Great Galileo: relativitātes princips un mehāniskās transformācijas

Lielisks itāļu zinātnieks un dabas zinātnieksGalileo Galilei bija ilgstošu vēsturisko ietekmi uz attīstību, ne tikai konkrētu zinātnēs: fizikā, mehānikā, astronomijā, bet arī izstrādājusi dažus pamatprincipus par zinātnes attīstību kopumā, Relativitātes Galileo princips, Galileo transformācija ir bijusi būtiska ietekme uz veidošanos mūsdienu attēlu pasaulē.

Galileo zinātniskā motivācija atklāt šo principuRelativitāte kļuva par šaubu formulu precizitātei, kas atspoguļo ķermeņa kustības paātrinājumu. Kā zināms, nepastāvot kustības paātrināšanās sistēmai attiecībā uz kādu citu atsauces sistēmu, ķermeņa paātrinājums attiecībā pret abām šīm sistēmām būs nemainīgs.

Kopš agrāk, saskaņā ar Ņūtona likumiem,tika apgalvots, ka tieši paātrinājums ir galvenais parametrs, kas apraksta ķermeņa kinemātiju (Ņūtona likums 2), tad spēki var būt atkarīgi tikai no ķermeņa ātruma stāvokļa un lieluma. Galileo apšauba šo atkarību, pamatojoties uz to, ka šajā gadījumā visi mehānikas vienādojumi būs tādā pašā veidā kādā no atsauces rāmjiem. Galileo paziņojumā par relativitātes principu ir teikts, ka mehānikas likumi nevar būt atkarīgi no sistēmas, kurā tie tiek pārbaudīti. Šo principu var vienkārši vienkārši pārstāvēt darbībā šādi.

Piemēram, ja mēs vienlaikus veicam eksperimentu divās telpās, kur viens pārvietojas salīdzinājumā ar otru, mūsu eksperimenta rezultāts būs vienāds abās telpās.

Prasības, ko formulējusi Galileo,Relativitātes princips, tika uztverta kā postulāts. Kopā ar likumiem Newton, Galileo, šiem secinājumiem, kā arī savas atgriešanās, bija ievērojama ietekme uz attīstību, mehānika kā zinātne.

Galileo pārveidojumi mehānikas jomā arī irpraktiski mainījusi daudzas dominējošās idejas par mehāniskiem procesiem. Konkrēti, koordinācijas pārveidošanas likumi, kas notiek pārejā no viena atskaites rāmja uz otru, uzņemas vienu un to pašu laiku, un tādēļ ir uzlabots jēdziens "absolūtais laiks". Šajā gadījumā, ko Galileo apgalvoja, relativitātes princips parādās kā īpašs Lorentca jēdziena gadījums un tas ir piemērojams tikai nelieliem ātrumiem (protams, salīdzinot ar gaismas ātrumu).

Jāteic, ka pirms Galileo fizikaAristoteļa darbi gandrīz vispārīgi pētījuši, ka viņi apstiprināja metafiziskās idejas par dabu un cilvēku. Piemēram, attiecībā uz fiziku Aristotelis apgalvoja, ka ķermeņa krišanas ātrums ir tieši proporcionāls tā svaram un jebkura kustība notiek tikai tik ilgi, kamēr to ietekmē "stimuls". Galileo atspēko šos secinājumus un formulēja pareizos, kas atspoguļo īstos krišanas procesus un ātruma atkarību no ķermeņa masas, kad tas pārvietojas.

Formulēts mehāniskais principsGalileo relativitāte pirmo reizi tika piedāvāta grāmatā "Dialogs par divām pasaules sistēmām". Visvienkāršākajā paziņojumā tas izklausās šādi: objektiem, kas pārvietojas vienādi, šī kustība neietekmē tikai tos objektus, kas šajā kustībā nepiedalās. Šis paziņojums ļāva zinātniekam pilnīgi noraidīt dažus astronomiskā helikocentrisma postulātus, kas norādīja, ka pats fakts par Zemes rotāciju ietekmē notikumu gaitu.

Ko Galileo apgalvoja, principsrelativitāte, tās mehāniskās pārvērtības, filozofiskie apsvērumi kļuva par pamatu daudzu fizikas likumu atklāšanai pēc lielā zinātnieka nāves. Tie ietver, piemēram, enerģijas saglabāšanas likumus, svārsta svārstību likumus un frekvenču sadalījumu, viņš paredzēja un pat ieviesa apgrozībā tādu fizisku jēdzienu kā spēka moments.