Классификация физических законов
Для формулировки классификации законов необходимо теперь познакомиться с признаками, отличающими два термина: «явление» и «сущность». Проиллюстрируем эти различия [9], [10], [11].
Итак, пусть два тела взаимодействуют друг с другом. Чтобы наблюдать это взаимодействие, мы можем выбрать некоторую инерциальную систему отсчета. Относительная скорость v инерциальной системы (например, относительно центра масс тел) и угол наблюдения θ(t) есть условия наблюдения взаимодействующих тел и измерения параметров, характеризующих взаимодействие.
Все, что зависит от условий (v, θ), т.е. то, что мы видим и измеряем в избранной системе отсчета, есть совокупность явлений и их характеристик. Итак, явление зависит от условий его наблюдения. Однако сам процесс взаимодействия объективен, т.е. не зависит от этих условий.
Сущность совокупности наблюдаемых явлений есть такое описание взаимодействия, которое не зависит от условий наблюдения явлений.
Мы не можем видеть сущность непосредственно. Переход от совокупности явлений к формулировке сущности сложен. Если головы исследователей «забиты предрассудками» и догмами, или же если явлений недостаточно и они содержат не всю необходимую информацию, то исследователи рискуют дать неверный «портрет» сущности.
Здесь следует помнить правило, сформулированное Гегелем: «Сущность является. Явление существенно». Иными словами, сущность проявляется через явления, а явление содержит зерна и черты сущности, т.е. такие инвариантные характеристики, которые не зависят от условий наблюдения взаимодействия.
После этих пояснений мы можем перейти к классификации физических законов. В соответствии с принципом относительности мы можем утверждать, что законы природы не зависят от выбора наблюдателем инерциальной системы отсчета. Как следствие форма уравнений также не должна зависеть от такого выбора. Но принцип относительности ничего не говорит о переменных, входящих в уравнения, на которые действуют математические инвариантные операторы. Некоторые переменные могут зависеть от выбора системы отсчета. Это характеристики явлений. Другие не зависят от этого выбора. Они – характеристики сущности. Классификация законов опирается на это различие [9], [10].
Уравнения непрерывности. Форма закона (уравнения) остается неизменной относительно преобразования координат и времени, т.е. не зависит от выбора инерциальной системы отсчета. Но сами переменные, входящие в уравнения (например, потенциалы), зависят от него. Имеет место отображение (проецирование) этих переменных из системы отсчета источника, создающего поля и потенциалы, в систему отсчета, связанную с наблюдателем. Примером могут служить уравнение непрерывности для тока, уравнение непрерывности для скалярного потенциала (условие калибровки Лоренца), уравнения Максвелла, инвариантные относительно преобразования Лоренца и т.д. О пределах применимости преобразований координат и времени мы поговорим позже.
Уравнения взаимодействия. Как мы выяснили, взаимодействие есть объективный процесс, не зависящий от выбора наблюдателем инерциальной системы отсчета. Следовательно, форма уравнений сохраняется неизменной. Она не преобразуется при переходе наблюдателя из одной системы отсчета в другую. Слагаемые, входящие в уравнения взаимодействия, должны зависеть только от относительных расстояний и относительных скоростей взаимодействующих объектов. Эта зависимость должна быть таковой, что при переходе наблюдателя из одной инерциальной системы в другую эти относительные величины должны сохраняться неизменными, независимыми от выбора инерциальной системы отсчета.
К двум указанным видам уравнений можно добавить еще два вырожденных вида:
Уравнения статики, описываемые операторами, зависящими только от координат. Время в них вырождено (отсутствует).
Топологические уравнения. В этих законах вырождено пространство. Примером топологических уравнений могут служить законы теории электрических цепей (законы Кирхгофа, например).
Иллюстрация, приведенная в БСЭ, некорректна по многим причинам. Автор статьи лукавит или же не понимает суть своего «доказательства». На самом деле в примере из БСЭ имеют место два независимых взаимодействия и, по меньшей мере, четыре объекта.
Первое взаимодействие есть взаимодействие заряда 1 с неким неизвестным объектом, который вызвал ускорение заряда 1 и излучение электромагнитной волны (кулоновским взаимодействием пренебрегаем, хотя оно существует!).
Второе взаимодействие есть воздействие электромагнитной волны, рожденной зарядом 1, на заряд 2. Этот некорректный пример необходим ему для «обоснования» так называемой предельной скорости распространения взаимодействий. Эта скорость есть предрассудок.
Немного больше о технологиях >>>
О выборе рациональных размеров сегнетоэлектрического рабочего тела импульсного генератора напряжения
В
статье рассматривается генератор электрического напряжения, преобразующий
энергию механического удара в электрическую энергию. Основным элементом
рассматриваемого генератора является сегнетоэлектрическое рабочее тело, по
которому в процессе функционирования генератора движетс ...
Что такое синергетика
- Итак, вы
хотите знать, каков простой и ясный ответ на Великий Вопрос Жизни,Вселенной и
всего остального? вопросил Проницательный Интеллектоматик.
-Да!
Немедленно!-воскликнули инженеры.
-Сорок два,с
беспредельным спокойствием сообщил компьютер.
(Дуглас
Адаме, Руко ...
