К критике “Механики” Э. Маха с позиции астрономии Толчельникова1 С. А., Калиберда2 В. С., 2003



Скачать 155.67 Kb.
страница1/3
Дата04.06.2018
Размер155.67 Kb.
  1   2   3

К критике “Механики” Э. Маха
с позиции астрономии


© Толчельникова1 С.А., Калиберда2 В.С., 2003

1Главная астрономическая обсерватория РАН
196140, Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, д. 65, к.1
Тел: (812) 123-4226, E-mail: mchubey@gao.spb.ru
2Северо-западный государственный заочный технический университет,
191186, С.-Пб., ул. Миллионная 5, (812)110-62-25 (3194)

“Механика” Э.Маха [1] не является учебником, но книгой по истории механики и актуальным вопросам современного Маху естествознания. Она написана популярно со знанием истории механики. Для российского читателя интересно также изменение отношения к Маху: с 30-ых годов труды Маха оставались для читателя неизвестными, поскольку “махизм” отвергался с позиции марксизма-ленинизма (в энциклопедии махизм классифицируется как “субъективно идеалистическое направление в философии и методологии науки”, [2], с. 523).

Иное отношение к наследию Маха проявилось на конференции 1988 года, посвященной 150-летию со дня его рождения. Редколлегия сборника [3], где опубликованы Труды указанной конференции, отмечает: “Эрнст Мах оказался у истоков новых открытий, изменивших облик физики XX столетия. Его критический анализ оснований классической механики подготовил интеллектуальную почву для возникновения и принятия теории относительности, предвосхитил и стимулировал ряд ее идей. Известно, что А. Эйнштейн, создавая общую теорию относительности, был убежден, что реализует идеи Маха. Вклад в историю философии и роль Э. Маха в дискуссии по основаниям науки сделали его властителем дум значительной части научного сообщества на рубеже веков” ([3], с.3).

Справедливость последнего замечания подтверждается уже тем, что за период с 1883 по 1907 г. вышло шесть изданий “Механики”, причем Мах вносил “Добавления” в каждое новое издание, учитывая новую литературу по волновавшим его проблемам.



Наша задача – оценка критики Маха в адрес Ньютона с позиции астрономии. Укажем две причины, которые привели Маха к суждениям, с нашей точки зрения, ошибочным. Это, во-первых, его методологическая установка, во-вторых, недооценка астрономических корней классической механики. Мы покажем, что с современной ему астрономией Мах также не шел в ногу.

Мах пересматривает аксиоматику Ньютона с целью изгнания “понятий, которые не могут быть обнаружены в опыте и чувственно познаны”. Он пишет о Ньютоне:

“Форма его положений, как мы это подробнее покажем еще ниже, заставляет еще кое-чего желать. Мы не имеем права слишком низко оценивать на этом основании то, что он сделал, ибо ему пришлось преодолевать величайшие затруднения и он меньше, чем все другие научные исследователи, избегал их” ([1], c.168). Маху “очень трудно понять тот взгляд знаменитого и не без основания высоко почитаемого физика У. Томсона (лорда Кельвина), что положения Ньютона представляют и в настоящее время еще самое лучшее и самое философское, что у нас имеется” (c.212).

Мах исходит из следующей установки: “Все наши основные принципы механики представляют собою данные опыта об относительных положениях и движениях тел. Не следует и невозможно принимать их без проверки в тех областях, в которых их в настоящее время признают правильными. Никто не в праве расширять сферы действия этих основных принципов за пределы опыта. Такое расширение даже бессмысленно, ибо никто не сумел бы найти ему применение” ([1], c.191, выделено нами, С.Т. и В.К.).

Очевидно, эта установка расходится с мнением выдающегося представителя эмпиризма Ф. Бекона, полагавшего, что законы природы “могут дать больше, чем заключено в том материале, из которого они получены”. К этому мнению мы присоединяемся.

Астрономы в отличие от представителей тех наук, которые экспериментируют в лабораториях, не могут точно воспроизвести условия предыдущего опыта, т.е. наблюдения. Для них Вселенная нередко уподобляется гераклитовой реке, в которую нельзя войти дважды. Любое предсказание – предвычисление положения является выходом за пределы проведенных в прошлом наблюдений. В этом смысле Ньютон (см.[4], Книга III) и его последователи успешно выходили за пределы опыта. Широко известным и ярким примером являются вычисленные У. Леверье положения неизвестной дотоле планеты, названной в дальнейшем Нептуном и обнаруженной в том месте и в то время, которое было им указано.

Более того, еще задолго до появления первого издания “Механики” астрономы настолько расширили “сферу действия принципов” классической механики, что стали “выходить” за пределы Солнечной системы, или применять динамику вне той области, которая была ее колыбелью. С 20х годов XIX века астрономы стали наблюдать двойные звезды, а затем определять орбиты спутников относительно главных звезд. Еще в 1780 году В.Гершель, а затем Прево нашли направление движения Солнца (апекс) в Местной звездной системе, причем в модели Галактики (Млечного пути), представленной Гершелем, Солнце уже находилось не в центре звездного мира (Галактики), как это считалось во время Ньютона. Первая работа о вращении Галактики принадлежит М. Ковальскому (1859 г.). Начавшееся изучение лучевых скоростей звезд (Хеггинс, 1868; А.А. Белопольский, добившийся высокой точности их определения, и другие) позволило определить их пространственные скорости, и сделало возможным переход от гелиоцентрического мировоззрения к галактоцентрическому.

Несмотря на эти достижения астрономов, представление Маха о строении звездной Вселенной (или, пользуясь современной терминологией, его “картина Мира”) не отличается от принятого в астрономии эпохи Ньютона, воспроизведенной Ньютоном в Книге III “Principia” [4]. При этом, Мах, вероятно, из-за неточности формулировок (что для него характерно), пишет о неподвижных далеких телах (с.195) и о “как будто бы неподвижных звездах” (с.194, 197), тогда как почти неподвижны только их наблюдаемые проекции, поскольку звездные расстояния практически бесконечны.

Мах не видит существенного различия между эмпирическими закономерностями и, так называемыми, законами Природы.

Статус закона Природы получает только всеобщая закономерность, или отношения между величинами, дающие метод познания Природы. Таковы, например, законы геометрии, динамики, закон всемирного тяготения, являющийся обобщением трех законов Кеплера. Наука и ее законы – это создания человечества, появившиеся вследствие взаимодействия Человека и Природы. Когда мы говорим, что Природа подчиняется такому-то закону – это метафора. Без обращения к метафорам язык наш стал бы тяжелым, а речь – нестерпимо длинной.

Эмпирическая закономерность, например, называемая “законом” Тициуса-Бодэ, не обеспечивает исследователя методом познания. Астрономы могут искать причину возникновения найденного Тициусом и Бодэ соотношения между расстояниями планет от Солнца и натуральным рядом, либо использовать эту закономерность в качестве мнемонического правила.

Именно та особенность математической дисциплины (механики, в том числе) с ее аксиомами, постулатами и Законами, что она дает нам метод познания самых разнообразных объектов и явлений Природы, ускользает от Маха. “Задача всей и всякой науки – замещение опыта или экономия его воспроизведением и предвосхищением (Vorbildung) фактов в наших мыслях. Опыт, воспроизведенный в наших мыслях, легче под рукой, чем действительный опыт, и в некоторых отношениях может этот последний заменить” (c. 402–403). Так Мах ограничивает роль научного познания, сводя его к мнемоническим правилам и к облегчению усвоения предыдущего опыта. Безусловно, и эту роль оно выполняет, но этим не ограничивается.

В “Предисловии” Мах называет свою книгу “антиметафизической”. Он изгоняет из науки “праздные метафизические понятия”, введением которых в механику “Ньютон изменяет своему намерению исследовать только фактическое. Об абсолютном пространстве и абсолютном движении никто ничего сказать не может; это чисто абстрактные вещи, которые на опыте обнаружены быть не могут” (c. 192)

Между тем, Ньютон вводит эти понятия, понимая, что непосредственно на опыте они не обнаруживаются:Однако совершенно невозможно ни видеть, ни как-либо иначе различать при помощи наших чувств отдельные части этого [абсолютного] пространства одну от другой, и вместо них приходится обращаться к измерениям, доступным чувствам” ([4], c. 32).

Недоступное в непосредственном измерении может быть выведено из многих измерений. В этом убеждает работа, проделанная Коперником, выделившим истинное движение Земли и планет из анализа относительных движений [5]. Динамика Ньютона создала дополнительные возможности для разделения истинных (или абсолютных) движений и движений относительных, например, в том случае, когда известны массы тел и расстояния между ними.

Мах мыслит иначе: “Взгляд, что «абсолютное движение» есть понятие бессмысленное, бессодержательное и научно никуда не годное,  взгляд, который двадцать лет тому назад вызывал почти всеобщее отчуждение, в настоящее время разделяется многими выдающимися исследователями. В качестве решительных релятивистов я мог бы назвать: Сталло, Дж. Томсона, Людвига Ланге, Лове, Мак-Грегора, Пирсона, Мансиона, Клейнпетера. Число релятивистов быстро растет и приведенный список, наверное, уже не полон. Можно надеяться, что скоро уже не будет ни одного сторонника противоположного взгляда. Но если и без того мало понятные гипотезы абсолютного пространства и абсолютного времени не выдерживают более критики, то возникает вопрос: каким же образом мы можем придать закону инерции понятный смысл?” (c. 202).






Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница