| Физику Эйнштейна нужно заменить физикой Герца. Для
того чтобы узнать, что это такое, достаточно прочесть
"Введение" Герца. Вы можете его прочесть и поделиться
впечатленниями?
А я расскажу, как я понимаю "Введение" Герца.
Свою физику великий немецкий учёный Генрих Герц
изложил в книге "Принципы механики, изложенные в новой
связи", изданной в Германии в 1894 году уже после
смерти автора. В Советском Союзе книга первый и пока
единственный раз была издана в 1959 году издательством
АН СССР тиражем 2500 экземпляров и сейчас является
библиографической редкостью. Она представляет собой
довольно толстый том и должна вызвать интерес у
специалистов математиков и физиков.
Но философская сторона вопроса изложена во "Введении"
к книге и занимает всего 47 страниц. (Кстати, в 1924
году под редакцией А.К.Тимирязева был издан сборник
"Философия науки", в который вошло и "Введение" Герца.)
На это "Введение" я и хочу обратить внимание физиков,
философов, да и вообще специалистов всех областей
естествознания.
В редакционной аннотации книга Г.Герца оценивается
так:
"Книга замечательного немецкого ученого Г.Герца
"Принципы механики, изложенные в новой связи"
является одним из самых глубоких и своеобразных
исследований фундаментальных идей классической
механики в мировой научной литературе. Исключительная
логическая стройность и завершенность, блестящее
обобщение механики Ньютона, глубокая геометризация
основ динамик характеризуют эту предсмертную работу
Г.Герца."
Отдельного рассмотрения заслуживает вопрос, почему при
такой блестящей аннотации работы Генриха Герца
Академией Наук СССР теория Герца предана в науке
забвению.
"Введение" Герца состоит из трёх глав, в каждой из
которых он дал обзор каждой из трёх возможных картин
физики.
I картина - картина классической физики, вехи развития
которой обозначены именами Архимеда, Галилея, Ньютона,
Лагранжа. XIX век был веком расцвета этой картины
физики. В основу этого изложения физики кладутся
четыре основных понятия:
S - пространства,
T - времени,
M - массы,
F - силы.
Нужно отметить, что классическая картина физики
постулирует существование неких действующих на
расстоянии сил, а это не выдерживает критики разума,
и в конце XIX века это побудило физиков к поискам
других картин. В результате так называемой "революции
в естествознании" физики в начале XX века отказались
от этой картины.
II картина - картина физики, принятая современной
наукой. Основное внимание Герц в своём "Введении"
уделил критическому разбору этой картины физики,
позднее получившей имена Эйнштейна и Бора. Весь ХХ век
прошёл при господстве этой картины физики. В основу
изложения второй картины принято тоже четыре
независимых основных представления:
S - пространства,
T - времени,
M - массы,
E - энергии.
Во второй картине физики в качестве всеобщего закона
природы постулируется закон сохранения энергии
E = MC2, и, чтобы оправдать этот закон,
учёные отказались от абсолютных представлений
пространства и времени классической физики в пользу
релятивистских. При этом отказе создаётся некий фантом
энергии, якобы обладающий свойствами некоего
идеального неуничтожимого и несотворяемого вещества.
Герц так об этом сообщает на стр. 37 своей книги:
"Многие выдающиеся физики так усиленно пытаются в
настоящее время приписать энергии свойства вещества,
что принимают, будто любая, даже малейшая часть
энергии связана в любой момент с определённым местом в
пространстве и при всякой перемене этого места и при
всех превращениях энергии в новые формы всё же
сохраняет свою идентичность."
Как можно видеть, энергия - этот фантом современной
физики, - играет в ней ту же роль, что играл флогистон
в средневековой алхимии. И это представление об
энергии как о неуничтожимой и несотворимой убстанции
сидит гвоздём в мозгу современных инженеров и не даёт
понимать действительную суть процессов эксплуатируемой
техники.
Но посмотрим: что же собой представляет эта самая
"энергия"? Её формула E = MV2
где M - это масса, а V - это скорость массы.
Если признавать, что "энергия" несотворима, то из
анализа математической формулы энергии следует, что
современные инженеры считают, будто бы скорость массы
им изменить не по силам. И в доказательство этому
теоретики могут строить мыслительные опыты
столкновения двух шаров, в результате которого с этой
субстанцией якобы не происходит никаких изменений, -
короче, это полная аналогия с флогистоном. Но так ли
всё обстоит на самом деле?
На смену ныне господствующей второй картине мира
должна прийти III картина - картина физики Генриха
Герца, и следующий век человеческой цивилизации будет
принадлежать ей.
В основу изложения картины Герца положены только три
понятия:
S - пространства,
T - времени,
M - массы.
От первых двух систем она отличается тем, что исходит
только из ТРЁХ независимых основных представлений, и
поэтому задача этой картины сводится к установлению
естественных отношений между этими ТРЕМЯ
представлениями, и только между ними. Четвёртое
понятие - понятие силы или энергии, с которыми в
первых двух картинах были связаны все затруднения,
УСТРАНЕНО как самостоятельное основное представление.
Положения своей физики Герц сформулировал сто лет
назад, и принциальное отличие предлагаемой физики
Герца от господствующей ныне в науке релятивистской
физики состоит в том, что она основывается на
классических пространственно-временных представлениях,
и что физика Герца обходиться без закона сохранения
энергии. Больше того, она не только обходиться без
закона сохранения энергии, - в ней вообще нет такого
самостоятельного понятия, как "энергия". Физика Герца
оперирует только тремя основополагающими
представлениями - временем, пространством и массой - и
выводит из этих представлений любые необходимые
понятия. И задача состоит в том, что нужно научиться
мыслить только этими тремя категориями физики Герца.
Так Вы можете по прочтении материала "Введения"
выразить своё мнение о физике Герца?
Для интриги следует добавить, что когда изобретатель
радио Попов впервые демонстрировал своё изобретение,
то первой радиограммой его были слова: "ГЕНРИХЪ ГЕРЦ".
Итак, приступаем к чтению "Введения" Герца.
P.S. Для удобства обсуждения сохранена нумерация
страниц бумажного издания.
======титул======================
Г. ГЕРЦ
ПРИНЦИПЫ МЕХАНИКИ, ИЗЛОЖЕННЫЕ В НОВОЙ СВЯЗИ
Издание подготовили А.Т.Григорьян, Л.С.Полак
Общая редакция И.И.Артоболевского
Перевод В.Ф.Котова и А.В.Сулимо-Самуйло
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
Москва - 1959
======конец титула============
ОТ РЕДАКЦИИ
Книга замечательного немецкого учёного Г.Герца
"Принципы механики, изложенные в новой связи" является
одним из самых глубоких и своеобразных исследований
фундаментальных идей классической механики в мировой
научной литературе. Исключительная логическая
стройность и завершенность, блестящее обобщение
механики Ньютона, глубокая геометризация основ
динамики характеризуют эту предсмертную работу Г.Герца.
Решение ряда конкретных задач неголономных систем,
систем с циклическими переменными и т.д. представляют
практический интерес и в настоящее время. Книга
Г.Герца, переведённая на французский и дважды на
английский языки, впервые издаётся в русском переводе.
Настоящее издание включает полный перевод книги Герца
"Принципы механики, изложенные в новой связи"; в
приложении даны статьи Г.Гельмгольца и А.Пуанкаре о
Герце; Издание содержит также послесловие, примечания
и библиографию научных трудов Г.Герца. Перевод текста
"Принципы механики, изложенных в новой связи" выполнен
В.Ф.Котовым и А.В.Сулимо-Самуйло, перевод статьи
Г.Гельмгольца - И.А.Перельмутером, перевод статьи
А.Пуанкаре - Л.А.Райтман, послесловие написаено
А.Т.Григорьяном и Л.С.Полаком, примечания составлены
Л.С.Полаком, библиография - Ю.Х.Копелевич. Редакция
переводов выполнена Л.С.Полаком.
=========================
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА.*
Все физики согласны с тем, что задача физики состоит
в приведении явлений природы к простым законам
механики. Однако в вопросе о том, какими являются эти
простые законы, мнения расходятся. Большинство
понимает под этими законами просто ньютоновы законы
движения. На самом же деле последние получают свой
внутренний смысл и физическое значение только
благодаря невысказанной явно мысли, что силы, о
которых говорят эти законы, имеют простую природу и
простые свойства. При этом однако не установлено, что
является простым и допустимым и что не является
таковым; именно в этом пункте и начинаются
разногласия. По этой причине и возникают расхождения в
вопросе о том, соответствуют ли положениям обычной
механики те или другие концепции или нет. Правда, эта
неопределенность обнаруживается только при
возникновении существенно новых задач, но здесь она
становится первым препятствием к исследованию.
Например, ещё преждевременна попытка свести к законам
механики уравнения движения эфира, поскольку ещё нет
единого мнения о том, что обозначается этим названием.
Задача, к решению которой стремится предлагаемое
исследование, состоит в том, чтобы восполнить
имеющиеся здесь пробелы и указать совершенно
определённую формулировку законов механики, которая
была бы совместима с уровнем современных знаний
-------------
* Цифры в квадратных скобках обозначают примечания к
книге Г. Герца, составленные Л.С. Полаком
(см. стр. 357-373). - Прим.ред.
10 Предисловие автора
------------------------------------
и была бы не слишком узкой и не слишком широкой по
отношению к их объёму. Эта формултровка не должна быть
слишком узкой, то есть не должно существовать никакого
естественного движения, которое не подчинялось бы её
требованиям; в то же время она не должна быть слишком
широкой, то есть она не должна разрешать никаких
движений, наличие которых исключено уже современным
уровнем наших знаний. Является ли формулировка
законов механики, которую я даю в качестве решения
поставленной задачи, единственно возможной или
существуют и другие возможные формулировки, этот
вопрос остаётся открытым. Однако тот факт, что данная
формулировка во всех отношениях возможна, я доказываю
тем, что вывожу на её основе всё содержание обычной
механики, поскольку последняя ограничивется
действительными силами и связями природы, а не
рассматривается просто как арена математических
упражнений.
В результате этой работы из теоретического трактата
получилась книга, которая содержит полный обзор всех
более или менее важных общих положений динамики и
может даже считаться систематическим курсом этой
науки. Конечно, она не пригодна в качестве начального
введения в динамику, но она может быть полезным
руководством для тех, кто уже знает механику в обычном
её изложении. Этот труд, как мы надеемся, может
продемонстрировать нашу концепцию, исходя из которой
более чётко выявится физическое значение механических
принципов, их внутренние отношения и то, как далеко
простирается область их применения; на основе этого
выяснится понятие силы, так же как и остальные
основные понятия механики.
Задача, поставленная в настоящем исследовании, уже
рассмотрена в скрытом виде и нашла одно из возможных
решений в работе Гельмгольца [2] о принципе
наименьшего действия и в связанной с ней работе о
циклических системах (1). В первой работе форму
-----------------
1 H. von HELMHOLTZ. Uber die physikalische Bedeutung
des....
Предисловие автора 11
----------------------------------------
лируется и доказывается тезис, что механика может
охватить все процессы природы и в том случае, когда в
качестве всеобщих рассматриваются не Ньютоновы
основания механики, а за исходные принципы принимают
особые предпосылки, лежащие в основе принципа
Гамильтона. Во второй из названных работ впервые
разъясняется смысл и значение скрытых движений. Моё
собственное исследование подверглось со стороны этих
работ сильному влиянию как в общем, так и в деталях
и находится в зависимости от них. Раздел о циклических
системах почти полностью заимствован из них. Если не
считать формы, то отклонение в моём изложении касается
главным образом двух пунктов: во-первых, я с самого
начала стремлюсь освободить элементы механики от того,
что Гельмгольц исключает из механики в результате
последующих ограничений; во-вторых, я исключаю из
механики в определённом смысле слова меньше, не
опираясь при этом ни на принцип Гамильтона, ни на
другой интегральный принцип. Причина этого и
проистекающих отсюда следствий станут ясными из самой
работы. Ход мысли, аналогичный изложенным идеям
Гельмгольца, развивается в замечательном трактате
Дж.Дж.Томсона [3] о физических применениях динамики 2.
Автор развивает здесь следствия динамики, которые
наряду с Нъютоновскими законами движения имеют в своей
основе новые, не выраженные чётко предпосылки. Я мог
бы примкнуть и к этому трактату; фактически же моё
собственное исследование уже значительно продвинулось,
прежде чем я познакомился с этим трактатом. То же
самое я могу сказать и о родственных в математическом
отношении, но более старых работах Бельтрами 3 [4] и
Липшица 4 [5], которые тем не менее являлись для меня
сильным побуждающим толчком, точно
---------------------
2. J.J.Thomson. On some Applications of Dynamical
Principles to...
3. Beltrami. Sullateoria generale dei parametri
differenziali...
4. R. Lipschitz. Untersuchungen eines Problems der
Variationsrec...
12 Предисловие автора
---------------------------------------
так же как и изложение Дарву 5[6], в котором он
снабдил эти работы собственными добавлениями.
Некоторые математические трактаты, которые я мог бы и
должен был учесть, возможно, ускользнули от моего
внимания. В общем я очень обязан прекрасной книге о
развитии механики Маха 6[7]. Само собой разумеется,
что я воспользовался наиболее известными учебниками по
общей механике и прежде всего обширным изложением
динамики в учебнике Томсона [8] и Тэта 7[9]. Ценной
для меня была также тетрадь лекций по аналитической
динамике Борхардта, которые я записал зимой 1878/79 г.
Здесь я назвал использованные мною источники; в тексте
я буду цитировать лишь отдельные источники,
касающиеся рассматриваемого предмета. Что касается
деталей, то здесь я не могу указать ничего, что не
было бы заимствовано из других книг. То, что, как я
надеюсь, является новым и чему я единственно придаю
значение, - это систематизация и обобщение всего
материала, следовательно, логическая или, если хотите,
философская сторона предмета. Достигла ли моя работа
цели или претерпела неудачу, это зависит от того, что
она дала и в этом отношении.
----------------
5. G.Darboux. Lecons sur la theorie...
6. П. Mach. Die Mechanik in ihrer Entwicklung
historisch...
7.Thomson a. Tait. Natural Philosophy.
_____________ | |