23.09.2021
Ситуации, требующие условного обозначения бывают самые разные, и применение ярких полиэтиленовых лент здорово экономит время и...


23.09.2021
Принято считать, что микрофинансовые компании – это место, где всегда можно получить онлайн кредит без отказа и проверки. Однако...


23.09.2021
Строительные работы требуют особого внимания к подбору материала. Благодаря современным разработкам такой выбор сейчас сделать...


23.09.2021
Сложно найти продукт, который бы узнавали также быстро, а актуальность признавали абсолютно все. Этим продуктом является клейкая...


23.09.2021
Современные материалы и новые виды продукции позволяют использование в качестве универсальных во многих сферах деятельности....


22.09.2021
Сведения об отходах, которые образуются на производстве, нужны для производственного экологического контроля и создания для него...


Принцип Маха

11.07.2021

Принцип Маха ― утверждения, охватывающие три вида вопросов:

  • Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием физических тел. Удаление всех физических тел прекращает существование пространства и времени.
  • Причиной существования инерциальных систем отсчёта является наличие далёких космических масс.
  • Инертные свойства каждого физического тела определяются всеми остальными физическими телами во Вселенной и зависят от их расположения.
  • В классической механике и теории относительности, напротив, считается, что инертные свойства тела, например, его масса, не зависят от наличия или отсутствия других тел. Однако в общей теории относительности (ОТО) от окружающей материи зависят свойства локально инерциальных систем отсчёта, относительно которых и определяются инертные свойства тел, что может считаться конкретной реализацией принципа Маха.

    Принцип Маха был сформулирован Эрнстом Махом в 1896 году, однако им не была приведена точная математическая формулировка этого принципа. Следуя принципу наблюдаемости, Мах подверг критике понятие абсолютного пространства Ньютона, ускорением относительно которого Ньютон объяснял возникновение сил инерции. По Маху, источником инерции является ускорение не относительно абсолютного пространства, а относительно системы отсчета, связанной с удаленными звездами, масса которых является источником инерции.

    Принцип Маха в его исходной формулировке (инертные свойства тела зависят от массы и расположения других тел) не выполняется в теории относительности. Это утверждение следует из того, что принцип относительности инерции допускает мгновенность передачи действия на расстояние (принцип дальнодействия), а в основе теории относительности лежит принцип близкодействия (скорость передачи действия конечна и не превышает скорость света в вакууме); в пустом пространстве, согласно специальной теории относительности, все тела обладают инерцией, независимо от наличия или отсутствия других тел; также, известно, что одна и та же сила сообщает данному телу одинаковое ускорение, независимо от наличия или отсутствия рядом других тел.

    Имеется ряд неэквивалентных математических формулировок принципа Маха. Некоторые из этих формулировок совместимы с ОТО, другие ей противоречат. Современной физикой признаются только формулировки, совместимые с ОТО. Большой вклад в исследование данного принципа внесли Герман Бонди и Джозеф Самуэл.

    Мнения относительно принципа Маха

    Альберт Эйнштейн в период создания общей теории относительности надеялся, что принцип Маха найдёт своё воплощение в его теории. Вот что он писал в то время:

    С этой позицией Эйнштейна был вполне солидарен и Паули:

    Вот, например, что написано об этом принципе в 15-м томе Большой советской энциклопедии, изданном в 1974 году:

    А вот что написано по этому поводу в Берклеевском курсе физики:

    Экспериментальная проверка принципа Маха

    Принцип Маха можно проверить экспериментальным путём, определив, влияют ли большие, близко расположенные массы на законы физики. Из принципа Маха следует, что должна существовать разница в инерциальной массе частицы, которая ускоряется по направлению к центру нашей Галактики, и по направлению от неё. Были проведены опыты по резонансному поглощению фотонов ядрами L i 7 {displaystyle Li^{7}} в магнитном поле с напряжённостью 4700 {displaystyle 4700} Гс. Ядро лития имеет основное состояние со спином 3 2 {displaystyle {frac {3}{2}}} и четырьмя эквидистантными подуровнями, которые равны, если законы физики, определяющие инерцию, инвариантны относительно вращений. В этом случае спектр поглощения фотонов имеет единственный максимум. Если законы физики неизотропны для разных направлений, подуровни имеют разное расстояние между собой и спектр поглощения фотонов имеет три близких максимума.
    Наблюдения проводились при разной ориентации магнитного поля относительно направления на центр нашей Галактики. Была получена верхняя граница для относительной анизотропии инертной массы 10 − 20 {displaystyle 10^{-20}} . Данный опыт свидетельствует о невыполнении принципа Маха.



    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
    При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна