10 obserwujących
34 notki
44k odsłony
318 odsłon

Kiedy jest, a kiedy jej nie ma?

Wykop Skomentuj13

Kiedy jest, a kiedy jej nie ma? - w pytaniu tym chodzi o siłę odśrodkową i dośrodkową w ruchu po krzywej.

Krótki zarys historyczny

Zanim nauka doszła do błędnych wniosków dotyczących sił odśrodkowych i dośrodkowych, rozważania przeszły długą i dosyć skomplikowaną drogę myślenia o naturze tych sił.
W koncepcji Arystotelesa ruch po krzywych, niekoniecznie po krzywych zamkniętych był ruchem najbardziej naturalnym i właściwie ruch ciał po wyobrażeniowej prostej nie był brany pod uwagę w warunkach ziemskich.
Huygens i Newton reprezentowali pogląd, że siła odśrodkowa jest wynikiem ruchu krzywoliniowego ciała, który ruchem naturalnym nie jest, zatem należało poszukać działania zewnętrznego, które wymuszałoby ruch po krzywej w odróżnieniu od ruchu bez takiego działania, który mógł się odbywać tylko po prostej. Jak pomyślano, tak też zrobiono i znalazło to miejsce w prawach dynamiki Newtona. Częściowym uzasadnieniem myślnym takiego sposobu pojmowania było to, że przecież kosmos był wypełniony przez Nic, to w oczywisty sposób nie mogło być tam dodatkowego działania poza zachowawczością materii, która kazała materii być w spoczynku lub poruszać się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Określenie "siła odśrodkowa" została wprowadzona przez Huygensa w 1673 roku, natomiast Newton wprowadził termin "siła dośrodkowa" (De Motum Korporum) przy okazji rozważań nad zjawiskiem grawitacji w 1684 roku.

Gottfried Leibniz  uważał siłę odśrodkową za siłę rzeczywistą i umieścił ją w równaniu odwrotnych sześcianów dotyczącym orbit planet, jako siłę zewnętrzną w kierunku promieniowym, co opublikował w 1689 roku, jako część  teorii "wirów słonecznych".
Mimo, że teoria wirów słonecznych nie jest dzisiaj uznawana, to równanie Leibniza odwrotnych sześcianów jest stosowane do identyfikacji orbit planetarnych.
Newton zarzucał Leibnizowi, że jego równanie umożliwia istnienie  siły odśrodkowej różnej od siły dośrodkowej, a przecież te dwie siły muszą być równe i przeciwnie skierowane tak, jak opisuje to jego III zasada dynamiki.
Cały czas przewijał się problem ostatecznego układu odniesienia w którym wszyscy obserwatorzy mieliby te same spostrzeżenia.
Newton wysnuł przekonanie o istnieniu absolutnej przestrzeni przeprowadzając doświadczenie z wirującym wiadrem na skręconej linie, gdzie na  wodzie poczynającej się obracać wraz z wiadrem tworzyła się paraboliczna wklęsłość, co Newton uznał, że możliwe jest eksperymentalne wykrycie rotacji względem przestrzeni absolutnej.
Autorytet Newtona spowodował, że został przyjęty pomysł siły odśrodkowej, jako przeciwdziałania sile grawitacji i zaczęto siłę odśrodkową nazywać "fałszywą grawitacją", "pseudo-grawitacją" lub "quasi- grawitacją".

Wreszcie pojawiło się w nauce przekonanie, że prawa mechaniki są takie same w układach poruszających się w stosunku do siebie ze stałą prędkością po liniach prostych, tzw. układach inercjalnych, a z czasem tę zasadę rozciągnięto na wszystkie prawa fizyki w takich układach.
Idea ta znalazła miejsce w teorii względności, a kształtowała się etapami począwszy od Newtona z wiadrem, poprzez pogląd, że dla wszystkich obserwatorów istnieją pewne klasy układów, gdzie wszystkie siły są takie same, zatem potrzeba odnoszenia się do przestrzeni absolutnej już nie była konieczna. Tak nastąpiło odejście od ontologii w kierunku epistemologicznych rozważań popartych coraz częściej odpowiednim wyabstrahowanym aparatem matematycznym i fantazjami bez pokrycia.

Naukowcom we znaki dawała się trudność znalezienia układu w którym dałoby się opisać ruch krzywoliniowy jednoznacznie, a skoro go nie znaleziono, myślenie przekierowane zostało na poszukiwanie niezmienników pewnych klas układów odniesienia. Można było w ten sposób dokonywać transformacji z układu do układu i  w wynalezionych układach inercjalnych nie występowały siły bezwładności do których zaliczano siłę odśrodkową. Tak można było rozpoznać, czy układ jest inercjalny, czy też nie jest nim. Całkowicie nieważnym stało się to, czy sama przyroda może zawierać układy inercjalne. Ważne stało się natomiast to, że przez transformację z układu do układu można było wygodnie zmieniać opis fizyczny, gdy pojawiła się transformacja Poincarégo i Lorentza, będąca podzbiorem tej transformacji.
Równania Maxwella nie traciły swej ważności w innych układach odniesienia, jak i prędkość światła pozostawała także taka sama. Za to  pojawiły się inne dziwne efekty, jak kontrakcja długości i dylatacja czasu. Nie nastąpiło jednak opamiętanie, a A.Einstein wprowadził w zastępstwie siły grawitacji zakrzywienie czasoprzestrzeni tak, że śladem siły odśrodkowej nazywanej "fałszywą grawitacją" także sama grawitacja stała się siłą fikcyjną.

Zasada równoważności głosi, że nie istnieje eksperyment, który pozwalałby na rozróżnienie, czy ciężar pochodzi od grawitacji, czy sam układ odniesienia przyspiesza.

Współcześnie uważa się, że w obracających się układach odniesienia siła odśrodkowa jest pseudo-siłą i za jej pomocą wyjaśnia się efekty bezwładności.
Nauka skręciła na manowce z których nie widzi już drogi wyjścia i popada coraz bardziej w melancholię i mitomanię.

Popatrzmy zatem na poniższy rysunek, o co właściwie chodzi z tą "fikcyjną siłą" odśrodkową?

Wykop Skomentuj13
Ciekawi nas Twoje zdanie! Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Co o tym sądzisz?

Inne tematy w dziale Technologie