական հասկացություն է՝ քանակների մի շարք, որոնք փոխվում են մեկ կոորդինատային համակարգից մյուս համակարգ տեղափոխվելիս՝ ի տարբերություն կետերի միջև եղած հեռավորությունների, որոնք չեն փոխվում նշված անցման ընթացքում: Տարածության միատարրությունն ավելի է արտահայտվում նրանով, որ ազատ մարմինը, մի տեղից մյուսը շարժվելով, պահպանում է նույն արագությունը և, համապատասխանաբար, պահպանում է ձեռք բերած թափը։ Արագության և, համապատասխանաբար, իմպուլսի յուրաքանչյուր փոփոխություն մենք բացատրում ենք ոչ թե այն փաստով, որ մարմինը տեղաշարժվել է տարածության մեջ, այլ մարմինների փոխազդեցությամբ։ Տվյալ մարմնի իմպուլսի փոփոխությունը վերագրում ենք որոշակի ուժային դաշտին, որում գտնվում է տվյալ մարմինը։ Մենք գիտենք նաև ժամանակի միատարրությունը։ Այն արտահայտվում է էներգիայի պահպանման մեջ։ Եթե ​​ժամանակի ընթացքում տվյալ մարմնի կրած ազդեցությունը այլ մարմիններից չի փոխվում, այլ կերպ ասած, եթե այլ մարմիններ անփոփոխ են գործում տվյալ մարմնի վրա, ապա նրա էներգիան պահպանվում է։ Մարմնի էներգիայի փոփոխությունը մենք վերագրում ենք նրա վրա ազդող ուժերի ժամանակի փոփոխության, այլ ոչ թե բուն ժամանակի: Ժամանակն ինքնին չի փոխում համակարգի էներգիան, և այս առումով բոլոր պահերը հավասար են։ Մենք չենք կարող գտնել ժամանակի արտոնյալ պահը, ինչպես որ տարածության մեջ չենք կարող գտնել մի կետ, որը տարբերվում է այլ կետերից այդ կետին դիպչող մասնիկի վարքագծով: Քանի որ բոլոր ակնթարթները հավասար են, մենք կարող ենք ժամանակը հաշվել ցանկացած ակնթարթից՝ այն հայտարարելով սկզբնական: Հաշվի առնելով իրադարձությունների ընթացքը՝ մենք համոզված ենք, որ դրանք ընթանում են անփոփոխ՝ անկախ մեկնարկային պահի, հետհաշվարկի սկզբի ընտրությունից։ Կարելի է ասել, որ ժամանակը հարաբերական է այն առումով, որ ժամանակի մի հղման կետից մյուսը անցնելիս իրադարձությունների նկարագրությունը մնում է ուժի մեջ և չի պահանջում վերանայում։ Այնուամենայնիվ, ժամանակի հարաբերականությունը սովորաբար ընկալվում է որպես այլ բան: Իրադարձությունների հոսքի սկզբնական պահի ընտրությունից անկախության պարզ և ակնհայտ իմաստով ժամանակի հարաբերականությունը չէր կարող դառնալ նոր տեսության հիմք, ամենևին էլ ակնհայտ, տապալելով ժամանակի մասին սովորական գաղափարը:

Ժամանակի հարաբերականությամբ մենք կհասկանանք ժամանակի հոսքի կախվածությունը տարածական հղման համակարգի ընտրությունից։ Համապատասխանաբար, բացարձակ ժամանակն այն ժամանակն է, որը կախված չէ տարածական կոորդինատային համակարգի ընտրությունից, որը միատեսակ հոսում է բոլոր տեղեկատու համակարգերի վրա, որոնք շարժվում են մեկը մյուսի նկատմամբ՝ տարածության բոլոր կետերում միաժամանակ տեղի ունեցող պահերի հաջորդականություն: Դասական ֆիզիկայում կար ժամանակի հոսքի գաղափար, որը կախված չէ մարմնի իրական շարժումներից՝ ժամանակի մասին, որը նույն արագությամբ հոսում է ամբողջ Տիեզերքում: Ո՞ր իրական գործընթացն է ընկած բացարձակ ժամանակի նման հայեցակարգի հիմքում, այն ակնթարթի մասին, որը միաժամանակ տեղի է ունենում տարածության հեռավոր կետերում: Հիշենք տարբեր կետերում ժամանակի որոշման պայմանները

տարածություն. Իրադարձության ժամանակը, որը տեղի է ունեցել a 41 0 կետում, և իրադարձության ժամանակը, որը տեղի է ունեցել a 42 0 կետում, կարող են նույնականացվել, եթե իրադարձությունները կապված են մեկ իրադարձության ակնթարթային ազդեցությամբ մյուսի վրա: Թող լինի կոշտ մարմին a 41 0 կետում, որը միացված է բացարձակ կոշտ, ամբողջովին չդեֆորմացվող գավազանով a 42 0 կետում գտնվող մարմնին: a 41 0 կետում մարմնի ստացած հրումը ակնթարթորեն է, անսահման արագությամբ: , ձողի միջոցով փոխանցվում է մարմնին 4 0a 42 0 կետում։ Երկու մարմիններն էլ կշարժվեն նույն ակնթարթում։ Բայց ամբողջ խնդիրն այն է, որ բնության մեջ բացարձակապես կոշտ ձողեր չկան, չկան մի մարմնի ակնթարթային գործողություններ մյուսի վրա։ Մարմինների փոխազդեցությունները փոխանցվում են վերջավոր արագությամբ՝ երբեք չգերազանցելով լույսի արագությունը։ Մարմինները միացնող ձողի մեջ, երբ հրվում է, տեղի է ունենում դեֆորմացիա, որը սահմանափակ արագությամբ տարածվում է ձողի մի ծայրից մյուսը, ինչպես լուսային ազդանշանը վերջավոր արագությամբ է շարժվում լույսի աղբյուրից դեպի էկրան։ Բնության մեջ չկան ակնթարթային ֆիզիկական գործընթացներ, որոնք կապում են իրադարձությունները, որոնք տեղի են ունեցել տարածության այն կետերում, որոնք միմյանցից հեռու են: «Ժամանակի նույն կետ» հասկացությունը բացարձակ իմաստ ունի. Առայժմ մենք չենք բախվում մարմինների դանդաղ շարժումների հետ և կարող ենք անսահման արագություն վերագրել լուսային ազդանշանին, պինդ ձողի միջոցով փոխանցվող հրմանը կամ շարժվող մարմինների որևէ այլ փոխազդեցությանը: Արագ շարժումների աշխարհում, որի համեմատ լույսի տարածումը և մարմինների միջև փոխազդեցությունն այլևս չի կարելի վերագրել անսահման մեծ արագությանը։ Այս աշխարհում միաժամանակության հասկացությունը հարաբերական նշանակություն ունի, և մենք պետք է հրաժարվենք ամբողջ Տիեզերքով հոսող մեկ ժամանակի սովորական պատկերից՝ նույն, միաժամանակյա պահերի հաջորդականությունը տարածության տարբեր կետերում: Դասական ֆիզիկան բխում է նմանատիպ պատկերից։ Նա խոստովանում է, որ նույն բանն ակնթարթորեն տեղի է ունենում ամենուր՝ Երկրի վրա, Արևի վրա, Սիրիուսի վրա, մեզանից այնքան հեռու գտնվող արտագալակտիկական միգամածությունների վրա, որ նրանց լույսը միլիարդավոր տարիներ է պահանջում մեզ հասնելու համար: Եթե ​​մարմինների փոխազդեցությունները (օրինակ՝ բնության բոլոր մարմինները միացնող գրավիտացիոն ուժերը) տարածվում էին ակնթարթորեն, անսահման արագությամբ, մենք կարող էինք խոսել այն պահի համընկնման մասին, երբ մի մարմին սկսում է ազդել մյուսի վրա, և այն պահի մասին, երբ երկրորդ մարմինը. հեռու է առաջինից, ապրում է այս ազդեցությունը: Եկեք ազդանշան անվանենք մարմնի ազդեցությունը նրանից հեռու մեկ այլ մարմնի վրա։ Ակնթարթային ազդանշանի փոխանցումը հիմք է հանդիսանում տարածության հեռավոր կետերում տեղի ունեցող պահերը հայտնաբերելու համար: Այս նույնականացումը կարելի է համարել որպես ժամացույցի համաժամացում: Խնդիրն է հաճախ ապահովել, որ a 41 և a 42 կետերի ժամացույցները ցույց տան նույն ժամանակը: Եթե ​​առկա են ակնթարթային ազդանշաններ, ապա այս խնդիրը դժվար չէ: Ժամացույցը կարող է համաժամանակացվել ռադիոյով, լուսային ազդանշանով, թնդանոթի կրակոցով, մեխանիկական ազդակով (օրինակ՝ ժամացույցի սլաքները 41-ի և 42-ի վրա դնելով մեկ երկար բացարձակ կոշտ լիսեռի վրա), եթե ռադիոընդունիչը. լույսի, ձայնի և մեխանիկական սթրեսները լիսեռում փոխանցվել են անսահման մեծ արագությամբ: Այս դեպքում կարելի էր խոսել զուտ տարածական կապեր բնության մեջ՝ զրոյական ժամանակահատվածում տեղի ունեցող գործընթացների մասին։ Համապատասխանաբար, եռաչափ երկրաչափությունը կունենա իրական ֆիզիկական նախատիպեր: Այս դեպքում մենք կարող ենք դիտարկել տարածությունը ժամանակից դուրս, և նման տեսակետը իրականության ճշգրիտ պատկերացում կտա։ Ժամանակավոր ակնթարթային ազդանշանները ծառայում են որպես եռաչափ երկրաչափության ուղղակի ֆիզիկական համարժեք: Մենք տեսնում ենք, որ եռաչափ երկրաչափությունը դասական մեխանիկայի մեջ ուղղակի նախատիպ է գտնում, որը ներառում է ազդանշանների անսահման արագության գաղափարը, հեռավոր մարմինների միջև փոխազդեցությունների ակնթարթային տարածումը: Դասական մեխանիկան խոստովանում է, որ կան իրական ֆիզիկական գործընթացներ, որոնք բացարձակ ճշգրտությամբ կարելի է նկարագրել ակնթարթային լուսանկարչության միջոցով։ Ակնթարթային լուսանկարչությունը, իհարկե, ստերեոսկոպիկ, նման է տարածություն-ժամանակի աշխարհի եռաչափ տարածական հատվածի, այն իրադարձությունների քառաչափ աշխարհ է՝ արված նույն պահին: Անսահման արագ փոխազդեցությունը գործընթաց է, որը կարելի է նկարագրել աշխարհի ակնթարթային ժամանակային պատկերի շրջանակներում։ Բայց դաշտի, որպես իրական ֆիզիկական միջավայրի տեսությունը բացառում է ակնթարթային նյուտոնյան հեռահար գործողությունը և ազդանշանների ակնթարթային տարածումը միջանկյալ միջավայրի միջոցով: Ոչ միայն ձայնային, այլեւ լուսային եւ ռադիոազդանշաններն ունեն վերջավոր արագություն։ Լույսի արագությունը ազդանշանների առավելագույն արագությունն է: Ո՞րն է այս դեպքում միաժամանակության ֆիզիկական իմաստը: Ի՞նչն է համապատասխանում այն ​​պահերի հաջորդականությանը, որոնք նույնն են ողջ Տիեզերքի համար: Ի՞նչն է համապատասխանում աշխարհով մեկ միասնական ժամանակի գաղափարին: Մենք կարող ենք որոշակի ֆիզիկական իմաստ գտնել միաժամանակության հայեցակարգի համար և դրանով իսկ անկախ իրականություն տալ գոյության զուտ տարածական կողմին, մի կողմից, և բացարձակ ժամանակին, մյուս կողմից, նույնիսկ այն դեպքում, երբ բոլոր փոխազդեցությունները տարածվում են վերջավոր արագությամբ: . Բայց դրա պայմանը ընդհանուր առմամբ անշարժ աշխարհի եթերի առկայությունն է և շարժվող մարմինների արագությունները բացարձակ ձևով որոշելու կարողությունը՝ դրանք կապելով եթերի հետ՝ որպես մեկ արտոնյալ հղման մարմին: Եկեք պատկերացնենք, որ նավն ունի էկրաններ աղեղի և ծայրամասում: Նավի կենտրոնում լապտեր է վառվում երկու էկրաններից հավասար հեռավորությունների վրա։ Լապտերի լույսը միաժամանակ հասնում է էկրաններին, և կարելի է բացահայտել այն պահերը, երբ դա տեղի է ունենում։ Լույսը ընկնում է նավի աղեղում գտնվող էկրանի վրա նույն պահին, ինչ ետևում գտնվող էկրանին: Այսպիսով, մենք գտնում ենք միաժամանակության ֆիզիկական նախատիպը: Համաժամացումը լույսի ազդանշանների օգնությամբ, որոնք միաժամանակ հասնում են երկու կետ աղբյուրից, որը գտնվում է դրանցից հավասար հեռավորության վրա, հնարավոր է, եթե լույսի աղբյուրը և այս երկու կետերը գտնվում են աշխարհի եթերում հանգստի վիճակում, այսինքն. երբ նավն անշարժ է եթերի նկատմամբ։ Սինքրոնացումը հնարավոր է նաև, երբ նավը շարժվում է օդում։ Այս դեպքում լույսը մի փոքր ավելի ուշ կհասնի նավի աղեղի էկրանին, իսկ ծայրի էկրանին՝ մի փոքր ավելի շուտ։ Բայց, իմանալով նավի արագությունը եթերի նկատմամբ, մենք կարող ենք որոշել ճառագայթի առաջխաղացումը դեպի ետնամասի էկրանին և ճառագայթի ուշացումը դեպի աղեղի էկրանին, և, հաշվի առնելով նշված առաջխաղացումը. և հետաձգեք, համաժամացրեք նավի ետևի և աղեղի վրա տեղադրված ժամացույցները: Մենք կարող ենք հետագայում սինխրոնիզացնել ժամացույցները երկու նավերի վրա, որոնք շարժվում են եթերի համեմատ մեզ հայտնի տարբեր, բայց հաստատուն արագություններով: Բայց դրա համար անհրաժեշտ է նաև, որ եթերի նկատմամբ նավերի արագությունը որոշակի նշանակություն և որոշակի նշանակություն ունենա, այստեղ հնարավոր է երկու դեպք. Եթե ​​նավը շարժվելիս ամբողջությամբ տանում է լապտերի և էկրանների միջև գտնվող եթերի երկայնքով, ապա նավի աղեղի վրա գտնվող էկրանին ճառագայթը չի ուշանա: Երբ եթերն ամբողջությամբ ներծծվում է, նավը չի տեղաշարժվում իր տախտակամածի վերևում գտնվող եթերի համեմատ, և նավի նկատմամբ լույսի արագությունը կախված չէ նավի շարժումից: Այնուամենայնիվ, մենք կկարողանանք գրանցել նավի շարժը՝ օգտագործելով օպտիկական էֆեկտներ։ Լույսի արագությունը նավի համեմատ չի փոխվի, բայց կփոխվի ափի համեմատ։ Թող նավը շարժվի թմբի երկայնքով. ամբարտակի վրա կա երկու էկրան՝ 41 և 42, և նրանց միջև հեռավորությունը հավասար է նավի էկրանների միջև եղած հեռավորությանը: Երբ շարժվող նավի էկրանները գտնվում են թմբի էկրանների հակառակ կողմում, նավի կենտրոնում լապտեր է վառվում: Եթե ​​նավն իր հետ տանում է եթերը, ապա լապտերի լույսը միաժամանակ կհասնի ծայրի էկրանին և աղեղի էկրանին, բայց այս դեպքում լույսը տարբեր պահերի կհասնի անշարժ ամբարի էկրաններին։ Մի ուղղությամբ լույսի արագությանը կավելացվի նավի արագությունը ամբարտակի նկատմամբ, իսկ մյուս ուղղությամբ նավի արագությունը պետք է հանվի լույսի արագությունից: Այս արդյունքը՝ լույսի տարբեր արագություններ ափի համեմատ, տեղի կունենա, եթե նավը տարվի եթերի կողմից: Եթե ​​նավը չի կրում եթերը, ապա լույսը կշարժվի նույն արագությամբ՝ համեմատած ափին և տարբեր արագությամբ՝ նավի համեմատ։ Այսպիսով, լույսի արագության փոփոխությունը երկու դեպքում էլ նավի շարժման արդյունք կլինի։ Եթե ​​նավը շարժվում է՝ քարշ տալով եթերին, ապա ափի նկատմամբ արագությունը փոխվում է. եթե նավը չի տանում եթերը, ապա ինքնին նավի նկատմամբ լույսի արագությունը փոխվում է: 19-րդ դարի կեսերին օպտիկական փորձերը և չափման տեխնիկան թույլ տվեցին հայտնաբերել լույսի արագության շատ փոքր տարբերություններ։ Պարզվեց, որ հնարավոր է ստուգել՝ շարժվող մարմինները ներքաշում են եթերը, թե ոչ։ 1851 թվականին Ֆիզոն (1819 - 1896) ապացուցեց, որ մարմիններն ամբողջությամբ չեն ներծծում եթերը։ Լույսի արագությունը անշարժ մարմինների նկատմամբ չի փոխվում, երբ լույսն անցնում է շարժվող միջավայրով։ Ֆիզոն լույսի ճառագայթ անցկացրեց անշարժ խողովակի միջով, որով ջուր էր հոսում։ Ըստ էության, ջուրը նավի դեր էր խաղում, իսկ խողովակը՝ անշարժ ափ։ Ֆիզոյի փորձի արդյունքը հանգեցրեց անշարժ եթերի մեջ մարմինների շարժման պատկերին՝ առանց եթերը քաշելու: Այս շարժման արագությունը կարող է որոշվել մարմնին հասնելու ճառագայթի ուշացումով (օրինակ՝ շարժվող նավի աղեղի էկրանին ուղղված ճառագայթը), համեմատած դեպի մարմինը գնացող ճառագայթը (օրինակ. համեմատած լապտերի ճառագայթի հետ, որն ուղղված է դեպի ետևի էկրանը): Այսպիսով, հնարավոր էր, ինչպես թվում էր այն ժամանակ, եթերի նկատմամբ անշարժ մարմինը տարբերել եթերի մեջ շարժվող մարմնից։ Առաջինում լույսի արագությունը բոլոր ուղղություններով նույնն է, երկրորդում այն ​​չի փոխվում՝ կախված ճառագայթի ուղղությունից։ Հանգստի և շարժման միջև կա բացարձակ տարբերություն, դրանք միմյանցից տարբերվում են հանգստացող և շարժվող միջավայրերում օպտիկական գործընթացների բնույթով: Այս տեսակետը հնարավորություն տվեց խոսել իրադարձությունների բացարձակ միաժամանակության և ժամացույցների բացարձակ սինխրոնիզացիայի հնարավորության մասին։ Լույսի ազդանշանները նույն ակնթարթում հասնում են անշարժ աղբյուրից նույն հեռավորության վրա գտնվող կետերին: Եթե ​​լույսի աղբյուրը և էկրանները շարժվում են եթերի համեմատ: Այնուհետև մենք կարող ենք որոշել և հաշվի առնել այս շարժման հետևանքով առաջացած լուսային ազդանշանի ուշացումը։ Եվ դիտարկեք որպես մեկ և նույն ակնթարթ 1) այն պահը, երբ լույսը դիպչում է առջևի էկրանին, շտկվում է ուշացման համար, և 2) պահը, երբ լույսը հարվածում է հետևի էկրանին, ուղղվում է առաջխաղացման համար: Լույսի տարածման արագության տարբերությունը ցույց կտա լույսի աղբյուրի և էկրանների շարժումը եթերի նկատմամբ՝ հղման բացարձակ մարմին: Փորձը, որը պետք է ցույց տա շարժվող մարմիններում լույսի արագության փոփոխությունը և, համապատասխանաբար, այդ մարմինների շարժման բացարձակ բնույթը, իրականացվել է 1881 թվականին Մայքելսոնի (1852 -1931) կողմից։ Հետագայում այն ​​կրկնվել է մեկից ավելի անգամ։ Ըստ էության, Michelson-ի փորձը համապատասխանում էր ազդանշանների արագության համեմատությանը, որոնք պտտվում են դեպի էկրաններ շարժվող նավի ետևի և աղեղի վրա: Բայց Երկիրն ինքը օգտագործվում էր որպես նավ՝ տիեզերքում շարժվելով մոտ 30 կմ/վ արագությամբ։ Ավելին, մենք համեմատեցինք ոչ թե մարմնին հասնելու և դեպի մարմին գնացող ճառագայթի արագությունը, այլ լույսի տարածման արագությունը երկայնական և լայնակի ուղղություններով: Մայքելսոնի փորձի մեջ օգտագործված գործիքում՝ այսպես կոչված, ինտերֆերոմետր, մի ճառագայթը ընթացել է Երկրի շարժման ուղղությամբ՝ ինտերֆերոմետրի երկայնական թեւում, իսկ մյուս ճառագայթը՝ լայնակի թևով։ Ենթադրվում էր, որ այս ճառագայթների արագությունների տարբերությունը ցույց էր տալիս սարքի լույսի արագության կախվածությունը Երկրի շարժումից։ Մայքելսոնի փորձի արդյունքները բացասական էին։ Երկրի մակերևույթի վրա լույսը բոլոր ուղղություններով շարժվում է նույն արագությամբ։ Այս եզրակացությունը չափազանց պարադոքսալ էր թվում։ Ենթադրվում էր, որ այն կհանգեցներ արագությունների գումարման դասական կանոնի հիմնարար մերժմանը: Լույսի արագությունը նույնն է բոլոր մարմիններում, որոնք միմյանց նկատմամբ միատեսակ և ուղղագիծ են շարժվում։ Լույսն անցնում է մոտավորապես 300,000 կմ/վ հաստատուն արագությամբ, անշարժ մարմնի կողքով, դեպի լույսը շարժվող մարմնի կողքով, այն մարմնի կողքով, որին լույսը հասնում է: Լույսը ճանապարհորդ է, ով քայլում է երկաթուղու երկայնքով, գծերի միջև, նույն արագությամբ՝ եկող գնացքի համեմատ, նույն ուղղությամբ ընթացող գնացքի համեմատ, բուն երկաթուղու համեմատ, դրա վրայով թռչող ինքնաթիռի համեմատ, Կամ ուղևորը, ով շարժվում է արագընթաց գնացքի վագոնով նույն արագությամբ և Երկրի համեմատ: Դասական սկզբունքներից հրաժարվելու համար, որոնք լիովին ակնհայտ և անվիճելի էին թվում, անհրաժեշտ էր փայլուն ուժ և քաջություն: ֆիզիկական միտք. Անմիջական նախորդը. Էյնշտեյնը շատ մոտեցավ հարաբերականության տեսությանը, բայց նրանք չկարողացան կատարել վճռական քայլը, նրանք չկարողացան ընդունել, որ լույսը ոչ թե արտաքնապես, այլ իրականում տարածվում է նույն արագությամբ՝ համեմատած մարմինների հետ, որոնք փոխադրվում են մեկը մյուսի նկատմամբ։

Լորենցը (1853-1928) առաջ քաշեց մի տեսություն, որը պահպանում է անշարժ եթերը և արագությունների ավելացման դասական կանոնը և միևնույն ժամանակ համատեղելի է Միխելսոնի փորձերի արդյունքների հետ։ Լորենցն առաջարկել է, որ բոլոր մարմինները շարժվելիս ունենան երկայնական կծկում, դրանք նվազեցնում են իրենց տարածությունը շարժման ուղղությամբ: Եթե ​​բոլոր մարմինները նվազեցնում են իրենց երկայնական չափերը, ապա նման կրճատումը չի կարող հայտնաբերվել ուղղակի չափման միջոցով: Այսպիսով, Լորենցը Մայքելսոնի հայտնաբերած լույսի արագության կայունությունը համարում է շարժման երկու էֆեկտների փոխադարձ փոխհատուցման զուտ ֆենոմենոլոգիական արդյունք՝ լույսի արագության նվազում և նրա անցած տարածության կրճատում։ Այս տեսանկյունից արագությունների գումարման դասական կանոնը մնում է անսասան։ Շարժման բացարձակ բնույթը պահպանվում է. գոյություն ունի լույսի արագության փոփոխություն. հետևաբար, շարժումը կարող է վերագրվել ոչ թե եթերին հավասար այլ մարմիններին, այլ հղման համընդհանուր մարմնին` անշարժ եթերին: Կծկումն իր բնույթով բացարձակ է. կա հանգստի վիճակում գտնվող ձողի իսկական երկարություն՝ եթերի համեմատ, այլ կերպ ասած՝ բացարձակ իմաստով հանգստի վիճակում գտնվող ձող: 1905 թվականին Ալբերտ Էյնշտեյնը (1879-1955) հրապարակեց «Շարժվող մարմինների էլեկտրոդինամիկայի մասին» հոդվածը: Էյնշտեյնի համար բացարձակ շարժումը չի թաքնվում դիտորդից, այլ պարզապես գոյություն չունի: Եթե եթերի նկատմամբ շարժումը որևէ բան չի առաջացնում: ազդեցությունները շարժվող մարմինների վրա, ապա դա ֆիզիկապես անիմաստ հասկացություն է: Այսպիսով, աշխարհի ֆիզիկական պատկերից վերացվում է ամբողջ Տիեզերքը ընդգրկող մեկ ժամանակի գաղափարը: Այստեղ Էյնշտեյնը մոտեցավ գիտության ամենահիմնական խնդիրներին` տարածության խնդիրներին, ժամանակը և դրանց կապը միմյանց հետ: Եթե չկա համաշխարհային եթեր, ապա անհնար է անշարժությունը վերագրել որոշակի մարմնի և դրա հիման վրա համարել անշարժ, բացարձակ իմաստով արտոնյալ կոորդինատային համակարգի սկիզբ: Այդ դեպքում մենք չենք կարող. խոսել իրադարձությունների բացարձակ միաժամանակության մասին, մենք չենք կարող ասել, որ երկու իրադարձություն, որոնք միաժամանակ են մեկ կոորդինատային համակարգում, միաժամանակ կլինեն ցանկացած այլ կոորդինատային համակարգում:

1905 թվականին Էյնշտեյնի արտահայտած գաղափարները մոտակա տարիներին գրավեցին շատ լայն շրջանակների հետաքրքրությունը։ Մարդիկ կարծում էին, որ տեսությունը, որն այդքան համարձակորեն ներխուժում է տարածության և ժամանակի մասին ավանդական գաղափարները, չի կարող չհանգեցնել իր զարգացման և կիրառման մեջ շատ խորը արդյունաբերական, տեխնիկական և մշակութային տեղաշարժերի: Իհարկե, միայն հիմա է պարզվել տարածության և ժամանակի մասին վերացական պատճառաբանությունից դեպի նյութի խորքերում թաքնված էներգիայի հսկայական պաշարների գաղափարը և սպասում է ազատ արձակվել արտադրության տեխնոլոգիայի և մշակույթի դեմքը փոխելու համար: Մինչև մեր դարի կեսերը տեխնոլոգիայի բոլոր ոլորտներում օգտագործվում էին միայն մնացած էներգիայի և մարմինների հանգստի զանգվածի նման աննշան փոփոխությունները։ Այժմ ի հայտ են եկել գործնականում կիրառվող ռեակցիաներ, որոնցում ծախսվում կամ համալրվում է նյութի մեջ պարունակվող հանգստի էներգիայի հիմնական մարմինը։ Ժամանակակից ֆիզիկայում կա հանգստի էներգիայի ամբողջական անցման գաղափարը շարժման էներգիայի, այսինքն. Հանգիստ զանգված ունեցող մասնիկը զրոյական հանգստի զանգված ունեցող մասնիկի և շարժման շատ մեծ էներգիա և շարժման զանգված ունեցող մասնիկի վերածվելու մասին։ Նման անցումներ նկատվում են բնության մեջ. Նման գործընթացների գործնական կիրառումը դեռ շատ հեռու է։ Այժմ օգտագործվում են գործընթացներ, որոնք ազատում են ատոմային միջուկների ներքին էներգիան։ Միջուկային էներգիան Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության որոշիչ փորձարարական և գործնական ապացույցն է։

1907-1908 թթ Հերման Մինկովսկին (1864 - 1908) հարաբերականության տեսությանը տվեց շատ ներդաշնակ և կարևոր երկրաչափական ձև հետագա ընդհանրացման համար։ «Հարաբերականության սկզբունքը» (1907) հոդվածում և «Տիեզերք և ժամանակ» (1908) զեկույցում Էյնշտեյնի տեսությունը ձևակերպվել է քառաչափ Էվկլիդյան երկրաչափության անփոփոխությունների ուսմունքի տեսքով: Երբ երկրաչափական պատկերը շարժվում է տարածություն, կետերի կոորդինատները փոխվում են, բայց նրանց միջև հեռավորությունները մնում են անփոփոխ։ Ինքնին, մասնիկների շարժման քառաչափ պատկերը կարելի է հեշտությամբ ընկալել, այն թվում է գրեթե ակնհայտ և, փաստորեն, ծանոթ: Դա բոլորը գիտեն իրական իրադարձություններորոշվում են չորս թվերով՝ երեք տարածական կոորդինատներով և իրադարձությունից առաջ անցած ժամանակը ժամանակագրության սկզբից կամ տարվա սկզբից կամ օրվա սկզբից: նյութի տիեզերական բնագիտություն

1908 թվականին Մինկովսկին ներկայացրեց հարաբերականության տեսությունը քառաչափ երկրաչափության տեսքով։ Նա մասնիկի առկայությունը չորս կոորդինատներով սահմանված կետում անվանեց «իրադարձություն», քանի որ մեխանիկայի իրադարձությունը պետք է հասկանալ որպես տարածության և ժամանակի մեջ սահմանված մի բան՝ որոշակի տարածական կետում մասնիկի առկայությունը որոշակի պահի: Այնուհետև, նա իրադարձությունների ամբողջությունը՝ տարածական-ժամանակային բազմազանությունը, անվանեց «աշխարհ», քանի որ իրական աշխարհը բացվում է տարածության և ժամանակի մեջ։ Մի գիծ, ​​որը պատկերում է մասնիկի շարժումը, այսինքն. Մինկովսկին քառաչափ գիծը, որի յուրաքանչյուր կետը որոշվում է չորս կոորդինատներով, անվանել է «աշխարհի գիծ»։

Տարածություն-ժամանակի միատարրությունը նշանակում է, որ բնության մեջ չկան տարբերվող տարածա-ժամանակային աշխարհի կետեր: Չկա որևէ իրադարձություն, որը լիներ քառաչափ, տարածա-ժամանակային հղման շրջանակի բացարձակ սկիզբը: Այն գաղափարների լույսի ներքո, որոնք ներկայացրել է Էյնշտեյնը 1905 թվականին, քառաչափ հեռավորությունը աշխարհի կետերի միջև, այսինքն. տարածություն-ժամանակ միջակայքը չի փոխվի, երբ այս կետերը միասին տեղափոխվեն աշխարհի գծի երկայնքով: Սա նշանակում է, որ երկու իրադարձությունների տարածական-ժամանակային կապը կախված չէ նրանից, թե որ աշխարհակետն է ընտրվել որպես սկզբնակետ, և որ ցանկացած աշխարհակետ կարող է խաղալ այդպիսի ծագման դերը։ Այսպիսով, միատարրության գաղափարը 17-20-րդ դարերի գիտության հիմնական գաղափարն է: Այն հետևողականորեն ընդհանրացված է՝ տարածությունից ժամանակ և հետագայում տարածություն-ժամանակ փոխանցված։

1911-1916 թթ. Էյնշտեյնը ստեղծել է հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը։ 1905 թվականին ստեղծված տեսությունը կոչվում է հարաբերականության հատուկ տեսություն, քանի որ այն գործում է միայն հատուկ դեպքի, ուղղագիծ և միատեսակ շարժման համար։

Երկար տարիներ Էյնշտեյնն ուներ արագացված շարժումը հարաբերականության սկզբունքին ենթարկելու և հարաբերականության ընդհանուր տեսություն ստեղծելու գաղափարը, որը կքննարկի ոչ միայն իներցիոն, այլև բոլոր տեսակի շարժումները: Իներցիայի ուժը միատեսակ է գործում բոլոր մարմինների վրա:Կա մի ուժ, որը նույնպես միատեսակ է գործում բոլոր մարմինների վրա: Սա ձգողության ուժն է:

Էյնշտեյնը համարժեքության սկզբունք է անվանել համակարգի վրա ազդող ծանրության ուժի և արագացված շարժման ժամանակ դրսևորվող իներցիայի ուժի համարժեքության մասին պնդումը։ Այս սկզբունքը թույլ է տալիս արագացված շարժումը համարել հարաբերական։ Իրականում արագացված շարժման դրսևորումները (իներցիայի ուժեր) ոչնչով չեն տարբերվում անշարժ համակարգում ծանրության ուժերից։ Սա նշանակում է, որ չկա շարժման ներքին չափանիշ, և շարժման մասին կարելի է դատել միայն արտաքին մարմինների հետ կապված: Շարժումը, ներառյալ A մարմնի արագացված շարժումը, բաղկացած է B հղման մարմնից հեռավորությունը փոխելուց, և մենք նույն իրավունքով կարող ենք ասել, որ B-ն շարժվում է A-ի համեմատ:

Էյնշտեյնը նույնացրել է ձգողականությունը, որը թեքում է շարժվող մարմինների համաշխարհային գծերը՝ տարածություն-ժամանակի կորության հետ։ Այս գաղափարը միշտ կլինի ֆիզիկական մտքի խիզախության և խորության օրինակ և միևնույն ժամանակ գիտական ​​մտածողության նոր բնույթի օրինակ, որը գտնում է էվկլիդյան և ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափական հարաբերությունների իրական ֆիզիկական համարժեքներ։ Ինքն իրեն մնացած մարմինը ուղիղ գծով շարժվում է եռաչափ տարածության մեջ։ Այն շարժվում է ուղիղ գծով քառաչափ տարածություն-ժամանակ աշխարհում, քանի որ տարածություն-ժամանակ գրաֆիկի վրա ժամանակի առանցքի երկայնքով յուրաքանչյուր տեղաշարժ (ժամանակի յուրաքանչյուր աճ) ուղեկցվում է անցած տարածական տարածության նույն աճով: Այսպիսով, իներցիայով շարժումները համապատասխանում են աշխարհի ուղիղ գծերին, այսինքն. քառաչափ տարածություն-ժամանակի ուղիղ գծեր. արագացված շարժումները համապատասխանում են քառաչափ տարածություն-ժամանակ աշխարհի կոր աշխարհի գծերին։ Ձգողության ուժը նույն արագացումն է հաղորդում մարմիններին: Նույն արագացումն է հաղորդում լույսին։ Հետևաբար, ձգողականությունը թեքում է աշխարհի գծերը։ Եթե ​​հարթության վրա գծված ուղիղ գծերը հանկարծ պարզ դառնան, որ կոր են և ձեռք բերեն նույն կորությունը, մենք կենթադրենք, որ հարթությունը կոր է եղել, դարձել է կոր մակերես, օրինակ՝ գնդակի մակերես։ Միգուցե գրավիտացիան, աշխարհի գծերը միատեսակ ճկելով, նշանակում է, որ տարածություն-ժամանակը տվյալ աշխարհի կետում (տվյալ տարածական կետում և ժամանակի տվյալ պահին) ձեռք է բերել որոշակի կորություն։ Գրավիտացիոն ուժերի փոփոխությունը, ձգողականության ինտենսիվության և ուղղության փոփոխությունն այնուհետև կարելի է դիտարկել որպես տարածություն-ժամանակի կորության փոփոխություն։ Գծի կորությունը բացատրություն չի պահանջում։ Մակերեւույթի կորությունը նույնպես բավականին տեսողական ներկայացում է: Մենք գիտենք, որ կոր մակերևույթի վրա, օրինակ՝ երկրագնդի մակերեսին, հարթության վրա Էվկլիդյան երկրաչափության թեորեմները դադարում են վավերական լինել։ Ուղիղ գծերի փոխարեն մյուս գեոդեզիական գծերը դառնում են ամենակարճ գծերը, օրինակ՝ մեծ շրջանաձև աղեղի գնդակի մակերևույթի դեպքում. հյուսիսից հարավ ամենակարճ ճանապարհն անցնելու համար անհրաժեշտ է շարժվել աղեղի երկայնքով։ meridian. Գեոդեզիական գծի վրա, որը փոխարինում է ուղիղ գծին, շատ տարբեր ուղղահայացներ կարող են իջեցվել մեկ կետից, օրինակ՝ բևեռից մինչև հասարակած: Մենք չենք կարող պատկերացնել եռաչափ տարածության կորությունը: Բայց կորություն կարող ենք անվանել եռաչափ աշխարհի շեղումը էվկլիդեսյան երկրաչափությունից։ Նույնը կարող ենք անել քառաչափ բազմազանությամբ: Կրկնենք հարաբերականության ընդհանուր տեսության ելակետերը։ Ցանկացած մեծ զանգվածի գրավիտացիոն ուժերի գործողության դաշտում գտնվող յուրաքանչյուր կետում, օրինակ Արեգակը, բոլոր մարմիններն ընկնում են նույն արագացումով, և ոչ միայն մարմինները, այլև լույսը նույնպես արագացում է ձեռք բերում, և նույն արագացումը կախված է. Արեգակի զանգվածը. Քառաչափ երկրաչափության մեջ նման արագացումը կարող է ներկայացվել որպես տարածություն-ժամանակային աշխարհ։ Համաձայն հարաբերականության ընդհանուր տեսության՝ ծանր զանգվածների առկայությունը թեքում է տարածություն-ժամանակ աշխարհը, և այդ կորությունն արտահայտվում է ձգողականության մեջ՝ փոխելով մարմինների և լույսի ճառագայթների ուղիներն ու արագությունները։ 1919 թվականին աստղագիտական ​​դիտարկումները հաստատեցին Էյնշտեյնի ձգողականության տեսությունը՝ հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը։ Աստղերի ճառագայթները Արեգակի կողքով անցնելիս թեքվում են, և ուղիղ ճանապարհից նրանց շեղումները նույնն են, ինչ տեսականորեն հաշվարկել է Էյնշտեյնը: Տարածաշրջանի կորությունը փոխվում է կախված ծանր զանգվածների բաշխվածությունից։ Եթե ​​դուք ճամփորդության եք մեկնում Տիեզերքով՝ առանց ուղղությունը փոխելու, այսինքն. հետևելով շրջակա տարածության գեոդեզիական գծերին՝ ճանապարհին կհանդիպենք քառաչափ բլուրներ՝ մոլորակների գրավիտացիոն դաշտեր, լեռներ՝ աստղերի գրավիտացիոն դաշտեր, մեծ լեռնաշղթաներ՝ գալակտիկաների գրավիտացիոն դաշտեր: Այս կերպ ճանապարհորդելով Երկրի մակերևույթով, մենք, բացի բլուրներից և լեռներից, գիտենք թեքության մասին. երկրի մակերեսըընդհանուր առմամբ և վստահ են, որ շարունակելով ճանապարհը նույն ուղղությամբ, օրինակ՝ հասարակածի երկայնքով, մենք կվերադառնանք այն վայրը, որտեղից հեռացել ենք։ Տիեզերքում ճանապարհորդելիս մենք հանդիպում ենք նաև տիեզերքի ընդհանուր կորության, որը կապված է մոլորակների, աստղերի և գալակտիկաների գրավիտացիոն դաշտերի հետ, ինչպես Երկրի կորությունը կապված է նրա մակերեսի ռելիեֆի հետ: Եթե ​​ոչ միայն տարածությունը, այլև ժամանակը կորվեր, մենք տիեզերական ճանապարհորդության արդյունքում կվերադառնայինք սկզբնական տարածական ուղին և սկզբնական տարածական դիրքը։ Սա անհնար է։ Էյնշտեյնը ենթադրեց, որ միայն տարածությունն է կոր:

1922 թվականին Ա.Ա.Ֆրիդմանը (1888-1925) առաջ քաշեց մի վարկած ժամանակի ընթացքում տարածության ընդհանուր կորության շառավիղի փոփոխության մասին։ Որոշ աստղագիտական ​​դիտարկումներ հաստատում են այս վարկածը՝ գալակտիկաների միջև հեռավորությունները ժամանակի ընթացքում մեծանում են, և գալակտիկաները հեռանում են միմյանցից։ Այնուամենայնիվ, հարաբերականության ընդհանուր տեսության հետ կապված տիեզերաբանական հասկացությունները դեռ շատ հեռու են հարաբերականության հատուկ տեսությանը բնորոշ որոշակիությունից և եզակիությունից։

Վերացական

Հարաբերականության տեսության փիլիսոփայական ասպեկտները

Էյնշտեյնը

Գորինով Դ.Ա.

Պերմ 1998 թ
Ներածություն.

IN վերջ XIX 20-րդ դարի սկզբին մի շարք խոշոր հայտնագործություններ արվեցին, որոնք հեղափոխություն սկսեցին ֆիզիկայում։ Դա հանգեցրեց ֆիզիկայի գրեթե բոլոր դասական տեսությունների վերանայմանը: Թերևս կարևորությամբ ամենամեծերից մեկը և որն ամենակարևոր դերն ունեցավ ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացման մեջ, քվանտային տեսության հետ մեկտեղ, Ա. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունն էր։

Հարաբերականության տեսության ստեղծումը հնարավորություն տվեց վերանայել ավանդական հայացքներն ու պատկերացումները նյութական աշխարհի մասին։ Գոյություն ունեցող տեսակետների նման վերանայումն անհրաժեշտ էր, քանի որ ֆիզիկայում կուտակվել էին բազմաթիվ խնդիրներ, որոնք հնարավոր չէր լուծել գոյություն ունեցող տեսությունների օգնությամբ։

Այդ խնդիրներից մեկը լույսի տարածման սահմանափակող արագության հարցն էր, որը բացառված էր Գալիլեոյի հարաբերականության այն ժամանակվա գերիշխող սկզբունքի տեսանկյունից, որը հիմնված էր Գալիլեյի փոխակերպումների վրա։ Դրա հետ մեկտեղ կային բազմաթիվ փորձարարական փաստեր լույսի արագության հաստատունության և սահմանի (համընդհանուր հաստատուն) գաղափարի օգտին: Այստեղ օրինակ է Միխելսոնի և Մորլիի փորձը, որն իրականացվել է 1887 թվականին, որը ցույց է տվել, որ լույսի արագությունը վակուումում կախված չէ լույսի աղբյուրների շարժումից և նույնն է բոլոր իներցիալ հղման համակարգերում։ Ինչպես նաև դանիացի աստղագետ Օլե Ռեմերի դիտարկումները, ով որոշել է դեռ 1675 թ. հիմնված Յուպիտերի արբանյակների խավարումների ուշացման վրա, լույսի արագության վերջնական արժեքը։

Մեկ այլ կարևոր խնդիր, որը ծագեց ֆիզիկայում, կապված էր տարածության և ժամանակի մասին պատկերացումների հետ։ Նրանց մասին ֆիզիկայում գոյություն ունեցող գաղափարները հիմնված էին դասական մեխանիկայի օրենքների վրա, քանի որ ֆիզիկայում գերիշխող տեսակետն այն էր, որ յուրաքանչյուր երևույթ, ի վերջո, ունի մեխանիստական ​​բնույթ, քանի որ Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքը թվում էր համընդհանուր, առնչվում է որևէ օրենքի, և ոչ։ պարզապես մեխանիկայի օրենքները: Գալիլեոյի սկզբունքից, հիմնվելով Գալիլեոյի փոխակերպումների վրա, հետևեց, որ տարածությունը կախված չէ ժամանակից և, ընդհակառակը, ժամանակը կախված չէ տարածությունից։

Տարածությունը և ժամանակը համարվում էին միմյանցից անկախ տրված ձևեր, որոնց մեջ տեղավորվում էին ֆիզիկայի բոլոր հայտնագործությունները: Բայց ֆիզիկայի դրույթների և տարածության և ժամանակի հայեցակարգի միջև նման համապատասխանություն գոյություն ուներ միայն մինչև Մաքսվելի հավասարումներով արտահայտված էլեկտրադինամիկայի օրենքները ձևակերպվեցին, քանի որ պարզվեց, որ Մաքսվելի հավասարումները անփոփոխ չեն Գալիլեյան փոխակերպումների դեպքում:

Հարաբերականության տեսության ստեղծումից կարճ ժամանակ առաջ Լորենցը գտավ փոխակերպումներ, որոնց դեպքում Մաքսվելի հավասարումները մնացին անփոփոխ։ Այս փոխակերպումների ժամանակ, ի տարբերություն Գալիլեոյի փոխակերպումների, ժամանակը տարբեր տեղեկատու համակարգերում նույնը չէր, բայց ամենակարևորն այն էր, որ այս փոխակերպումներից այլևս չէր հետևում, որ տարածությունն ու ժամանակը միմյանցից անկախ էին, քանի որ ժամանակը ներգրավված էր փոխակերպման մեջ: կոորդինատները, իսկ ժամանակը փոխարկելիս՝ կոորդինատները։ Եվ սրա արդյունքում հարց առաջացավ՝ ի՞նչ անել։ Երկու լուծում կար, առաջինը՝ ենթադրել, որ Մաքսվելի էլեկտրադինամիկան սխալ է, կամ երկրորդը՝ ենթադրել, որ դասական մեխանիկան իր փոխակերպումներով և Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքով մոտավոր է և չի կարող նկարագրել բոլոր ֆիզիկական երևույթները։

Այսպիսով, ֆիզիկայի այս փուլում հակասություններ հայտնվեցին հարաբերականության դասական սկզբունքի և ունիվերսալ հաստատունի դիրքի, ինչպես նաև դասական մեխանիկայի և էլեկտրադինամիկայի միջև։ Բազմաթիվ փորձեր են եղել էլեկտրադինամիկայի օրենքներին այլ ձևակերպումներ տալու, բայց դրանք հաջողությամբ չեն պսակվել։ Այս ամենը հարաբերականության տեսության ստեղծման նախադրյալի դեր է խաղացել։

Էյնշտեյնի աշխատանքը, ֆիզիկայի մեջ հսկայական նշանակության հետ մեկտեղ, նույնպես մեծ է փիլիսոփայական իմաստ. Դրա ակնհայտությունը բխում է նրանից, որ հարաբերականության տեսությունը կապված է այնպիսի հասկացությունների հետ, ինչպիսիք են նյութը, տարածությունը, ժամանակը և շարժումը, և դրանք հիմնարար փիլիսոփայական հասկացություններից են: Դիալեկտիկական մատերիալիզմը Էյնշտեյնի տեսության մեջ գտավ տարածության և ժամանակի մասին իր պատկերացումների փաստարկները։ Դիալեկտիկական մատերիալիզմում տարածության և ժամանակի ընդհանուր սահմանումը տրվում է որպես նյութի գոյության ձևեր, հետևաբար, դրանք անքակտելիորեն կապված են նյութի հետ՝ անբաժան նրանից։ «Գիտական ​​մատերիալիզմի տեսակետից, որը հիմնված է հատուկ գիտությունների տվյալների վրա, տարածությունն ու ժամանակը մատերիայից անկախ անկախ իրականություններ չեն, այլ դրա գոյության ներքին ձևեր»։ Տարածության և ժամանակի և շարժվող նյութի միջև նման անքակտելի կապը հաջողությամբ ապացուցվել է Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության կողմից:

Փորձեր եղան օգտագործել նաև հարաբերականության տեսությունը իդեալիստների կողմից՝ որպես ապացույց, որ նրանք ճիշտ էին։ Օրինակ, ամերիկացի ֆիզիկոս և փիլիսոփա Ֆ. Ֆրանկն ասել է, որ քսաներորդ դարի ֆիզիկան, հատկապես հարաբերականության տեսությունը և քվանտային մեխանիկա, դադարեցրեցին փիլիսոփայական մտքի շարժումը դեպի մատերիալիզմ՝ հիմնվելով աշխարհի մեխանիկական պատկերի գերակայության վրա։ անցյալ դարը։ Ֆրենկն ասաց, որ «հարաբերականության տեսության մեջ նյութի պահպանման օրենքը այլևս չի կիրառվում. նյութը կարող է փոխակերպվել ոչ նյութական սուբյեկտների, էներգիայի»։

Այնուամենայնիվ, հարաբերականության տեսության բոլոր իդեալիստական ​​մեկնաբանությունները հիմնված են խեղաթյուրված եզրակացությունների վրա։ Դրա օրինակն այն է, որ երբեմն իդեալիստները «բացարձակ» և «հարաբերական» հասկացությունների փիլիսոփայական բովանդակությունը փոխարինում են ֆիզիկականով։ Նրանք պնդում են, որ քանի որ մասնիկի կոորդինատները և դրա արագությունը միշտ կմնան զուտ հարաբերական արժեքներ (ֆիզիկական իմաստով), այսինքն՝ նրանք երբեք չեն վերածվի նույնիսկ մոտավորապես բացարձակ արժեքների և, հետևաբար, ենթադրաբար, երբեք չեն կարողանա։ արտացոլել բացարձակ ճշմարտությունը (փիլիսոփայական իմաստով) . Իրականում կոորդինատներն ու արագությունը, չնայած այն բանին, որ բացարձակ բնույթ չունեն (ֆիզիկական իմաստով), մոտարկում են բացարձակ ճշմարտությանը։

Հարաբերականության տեսությունը հաստատում է տարածության և ժամանակի հարաբերական բնույթը (ֆիզիկական իմաստով), և իդեալիստները դա մեկնաբանում են որպես տարածության և ժամանակի օբյեկտիվ բնույթի ժխտում։ Իդեալիստները փորձում են օգտագործել ժամանակի հարաբերականությունից բխող երկու իրադարձությունների միաժամանակության և հաջորդականության հարաբերական բնույթը՝ հերքելու պատճառահետևանքային կապի անհրաժեշտ բնույթը։ Դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​ըմբռնման մեջ և՛ տարածության և ժամանակի մասին դասական պատկերացումները, և՛ հարաբերականության տեսությունը հարաբերական ճշմարտություններ են, որոնք ներառում են բացարձակ ճշմարտության միայն տարրեր։

Մինչև 19-րդ դարի կեսերը ֆիզիկայում նյութ հասկացությունը նույնական էր նյութ հասկացության հետ։ Մինչ այս ֆիզիկան նյութը գիտեր միայն որպես նյութ, որը կարող է ունենալ երեք վիճակ: Նյութի մասին այս գաղափարը տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ «դասական ֆիզիկայի ուսումնասիրության օբյեկտները նյութի տեսքով միայն շարժվող նյութական մարմիններն էին, բացի նյութից, բնական գիտությունը չգիտեր նյութի այլ տեսակներ և վիճակներ (էլեկտրամագնիսական գործընթացներ. վերագրվում է կամ նյութական նյութին կամ դրա հատկություններին)»: Այդ պատճառով նյութի մեխանիկական հատկությունները ճանաչվեցին որպես ամբողջ աշխարհի ունիվերսալ հատկություններ: Էյնշտեյնը դա նշել է իր աշխատություններում՝ գրելով, որ «XIX դարի սկզբի ֆիզիկոսի համար մեր արտաքին աշխարհի իրականությունը բաղկացած էր մասնիկներից, որոնց միջև պարզ ուժեր, կախված միայն հեռավորությունից»։

Նյութի մասին գաղափարները սկսեցին փոխվել միայն անգլիացի ֆիզիկոս Մ. Ֆարադեյի կողմից ներդրված նոր հայեցակարգի գալուստով: Ֆարադեյը, 1831 թվականին հայտնաբերելով էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան և հայտնաբերելով էլեկտրականության և մագնիսականության միջև կապը, դարձավ էլեկտրամագնիսական դաշտի ուսմունքի հիմնադիրը և դրանով իսկ խթան հաղորդեց էլեկտրամագնիսական երևույթների մասին պատկերացումների էվոլյուցիային և, հետևաբար, նյութի հայեցակարգի էվոլյուցիային: . Ֆարադեյը առաջին անգամ ներկայացրեց այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, արտահայտեց էլեկտրամագնիսական ալիքների գոյության գաղափարը և դրանով իսկ բացեց նոր էջ ֆիզիկայում: Հետագայում Մաքսվելը լրացրեց և զարգացրեց Ֆարադեյի գաղափարները, ինչի արդյունքում հայտնվեց էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսությունը։

Որոշ ժամանակ նյութը նյութի հետ նույնացնելու սխալն իրեն զգացնել չէր տալիս, գոնե ակնհայտորեն, թեև նյութը չէր ներառում բնության բոլոր հայտնի առարկաները, էլ չեմ խոսում սոցիալական երևույթների մասին: Այնուամենայնիվ, հիմնարար նշանակություն ուներ, որ դաշտի տեսքով նյութը հնարավոր չլինի բացատրել մեխանիկական պատկերների և գաղափարների օգնությամբ, և որ բնության այս տարածքը, որին պատկանում են էլեկտրամագնիսական դաշտերը, ավելի ու ավելի էր սկսում. դրսևորվում է.

Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի հայտնաբերումը դարձավ ֆիզիկայի հիմնարար հայտնագործություններից մեկը։ Դա մեծ ազդեցություն ունեցավ հետագա զարգացումգիտությունը, ինչպես նաև աշխարհի մասին փիլիսոփայական պատկերացումները։ Որոշ ժամանակ էլեկտրամագնիսական դաշտերը չէին կարող գիտականորեն հիմնավորվել կամ դրանց շուրջ համահունչ տեսություն կառուցել։ Գիտնականները բազմաթիվ վարկածներ են առաջ քաշել՝ փորձելով բացատրել էլեկտրամագնիսական դաշտերի բնույթը։ Բ.Ֆրանկլինն այսպես բացատրեց էլեկտրական երեւույթները շատ փոքր մասնիկներից բաղկացած հատուկ նյութական նյութի առկայությամբ։ Էյլերը փորձեց բացատրել էլեկտրամագնիսական երևույթները եթերի միջոցով, նա ասաց, որ եթերի հետ կապված լույսը նույնն է, ինչ ձայնը օդի նկատմամբ։ Այս ժամանակաշրջանում տարածված է դարձել լույսի կորպուսուլյար տեսությունը, ըստ որի լուսային երեւույթները բացատրվում են լուսային մարմինների կողմից մասնիկների արտանետմամբ։ Փորձեր են արվել բացատրել էլեկտրական և մագնիսական երևույթները այդ երևույթներին համապատասխանող որոշակի նյութական նյութերի առկայությամբ։ «Դրանք նշանակվել են տարբեր էական ոլորտների։ Նույնիսկ մեջ վաղ XIXՎ. մագնիսական և էլեկտրական պրոցեսները բացատրվում էին համապատասխանաբար մագնիսական և էլեկտրական հեղուկների առկայությամբ»։

Վերացական

Հարաբերականության տեսության փիլիսոփայական ասպեկտները

Էյնշտեյնը

Գորինով Դ.Ա.

Պերմ 1998 թ
Ներածություն.

19-րդ դարի վերջում և 20-րդ դարի սկզբին արվեցին մի շարք խոշոր հայտնագործություններ, որոնք հեղափոխություն սկսեցին ֆիզիկայում։ Դա հանգեցրեց ֆիզիկայի գրեթե բոլոր դասական տեսությունների վերանայմանը: Թերևս կարևորությամբ ամենամեծերից մեկը և որն ամենակարևոր դերն ունեցավ ժամանակակից ֆիզիկայի զարգացման մեջ, քվանտային տեսության հետ մեկտեղ, Ա. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունն էր։

Հարաբերականության տեսության ստեղծումը հնարավորություն տվեց վերանայել ավանդական հայացքներն ու պատկերացումները նյութական աշխարհի մասին։ Գոյություն ունեցող տեսակետների նման վերանայումն անհրաժեշտ էր, քանի որ ֆիզիկայում կուտակվել էին բազմաթիվ խնդիրներ, որոնք հնարավոր չէր լուծել գոյություն ունեցող տեսությունների օգնությամբ։

Այդ խնդիրներից մեկը լույսի տարածման սահմանափակող արագության հարցն էր, որը բացառված էր Գալիլեոյի հարաբերականության այն ժամանակվա գերիշխող սկզբունքի տեսանկյունից, որը հիմնված էր Գալիլեյի փոխակերպումների վրա։ Դրա հետ մեկտեղ կային բազմաթիվ փորձարարական փաստեր լույսի արագության հաստատունության և սահմանի (համընդհանուր հաստատուն) գաղափարի օգտին: Այստեղ օրինակ է Միխելսոնի և Մորլիի փորձը, որն իրականացվել է 1887 թվականին, որը ցույց է տվել, որ լույսի արագությունը վակուումում կախված չէ լույսի աղբյուրների շարժումից և նույնն է բոլոր իներցիալ հղման համակարգերում։ Ինչպես նաև դանիացի աստղագետ Օլե Ռեմերի դիտարկումները, ով որոշել է դեռ 1675 թ. հիմնված Յուպիտերի արբանյակների խավարումների ուշացման վրա, լույսի արագության վերջնական արժեքը։

Մեկ այլ կարևոր խնդիր, որը ծագեց ֆիզիկայում, կապված էր տարածության և ժամանակի մասին պատկերացումների հետ։ Նրանց մասին ֆիզիկայում գոյություն ունեցող գաղափարները հիմնված էին դասական մեխանիկայի օրենքների վրա, քանի որ ֆիզիկայում գերիշխող տեսակետն այն էր, որ յուրաքանչյուր երևույթ, ի վերջո, ունի մեխանիստական ​​բնույթ, քանի որ Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքը թվում էր համընդհանուր, առնչվում է որևէ օրենքի, և ոչ։ պարզապես մեխանիկայի օրենքները: Գալիլեոյի սկզբունքից, հիմնվելով Գալիլեոյի փոխակերպումների վրա, հետևեց, որ տարածությունը կախված չէ ժամանակից և, ընդհակառակը, ժամանակը կախված չէ տարածությունից։

Տարածությունը և ժամանակը համարվում էին միմյանցից անկախ տրված ձևեր, որոնց մեջ տեղավորվում էին ֆիզիկայի բոլոր հայտնագործությունները: Բայց ֆիզիկայի դրույթների և տարածության և ժամանակի հայեցակարգի միջև նման համապատասխանություն գոյություն ուներ միայն մինչև Մաքսվելի հավասարումներով արտահայտված էլեկտրադինամիկայի օրենքները ձևակերպվեցին, քանի որ պարզվեց, որ Մաքսվելի հավասարումները անփոփոխ չեն Գալիլեյան փոխակերպումների դեպքում:

Հարաբերականության տեսության ստեղծումից կարճ ժամանակ առաջ Լորենցը գտավ փոխակերպումներ, որոնց դեպքում Մաքսվելի հավասարումները մնացին անփոփոխ։ Այս փոխակերպումների ժամանակ, ի տարբերություն Գալիլեոյի փոխակերպումների, ժամանակը տարբեր տեղեկատու համակարգերում նույնը չէր, բայց ամենակարևորն այն էր, որ այս փոխակերպումներից այլևս չէր հետևում, որ տարածությունն ու ժամանակը միմյանցից անկախ էին, քանի որ ժամանակը ներգրավված էր փոխակերպման մեջ: կոորդինատները, իսկ ժամանակը փոխարկելիս՝ կոորդինատները։ Եվ սրա արդյունքում հարց առաջացավ՝ ի՞նչ անել։ Երկու լուծում կար, առաջինը՝ ենթադրել, որ Մաքսվելի էլեկտրադինամիկան սխալ է, կամ երկրորդը՝ ենթադրել, որ դասական մեխանիկան իր փոխակերպումներով և Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքով մոտավոր է և չի կարող նկարագրել բոլոր ֆիզիկական երևույթները։

Այսպիսով, ֆիզիկայի այս փուլում հակասություններ հայտնվեցին հարաբերականության դասական սկզբունքի և ունիվերսալ հաստատունի դիրքի, ինչպես նաև դասական մեխանիկայի և էլեկտրադինամիկայի միջև։ Բազմաթիվ փորձեր են եղել էլեկտրադինամիկայի օրենքներին այլ ձևակերպումներ տալու, բայց դրանք հաջողությամբ չեն պսակվել։ Այս ամենը հարաբերականության տեսության ստեղծման նախադրյալի դեր է խաղացել։

Էյնշտեյնի աշխատանքը, ֆիզիկայի մեջ իր հսկայական նշանակության հետ մեկտեղ, ունի նաև փիլիսոփայական մեծ նշանակություն։ Դրա ակնհայտությունը բխում է այն փաստից, որ հարաբերականության տեսությունը կապված է այնպիսի հասկացությունների հետ, ինչպիսիք են նյութը, տարածությունը, ժամանակը և շարժումը, և դրանք հիմնարար փիլիսոփայական հասկացություններից են: Դիալեկտիկական մատերիալիզմը Էյնշտեյնի տեսության մեջ գտավ տարածության և ժամանակի մասին իր պատկերացումների փաստարկները։ Դիալեկտիկական մատերիալիզմում տարածության և ժամանակի ընդհանուր սահմանումը տրվում է որպես նյութի գոյության ձևեր, և, հետևաբար, դրանք անքակտելիորեն կապված են նյութի հետ՝ անբաժան նրանից։ «Գիտական ​​մատերիալիզմի տեսակետից, որը հիմնված է հատուկ գիտությունների տվյալների վրա, տարածությունն ու ժամանակը մատերիայից անկախ անկախ իրականություններ չեն, այլ դրա գոյության ներքին ձևեր»։ Տարածության և ժամանակի և շարժվող նյութի միջև նման անքակտելի կապը հաջողությամբ ապացուցվել է Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության կողմից:

Փորձեր եղան օգտագործել նաև հարաբերականության տեսությունը իդեալիստների կողմից՝ որպես ապացույց, որ նրանք ճիշտ էին։ Օրինակ, ամերիկացի ֆիզիկոս և փիլիսոփա Ֆ. Ֆրանկն ասել է, որ քսաներորդ դարի ֆիզիկան, հատկապես հարաբերականության տեսությունը և քվանտային մեխանիկա, դադարեցրեցին փիլիսոփայական մտքի շարժումը դեպի մատերիալիզմ՝ հիմնվելով աշխարհի մեխանիկական պատկերի գերակայության վրա։ անցյալ դարը։ Ֆրենկն ասաց, որ «հարաբերականության տեսության մեջ նյութի պահպանման օրենքը այլևս չի կիրառվում. նյութը կարող է փոխակերպվել ոչ նյութական սուբյեկտների, էներգիայի»։

Այնուամենայնիվ, հարաբերականության տեսության բոլոր իդեալիստական ​​մեկնաբանությունները հիմնված են խեղաթյուրված եզրակացությունների վրա։ Դրա օրինակն այն է, որ երբեմն իդեալիստները «բացարձակ» և «հարաբերական» հասկացությունների փիլիսոփայական բովանդակությունը փոխարինում են ֆիզիկականով։ Նրանք պնդում են, որ քանի որ մասնիկի կոորդինատները և դրա արագությունը միշտ կմնան զուտ հարաբերական արժեքներ (ֆիզիկական իմաստով), այսինքն՝ նրանք երբեք չեն վերածվի նույնիսկ մոտավորապես բացարձակ արժեքների և, հետևաբար, ենթադրաբար, երբեք չեն կարողանա։ արտացոլել բացարձակ ճշմարտությունը (փիլիսոփայական իմաստով) . Իրականում կոորդինատներն ու արագությունը, չնայած այն բանին, որ բացարձակ բնույթ չունեն (ֆիզիկական իմաստով), մոտարկում են բացարձակ ճշմարտությանը։

Հարաբերականության տեսությունը հաստատում է տարածության և ժամանակի հարաբերական բնույթը (ֆիզիկական իմաստով), և իդեալիստները դա մեկնաբանում են որպես տարածության և ժամանակի օբյեկտիվ բնույթի ժխտում։ Իդեալիստները փորձում են օգտագործել ժամանակի հարաբերականությունից բխող երկու իրադարձությունների միաժամանակության և հաջորդականության հարաբերական բնույթը՝ հերքելու պատճառահետևանքային կապի անհրաժեշտ բնույթը։ Դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​ըմբռնման մեջ և՛ տարածության և ժամանակի մասին դասական պատկերացումները, և՛ հարաբերականության տեսությունը հարաբերական ճշմարտություններ են, որոնք ներառում են բացարձակ ճշմարտության միայն տարրեր։

Մինչև 19-րդ դարի կեսերը ֆիզիկայում նյութ հասկացությունը նույնական էր նյութ հասկացության հետ։ Մինչ այս ֆիզիկան նյութը գիտեր միայն որպես նյութ, որը կարող է ունենալ երեք վիճակ: Նյութի մասին այս գաղափարը տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ «դասական ֆիզիկայի ուսումնասիրության օբյեկտները նյութի տեսքով միայն շարժվող նյութական մարմիններն էին, բացի նյութից, բնական գիտությունը չգիտեր նյութի այլ տեսակներ և վիճակներ (էլեկտրամագնիսական գործընթացներ. վերագրվում է կամ նյութական նյութին կամ դրա հատկություններին)»: Այդ պատճառով նյութի մեխանիկական հատկությունները ճանաչվեցին որպես ամբողջ աշխարհի ունիվերսալ հատկություններ: Էյնշտեյնը դա նշեց իր աշխատություններում՝ գրելով, որ «19-րդ դարի սկզբի ֆիզիկոսի համար մեր արտաքին աշխարհի իրականությունը բաղկացած էր մասնիկներից, որոնց միջև գործում են պարզ ուժեր՝ կախված միայն հեռավորությունից»։

Նյութի մասին գաղափարները սկսեցին փոխվել միայն անգլիացի ֆիզիկոս Մ. Ֆարադեյի կողմից ներդրված նոր հայեցակարգի գալուստով: Ֆարադեյը, 1831 թվականին հայտնաբերելով էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան և հայտնաբերելով էլեկտրականության և մագնիսականության միջև կապը, դարձավ էլեկտրամագնիսական դաշտի ուսմունքի հիմնադիրը և դրանով իսկ խթան հաղորդեց էլեկտրամագնիսական երևույթների մասին պատկերացումների էվոլյուցիային և, հետևաբար, նյութի հայեցակարգի էվոլյուցիային: . Ֆարադեյը առաջին անգամ ներկայացրեց այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, արտահայտեց էլեկտրամագնիսական ալիքների գոյության գաղափարը և դրանով իսկ բացեց նոր էջ ֆիզիկայում: Հետագայում Մաքսվելը լրացրեց և զարգացրեց Ֆարադեյի գաղափարները, ինչի արդյունքում հայտնվեց էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսությունը։

Որոշ ժամանակ նյութը նյութի հետ նույնացնելու սխալն իրեն զգացնել չէր տալիս, գոնե ակնհայտորեն, թեև նյութը չէր ներառում բնության բոլոր հայտնի առարկաները, էլ չեմ խոսում սոցիալական երևույթների մասին: Այնուամենայնիվ, հիմնարար նշանակություն ուներ, որ դաշտի տեսքով նյութը հնարավոր չլինի բացատրել մեխանիկական պատկերների և գաղափարների օգնությամբ, և որ բնության այս տարածքը, որին պատկանում են էլեկտրամագնիսական դաշտերը, ավելի ու ավելի էր սկսում. դրսևորվում է.

Էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի հայտնաբերումը դարձավ ֆիզիկայի հիմնարար հայտնագործություններից մեկը։ Այն մեծապես ազդեց գիտության հետագա զարգացման, ինչպես նաև աշխարհի մասին փիլիսոփայական պատկերացումների վրա։ Որոշ ժամանակ էլեկտրամագնիսական դաշտերը չէին կարող գիտականորեն հիմնավորվել կամ դրանց շուրջ համահունչ տեսություն կառուցել։ Գիտնականները բազմաթիվ վարկածներ են առաջ քաշել՝ փորձելով բացատրել էլեկտրամագնիսական դաշտերի բնույթը։ Բ.Ֆրանկլինն այսպես բացատրեց էլեկտրական երեւույթները շատ փոքր մասնիկներից բաղկացած հատուկ նյութական նյութի առկայությամբ։ Էյլերը փորձեց բացատրել էլեկտրամագնիսական երևույթները եթերի միջոցով, նա ասաց, որ եթերի հետ կապված լույսը նույնն է, ինչ ձայնը օդի նկատմամբ։ Այս ժամանակաշրջանում տարածված է դարձել լույսի կորպուսուլյար տեսությունը, ըստ որի լուսային երեւույթները բացատրվում են լուսային մարմինների կողմից մասնիկների արտանետմամբ։ Փորձեր են արվել բացատրել էլեկտրական և մագնիսական երևույթները այդ երևույթներին համապատասխանող որոշակի նյութական նյութերի առկայությամբ։ «Դրանք նշանակվել են տարբեր էական ոլորտների։ Նույնիսկ 19-րդ դարի սկզբին. մագնիսական և էլեկտրական պրոցեսները բացատրվում էին համապատասխանաբար մագնիսական և էլեկտրական հեղուկների առկայությամբ»։

Էլեկտրականության, մագնիսականության և լույսի հետ կապված երևույթները հայտնի են վաղուց և գիտնականները, ուսումնասիրելով դրանք, փորձել են առանձին բացատրել այդ երևույթները, սակայն սկսած 1820 թ. Նման մոտեցումն անհնարին դարձավ, քանի որ չէր կարելի անտեսել Ամպերեի և Օրստեդի կատարած աշխատանքը։ 1820 թ Օերսթեդը և Ամպերը բացահայտումներ արեցին, որոնց արդյունքում պարզ դարձավ էլեկտրականության և մագնիսականության կապը։ Ամպերը հայտնաբերեց, որ եթե հոսանք անցնում է մագնիսի կողքին գտնվող հաղորդիչով, ապա մագնիսի դաշտից ուժերը սկսում են գործել այս հաղորդիչի վրա: Օերսթեդը նկատեց ևս մեկ ազդեցություն՝ հաղորդիչով հոսող էլեկտրական հոսանքի ազդեցությունը հաղորդիչի կողքին գտնվող մագնիսական ասեղի վրա։ Այստեղից կարելի էր եզրակացնել, որ փոփոխությունը էլեկտրական դաշտուղեկցվում է մագնիսական դաշտի առաջացմամբ։ Էյնշտեյնը նշել է արված հայտնագործությունների առանձնահատուկ նշանակությունը. «Լիցքի շարժման արդյունքում առաջացած էլեկտրական դաշտի փոփոխությունը միշտ ուղեկցվում է մագնիսական դաշտով. եզրակացություն, որը հիմնված է Oersted-ի փորձի վրա, բայց այն պարունակում է ավելին: Այն պարունակում է ճանաչում, որ ժամանակի ընթացքում փոփոխվող էլեկտրական դաշտի և մագնիսական դաշտի միջև կապը շատ նշանակալի է»:

Օերսթեդի, Ամպերի, Ֆարադեյի և այլ գիտնականների կողմից կուտակված փորձարարական տվյալների հիման վրա Մաքսվելը ստեղծեց էլեկտրամագնիսականության ամբողջական տեսություն։ Հետագայում նրա հետազոտությունները հանգեցրին այն եզրակացության, որ լույսն ու էլեկտրամագնիսական ալիքներն ունեն նույն բնույթը։ Դրա հետ մեկտեղ պարզվել է, որ էլեկտրական և մագնիսական դաշտն ունի էներգիայի նման հատկություն։ Այս մասին Էյնշտեյնը գրել է. «Սկզբում լինելով միայն օժանդակ մոդել՝ դաշտն ավելի ու ավելի իրական է դառնում։ Դաշտին էներգիայի վերագրումը զարգացման հետագա քայլն է, որտեղ դաշտի հայեցակարգը դառնում է ավելի ու ավելի էական, իսկ մեխանիկական տեսակետին բնորոշ էական հասկացությունները դառնում են ավելի երկրորդական»: Մաքսվելը նաև ցույց տվեց, որ էլեկտրամագնիսական դաշտը, երբ ստեղծվել է, կարող է գոյություն ունենալ ինքնուրույն՝ անկախ դրա աղբյուրից։ Այնուամենայնիվ, նա դաշտը չմեկուսացրեց նյութի առանձին ձևի մեջ, որը կտարբերվեր նյութից։

Էլեկտրամագնիսականության տեսության հետագա զարգացումը մի շարք գիտնականների կողմից, այդ թվում՝ Գ.Ա. Լորենցը, ցնցեց աշխարհի սովորական պատկերը։ Այսպիսով, Լորենցի էլեկտրոնային տեսության մեջ, ի տարբերություն Մաքսվելի էլեկտրադինամիկայի, էլեկտրամագնիսական դաշտը ստեղծող լիցքն այլևս պաշտոնապես չէր ներկայացված, էլեկտրոնները սկսեցին խաղալ Լորենցի համար լիցքի կրիչի և դաշտի աղբյուրի դերը: Բայց էլեկտրամագնիսական դաշտի և նյութի միջև կապը պարզելու ճանապարհին նոր խոչընդոտ առաջացավ։ Նյութը, դասական գաղափարներին համապատասխան, դիտվում էր որպես դիսկրետ նյութական ձևավորում, իսկ դաշտը ներկայացվում էր որպես շարունակական միջավայր։ Նյութի և դաշտի հատկությունները համարվում էին անհամատեղելի։ Առաջին մարդը, ով կամրջեց նյութը և դաշտը բաժանող այս բացը, Մ. Պլանկն էր: Նա եկել է այն եզրակացության, որ մատերիայով դաշտերի արտանետման և կլանման գործընթացները տեղի են ունենում դիսկրետ՝ էներգիայի հետ քվանտաներում։ E=h n. Սրա արդյունքում դաշտի և նյութի մասին պատկերացումները փոխվեցին և հանգեցրին նրան, որ վերացավ դաշտը որպես նյութի ձև ճանաչելու խոչընդոտը։ Էյնշտեյնը ավելի հեռուն գնաց, նա դա առաջարկեց էլեկտրամագնիսական ճառագայթումայն ոչ միայն արտանետվում և ներծծվում է մասերում, այլև բաշխվում է դիսկրետ: Նա ասաց, որ ազատ ճառագայթումը քվանտային հոսք է։ Էյնշտեյնը լույսի քվանտը, անալոգիայով նյութի հետ, կապում էր իմպուլսի հետ, որի մեծությունն արտահայտվում էր էներգիայի տեսքով։ E/c=h n /ք(Իմպուլսի առկայությունը ապացուցվել է ռուս գիտնական Պ. Ն. Լեբեդևի կողմից պինդ մարմինների և գազերի վրա լույսի ճնշումը չափելու փորձերում) փորձերում։ Այստեղ Էյնշտեյնը ցույց տվեց նյութի և դաշտի հատկությունների համատեղելիությունը, քանի որ վերը նշված հարաբերությունների ձախ կողմը արտացոլում է կորպուսային հատկությունները, իսկ աջ կողմը արտացոլում է ալիքային հատկությունները:

Այսպիսով, մոտենալով 19-րդ դարի սկզբին, բազմաթիվ փաստեր էին կուտակվել դաշտ և նյութ հասկացությունների վերաբերյալ։ Շատ գիտնականներ սկսեցին դաշտն ու նյութը դիտարկել որպես նյութի գոյության երկու ձևեր, որոնցից ելնելով, ինչպես նաև մի շարք այլ նկատառումներից, առաջացավ մեխանիկայի և էլեկտրադինամիկան համատեղելու անհրաժեշտությունը։ «Սակայն, պարզվեց, որ անհնար է պարզապես էլեկտրադինամիկայի օրենքները կցել Նյուտոնի շարժման օրենքներին և դրանք հայտարարել որպես միասնական համակարգ, որը նկարագրում է մեխանիկական և էլեկտրամագնիսական երևույթները ցանկացած իներցիոն հղման համակարգում»: Երկու տեսությունների նման միավորման անհնարինությունը բխում էր նրանից, որ այս տեսությունները, ինչպես նշվեց ավելի վաղ, հիմնված են տարբեր սկզբունքների վրա, դա արտահայտվեց նրանով, որ էլեկտրադինամիկայի օրենքները, ի տարբերություն դասական մեխանիկայի օրենքների, ոչ կովարիանտ՝ կապված գալիլեյան փոխակերպումների հետ։

Միասնական համակարգ կառուցելու համար, որը կներառի և՛ մեխանիկա, և՛ էլեկտրադինամիկան, կար երկու առավել ակնհայտ ճանապարհ. Առաջինը Մաքսվելի հավասարումները, այսինքն՝ էլեկտրադինամիկայի օրենքները փոխելն էր, որպեսզի նրանք սկսեցին բավարարել Գալիլեոյի փոխակերպումները։ Երկրորդ ճանապարհը կապված էր դասական մեխանիկայի հետ և պահանջում էր դրա վերանայում և, մասնավորապես, Գալիլեոյի փոխակերպումների փոխարեն այլ փոխակերպումների ներդրում, որոնք կապահովեին ինչպես մեխանիկայի, այնպես էլ էլեկտրադինամիկայի օրենքների կովարիանսը։

Երկրորդ ճանապարհը պարզվեց, որ ճիշտ էր, որին հետևեց Էյնշտեյնը՝ ստեղծելով հարաբերականության հատուկ տեսությունը, որն ի վերջո հիմնեց նոր գաղափարներ նյութի մասին ինքնուրույն։

Հետագայում նյութի մասին գիտելիքները համալրվեցին և ընդլայնվեցին, և նյութի մեխանիկական և ալիքային հատկությունների ինտեգրումն ավելի ցայտուն դարձավ։ Դա կարելի է ցույց տալ մի տեսության օրինակով, որը 1924 թվականին ներկայացրեց Լուի դը Բրոլյը, որտեղ դը Բրոյլին առաջարկում էր, որ ոչ միայն ալիքներն ունեն կորպուսուլյար հատկություններ, այլև նյութի մասնիկները, իրենց հերթին, ունեն ալիքային հատկություններ։ Այսպիսով, դը Բրոյլը շարժվող մասնիկը կապեց ալիքի բնութագրիչի հետ՝ ալիքի երկարության լ = ժ/պ,Որտեղ էջ- մասնիկի իմպուլս. Այս գաղափարների հիման վրա Է.Շրյոդինգերը ստեղծեց քվանտային մեխանիկա, որտեղ մասնիկի շարժումը նկարագրվում է ալիքային հավասարումների միջոցով։ Եվ այս տեսությունները, որոնք ցույց էին տալիս նյութի մեջ ալիքային հատկությունների առկայությունը, հաստատվեցին փորձարարական ճանապարհով, օրինակ, այն հայտնաբերվեց, երբ միկրոմասնիկներն անցան միջով: բյուրեղյա վանդակՀնարավոր է դիտարկել այնպիսի երևույթներ, որոնք նախկինում կարծում էին, որ բնորոշ են միայն լույսին, դրանք են դիֆրակցիան և միջամտությունը:

Եվ նաև մշակվել է դաշտի քվանտային տեսություն, որը հիմնված է քվանտային դաշտի հայեցակարգի վրա. հատուկ տեսակնյութ, այն գտնվում է մասնիկների և դաշտային վիճակում։ Այս տեսության մեջ տարրական մասնիկը ներկայացված է որպես քվանտային դաշտի գրգռված վիճակ: Դաշտը նյութի նույն հատուկ տեսակն է, որը բնորոշ է մասնիկներին, բայց միայն չգրգռված վիճակում: Գործնականում ցույց է տրվել, որ եթե էլեկտրամագնիսական դաշտի քվանտի էներգիան գերազանցում է էլեկտրոնի և պոզիտրոնի ներքին էներգիան, որը, ինչպես գիտենք հարաբերականության տեսությունից, հավասար է. mc 2 և եթե այդպիսի քվանտը բախվի միջուկի հետ, ապա էլեկտրամագնիսական քվանտի և միջուկի փոխազդեցության արդյունքում կառաջանա էլեկտրոն-պոզիտրոն զույգ։ Գոյություն ունի նաև հակադարձ պրոցես՝ երբ էլեկտրոնը և պոզիտրոնը բախվում են, տեղի է ունենում ոչնչացում. երկու մասնիկների փոխարեն հայտնվում են երկու գ-քվանտա։ Դաշտի նման փոխադարձ փոխակերպումները մատերիայի և նյութի ետը՝ դաշտի մեջ, վկայում են նյութի նյութական և դաշտային ձևերի միջև սերտ կապի առկայության մասին, որը հիմք է ընդունվել բազմաթիվ տեսությունների, այդ թվում՝ հարաբերականության տեսության ստեղծման համար։

Ինչպես տեսնում եք, հրապարակումից հետո 1905 թ. Հարաբերականության հատուկ տեսությունը բազմաթիվ բացահայտումներ արեց՝ կապված նյութի որոշակի ուսումնասիրությունների հետ, բայց այս բոլոր հայտնագործությունները հիմնված էին նյութի ընդհանուր գաղափարի վրա, որն առաջին անգամ տրվել է Էյնշտեյնի աշխատություններում՝ ամբողջական և հետևողական պատկերի տեսքով:

Տարածություն և ժամանակ

Տարածության և ժամանակի խնդիրը, ինչպես և նյութի խնդիրը, անմիջականորեն կապված է ֆիզիկական գիտության և փիլիսոփայության հետ։ Դիալեկտիկական մատերիալիզմում տարածության և ժամանակի ընդհանուր սահմանումը տրվում է որպես նյութի գոյության ձևեր։ «Գիտական ​​մատերիալիզմի տեսակետից, որը հիմնված է առանձին գիտությունների տվյալների վրա, տարածությունն ու ժամանակը մատերիայից անկախ անկախ իրականություններ չեն, այլ նրա գոյության ներքին ձևեր», և, հետևաբար, դրանք անքակտելիորեն կապված են նյութի հետ՝ անբաժան նրանից։ Տարածության և ժամանակի այս գաղափարը կա նաև ժամանակակից ֆիզիկայում, բայց դասական մեխանիկայի գերիշխանության ժամանակաշրջանում այդպես չէր. տարածությունը բաժանված էր նյութից, կապված չէր դրա հետ և նրա սեփականությունը չէր: Նյուտոնի նկատմամբ տարածության այս դիրքը բխում է Նյուտոնի ուսմունքից, նա գրել է, որ «բացարձակ տարածությունն իր էությամբ, անկախ արտաքին որևէ բանից, միշտ մնում է նույնը և անշարժ: Հարաբերականը նրա չափն է կամ ինչ-որ սահմանափակ շարժվող մաս, որը որոշվում է մեր զգայարաններով որոշ մարմինների նկատմամբ իր դիրքով և որը առօրյա կյանքում ընդունվում է որպես անշարժ տարածություն... Տեղը մարմնի զբաղեցրած մասն է, իսկ տարածության հետ այն կարող է լինել կամ բացարձակ, կամ հարաբերական»:

Ժամանակը նույնպես թվում էր առանձին նյութից և կախված չէր որևէ ընթացող երևույթից։ Նյուտոնը ժամանակը, ինչպես նաև տարածությունը բաժանեց բացարձակի և հարաբերականի, բացարձակը գոյություն ուներ օբյեկտիվորեն, այս «իսկական մաթեմատիկական ժամանակը, ինքնին և իր բուն էությունը, առանց որևէ արտաքին որևէ կապի, հոսում է միատեսակ և այլ կերպ կոչվում է տևողություն»: Հարաբերական ժամանակը միայն ակնհայտ էր, ընկալվում էր միայն զգայարանների միջոցով, ժամանակի սուբյեկտիվ ընկալում:

Տարածությունն ու ժամանակը համարվում էին անկախ ոչ միայն նյութական աշխարհում տեղի ունեցող երևույթներից, այլև միմյանցից։ Սա էական հասկացություն է այս հայեցակարգում, քանի որ ինչպես նշվեց ավելի վաղ, տարածությունն ու ժամանակը անկախ են շարժվող նյութի առնչությամբ և կախված չեն միմյանցից՝ ենթարկվելով միայն իրենց օրենքներին:

Սուբստանցիոնալ հասկացության հետ մեկտեղ գոյություն ուներ և զարգացավ տարածության և ժամանակի մեկ այլ հասկացություն՝ հարաբերականը։ Այս հայեցակարգին հիմնականում հավատարիմ էին իդեալիստ փիլիսոփաները, մատերիալիզմում նման հայեցակարգը բացառություն էր, քան կանոն: Համաձայն այս հայեցակարգի՝ տարածությունն ու ժամանակը անկախ մի բան չեն, այլ բխում են ավելի հիմնարար էությունից։ Հարաբերական հայեցակարգի արմատները գալիս են դարերով Պլատոնից և Արիստոտելից: Ըստ Պլատոնի, ժամանակը ստեղծվել է Աստծո կողմից, Արիստոտելի մոտ այս հայեցակարգը հետագայում զարգացել է: Նա տատանվում էր նյութապաշտության և իդեալիզմի միջև և, հետևաբար, ճանաչեց ժամանակի երկու մեկնաբանություն։ Դրանցից մեկի համաձայն (իդեալիստական) ժամանակը ներկայացվում էր որպես հոգու գործողության արդյունք, մյուս մատերիալիստն այն էր, որ ժամանակը ներկայացվում էր որպես օբյեկտիվ շարժման արդյունք, բայց ժամանակի մասին նրա պատկերացումներում գլխավորն այն էր, որ ժամանակը անկախ նյութ չէ։

Նյուտոնի տեսության մեջ տվյալների տարածության և ժամանակի մասին պատկերացումների ֆիզիկայում գերակայության ժամանակ փիլիսոփայության մեջ գերակշռում էր հարաբերական հասկացությունը։ Այսպիսով, Լայբնիցը, հիմնվելով նյութի մասին իր պատկերացումների վրա, որոնք ավելի լայն էին, քան Նյուտոնը, այն լիովին զարգացրեց: Լայբնիցը նյութը ներկայացնում էր որպես հոգևոր նյութ, բայց արժեքավոր էր, որ մատերիան սահմանելիս նա չսահմանափակվեց միայն դրա նյութական ձևով, նա նաև ներառեց լույսը և մագնիսական երևույթները որպես նյութ: Լայբնիցը մերժեց դատարկության գոյությունը և ասաց, որ նյութը գոյություն ունի ամենուր։ Ելնելով դրանից՝ նա մերժեց Նյուտոնի տարածության բացարձակ հայեցակարգը և, հետևաբար, մերժեց այն գաղափարը, որ տարածությունը անկախ բան է: Ըստ Լայբնիցի՝ անհնար կլիներ տարածությունն ու ժամանակը դիտարկել իրերից դուրս, քանի որ դրանք նյութի հատկություններ են։ «Նյութը, կարծում էր նա, որոշիչ դեր է խաղում տարածության ժամանակի կառուցվածքում: Այնուամենայնիվ, ժամանակի և տարածության մասին Լայբնիցի այս գաղափարը չհաստատվեց ժամանակակից գիտության մեջ և, հետևաբար, չընդունվեց նրա ժամանակակիցների կողմից»:

Լայբնիցը միակը չէր, ով դեմ էր Նյուտոնին, մատերիալիստներից կարելի է առանձնացնել Ջոն Տոլանդը, նա, ինչպես Լայբնիցը, մերժում էր տարածության և ժամանակի բացարձակացումը, նրա կարծիքով՝ անհնար կլիներ մտածել տարածության և ժամանակի մասին առանց նյութի։ Տոլանդի համար չկար նյութից տարբերվող բացարձակ տարածություն, որը կլիներ նյութական մարմինների կոնտեյներ. Չկա բացարձակ ժամանակ՝ մեկուսացված նյութական գործընթացներից։ Տարածությունը և ժամանակը նյութական աշխարհի հատկություններն են:

Տիեզերքի մատերիալիստական ​​ուսմունքի զարգացման ուղղությամբ վճռական քայլը, որը հիմնված է նյութի հատկությունների ավելի խորը ըմբռնման վրա, կատարեց Ն.Ի.Լոբաչևսկին 1826 թ. Մինչ այս, Էվկլիդեսի երկրաչափությունը համարվում էր ճշմարիտ և անսասան, այն ասում էր, որ տարածությունը կարող է լինել միայն ուղղագիծ: Գրեթե բոլոր գիտնականները հենվել են Էվկլիդեսյան երկրաչափության վրա, քանի որ դրա դրույթները կատարելապես հաստատվել են գործնականում: Նյուտոնը բացառություն չէր իր մեխանիկայի ստեղծման գործում:

Լոբաչևսկին առաջինն էր, ով փորձեց կասկածի տակ դնել Էվկլիդեսի ուսմունքի անձեռնմխելիությունը, «նա մշակեց կորագիծ տարածության երկրաչափության առաջին տարբերակը, որտեղ տվյալին զուգահեռ մեկից ավելի ուղիղ կարող է գծվել հարթության մի կետի միջով. Եռանկյան անկյունների գումարը 2 դ-ից փոքր է և այլն; Ուղիղ գծերի զուգահեռության մասին պոստուլատը ներմուծելով՝ Լոբաչևսկին ստացավ ներքուստ ոչ հակասական տեսություն»։

Լոբաչևսկու երկրաչափությունը առաջինն էր ավելի ուշ մշակված բազմաթիվ նմանատիպ տեսություններից, օրինակներ են Ռիմանի գնդաձև երկրաչափությունը և Գաուսի երկրաչափությունը։ Այսպիսով, պարզ դարձավ, որ էվկլիդեսյան երկրաչափությունը բացարձակ ճշմարտություն չէ, և որ որոշակի հանգամանքներում, բացի Էվկլիդեսից, կարող են գոյություն ունենալ այլ երկրաչափություններ։

«Բնական գիտությունների հաջողությունները, որոնք հանգեցրին նյութի հայտնաբերմանը դաշտային վիճակում, մաթեմատիկական գիտելիքները, որոնք հայտնաբերեցին ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափություններ, ինչպես նաև փիլիսոփայական մատերիալիզմի նվաճումները, հիմք հանդիսացան դիալեկտիկական-մատերիալիստական ​​ուսմունքը. առաջացել են նյութի հատկանիշներ. Այս վարդապետությունը կլանեց կուտակված բնական գիտության և փիլիսոփայական գիտելիքների ողջ մարմինը՝ հիմնված նյութի նոր գաղափարի վրա»: Դիալեկտիկական մատերիալիզմում տարածության և ժամանակի կատեգորիաները ճանաչվում են որպես արտաքին աշխարհն արտացոլող, դրանք արտացոլում են նյութական առարկաների ընդհանուր հատկություններն ու հարաբերությունները և, հետևաբար, ունեն ընդհանուր բնույթ. ժամանակից և տարածությունից դուրս նյութական ձևավորում հնարավոր չէ պատկերացնել:

Դիալեկտիկական մատերիալիզմի այս բոլոր դրույթները փիլիսոփայական և բնագիտական ​​գիտելիքների վերլուծության հետևանք էին։ Դիալեկտիկական մատերիալիզմը միավորում է մարդկության գոյության ողջ հազարամյակների ընթացքում կուտակած ողջ դրական գիտելիքը։ Փիլիսոփայության մեջ հայտնվեց մի տեսություն, որն ավելի մոտեցրեց մարդուն շրջապատող աշխարհը հասկանալուն, որը տվեց հիմնական հարցի պատասխանը՝ ի՞նչ է նյութը։ Ֆիզիկայի մեջ մինչև 1905 թ. նման տեսություն գոյություն չուներ, կային բազմաթիվ փաստեր և ենթադրություններ, բայց առաջ քաշված բոլոր տեսությունները պարունակում էին ճշմարտության միայն դրվագներ, ի հայտ եկած շատ տեսություններ հակասում էին միմյանց։ Իրերի այս վիճակը գոյություն ուներ մինչև Էյնշտեյնը հրապարակեց իր ստեղծագործությունները։

Գիտելիքի անվերջանալի սանդուղք

Հարաբերականության տեսության ստեղծումը մարդկության կողմից կուտակված ֆիզիկական գիտելիքների մշակման բնական արդյունք էր։ Հարաբերականության տեսությունը դարձավ ֆիզիկական գիտության զարգացման հաջորդ փուլը՝ իր մեջ ներառելով դրան նախորդած տեսությունների դրական կողմերը։ Այսպիսով, Էյնշտեյնն իր աշխատություններում, ժխտելով նյուտոնյան մեխանիկայի աբսոլուտիզմը, այն ամբողջությամբ չհրաժարվեց, նա իր արժանի տեղը տվեց ֆիզիկական գիտելիքների կառուցվածքում, հավատալով, որ մեխանիկայի տեսական եզրակացությունները հարմար են միայն երևույթների որոշակի շրջանակի համար։ . Իրավիճակը նման էր այլ տեսությունների հետ, որոնց վրա հիմնվում էր Էյնշտեյնը, նա պնդում էր ֆիզիկական տեսությունների շարունակականությունը՝ ասելով, որ «հարաբերականության հատուկ տեսությունը ֆիզիկայի հիմքերը Մաքսվել-Լորենցի էլեկտրադինամիկային հարմարեցնելու արդյունք է։ Նախորդ ֆիզիկայից այն փոխառում է էվկլիդեսյան երկրաչափության վավերականության ենթադրությունը տարածական դասավորության օրենքների համար բացարձակապես պինդ նյութեր, իներցիոն համակարգ և իներցիայի օրենքը։ Հարաբերականության հատուկ տեսությունն ընդունում է բոլոր իներցիոն համակարգերի համարժեքության օրենքը՝ բնության օրենքները բոլոր ֆիզիկայի համար վավեր ձևակերպելու տեսանկյունից (հարաբերականության հատուկ սկզբունք)։ Մաքսվել-Լորենցի էլեկտրադինամիկայից այս տեսությունը փոխառում է վակուումում լույսի արագության հաստատունության օրենքը (լույսի արագության կայունության սկզբունքը)»։

Միևնույն ժամանակ, Էյնշտեյնը հասկացավ, որ հարաբերականության հատուկ տեսությունը (STR) նույնպես ֆիզիկայի անսասան մոնոլիտ չէ։ «Կարելի է միայն եզրակացնել,- գրել է Էյնշտեյնը,- որ հարաբերականության հատուկ տեսությունը չի կարող անսահմանափակ կիրառելիության պահանջներ ներկայացնել. դրա արդյունքները կիրառելի են միայն այնքան ժամանակ, քանի դեռ կարելի է անտեսել գրավիտացիոն դաշտի ազդեցությունը ֆիզիկական երևույթների (օրինակ՝ լույսի) վրա»։ STR-ը ֆիզիկական տեսության հերթական մոտարկումն էր, որը գործում էր որոշակի շրջանակում, որը գրավիտացիոն դաշտն էր: Հատուկ տեսության տրամաբանական զարգացումը հարաբերականության ընդհանուր տեսությունն էր, այն կոտրեց «գրավիտացիոն կապանքները» և գլխով ու ուսերով բարձրացավ հատուկ տեսությունից: Այնուամենայնիվ, հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը չհերքեց հատուկ տեսությունը, ինչպես փորձում էին պատկերացնել Էյնշտեյնի հակառակորդները, այս առիթով նա գրել է իր աշխատություններում. կբացակայի դրանում։ Այնուհետև կարելի է ենթադրել, որ նման անսահման փոքր տարածքում գործում է հարաբերականության հատուկ տեսությունը։ Այսպիսով, հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը կապված է հարաբերականության հատուկ տեսության հետ, իսկ վերջինիս արդյունքները փոխանցվում են առաջինին»։

Հարաբերականության տեսությունը հնարավորություն տվեց հսկայական առաջընթաց կատարել մեզ շրջապատող աշխարհի նկարագրության մեջ՝ միավորելով նյութի, շարժման, տարածության և ժամանակի նախկինում առանձին հասկացությունները։ Նա տվեց բազմաթիվ հարցերի պատասխաններ, որոնք դարեր շարունակ չլուծված մնացին, մի շարք կանխատեսումներ արեց, որոնք հետագայում հաստատվեցին, այդպիսի կանխատեսումներից մեկը Էյնշտեյնի կողմից արված ենթադրությունն էր Արեգակի մոտ լույսի ճառագայթի հետագծի կորության մասին: Բայց միևնույն ժամանակ գիտնականների համար նոր խնդիրներ առաջացան։ Ի՞նչ է թաքնված եզակիության երևույթի հետևում, ինչ է տեղի ունենում հսկա աստղերի հետ, երբ նրանք «մեռնում են», ինչ է իրականում գրավիտացիոն փլուզումը, ինչպես է ծնվել տիեզերքը. այս և շատ այլ հարցեր հնարավոր կլինի լուծել միայն մեկ աստիճան վեր բարձրանալով։ անվերջ սանդուղքի գիտելիքներ:

Օրլով Վ.Վ. Փիլիսոփայության հիմունքներ (մաս առաջին)

Նյուտոն I. Բնափիլիսոփայության մաթեմատիկական սկզբունքներ.

Դ. Պ. Գրիբանով Հարաբերականության տեսության փիլիսոփայական հիմունքները Մ. 1982, էջ 143

Վ.Վ. Օրլովի փիլիսոփայության հիմունքները, մաս առաջին, էջ. 173

Գրիբանով Դ.Պ. Հարաբերականության տեսության փիլիսոփայական հիմունքները. M. 1982, էջ 147

Einstein A. հավաքածու գիտական ​​աշխատություններ, Մ., 1967, հատոր 2, էջ. 122

Einstein A. Գիտական ​​աշխատությունների ժողովածու, Մ., 1967, հատոր 1, էջ. 568 թ

Einstein A. Գիտական ​​աշխատությունների ժողովածու, Մ., 1967, հատոր 1, էջ. 423

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ 3
1. ՆԱՏԱԿ, ՏԱՐԱԾՔ, ԺԱՄԱՆԱԿ 4
2. Հարաբերականության տեսությունների առաջացման պատճառները
ԷՅՆՇՏԱՅՆ 9
3. Ա. ԷՅՆՇՏԱՅՆԻ ՀԱՐԱԲԵՐԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ 13
ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ 19
ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐ 20

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Ձեռքբերումներ ժամանակակից գիտնշեք տարածության և ժամանակի ըմբռնման հարաբերական մոտեցման նախապատվությունը: Այս առումով առաջին հերթին անհրաժեշտ է առանձնացնել 20-րդ դարի ֆիզիկայի ձեռքբերումները։ Հարաբերականության տեսության ստեղծումը նշանակալից քայլ էր տարածության և ժամանակի էությունը հասկանալու համար, որը թույլ է տալիս խորացնել, պարզաբանել և կոնկրետացնել տարածության և ժամանակի մասին փիլիսոփայական պատկերացումները:
Տեսական ֆիզիկոս Ալբերտ Էյնշտեյնը, ժամանակակից ֆիզիկայի հիմնադիրներից մեկը, ծնվել է Գերմանիայում, 1893 թվականից ապրել է Շվեյցարիայում, 1914 թվականից՝ Գերմանիայում, 1933 թվականին արտագաղթել է ԱՄՆ։ Նրա հարաբերականության տեսության ստեղծումը դարձավ 20-րդ դարի ամենահիմնարար հայտնագործությունը, որը հսկայական ազդեցություն ունեցավ աշխարհի ողջ պատկերի վրա,
Ժամանակակից հետազոտողների կարծիքով՝ հարաբերականության տեսությունը վերացրել է համընդհանուր ժամանակը և մնացել է միայն տեղական ժամանակը, որը որոշվում է գրավիտացիոն դաշտերի ինտենսիվությամբ և նյութական առարկաների շարժման արագությամբ։ Էյնշտեյնը ձևակերպեց սկզբունքորեն նոր և մեթոդաբանորեն կարևոր դրույթներ, որոնք օգնեցին ավելի լավ հասկանալ տարածքի և ժամանակի առանձնահատկությունները օբյեկտիվ իրականության տարբեր ոլորտներում:

1. ՆԱՏԱԿ, ՏԱՐԱԾՔ, ԺԱՄԱՆԱԿ

Եթե ​​ասենք, որ նյութը նշանակում է արտաքին աշխարհ, որը գոյություն ունի մեր գիտակցությունից անկախ, ապա շատերը կհամաձայնվեն այս մոտեցման հետ։ Այն նաև փոխկապակցված է ողջախոհության մակարդակի գաղափարների հետ: Եվ ի տարբերություն որոշ փիլիսոփաների, ովքեր անլուրջ էին համարում առօրյա մտածողության մակարդակով տրամաբանելը, մատերիալիստներն ընդունում են այս «բնական վերաբերմունքը» որպես իրենց տեսական կառուցումների հիմք։
Բայց, համաձայնվելով նյութի նման նախնական ըմբռնմանը, այն ընդունելով որպես ինքնին, մարդիկ զարմանքի և հիացմունքի զգացում չեն ապրում դրա խորը իմաստի, մեթոդաբանական հնարավորությունների հարստության համար, որոնք բացվում են դրա բովանդակության մեջ: Նյութի մասին նախկին հասկացությունների կարճ պատմական վերլուծությունը և այս կատեգորիայի էության ըմբռնումը կօգնի մեզ գնահատել դրա նշանակությունը:
18-րդ դարի մատերիալիզմի սահմանափակումները. նյութի ըմբռնման մեջ առաջին հերթին արտահայտվել է ձեռք բերված գիտական ​​գիտելիքների բացարձակացման, նյութին ֆիզիկական հատկանիշներով «օժտելու» փորձերի մեջ։ Այսպիսով, Պ.Հոլբախի աշխատություններում նյութի` որպես զգայարանների միջոցով ընկալվող աշխարհի ամենաընդհանուր ըմբռնման հետ մեկտեղ ասվում է, որ նյութն ունի այնպիսի բացարձակ հատկություններ, ինչպիսիք են զանգվածը, իներցիան, անթափանցելիությունը և գործիչ ունենալու կարողությունը:
Սա նշանակում է, որ նյութականության հիմնական սկզբունքը եղել է նյութականությունը, մարդուն շրջապատող առարկաների ֆիզիկականությունը։ Սակայն այս մոտեցմամբ նյութականության սահմաններից դուրս հայտնվեցին այնպիսի ֆիզիկական երևույթներ, ինչպիսիք են էլեկտրականությունն ու մագնիսական դաշտը, որոնք ակնհայտորեն ֆիգուրա ունենալու հնարավորություն չունեին։
Եղել է նաև նյութի` որպես նյութի ըմբռնում, ինչը հատկապես բնորոշ է Բ.Սպինոզայի փիլիսոփայությանը։ «Նյութը աշխարհը չէ, շրջապատում է մարդուն, բայց այս աշխարհի ետևում գտնվող մի բան, որը որոշում է նրա գոյությունը»: Նյութը ունի այնպիսի ատրիբուտներ, ինչպիսիք են ընդլայնումը և միտքը: Միևնույն ժամանակ անհասկանալի մնաց, թե ինչպես է մեկ, հավերժական, անփոփոխ նյութը կապված փոփոխվող իրերի աշխարհի հետ։ Սա հեգնական փոխաբերությունների տեղիք է տվել՝ համեմատելով նյութը կախիչի հետ, որից տարբեր հատկություններ են կախված՝ թողնելով այն անփոփոխ։
Նյութի ըմբռնման սահմանափակումները նրա երկու տարբերակներով էլ հստակ բացահայտվեցին 19-րդ դարում։ Սովորաբար հիմնական պատճառը, որն անհրաժեշտություն է առաջացրել անցում կատարել նյութի որպես փիլիսոփայական կատեգորիայի նոր ըմբռնմանը, ֆիզիկայի մեթոդաբանական հիմքերի ճգնաժամն է։ 19-րդ դարի վերջև 20-րդ դդ
Ինչպես հայտնի է, մարքսիզմի փիլիսոփայության ամենանշանակալի ձեռքբերումը պատմության մատերիալիստական ​​ըմբռնման բացահայտումն էր։ Սոցիալական գոյություն, ըստ այս տեսության, որոշում է սոցիալական գիտակցությունը: Այնուամենայնիվ տնտեսական հարաբերություններմիայն ի վերջո որոշում է հասարակության գործունեությունը և զարգացումը. սոցիալական գիտակցությունը և գաղափարախոսությունը համեմատաբար անկախ են և նաև ազդում են սոցիալական զարգացման վրա: Ահա թե ինչպես է մարքսիստական ​​տեսությունը տարբերվում «տնտեսական դետերմինիզմից»։
Մարքսիստական ​​տեսության մեջ նյութականության սահմանները կարծես ընդլայնված են, որն իր մեջ ներառում է ոչ միայն առարկաները իրենց նյութականությամբ և ֆիզիկականությամբ, այլ նաև հատկություններ և հարաբերություններ (ոչ միայն կրակ, այլև ջերմության հատկություն, ոչ միայն իրենք՝ մարդիկ, այլև դրանց արտադրական հարաբերությունները և այլն): դ.): Սա հենց մարքսիզմի ներդրումն է նյութի ըմբռնման գործում, որը դեռ բավականաչափ ուսումնասիրված չէ։
Նյութի ըմբռնումը որպես օբյեկտիվ իրականություն, որը գոյություն ունի մարդուց անկախ և նույնական չէ նրա սենսացիաների ամբողջությանը, նպաստեց նախորդ փիլիսոփայության հայեցողական բնույթի հաղթահարմանը: Դա պայմանավորված է ճանաչողության գործընթացում պրակտիկայի դերի վերլուծությամբ, որը թույլ է տալիս բացահայտել նոր օբյեկտները և դրանց հատկությունները, որոնք ներառված են պատմական զարգացման այս փուլում օբյեկտիվ իրականության մեջ:
Նյութի այս ըմբռնման առանձնահատկությունն այն է, որ նյութ են ճանաչվում ոչ միայն մարմնական առարկաները, այլև այդ առարկաների հատկություններն ու հարաբերությունները: Արժեքը նյութական է, քանի որ այն սոցիալական անհրաժեշտ աշխատանքի քանակն է, որը ծախսվում է արտադրանքի արտադրության վրա: Արտադրական հարաբերությունների նյութականության ճանաչումը հիմք հանդիսացավ պատմության նյութապաշտական ​​ըմբռնման և հասարակության գործունեության և զարգացման օբյեկտիվ օրենքների ուսումնասիրության համար։
Կարելի է փորձել որոշակի սահմաններ գտնել այնպիսի կատեգորիաների կիրառման համար, ինչպիսիք են «կեցությունը» և «նյութը»: Նախ, լինելը ավելի լայն կատեգորիա է, քանի որ այն ներառում է ոչ միայն օբյեկտիվ, այլև սուբյեկտիվ իրականությունը։ Երկրորդ, լինելը և նյութը կարող են օգտագործվել գոյություն ունեցողից և առկաներից (երևացողը) տարբերելու համար: Ապա եղածը կարող է ներկայացվել որպես օբյեկտիվ իրականություն, որը գիտակցում է մարդը իր գործունեության ընթացքում։
Գիտական ​​գիտելիքների ժամանակակից մեթոդաբանության մեջ կարևոր տեղ են զբաղեցնում այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են «ֆիզիկական իրականությունը», «կենսաբանական իրականությունը», «սոցիալական իրականությունը»: Խոսքը օբյեկտիվ իրականության մասին է, որը մարդուն հասանելի է դառնում իր գործունեության որոշակի ոլորտում և պատմական զարգացման որոշակի փուլում։
Աշխարհի փիլիսոփայական ըմբռնումը սովորաբար սկսվում է նյութականի և իդեալականի տարբերակումից: Բայց ուսումնասիրվող օբյեկտների ավելի ամբողջական նկարագրության համար անհրաժեշտ են այլ կատեգորիաներ։ Դրանց մեջ կարևոր տեղ են գրավում «շարժում» և «հանգիստ» կատեգորիաները։
Մարքսիստական ​​փիլիսոփայությունը, հենվելով նախորդ մտածողների լավագույն ավանդույթների վրա, ընդունում է, որ ամբողջ աշխարհը գտնվում է շարունակական շարժման վիճակում, որը բնորոշ է նյութական առարկաներին և չի պահանջում աստվածային ուժերի միջամտություն կամ իր գոյության համար առաջին ազդակը։ Շարժումը հասկացվում է որպես փիլիսոփայական կատեգորիա, որը նշանակում է ցանկացած փոփոխություն՝ պարզ շարժումից մինչև մտածողություն: Աշխարհը պատրաստի իրերի հավաքածու չէ, այլ գործընթացների հավաքածու:
Շարժման սոցիալական ձևի հիմքը մարդկանց նպատակաուղղված գործունեությունն է, և ամենից առաջ, ըստ Մարքսի՝ «նյութական բարիքներ արտադրելու մեթոդը»։ Մարդը հանդես է գալիս որպես պատմության առարկա և սուբյեկտ: Ի վերջո, պատմությունը իրենց շահերը հետապնդող մարդկանց գործունեությունն է։
Տարածությունը և ժամանակը որպես անկախ կատեգորիաներ արդեն հայտնվում են Հին Արևելքի փիլիսոփայության մեջ, որտեղ դրանք դիտարկվում են այնպիսի սկզբունքների հետ, ինչպիսիք են կրակը, ջուրը, հողը (Սանկհիա): Արիստոտելի ինը հիմնական կատեգորիաներն են՝ ժամանակը, տեղը և դիրքը։ Հին Հունաստանի փիլիսոփայության մեջ սկսում են ձևավորվել տարածության և ժամանակի հիմնական հասկացությունները՝ էական և հարաբերական: Առաջինը համարում է տարածությունը և ժամանակը որպես անկախ սուբյեկտներ, աշխարհի սկզբունքներ. երկրորդը՝ որպես նյութական առարկաների գոյության միջոց։ Տարածության և ժամանակի այս ըմբռնումն իր ամենավառ արտահայտությունն է գտնում Արիստոտելի և Լուկրեցիոս Կարայի փիլիսոփայության մեջ։
Ժամանակակից փիլիսոփայության մեջ էական հայեցակարգի հիմքում ընկած են Ի.Նյուտոնի դրույթները բացարձակ տարածության և ժամանակի վերաբերյալ։ Նա պնդում էր, որ բացարձակ տարածությունն իր էությամբ, անկախ արտաքին որևէ բանից, միշտ մնում է նույնը և անշարժ։ Բացարձակ ժամանակը համարվում էր մաքուր տեւողություն։ Նման պնդումների հիմքը դասական ֆիզիկայի և մաթեմատիկական հետազոտությունների փորձն էր (մասնավորապես, Էվկլիդեսի երկրաչափությունը):

2. ԷՅՆՇՏԱՅՆԻ ՀԱՐԱԲԵՐԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ առաջացման պատճառները

Ինչպե՞ս առաջացավ Էյնշտեյնի հարաբերականության մասնավոր (հատուկ) տեսությունը, որը գլոբալ երևույթի ուսումնասիրությունը նեղացրեց սահմանափակ, մասնակի հարաբերականության, որոշ հիմնական հասկացությունների հարաբերականության և հարաբերականության որոշակի սկզբունքի: Ինչո՞ւ այն նույնիսկ առաջացավ ու ընկավ հանրային ընկալման պարարտ հողի վրա։
Հնարավոր չէ չնկատել հարաբերականության տեսության վերաբերյալ աշխատանքների ի հայտ գալու օբյեկտիվ պատճառները։ Դրանք պայմանավորված են հասարակության «տաքացած, հեղափոխական» քաղաքական վիճակով և 19-րդ դարի երկրորդ կեսի - 20-րդ դարի սկզբի ինքնաբուխ, դինամիկ զարգացող բնական գիտությամբ։ Այն ժամանակ գիտությունը, իր շատ ոլորտներում, սիստեմատիկորեն մերժում էր, մեկը մյուսի հետևից, բազմաթիվ կարծրատիպեր՝ գաղափարների այն ժամանակվա ընդհանուր ընդունված չափանիշները, որոնք իր կնիքը թողեցին հարաբերականության տեսության մեթոդաբանական նիհիլիզմի վրա որպես ամբողջություն։
Հարաբերականության տեսության առաջացման վրա մեծապես ազդել են Էմանուել Կանտի հեղինակավոր փիլիսոփայությունը, անսահմանության մասին ուսմունքը, որը վերջնականապես ճանաչվել է այն ժամանակ, ինչպես նաև որոշ մաթեմատիկական աշխատություններ, օրինակ՝ ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափությունները։ Լոբաչևսկին (1792-1856) և Ռիմանը (1826-1866), գաղափարներ Մինկովսկու և Պուանկարեի ժամանակի մասին։ Վերոհիշյալ պատճառները և, որպես հետևանք, Էյնշտեյնի հարաբերականության ի հայտ եկած տեսությունները միավորված են ճանաչողության մեթոդաբանության ընդհանուր բացակայությամբ. հիմնական հասկացություններ, որոնք համակարգված ձևավորում են իրենց տեսությունները և չեն կիրառում ճանաչողության ընդհանուր գիտական ​​սկզբունքներ: Ինչո՞ւ նրանք համարձակվեցին դա անել։ Որովհետև այս հասկացություններն ու սկզբունքները, գիտության բնական անհասության պատճառով, մեթոդաբանորեն սահմանված չէին իրենց նախորդների կողմից: Իսկ մինչ այդ ժամանակ արագ զարգացող «գիտելիքի հասկացությունների մշակման» տեխնոլոգիաների օգտագործումը (տրամաբանության, մաթեմատիկայի, ֆիզիկայի և այլնի մեթոդները) հնարավորություն տվեցին վերջնական եզրակացություններ ստանալ շատ ինքնատիպ:
Հին հույն գիտնական Պտղոմեոսը, իսկ հետո՝ Իմանուել Կանտը, ենթադրում էին իրականության կախվածությունը հենց գիտելիքից։ Օբյեկտը, ըստ Կանտի, որպես այդպիսին գոյություն ունի միայն սուբյեկտի գործունեության ձևերում։ Մինչ այժմ գիտելիքի մեթոդաբանությունը կիրառում է Կանտի և Պտղոմեոսի սկզբունքը. «Այն, ինչ ես տեսնում եմ, էությունն է»: Մտքիս է գալիս չորս կույր իմաստունների առակը, ովքեր զգացին փիղ: Ավելին, յուրաքանչյուրը փղին զգում էր հատկապես որոշ տեղերում՝ մեկը միայն ոտքը, մյուսը՝ ստամոքսը, երրորդը՝ բունը, չորրորդը՝ պոչը։ Եվ հետո նրանք տարաձայնություններով վիճեցին փղի արտաքին տեսքի «ճշմարտության» և «ճշմարտության» մասին, որը նրանք գիտեին: Փաստորեն, Կանտի և Պտղոմեոսի գիտելիքի մոտեցման մեջ. «Այն, ինչ ես տեսնում եմ, էությունն է», գիտելիքի նկատմամբ հենց այս սուբյեկտիվ մոտեցումն է իրականացվում, և օբյեկտիվ գիտելիքի հնարավորությունը մերժվում է ընդհանուր ընդունված ստանդարտների՝ գիտելիքի սկզբունքների համեմատ:
Ընդհանուր գիտական ​​հայեցակարգում անսահմանություն հասկացությունը դեռ չի սահմանվել։ Սա ոչ հարաբերական հասկացություն է, որը սկզբունքորեն ճանաչելի չէ մեծությամբ և չունի չափորոշիչ, հետևաբար և հարաբերական համեմատական ​​մեծություն։
Այդ իսկ պատճառով Մինկովսկին սահմանեց «ժամանակ» հասկացության իր տեսլականը։ Իր «մետրային տարածությունները» կառուցելիս նա ներկայացրեց ժամանակի հայեցակարգին հոմանիշ հայեցակարգ՝ «աշխարհի դրսևորվող գործընթացի հարթություն», որը «վազում» է լույսի արագությամբ ցանկացած կամայականորեն ընտրված «կոորդինատների ծագումից»: Ժամանակի հիմնական հայեցակարգը «հարմարեցվեց» ճանաչողության առկա երկրաչափական տեխնիկական գործընթացին: Իսկ ժամանակակից գիտնականներն այժմ ինտենսիվորեն փնտրում են տարածություն-ժամանակում ճանապարհորդելու ուղիներ ու միջոցներ։
Մինկովսկու և Ռիմանի տեսությունների սիմբիոզը առաջացրել է տարածություն ժամանակի քառաչափ վերացական մեկնաբանությունը, որն ունի շատ սահմանափակ գործնական կիրառելիություն։ Օրինակ, այն չի կարող օգտագործվել բնության իրական ֆիզիկական, փոփոխվող օբյեկտների մոդելավորման համար՝ որպես դրանց փոփոխվող հատկությունների (պարամետրերի) ֆունկցիաներ։
Տարածություն-ժամանակը իրադարձությունների տարածության մեկնաբանություն է, որը դատարկված է չափերից, ունենալով միայն հատկություններ՝ տեղի ունեցող վայրերի տարածական կոորդինատներ և իրադարձությունների ժամանակի պահեր: Տարածության և ժամանակի հատկությունները միմյանց անհամաչափ են, քանի որ մեկի փոփոխությունից մյուսը չի փոխում պատճառահետևանքը, կախված չէ: Արդյունքը ֆիզիկական էությունից զուրկ իրադարձությունների տարածություն է՝ բնություն (չափ)։
Հարաբերականության հատուկ տեսության հիմքը Էյնշտեյնը համարում էր իր ձեւակերպած հարաբերականության սկզբունքը՝ իբր չհակասելով Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքին։ Էյնշտեյնի գիտական ​​զինանոցում «ժամանակի» և «միաժամանակության» մեթոդաբանորեն ձևավորված հասկացությունների բացակայությունը, հաշվի առնելով լույսի արագության գլոբալ կայունության պոստուլատի ընդունումը, թույլ տվեց Էյնշտեյնին հարաբերականության հատուկ տեսության մեջ «հասնել». Իրադարձությունների միաժամանակյաությունը տարածության տարբեր կետերում, օգտագործելով ազդանշաններ, որոնք ուղարկվում են մեկ աղբյուրից երկու օբյեկտ, լուսային ազդանշաններ, որոնք համաժամացնում են այդ օբյեկտների ժամացույցները, ձևավորելով նույն ժամանակի սանդղակը:
Ըստ Էյնշտեյնի՝ այս օբյեկտների ժամացույցների վրա ժամանակ ձևավորելով և այնուհետև առարկաներին տալով տարբեր արագություններ, նա, օգտագործելով Լորենցի փոխակերպումը, մաթեմատիկորեն խստորեն հիմնավորում է, որ տարբեր արագություններով շարժվող առարկաներում ժամանակը տարբեր կերպ է հոսում։ Ինչն ինքնին ոչ միայն մաթեմատիկորեն, այլեւ ֆիզիկապես ակնհայտ է։ Ժամացույցները «ժամանակ» իմանալու նման մեթոդի դեպքում, նման համաժամացման դեպքում, կաշխատեն այլ կերպ, քանի որ ժամանակի սանդղակը դադարում է լինել մեկ հղում երկու ժամացույցների համար, որոնք «փախչում են», տարբերվում են ժամանակի սանդղակների լույսի համաժամացման իմպուլսներից։ օբյեկտների. Եվ եթե սանդղակի չափորոշիչները տարբեր են, ապա հաստատությունում ցանկացած գործընթացի տևողության հարաբերակցությունը տարբեր տևողության ստանդարտներին տարբեր կլինի: Ժամանակի իմացության համակարգերը իներցիոն չեն։ Եթե ​​դուք «փախչեք» լույսի արագությամբ «թռչող» իմպուլսների համաժամանակացումից, ապա օբյեկտի վրա նման ժամացույցն ընդհանրապես կկանգնի: Էյնշտեյնը շատ ավելի հեռու գնաց իր ընդհանրացումներում և եզրակացություններում։ Նա «կտրուկ հեղափոխական» պնդում է, որ առարկաների երկարությունը կփոխվի, և կենսաբանական գործընթացները (օրինակ՝ ծերացումը «երկվորյակների պարադոքսում») տարբեր կերպ կշարունակվեն այն առարկաներում (երկվորյակներ), որոնք շարժվում են միմյանց նկատմամբ և լույսի աղբյուրի համեմատ՝ տարբեր։ արագություններ. Փաստորեն, Էյնշտեյնը, այսպես ասած, «տեսականորեն հիմնավորել է» ճանաչողության սկզբունքը. կախված է «քանոնից», այս արժեքի չափման եղանակից ( հայտնի կլինի)»:
3. Ա.ԷՅՆՇՏԱՅՆԻ ՀԱՐԱԲԵՐԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ
20-րդ դարի ամենահիմնարար հայտնագործությունը, որը հսկայական ազդեցություն ունեցավ աշխարհի ողջ պատկերի վրա, հարաբերականության տեսության ստեղծումն էր:
1905 թվականին երիտասարդ և անհայտ տեսական ֆիզիկոս Ալբերտ Էյնշտեյնը (1879-1955) հոդված հրապարակեց ֆիզիկայի հատուկ ամսագրում «Շարժվող մարմինների էլեկտրադինամիկայի մասին» խորագրով հոդված։ Այս հոդվածը ուրվագծեց այսպես կոչված հարաբերականության հատուկ տեսությունը։
Ըստ էության, սա տարածության և ժամանակի նոր հայեցակարգ էր, և համապատասխանաբար մշակվեցին նոր մեխանիկա: Հին դասական ֆիզիկան միանգամայն համահունչ էր պրակտիկային, որը վերաբերում էր ոչ շատ բարձր արագությամբ շարժվող մակրոմարմիններին: Եվ միայն էլեկտրամագնիսական ալիքների, դաշտերի և դրանց հետ կապված այլ տեսակի նյութերի ուսումնասիրությունները ստիպեցին նոր հայացք նետել դասական մեխանիկայի օրենքներին:
Մայքելսոնի փորձերը և Լորենցի տեսական աշխատանքները հիմք հանդիսացան ֆիզիկական երևույթների աշխարհի նոր տեսլականի համար։ Դա վերաբերում է առաջին հերթին տարածությանը և ժամանակին, հիմնարար հասկացություններին, որոնք որոշում են աշխարհի ամբողջ պատկերի կառուցումը։ Էյնշտեյնը ցույց տվեց, որ Նյուտոնի կողմից ներկայացված բացարձակ տարածության և բացարձակ ժամանակի աբստրակցիաները պետք է լքվեն և փոխարինվեն ուրիշներով: Նախ, պետք է նշել, որ տարածության և ժամանակի բնութագրիչները տարբեր կերպ են ի հայտ գալու միմյանց նկատմամբ անշարժ և շարժվող համակարգերում։
Այսպիսով, եթե դուք չափեք հրթիռը Երկրի վրա և հաստատեք, որ դրա երկարությունը, օրինակ, 40 մետր է, այնուհետև Երկրից որոշեք նույն հրթիռի չափը, բայց շարժվելով Երկրի համեմատ մեծ արագությամբ, կստացվի, որ արդյունքը. կլինի 40 մետրից պակաս: Եվ եթե չափեք Երկրի վրա և հրթիռի վրա հոսող ժամանակը, կստացվի, որ ժամացույցի ցուցումները տարբեր կլինեն։ Մեծ արագությամբ շարժվող հրթիռի վրա ժամանակը, երկրային ժամանակի հետ կապված, ավելի դանդաղ է հոսելու, և որքան դանդաղ է հրթիռի արագությունը, այնքան այն մոտենում է լույսի արագությանը: Սա ենթադրում է որոշակի հարաբերություններ, որոնք, մեր սովորական գործնական տեսանկյունից, պարադոքսալ են:
Սա այսպես կոչված երկվորյակ պարադոքսն է։ Եկեք պատկերացնենք երկվորյակ եղբայրների, որոնցից մեկը դառնում է տիեզերագնաց ու մեկնում երկար տիեզերական ճանապարհորդության, մյուսը մնում է Երկրի վրա։ Ժամանակն անցնում է. Տիեզերանավը վերադառնում է։ Եվ եղբայրների միջև նման խոսակցություն կա. «Բարև,- ասում է Երկրի վրա մնացածը,- ուրախ եմ քեզ տեսնելու համար, բայց ինչու դու գրեթե չես փոխվել, ինչու ես այդքան երիտասարդ, որովհետև. երեսուն տարի է անցել այն պահից, երբ դու հեռացար»։ «Բարև,- պատասխանում է տիեզերագնացը,- և ես ուրախ եմ քեզ տեսնելու համար, բայց ինչու ես այդքան ծեր, ես ընդամենը հինգ տարի է, ինչ թռչում եմ»: Այսպիսով, ըստ երկրագնդի ժամացույցի, անցել է երեսուն տարի, բայց ըստ տիեզերագնացների ժամացույցների՝ ընդամենը հինգ։ Սա նշանակում է, որ ժամանակը նույնը չի հոսում ամբողջ Տիեզերքում, դրա փոփոխությունները կախված են շարժվող համակարգերի փոխազդեցությունից: Սա հարաբերականության տեսության հիմնական եզրակացություններից մեկն է։
Սա բոլորովին անսպասելի եզրակացություն է ողջախոհության համար։ Ստացվում է, որ հրթիռը, որը սկզբում որոշակի ֆիքսված երկարություն ուներ, լույսի արագությանը մոտ արագությամբ շարժվելիս պետք է կարճանա։ Միևնույն ժամանակ, նույն հրթիռում ժամացույցը, տիեզերագնացների զարկերակը, նրա ուղեղի ռիթմերը և նրա մարմնի բջիջներում նյութափոխանակությունը կդանդաղեն, այսինքն՝ նման հրթիռում ժամանակն ավելի դանդաղ կհոսի, քան ժամանակի ժամանակը։ դիտորդ, ով մնացել է արձակման վայրում: Սա, իհարկե, հակասում է մեր ամենօրյա պատկերացումներին, որոնք ձևավորվել են համեմատաբար ցածր արագությունների փորձով և, հետևաբար, անբավարար են այն գործընթացները հասկանալու համար, որոնք ծավալվում են լույսի մոտ արագությամբ:
Հարաբերականության տեսությունը բացահայտեց նյութական աշխարհի տարածություն-ժամանակ հարաբերությունների ևս մեկ կարևոր ասպեկտ։ Նա բացահայտեց տարածության և ժամանակի միջև խորը կապը, ցույց տալով, որ բնության մեջ կա մեկ տարածություն-ժամանակ, և առանձին տարածությունը և ժամանակը հանդես են գալիս որպես նրա եզակի պրոյեկցիաներ, որոնց մեջ այն բաժանվում է տարբեր ձևերով՝ կախված մարմինների շարժման բնույթից։ .
Մարդկային մտածողության վերացական ունակությունը բաժանում է տարածությունն ու ժամանակը՝ դրանք միմյանցից առանձին դնելով։ Բայց աշխարհը նկարագրելու և հասկանալու համար անհրաժեշտ է դրանց համատեղելիությունը, ինչը հեշտ է հաստատել՝ վերլուծելով անգամ առօրյա կյանքի իրավիճակները։ Իրականում, իրադարձությունը նկարագրելու համար բավական չէ որոշել միայն այն վայրը, որտեղ այն տեղի է ունեցել, կարևոր է նաև նշել այն ժամանակը, երբ այն տեղի է ունեցել:
Մինչ հարաբերականության տեսության ստեղծումը ենթադրվում էր, որ տարածություն-ժամանակի նկարագրության օբյեկտիվությունը երաշխավորված է միայն այն դեպքում, երբ մի հղման համակարգից մյուսին անցնելիս պահպանվում են առանձին տարածական և առանձին ժամանակային ընդմիջումներ։ Հարաբերականության տեսությունն ընդհանրացրել է այս դիրքորոշումը։ Կախված միմյանց նկատմամբ հղման համակարգերի շարժման բնույթից, մեկ տարածություն-ժամանակի տարբեր բաժանումները տեղի են ունենում առանձին տարածական և առանձին ժամանակային ընդմիջումների, բայց դրանք տեղի են ունենում այնպես, որ մեկի փոփոխությունը, այսպես ասած, փոխհատուցում է. մյուսի փոփոխության համար: Եթե, օրինակ, տարածական ինտերվալը նվազել է, ապա ժամանակային ընդմիջումն ավելացել է նույնքանով, և հակառակը։
Պարզվում է, որ տարածության և ժամանակի բաժանումը, որը տեղի է ունենում շարժման տարբեր արագություններով, իրականացվում է այնպես, որ տարածություն-ժամանակ ինտերվալը, այսինքն՝ համատեղ տարածություն-ժամանակը (հեռավորությունը երկու մոտակա կետերի միջև. տարածություն և ժամանակ), միշտ պահպանվում է, կամ, այսպես ասած գիտական ​​լեզու, մնում է անփոփոխ։ Տարածական-ժամանակային իրադարձության օբյեկտիվությունը կախված չէ նրանից, թե որ հղման համակարգից և ինչ արագությամբ է այն բնութագրում դիտորդը շարժվելիս: Առանձին առարկաների տարածական և ժամանակային հատկությունները փոփոխական են դառնում, երբ օբյեկտների շարժման արագությունը փոխվում է, բայց տարածություն-ժամանակային միջակայքերը մնում են անփոփոխ: Այսպիսով, հարաբերականության հատուկ տեսությունը բացահայտեց տարածության և ժամանակի ներքին կապը՝ որպես նյութի գոյության ձևեր։ Մյուս կողմից, քանի որ տարածական և ժամանակային ընդմիջումների բուն փոփոխությունը կախված է մարմնի շարժման բնույթից, պարզվեց, որ տարածությունն ու ժամանակը որոշվում են շարժվող նյութի վիճակներով։ Դրանք այնպիսին են, ինչպիսին շարժվող նյութն է:
Այսպիսով, հարաբերականության հատուկ տեսության փիլիսոփայական եզրակացությունները վկայում են տարածության և ժամանակի հարաբերական դիտարկման օգտին. չնայած տարածությունն ու ժամանակը օբյեկտիվ են, դրանց հատկությունները կախված են նյութի շարժման բնույթից և կապված են շարժվող նյութի հետ:
Հարաբերականության հատուկ տեսության գաղափարները հետագայում մշակվեցին և ճշգրտվեցին հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ, որը ստեղծվել է Էյնշտեյնի կողմից 1916 թվականին։ Այս տեսության մեջ ցույց է տրվել, որ տարածություն-ժամանակի երկրաչափությունը որոշվում է գրավիտացիոն դաշտի բնույթով, որն էլ իր հերթին որոշվում է գրավիտացիոն զանգվածների հարաբերական դիրքով։ Մեծ գրավիտացիոն զանգվածների մոտ տեղի է ունենում տիեզերական կորություն (դրա շեղումը Էվկլիդեսյան մետրիկից) և ժամանակը դանդաղում է։ Եթե ​​սահմանենք տարածություն-ժամանակի երկրաչափությունը, ապա ավտոմատ կերպով տրվում է գրավիտացիոն դաշտի բնույթը և հակառակը. տարածություն-ժամանակը ավտոմատ կերպով տրվում է: Այստեղ տարածությունը, ժամանակը, նյութը և շարժումը օրգանապես միաձուլված են միմյանց հետ։
Էյնշտեյնի ստեղծած հարաբերականության տեսության առանձնահատկությունն այն է, որ այն ուսումնասիրում է օբյեկտների շարժումը լույսի արագությանը (300000 կմ/վրկ) մոտեցող արագությամբ։
Հարաբերականության հատուկ տեսությունն ասում է, որ երբ օբյեկտի արագությունը մոտենում է լույսի արագությանը, «ժամանակային միջակայքերը դանդաղում են, և օբյեկտի երկարությունը կրճատվում է»։
Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը նշում է, որ ուժեղ գրավիտացիոն դաշտերի մոտ ժամանակը դանդաղում է, և տիեզերքը թեքվում է։ Ուժեղ գրավիտացիոն դաշտում կետերի միջև ամենակարճ հեռավորությունը այլևս ուղիղ գիծ չի լինի, այլ գրավիտացիոն դաշտի գծերի կորությանը համապատասխանող երկրաֆիզիկական կոր։ Նման տարածության մեջ եռանկյան անկյունների գումարը կլինի 180°-ից մեծ կամ փոքր, ինչը նկարագրված է Ն.Լոբաչևսկու և Բ.Ռիմանի ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափություններով։ Արեգակի գրավիտացիոն դաշտում լույսի ճառագայթի ճկումը փորձարկվել է անգլիացի գիտնականների կողմից արդեն 1919 թվականին արևի խավարման ժամանակ։
Եթե ​​հարաբերականության հատուկ տեսության մեջ տարածության և ժամանակի կապը նյութական գործոնների հետ արտահայտվում էր միայն նրանց շարժումից կախված՝ ծանրության ազդեցությունից վերացարկվելիս, ապա հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ դրանց որոշումը նյութական առարկաների կառուցվածքով և բնույթով (նյութ. և էլեկտրամագնիսական դաշտը) բացահայտվել է։ Պարզվել է, որ գրավիտացիան ազդում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման վրա։ Գրավիտացիայի մեջ տիեզերական օբյեկտների միջև կապող թել է հայտնաբերվել, որը Տիեզերքում կարգուկանոնի հիմքն է. ընդհանուր եզրակացությունաշխարհի կառուցվածքի մասին՝ որպես գնդաձեւ գոյացություն։
Էյնշտեյնի տեսությունը չի կարող դիտվել որպես Նյուտոնի տեսության հերքում: Նրանց միջև շարունակականություն կա։ Դասական մեխանիկայի սկզբունքները պահպանում են իրենց նշանակությունը հարաբերական մեխանիկայի մեջ ցածր արագությունների սահմաններում։ Հետևաբար, որոշ հետազոտողներ (օրինակ՝ Լուի դը Բրոլին) պնդում են, որ հարաբերականության տեսությունը որոշակի իմաստով կարելի է համարել որպես դասական ֆիզիկայի պսակ։

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ

Հարաբերականության հատուկ տեսությունը, որի կառուցումն ավարտեց Ա.Էյնշտեյնը 1905 թվականին, ապացուցեց, որ իրական ֆիզիկական աշխարհում տարածական և ժամանակային ինտերվալները փոխվում են մի հղման համակարգից մյուսը անցնելիս։
Ֆիզիկայի հղման համակարգը իրական ֆիզիկական լաբորատորիայի պատկեր է, որը հագեցած է ժամացույցով և քանոններով, այսինքն՝ գործիքներով, որոնցով կարելի է չափել մարմինների տարածական և ժամանակային բնութագրերը։ Հին ֆիզիկան կարծում էր, որ եթե հղման շրջանակները միմյանց նկատմամբ շարժվում են միատեսակ և ուղղագիծ (այդպիսի շարժումը կոչվում է իներցիոն), ապա տարածական ինտերվալները (երկու մոտակա կետերի միջև հեռավորությունը) և ժամանակային ընդմիջումները (երկու իրադարձությունների միջև տեւողությունը) չեն փոխվում:
Հարաբերականության տեսությունը հերքեց այս գաղափարները, ավելի ճիշտ՝ ցույց տվեց դրանց սահմանափակ կիրառելիությունը։ Պարզվեց, որ միայն այն դեպքում, երբ շարժման արագությունները փոքր են լույսի արագության համեմատ, կարելի է մոտավորապես ենթադրել, որ մարմինների չափերը և ժամանակի ընթացքը մնում են նույնը, բայց երբ խոսքը գնում է արագությամբ մոտ արագությամբ շարժումների մասին։ լույսի արագությունը, ապա նկատելի է դառնում տարածական և ժամանակային ընդմիջումների փոփոխություն։ Հղման համակարգի շարժման հարաբերական արագության աճով տարածական ընդմիջումները կրճատվում են և ժամանակային ընդմիջումները ձգվում են:

ՄԱՏԵՆԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ

1. Ալեքսեև Պ.Վ., Պանին Ա.Վ. Փիլիսոփայություն: Դասագիրք. – 3-րդ հրատ., վերանայված։ և լրացուցիչ – M.: TK Welby, Prospekt Publishing House, 2003. - 608 p.
2. Asmus V.F. Անտիկ փիլիսոփայություն. 3-րդ հրատ. Մ., 2001։
3. Golbach P. Բնության համակարգ // Ընտրված գործեր՝ 2 հատորով T. 1. - M., 1983. - P. 59-67.
4. Grünbaum A. Տարածության և ժամանակի փիլիսոփայական խնդիրներ. Մ., 1998:
5. Կասիրեր Է. Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսությունը: Պեր. նրա հետ. Էդ. Երկրորդ, 2008. 144 էջ.
6. Կուզնեցով Վ.Գ., Կուզնեցովա Ի.Դ., Միրոնով Վ.Վ., Մոմջյան Կ.Խ. Փիլիսոփայություն: Դասագիրք. - M.: INFRA-M, 2004. - 519 p.
7. Marx K., Engels F. Collected Works. T. 19. - P. 377։
8. Motroshilova N.V. Փիլիսոփայական գաղափարների ծնունդն ու զարգացումը. Պատմական և փիլիսոփայական էսսեներ և դիմանկարներ: Մ., 1991:
9. Spinoza B. Կարճ տրակտատ Աստծո, մարդու և նրա երջանկության մասին // Ընտիր գործեր՝ 2 հատորով T. 1. - M., 1987. - P. 82 - 83:
10. Փիլիսոփայություն. Դասագիրք / Էդ. պրոֆ. Վ.Ն. Լավրինենկո. - 2-րդ հրատ., rev. և լրացուցիչ - Մ.: Փաստաբան: 2004 թ
11. Փիլիսոփայություն. Դասագիրք / Էդ. պրոֆ. Օ.Ա. Միտրոշենկովա. - Մ.: Գարդարիկի, 2002. - 655 էջ.
12. Էյնշտեյն Ա. Ֆիզիկա և իրականություն. Հավաքածու. գիտական tr. T. 4. – M., 1967 թ.

ֆիզիկական տեսություն, որի հիմնական իմաստը պնդումն է՝ ֆիզիկական աշխարհում ամեն ինչ տեղի է ունենում տարածության կառուցվածքի և դրա կորության փոփոխության շնորհիվ։ Կան հարաբերականության հատուկ և ընդհանուր տեսություններ։

1905 թվականին Ա. Այնշտեյնի կողմից ձևակերպված կոնկրետ տեսությունը հիմնված է երկու պոստուլատների վրա. 1. Ֆիզիկայի բոլոր օրենքներն ունեն նույն ձևը բոլոր իներցիոն հաշվետվությունների համակարգերում: 2. Բոլոր ֆիզիկական համակարգերում լույսի արագությունը հաստատուն է։

Զարգացնելով այս տեսությունը՝ 1918 թվականին Գ. Կ4ինկովսկին ցույց տվեց, որ մեր Տիեզերքի հատկությունները պետք է նկարագրվեն քառաչափ տարածություն-ժամանակի վեկտորով: 1916 թվականին Էյնշտեյնը կատարեց հաջորդ քայլը և հրապարակեց հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը (ՀՀ)՝ ըստ էության գրավիտացիայի տեսություն։ Ձգողության պատճառը, ըստ այս տեսության, զանգվածային մարմինների մոտ տարածության կորությունն է։ Տենսորային վերլուծությունը և ընդհանուր Ռիմանյան երկրաչափությունը օգտագործվում են որպես մաթեմատիկական ապարատ հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ։

Հարաբերականության տեսությունից բխում են մի շարք կարևոր հետևանքներ. Նախ՝ զանգվածի և էներգիայի համարժեքության օրենքը։ Երկրորդ՝ համաշխարհային եթերի և բացարձակ տարածության ու ժամանակի մասին վարկածների մերժումը։ Երրորդ՝ գրավիտացիոն և իներցիոն զանգվածների համարժեքությունը։ Հարաբերականության տեսությունը գտել է բազմաթիվ փորձարարական հաստատումներ և օգտագործվում է տիեզերագիտության, մասնիկների ֆիզիկայի, միջուկային ճարտարագիտության և այլնի մեջ։

Գերազանց սահմանում

Թերի սահմանում ↓

մասնագետ։ Հարաբերականության (STR) և ընդհանուր (GTR) տեսությունները մշակվել են Ա. Էյնշտեյնի կողմից համապատասխանաբար 1905 և 1916 թվականներին։ Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը հիմնված է երկու պոստուլատների (սկզբունքի) վրա. 2) Լույսի արագության կայունության սկզբունքը (բոլոր իներցիոն համակարգերում լույսի արագությունը բոլոր ուղղություններով նույնն է և կախված չէ լույսի աղբյուրի և ստացողի շարժումից: Վակուումում լույսի արագությունը հավասար է. առավելագույն արագություն, որը գոյություն ունի բնության մեջ): Այս պոստուլատներից հետևում են մի շարք հետևանքներ. մարմնի զանգվածը մեծանում է շարժման արագությամբ. տարբեր համակարգերում ժամանակը տարբեր կերպ է հոսում. ժամանակը և տարածությունը փոխկապակցված են և կազմում են քառաչափ աշխարհ (նրա հատկությունները կախված չեն նյութից), զանգվածը և էներգիան կապված են E = mc2 բանաձևով, արագությունների ավելացման նոր բանաձևով (Գալիլեոյի բանաձևի փոխարեն) և այլն։ Հարաբերականության ընդհանուր տեսություն, հարաբերականության սկզբունքը տարածվել է բոլոր համակարգերի վրա։ Սա հետևեց իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածների համարժեքությանը, և GTR դարձավ գրավիտացիայի ընդհանուր տեսությունը: Լույսի արագության կայունության սկզբունքը սահմանափակվում էր այն տարածքներով, որտեղ կարող են անտեսվել գրավիտացիոն ուժերը։ GTR-ից բխող մի շարք եզրակացություններ. 1) Տարածաշրջանի հատկությունները կախված են նյութի շարժումից: Նյութական մարմինները թեքում են տարածություն-ժամանակը՝ դրանով իսկ ստեղծելով գրավիտացիոն դաշտեր։ 2) Լույսի ճառագայթը, որն ունի իներցիոն, հետևաբար և գրավիտացիոն զանգված, պետք է թեքվի գրավիտացիոն դաշտում: 3) Լույսի հաճախականությունը պետք է փոխվի գրավիտացիոն դաշտի արդյունքում. STO և OTO հետ միասին քվանտային մեխանիկաընկած են ժամանակակիցի հիմքում ֆիզիկա. F.M.Dyagilev

Գերազանց սահմանում

Թերի սահմանում ↓

ֆիզիկական տեսություն, որի զարգացման մեջ անհրաժեշտ է առանձնացնել 3 փուլ. 1) Դասական մեխանիկայի հարաբերականության սկզբունքը (Գալիլեո, Նյուտոն) ասում է. բոլոր միատեսակ և ուղղագիծ շարժվող համակարգերում մեխանիկական գործընթացներն ընթանում են ճիշտ այնպես, ինչպես հանգիստ վիճակում: Հետևաբար, համապատասխան համակարգի ուղղագիծ միատեսակ շարժումը չի կարող որոշվել կամ հաստատվել առանց համակարգից դուրս գտնվող մարմինների օգնության։ Այսպիսով, օրինակ, եթե ուղիղ և միատեսակ շարժվող երկաթուղային վագոնի մեջ գնդակը նետեք ուղղահայաց վերև, այն կրկին ուղղահայաց ցած կընկնի, ճիշտ այնպես, կարծես վագոնը կանգնած է: Ընդհակառակը, երկաթուղու ամբարտակի վրա կանգնած դիտորդի համար հետագիծը պարաբոլա է թվում: Ելնելով դրսից դիտարկված և գրանցված պարաբոլայի ձևից՝ հնարավոր է որոշել գնացքի արագությունը դիտորդի գտնվելու վայրի նկատմամբ։ Նման իրավիճակ է Տիեզերքում երկնային մարմինների շարժման դեպքում: Փորձեր (Ֆիզո 1849 թ., Միքելսոն 1881 թ., Վ. Վիեն և ուրիշներ) էլեկտրամագնիսական (օպտիկական) միջոցների կիրառմամբ ստեղծելու հարաբերությունների բացարձակ համակարգ համաշխարհային տարածության մեջ (մի բան, որը նման է հանգստացող «եթերին» որպես բացարձակ, անշարժ տարածություն - Նյուտոն) ավարտվել է անհաջող։ 2) Էյնշտեյնի հարաբերականության հատուկ տեսության մեջ (1905 թ.) ֆիզիկայի համար ժամանակի նոր հայեցակարգ ստեղծվեց: Ժամանակն այլևս որոշվում է ոչ թե Երկրի պտույտով, այլ լույսի տարածմամբ (300000 կմ/վ): Այս ժամանակը այնքան սերտորեն կապված է տարածական չափերի հետ, որ նրանք միասին կազմում են տարածություն, որն ունի չորս չափսեր։ Դառնալով կոորդինատ՝ ժամանակը կորցնում է իր բացարձակ բնույթը և դառնում միայն «հարաբերական» արժեք կապերի համակարգում։ Գտնվել է տարածական ժամանակի հասկացություն, որը համապատասխանում է բոլոր ֆիզիկական փաստերին: 3) Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը (Էյնշտեյն, 1916) հաստատում է, որ գրավիտացիան և արագացումը համարժեք են, որ համաձայն Մինկովսկու աշխարհի (1908), դասական ֆիզիկայի եռաչափ կոորդինատային համակարգը լրացվում է ժամանակով որպես չորրորդ կոորդինատ ( տես Շարունակություն): Այն ընդլայնում է դիտարկումը, ներառյալ միատեսակ արագացված և պտտվող համակարգերի դիտարկումը, որը պահանջում է բարդ մաթեմատիկական սարքավորում. դրա համար անհրաժեշտ երկրաչափությունը նախ որոշվում է հարաբերականության այս ֆիզիկական տեսության շնորհիվ (տես Մետաերկրաչափություն)։ Հարաբերականության տեսությունը լուծում է խնդիրներ, որոնք առաջանում են էլեկտրամագնիսական և օպտիկական երևույթների տարածման, հատկապես շարժվող համակարգերում լույսի տարածման հետևանքով։ Հարաբերականության տեսության միջոցով մեկնաբանված դիտարկումների արդյունքները շեղվում են դասական մեխանիկայի և էլեկտրադինամիկայի դիտարկումների արդյունքներից միայն այն դեպքում, երբ մեծ արագություններ և հսկայական հեռավորություններ են ներգրավված:

Գերազանց սահմանում

Թերի սահմանում ↓

տարածության և ժամանակի ֆիզիկական տեսություն, որը ձևակերպել է Էյնշտեյնը 1905 թվականին (հատուկ տեսություն) և 1916 թվականին (ընդհանուր տեսություն)։ Դա գալիս է այսպես կոչված. Գալիլեո-Նյուտոնի հարաբերականության դասական սկզբունքը, ըստ որի մեխանիկական գործընթացները տեղի են ունենում միատեսակ իներցիալ հղման համակարգերում՝ մեկը մյուսի նկատմամբ ուղղագիծ և միատեսակ տեղափոխելով: Օպտիկայի և էլեկտրադինամիկայի զարգացումը հանգեցրեց այն եզրակացության, որ այս սկզբունքը կիրառելի է լույսի տարածման, այսինքն՝ էլեկտրամագնիսական ալիքների (լույսի արագության անկախությունը համակարգի շարժումից) և բացարձակ ժամանակ հասկացությունից հրաժարվելու համար, բացարձակ միաժամանակություն և բացարձակ տարածություն: Ըստ հատուկ տեսության՝ ժամանակի ընթացքը կախված է համակարգի շարժումից, և ժամանակային միջակայքերը (և տարածական սանդղակները) փոխվում են այնպես, որ լույսի արագությունը հաստատուն է ցանկացած հղման համակարգում և չի փոխվում՝ կախված դրա շարժումից։ Այս նախադրյալներից ստացվել են մեծ թվով ֆիզիկական եզրակացություններ, որոնք սովորաբար կոչվում են «ռելյատիվիստական», այսինքն՝ հիմնվելով O. t.-ի վրա: Դրանց թվում առանձնահատուկ նշանակություն է ձեռք բերել զանգվածի և էներգիայի փոխհարաբերությունների օրենքը, ըստ որի. մարմնի զանգվածը համաչափ է նրա էներգիային և որը լայնորեն կիրառվում է ժամանակակից ժամանակներում։ միջուկային ֆիզիկա. Զարգացնելով և ընդհանրացնելով հատուկ O. t.-ը, Էյնշտեյնը հասավ ընդհանուր O. t.-ին, որն իր հիմնական ձևով. բովանդակությունը գրավիտացիայի նոր տեսություն է: Այն հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ քառաչափ տարածություն-ժամանակը, որտեղ գործում են գրավիտացիոն ուժերը, ենթարկվում է ոչ Էվկլիդեսյան երկրաչափության հարաբերություններին։ Հարթության վրա այս հարաբերությունները տեսողականորեն կարող են ներկայացվել որպես սովորական էվկլիդեսյան հարաբերություններ կորություն ունեցող մակերեսների վրա։ Էյնշտեյնը քառաչափ տարածություն-ժամանակի երկրաչափական հարաբերությունների շեղումը էվկլիդյանից համարել է որպես տարածության ժամանակի կորություն։ Նման կորությունը նա նույնացրել է գրավիտացիոն ուժերի գործողության հետ։ Նմանատիպ ենթադրություն հաստատվել է 1919 թվականին աստղագիտական ​​դիտարկումներով, որոնք ցույց են տվել, որ աստղի ճառագայթը, որպես ուղիղ գծի նախատիպ, գրավիտացիոն ուժերի ազդեցության տակ թեքված է Արեգակի մոտ։ Ընդհանուր օպտիկական տեսությունը դեռ չի ստացել ամբողջական և անվիճելի ֆիզիկական հայեցակարգի բնույթ, որն ունի հատուկ տեսությունը։ Փիլիսոփայական տեսության փիլիսոփայական եզրակացությունները հաստատում և հարստացնում են դիալեկտիկական մատերիալիզմի գաղափարները։ O. t.-ն ցույց տվեց անխզելի կապ տարածության և ժամանակի միջև (դա արտահայտվում է տարածություն-ժամանակային միջակայքի միասնական հայեցակարգում), ինչպես նաև նյութական շարժման, մի կողմից, և դրա գոյության տարածական-ժամանակային ձևերի միջև. մյուսը. Տարածական ժամանակային հատկությունների որոշում՝ կախված հատկանիշներից նյութական շարժում(Ժամանակի «դանդաղեցում», տարածության «կորություն») բացահայտեց դասական ֆիզիկայի բացարձակ տարածության և ժամանակի մասին պատկերացումների սահմանափակումները, շարժվող նյութից նրանց մեկուսացման անօրինականությունը։ Օսմանցիները հանդես էին գալիս որպես դասական մեխանիկայի ռացիոնալ ընդհանրացում և մեխանիկայի սկզբունքների ընդլայնում դեպի լույսի արագությանը մոտեցող արագություններ ունեցող մարմինների շարժման տարածք: Բուրժուական փիլիսոփայության իդեալիստական ​​և պոզիտիվիստական ​​ուղղությունները, փոխարինելով հղումային համակարգի հայեցակարգը «դիտորդի դիրքով», փորձեցին օգտագործել օպտիկական տեսությունը՝ հաստատելու գիտության սուբյեկտիվ բնույթը և ֆիզիկական գործընթացների կախվածությունը դիտումից: Այնուամենայնիվ, տեսական տեսությունը կամ հարաբերական մեխանիկան չպետք է շփոթել փիլիսոփայական հարաբերականության հետ, որը հերքում է գիտական ​​գիտելիքների օբյեկտիվությունը։ O. t.-ն իրականության ավելի ադեկվատ (ադեկվատ) արտացոլումն է, քան դասական մեխանիկան:

Գերազանց սահմանում

Թերի սահմանում ↓

տարածության և ժամանակի տեսությունը, ըստ որի նրանք միայն առնչվում են. Նյութի գոյության մեկ ձևի «կողմերը»՝ տարածություն-ժամանակ: Կան մասնավոր (կամ հատուկ) և ընդհանուր O. t. (GTO): Ընդհանուր ձգողականությունը տարածություն-ժամանակի տեսություն է, որը բացատրում է համընդհանուր ձգողականությունը նրա կառուցվածքի միջոցով (հետևաբար այն կոչվում է նաև գրավիտացիայի տեսություն)։ O.T.-ի նախադրյալները տարածությունների վարդապետությունը. ձևերն ու հարաբերությունները զարգացել են հին ժամանակներում և մաթեմատիկորեն ձևակերպվել էվկլիդեսյան երկրաչափության տեսքով։ Ֆիզիկան այն ընդունեց իր պատրաստի տեսքով։ Ժամանակը դարձավ Գալիլեոյի և Նյուտոնի կողմից ձևակերպված մեխանիկայի ընդհանուր օրենքների մի մասը։ Դասական ներկայացումներ ֆիզիկոսները տարածության և ժամանակի մասին արտացոլում էին հիմնականում ընդհանուր օրենքները հարաբերական դիրք և կոշտ մարմինների շարժումը։ Մասնավորապես, նրանց լավ էր սազում ամենուր բացարձակ, միանման հոսող ժամանակի գաղափարը։ Ըստ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի՝ սկզբունքորեն չկան մարմնին տրվող արագության սահմանափակումներ։ Հետևաբար, ազդեցությունների («ազդանշանների») փոխանցման ժամանակի համակարգումը հաստատվում է ցանկացած ճշգրտությամբ (սկզբունքորեն կարելի է համեմատել ժամանակները տարբեր մարմիններում ցանկացած ճշգրտությամբ), որից հետևում է, որ ժամանակը ամենուր նույնն է հոսում (տարածված կարծիքը հետևյալն է. որ դա պահանջում է ակնթարթային, այսինքն՝ անսահման արագությամբ, ազդանշանի փոխանցում, սխալմամբ): Գալիլեո - Նյուտոնի մեխանիկայի օրենքները ձևակերպված են այսպես կոչված. իներցիոն հղման համակարգեր. Նյուտոնյան մեխանիկայի մեջ կատարվում է Գալիլեոյի հարաբերականության սկզբունքը, ըստ որի՝ մեխանիկայի օրենքները. երևույթները նույնն են բոլոր իներցիոն համակարգերի նկատմամբ։ Ընդհանրապես, որոշակի դասի երևույթների համար։ իսկ համակարգերի որոշակի դասի համար Ս. կատարվում է հարաբերականության սկզբունքը, կամ, այլ կերպ ասած, այս համակարգերը հավասար են այս երեւույթների նկատմամբ, եթե երևույթների օրենքները։ նույնն են S համակարգերում, այսինքն. երբ երկու համակարգերում S?, S" երևույթների համար??, ?" նույն տիպի, նույնական (այս համակարգերի համեմատ) պայմաններ են իրագործվում, ապա այդ երևույթները կհոսեն այս համակարգերի նկատմամբ ճիշտ նույն ձևով։ Մաթեմատիկա. Այս համակարգերում այս երևույթների օրենքների արտահայտությունը մեկն է, այսինքն. այն անփոփոխ է (անփոփոխ) մի համակարգից մյուսին անցնելու առումով՝ արտահայտված կոորդինատների և այլ մեծությունների համապատասխան փոխակերպմամբ։ Մաքսվելից հետո 60-ական թթ. 19 - րդ դար ձևակերպել է հիմնականը էլեկտրամագնիսական երևույթների օրենքները, խնդիր առաջացավ բացահայտել շարժվող մարմինների էլեկտրադինամիկայի օրենքները ցանկացած իներցիոն հղման համակարգի նկատմամբ։ Փորձերը հանգեցրին արդյունքների, որոնք հակասում էին «ակնկալելին»։ Հատկապես կարևոր դեր խաղաց Միխելսոնի փորձը (1881–87), որը չբացահայտեց լույսի արագության սպասվող կախվածությունը նրա տարածման ուղղությունից՝ կապված Երկրի շարժման ուղղության հետ։ Մաթեմատիկա. Հակասության արտահայտությունը տվել է Լորենցը (1904), ցույց տալով, որ Մաքսվելի հավասարումները փոխակերպումների նկատմամբ անփոփոխ են (այսպես կոչված Լորենցի փոխակերպումները), որոնք տարբերվում են Գալիլեյան փոխակերպումներից, որոնց նկատմամբ Նյուտոնի մեխանիկայի օրենքներն անփոփոխ են։ Հակասության լուծումն իրականացրել է Էյնշտեյնը իր «Շարժվող մարմինների էլեկտրոդինամիկայի մասին» աշխատությունում (A. Einstein, Zur Elektrodynamik bewegter Körper, 1905)՝ կառուցելով տարածության և ժամանակի նոր տեսություն՝ տեսության մասնակի տեսություն և համապատասխանաբար։ , նոր մեխանիկա՝ «հարաբերական», ի տարբերություն Նյուտոնյան՝ դասականի։ Ա. Պուանկարեն, ըստ էության, նույն արդյունքներին հասավ ինքնուրույն: Հատուկ Օ. Էյնշտեյնն իր տեսությունը հիմնեց հետևյալի վրա. դրույթներ (որոնք բերված են մի փոքր փոփոխված ձևակերպմամբ). I. Կան իներցիոն հղման համակարգեր: II. Տիեզերքի երկրաչափությունը էվկլիդեսյան է։ III. Հարաբերականության սկզբունքը. բոլոր իներցիոն համակարգերը հավասար են բոլոր ֆիզիկայի նկատմամբ: երեւույթներ. IV. Լույսի արագության հաստատունության օրենքը. բոլոր իներցիոն համակարգերի համեմատ լույսը տարածվում է նույն արագությամբ c. Առաջին երեք դրույթները փոխառված են դասականից։ տեսություն, միայն հարաբերականության սկզբունքն է ընկալվում ընդհանուր ձևով. չորրորդը փորձարարական տվյալների ընդհանրացումն է (Մայքելսոնի փորձը և այլն) և բավականին համահունչ է էլեկտրամագնիսականության տեսությանը։ II, IV դիրքից զուտ մաթեմատիկորեն հետևում է, որ ցանկացած իներցիոն համակարգերի համար S, S? կոորդինատները x, y, z, x?, y?, z և t, t? կապված են Լորենցի փոխակերպմամբ։ Մասնավորապես, եթե կոորդինատների առանցքները x, x? S և S համակարգերում. զուգահեռ են, և x առանցքն ուղղված է S-ի շարժման երկայնքով: S-ի համեմատ, ապա (սանդղակների համապատասխան ընտրությամբ) կոորդինատների և ժամանակի տարբերությունները S և S համակարգերում: Ցանկացած երկու իրադարձության դեպքում՝ P1, ?2 ակնթարթային կետային երևույթները կապված են բանաձևերով. - արագություն S? հարաբերական S. Այս հարաբերություններից հետևում է հետևյալը. Եզրակացություններ. (1) Համակարգերը կարող են միմյանց համեմատ շարժվել լույսի արագությունից փոքր արագությամբ (քանի որ ??c-ում բանաձևերը դառնում են անիմաստ): (2) Երկու իրադարձություն, որոնք միաժամանակ են S-ում (t12=0), բայց տեղի են ունենում x (x12?0) տարբեր կոորդինատներով կետերում, միաժամանակ չե՞ն S-ում: (t?12?0): Ավելին, P1 իրադարձությունը, որը նախորդում է P2-ին S համակարգի նկատմամբ, կարող է դրան հաջորդել S?-ի նկատմամբ: Այսինքն, եթե t12>0, բայց պակաս?/c2 x12, ապա t?12