Принцип относительности Галилея

После того, как мы определились с инвариантами и с взаимодействием инерции, мы можем приступить к рассмотрению одного из сложнейших философских вопросов, с которым связаны аномальные отклонения в развитии физики прошедшего столетия.

Из закона инерции следует вывод: нулевому ускорению соответствует нулевая сила (и наоборот). В совокупности с третьим законом Ньютона, действию всегда противостоит равное и противоположное ему противодействие, он приводит к формулировке принципа относительности: "относительные движения друг по отношению к другу тел, заключенных в каком-либо пространстве, одинаковы, покоится ли это пространство или движется равномерно и прямолинейно без вращения" (Ньютон).

Это определение Ньютона не выдерживает критики с позиций начальных принципов, данных им самим. Пространство безотносительно, и его движение неопределимо. Следовательно, Ньютон имел в виду нечто иное: систему тел (в том числе и молекулы воздуха), получивших одно и то же ускорение и движущихся далее равномерно и прямолинейно без вращения. Теперь, внутри этой системы законы механики и динамики неотличимы от тех же законов в этой системе до получения ею ускорения.

Более корректным надо считать определение принципа относительности, данное Галилеем: "в каюте корабля, движущегося равномерно и без качки, вы не обнаружите ни по одному из окружающих явлений, ни по чему-либо, что станет происходить с вами самими, движется ли корабль или стоит неподвижно".

В свое время это определение, данное Галилеем, было революционным, поскольку противоречило господствующему учению Птолемея, объяснявшему геоцентризм тем, что "Земля неподвижна, в противном случае облака и птицы отставали бы от ее движения".

С точки зрения эмпирики и наблюдений природы закон инерции и вытекающий из него принцип относительности не вызывают сомнений. Но, если взглянуть шире и обобщить эти явления на причины, механизмы и на конечность скорости взаимодействий, то можно прийти к выводу об их незаконченности, недостаточности и не окончательности.

В рамках эмпирики произошла идеализация как инерции, так и принципа относительности, поскольку подразумевается, что вид этих законов сохраняется при любой скорости тел относительно эфира. Это нельзя ставить в вину ни Галилею, ни Ньютону, ни Эйлеру, ни Лапласу и другим исследователям, работавшим до появления работ Гаусса, Вебера и Гербера по явлению запаздывания потенциала.

Но, как только появилась работа Гербера, исследователи обязаны были переосмыслить всю классическую механику, введя в нее динамику взаимодействий как результат конечности скорости распространения и запаздывания потенциала. Этого не произошло по субъективным причинам, перечисленным в.

Естественно, запаздывание потенциала должно отразиться при скоростях тел (относительно эфира) приближающихся к скорости взаимодействия на закон инерции и, следовательно, привести к несоблюдению принципа относительности Галилея. Этот вопрос не исследован.

Но, с другой стороны, Галилей и Ньютон (и их последователи) не до конца использовали открытый Галилеем принцип относительности. Ньютон, придя к выводу об абсолютности движения воды во вращающемся ведре, вернее - к абсолютности ускорения, не стал рассматривать движений внутри инерциальных систем.

Дело в том, что принцип относительности Галилея позволяет различать абсолютное и относительное движения. Это возможно лишь в рамках определенного взаимодействия в системе состоящей из двух тел. Если в изолированную (квазиизолированную) систему двух тел, взаимодействующих между собою, не вмешиваются посторонние взаимодействия, либо присутствуют взаимодействия, которыми можно пренебречь, то их движения можно считать абсолютными по отношению к центру их тяжести. Такими системами можно считать Солнце - планеты (каждая в отдельности), Земля - Луна и др. И, более того, если центр тяжести взаимодействующих тел практически совпадает с центром тяжести одного из тел, то движение второго тела можно считать абсолютным по отношению к первому. Так, за начало абсолютной системы отсчета Солнечной системы можно принять центр тяжести Солнца и движения планет считать абсолютными. И тогда: Земля вращается вокруг Солнца, но не Солнце вокруг Земли (вспомните Дж. Бруно), камень падает на Землю, но не Земля на камень и т.д.

Абсолютными движениями необходимо считать и движения тел в инерционной системе, каковой, например, является Галилеевская каюта корабля, если система отсчета неподвижна с ней.

Все остальные движения, не попадающие под определение абсолютных, необходимо считать относительными или сложными.