Вялікі Галілей: прынцып адноснасці і механічныя пераўтварэнні

Вялікі італьянскі навуковец і прыродазнавец Галілеа Галілей аказаў непрамінушчая гістарычнае ўплыў на развіццё не толькі канкрэтных навук: фізікі, механікі, астраноміі, але і распрацаваў некаторыя фундаментальныя прынцыпы развіцця навукі ў цэлым, прынцып адноснасці Галілея, пераўтварэнні Галілея аказалі значны ўплыў на фарміраванне цяперашняй карціны свету.

Навуковым матывам адкрыцця Галілеем прынцыпу адноснасці стала сумнеў у вернасці формул, якія адлюстроўваюць паскарэння руху тэл. Як вядома, што ў выпадку адсутнасці паскарэння ў руху сістэмы адносна нейкай іншай сістэмы адліку, паскарэнне цела, адносна абодвух гэтых сістэм, будзе велічынёй сталай.

Бо раней, згодна з законам Ньютана, сцвярджалася, што менавіта паскарэнне выступае асноўным параметрам, якія апісваюць кінематыку тэл (2 закон Ньютана), то і сілы могуць быць залежнымі толькі ад становішча і велічыні хуткасцяў тэл. Галілей паставіў пад сумнеў такую залежнасць на той падставе, што ў такім выпадку ўсё ўраўненні механікі прымуць аднолькавы выгляд у любой з сістэм адліку. Зацвярджэнне, якое вылучае Галілей, прынцып адноснасці, сцвярджае, што законы механікі не могуць залежаць ад таго, у якой сістэме яны намі даследуюцца. Гэты прынцып больш прасцей можна ўявіць у дзеянні наступным чынам.

Напрыклад, калі правесці якой-небудзь эксперымент адначасова ў двух памяшканнях, дзе адно рухаецца адносна іншага, то вынік нашага эксперыменту будзе аднолькавым для абодвух памяшканняў.

Патрабаванні, якія сфармуляваў Галілей, прынцып адноснасці, былі ўспрынятыя як пастулат. Разам з законамі Ньютана, гэтыя высновы Галілея, а таксама яго пераўтварэння, аказалі значны ўплыву на працэс развіцця механікі як навукі.

Пераўтварэнні Галілея ў галіне механікі таксама практычна змянілі многія, якія панавалі раней, ўяўленні аб механічных працэсах. У прыватнасці, законы пераўтварэнні каардынатаў, якія адбываюцца пры пераходзе ад адной сістэмы адліку да іншай, мяркуюць аднолькавасць часу, а таму вылучаецца паняцце «абсалютнага часу». У дадзеным выпадку, тое, што сцвярджаў Галілей, прынцып адноснасці, выступае як прыватны выпадак канцэпцыі Лорэнца, і дастасавальна толькі для малых хуткасцяў (адносна хуткасці святла, вядома ж).

Варта сказаць, што да Галілея фізіка практычна паўсюдна вывучалася па працам Арыстоцеля, у іх зацвярджаліся метафізічныя ўяўленні аб прыродзе і чалавеку. Што тычыцца канкрэтна фізікі, то Арыстоцель, напрыклад, сцвярджаў, што хуткасць падзення цела прама прапарцыйная яго вазе і што любы рух адбываецца толькі да таго часу, пакуль на яго ўздзейнічае «заахвочвальны прычына». Галілей абверг гэтыя высновы і сфармуляваў правільныя, якія адлюстроўваюць сапраўдныя працэсы падзення і залежнасці хуткасці ад масы цела пры яго руху.

Сфармуляваны механічны прынцып адноснасці Галілея ўпершыню быў прапанаваны ў кнізе «Дыялог аб двух сістэмах свету». У самым проста выкладзе, ён гучыць так: для прадметаў, якія раўнамерна рухаюцца, гэты рух не ўплывае толькі толькі на тыя прадметы, якія не ўдзельнічаюць у гэтым руху. Гэта зацвярджэнне дазволіла навукоўцу спрэс абвергнуць некаторыя пастулаты астранамічнага геліяцэнтрызме, якія заяўлялі, што сам факт кручэння Зямлі ўплывае на працягу падзей, якія на ёй адбываюцца.

Тое, што сцвярджаў Галілей, прынцып адноснасці, яго механістычнае пераўтварэнні філасофскія развагі сталі асновай для адкрыцця шматлікіх законаў фізікі ўжо пасля смерці вялікага навукоўца. Да іх можна аднесці, напрыклад, законы захавання энергіі, законы Качанаў ківача і размеркавання частот, ён прадказаў і нават увёў у абарот такое фундаментальнае фізічнае паняцце, як момант сілы.