Apsolutni prostor i vreme

Klasična mehanika
F = d d t ( m v ) {\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}(m\mathbf {v} )}
drugi Newtonov zakon
povijest klasične mehanike
kronologija klasične mehanike
Grane
statika • dinamika/kinetika • kinematika • primjenjena mehanika • nebeska mehanika • mehanika kontinuuma • statistička mehanika
Formulacije
  • Newtonova mehanika (vektorska mehanika)
  • analitička mehanika:
    • Lagrangeova mehanika
    • Hamiltonova mehanika
Osnovni koncepti
prostor • vrijeme • brzina • masa • ubrzanje • gravitacija • sila • impuls sile • spreg sila/moment sile • količina gibanja • kutna količina gibanja • tromost • moment tromosti • referentni okvir • energija • kinetička energija • potencijalna energija • rad • virtualni rad • D'Alembertovo načelo
Ključne teme
kruto tijelo • dinamika krutog tijela • Eulerove jednadžbe gibanja • gibanje • Newtonovi zakoni gibanja • Newtonov zakon gravitacije • jednadžbe gibanja • inercijski referentni okvir • neinercijski referentni okvir • rotirajući referentni okvir • fiktivna sila • mehanika ravninskog gibanja krutog tijela • pomak (vektor) • relativna brzina • trenje • jednostavno harmonijsko gibanje • harmonijski oscilator • vibracije • prigušenje • koeficijent prigušenja • Rotacijsko gibanje • Kružno gibanje • jednoliko kružno gibanje • nejednoliko kružno gibanje • centripetalna sila • centrifugalna sila • centrifugalna sila (rotacijski referentni okvir) • reaktivna centrifugalna sila • Coriolisov učinak • fizičko njihalo • rotacijska brzina • kutno ubrzanje • kutna brzina • kutna frekvencija • kutni pomak
Znanstvenici
Isaac Newton • Jeremiah Horrocks • Leonhard Euler • Jean le Rond d'Alembert • Alexis Clairaut • Joseph Louis Lagrange • Pierre-Simon Laplace • William Rowan Hamilton • Siméon-Denis Poisson

Apsolutni prostor i vreme je koncept u fizici i filozofiji, prema kojem vreme i prostor postoje objektivno i nezavisno od svega ostalog.

I Aristotel i Galilej i Njutn verovali su u apsolutno vreme. Smatrali su da je moguće izmeniti interval između dva događaja, odnosno da bi ovo vreme bilo isto bez obzira na to ko ga meri, pod uslovom da se koristi dobar časovnik. Vreme je bilo potpuno zasebno i nezavisno od prostora. Za većinu ljudi ovo bi bilo zdravorazumsko stanovište.[1]

Newtonova nauka dominirala je znanošću sve do početka 20. stoljeća i dala niz izvanrednih rezultata, osobito u nebeskoj mehanici. U Newtonovoj teoriji gravitacije osnovni postulati jesu apsolutni prostor i vrijeme.

Povest

Njutn

Isak Njutn

Koncept apsolutnog prostora i vremena je u fiziku uvek Isak Njutn u delu Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, i on pruža teoretsku osnovu Njutnove mehanike.[2] Prema Njutnu, vreme i prostor su nezavisni aspekti objektivne stvarnosti:

Apsolutno, istinsko i matematičko vreme, od sebe i iz svoje sopstvene prirode, teče ravnomerno bez obzira na bilo što vanjsko...[3]

– Isak Njutn

Njutn je smatrao da prostor i vreme postoje po sebi, nezavisno od sveta koji u njima postoji, i postojali bi i da fizički svet uopšte ne postoji.[4] Prema Njutnu, koji je to shvatanje preuzeo od svog učitelja i neoplatoničara Isaka Baroua, sve su karakteristike vremena date a priori.[5]

Lajbnicova kritika

Kao hrišćaninu, Lajbnicu je smetalo Njutnovo shvatanje, jer, po hrišćanskoj dogmatici Bog je stvorio svet i, zajedno s njim i prostor i vreme. Lajbnic je proglasio ser Isaka Njutna jeretikom, i pisao princezi od Velsa da bi takva shvatanja, poput Njutnovog, mogla oslabiti hrišćansku veru.[4] Sporenje je izašlo iz okvira dogmatike i postalo čisto filozofska rasprava, u kojoj su obe strane iznosile argumente.

Lajbnic je smatrao da bi prostor i vreme ostali samo Božje ideje da Bog nije stvorio svet.[6] Njutn je, u skladu s engleskom empirističkom tradicijom, smatrao da prostor i vreme nisu Božje ideje, već da predstavljuju zauvek dati senzorijum Boga, te da bi kao takvi postojali i da fizičkog sveta nema.[7] Lajbnicov je tvrdio da nema vremena bez promene.[5]

Einsteinova relativnost

Razradivši svoju teoriju relativnosti (1905.), Albert Einstein je uvidio da je pojam apsolutnoga vremena, koji je na prvi pogled potpuno logičan, zapravo neodrživ. Da bi se usporedilo vrijeme između dvaju promatrača u različitim sustavima referencije, potrebno je poslužiti se nekim signalom. Jedini je fizikalno moguć način upotreba svjetlosnoga signala. No kako je brzina svjetlosti konstantna i neovisna o sustavu promatranja, Einstein je pokazao da vrijeme mora zavisiti o sustavu. Vrijeme je, a prema tome i pojam istodobnosti dvaju događaja, relativno.

Tretirajući vrijeme kao varijablu, ekvivalentnu prostornim varijablama, Einstein je, slijedeći put što ga je pokazao Hermann Minkowski, izgradio pojam četverodimenzionalnoga prostora – prostorno vremenskoga kontinuuma. Geometriju takva prostora određuje materija, a gravitacija je samo posljedica geometrije prostora. Drugim riječima, gravitacija je samo posljedica činjenice da kontinuum prostorvrijeme nije ravan, nego zakrivljen. Čestica materije ubačena u svemir ne bi se gibala po pravcu, kako to iziskuju Newtonove jednadžbe, nego po geodetskoj liniji, koja predstavlja vremenski najkraću stazu između bilo kojih dviju točaka u svemiru. Zrake svjetlosti također se ne šire pravocrtno, no se i one savijaju u gravitacijskom polju (gravitacijske leće).

Izvori

  1. ↑ Ajnštajn za početnike
  2. ↑ Knudsen, Jens M.; Hjorth, Poul (2012). Elements of Newtonian Mechanics (illustrated izd.). Springer Science & Business Media. str. 30. ISBN 978-3-642-97599-8. 
  3. ↑ In Philosophiae Naturalis Principia Mathematica See the Principia on line at Andrew Motte Translation
  4. ↑ 4,0 4,1 Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 72). Dereta, Beograd 2003.
  5. ↑ 5,0 5,1 Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 77). Dereta, Beograd 2003.
  6. ↑ Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 73). Dereta, Beograd 2003.
  7. ↑ Miloš Arsenijević, Vreme i vremena (str. 74). Dereta, Beograd 2003.

Vidi još