Rum-tid teori om Newton

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 12. november 2020; verifikation kræver 1 redigering .

Absolut rum  - i klassisk mekanik  - tredimensionelt euklidisk rum , hvor relativitetsprincippet er opfyldt under galilæiske transformationer .

Udtrykket blev introduceret af Newton (sammen med begrebet absolut tid ) i " Matematical Principles of Natural Philosophy ". For ham fungerer rum og tid som en universel beholder, der har ordensforhold og eksisterer uafhængigt af hinanden og af materielle legemer:

… tid og rum er så at sige beholdere for sig selv og alt, hvad der eksisterer. Alt er ordnet i tid i betydningen rækkefølgen, i rummet i betydningen positionsrækkefølgen. I deres essens er de steder, og det er absurd at henføre bevægelser til primære steder. Det er disse steder, der er absolutte steder, og kun bevægelser fra disse steder udgør absolutte bevægelser [1] .

Samtidig bemærker Newton den uklare hverdagsterminologi:

Tid, rum, sted og bevægelse er velkendte begreber. ... disse begreber refererer normalt til det, der forstås af vores sanser. Herfra kommer nogle ukorrekte vurderinger, for at eliminere disse begreber er det nødvendigt at opdele ovenstående begreber i absolut og relativ, sandt og tilsyneladende, matematisk og almindeligt [2] .

Som sådan et matematisk koncept introducerede Newton en dedikeret inerti-referenceramme, i forhold til hvilken absolut bevægelse forekommer, idet han ikke betragtede det som en fysisk realitet, men talte om muligheden for at binde sig til nogle "uændrede" objekter - for eksempel til fiksstjerner .


Matematisk model

I modsætning til Aristoteles ' rum og tid kan Newtons rum-tid ikke længere opfattes som kanonisk identificeret med . Dette skyldes primært fraværet af begrebet absolut bevægelse i Newtons teori. For eksempel, hvis du er i en inerti-referenceramme , vil ingen eksperimenter være i stand til at finde ud af, om den bevæger sig ensartet og retlinet i forhold til nogen anden IFR eller ej. Derfor er det umuligt at etablere en overensstemmelse mellem det punkt i rummet, hvor du befinder dig på et givet tidspunkt og et punkt i rummet fra fortiden. Da Newtons teori tillader eksistensen af ​​vilkårligt store hastigheder, kan ethvert punkt i rummet på et tidspunkt svare til ethvert punkt i rummet på et tidspunkt . Derfor kan hvert tidspunkt af tiden forbindes med "sitt eget" rum. Newtons rum-tid er således et fiberrum med en base, der repræsenterer absolut tid, og et lag, der repræsenterer det relative rum [3] . Ethvert sådant bundt tillader trivialisering (dvs. valget af en isomorfi med et kartesisk produkt , men ethvert sådant valg er vilkårligt og ikke bedre end noget andet. Dette er valget af en referenceramme. Valget af en referenceramme kan fortolkes som valget af en flad affin forbindelse (der groft sagt bestemmer efterhånden som koordinatakser ændrer sig over tid) på det totale rum af dette bundt, der opfylder nogle naturlige antagelser: for eksempel skal det på hvert lag definere de parallelle standardoversættelser af det euklidiske rum .(2,1)-tensor, som dog er fuldstændig bestemt af resultatet af at substituere et vektorfelt ind i det... Den tilsvarende endomorfi af tangentbundtet kaldes drejningsmoment , hvorfra det differential-geometriske led "torsion".

Noter

  1. ↑ Newton, 1989 , s. 32.
  2. ↑ Newton, 1989 , s. tredive.
  3. ↑ Roger Penrose . Vejen til virkeligheden eller de love, der styrer universet. The Complete Guide = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe / Oversat fra engelsk af A. R. Logunov og E. M. Epstein. - Izhevsk: Institut for Computerforskning, Forskningscenter "Regulær og kaotisk dynamik", 2007. - S. 334. - 912 s. - ISBN 978-5-93972-618-4 .

Litteratur