Асноўныя характарыстыкі класічнай касмалогіі

Такім чынам, Н’ютан у сваёй тэорыі механічных працэсаў здолеў сінтэзаваць дасягненні даследчыкаў, што папярэднічалі яму. Ён аксіяматызаваў механіку. Пры гэтым роля аксіёмаў была нададзеная фундаментальным механічным законам. Паколькі цэнтральнае значэнне ў ёй набывае праблема змянення хуткасці, дык асноўным сярод іх з’яўляецца другі закон, згодна з якім згаданае змяненне абумоўлена ўзаемадзеяннем дадзенага аб’екта з іншым аб’ектам. У працэсе далейшага развіцця класічнай механікі яна атрымала аналітычную матэматычную форму. У выніку яна ператварылася ў надзвычай эфектыўны інструмент для рашэння задач, звязаных з рухам макрааб’ектаў. Сярод дзейных у прыродзе сіл найважнейшае значэнне ў класічнай механіцы надаецца сіле гравітацыі. Існаванне дадзенай сілы, аднак, не было вытлумачана ў яе рамках (навуковае тлумачэнне феномен гравітацыі атрымаў толькі напачатку ХХ ст.).

ПЫТАННІ І ЗАДАННІ

1. Як Вы лічыце, чаму навука сучаснага тыпу паўстала менавіта як механіка?

2. Творчасць Н’ютана зусім не вылучаецца стэрыльнай рацыянальнасцю, што адлюстроўваецца пэўным чынам і ў яе выніках. Тым не менш яна была ў найвышэйшай ступені плённай. Як Вы растлумачыце дадзены факт?

3. Якое месца ў класічнай механіцы займае прынцып адноснасці? Як растлумачыць той момант, што яго прысутнасць у ёй спалучаецца з уяўленнямі пра абсалютныя прастору і час?

4. Падумайце над прычынамі досыць доўгага дамінавання н’ютанаўскай механікі ў еўрапейскай навуковай культуры.

На грунце класічнай механікі паўстаў другі вялікі касмалагічны праект у гісторыі чалавецтва. У якасці яго асновы фігуравалі ўяўленні пра абсалютныя прастору і час, а таксама законы механікі, і найперш закон сусветнага прыцягнення. Змест дадзенага закона быў акрэслены вышэй. Згодна з яго больш дакладнай фармулёўкай, фізічныя аб’екты прыцягваюць адзін аднаго з сілай, прама прапарцыянальнай здабытку іх мас, адваротна прапарцыянальнай квадрату адлегласці паміж імі і скіраванай уздоўж лініі, што іх злучае. У н’ютанаўскім універсуме, такім чынам, канчаткова знікла адрозненне паміж зямным і нябесным светам: працэсы, што ў іх адбываюцца, падпарадкоўваюцца ідэнтычным законам.

Аднак, як было адзначана вышэй (1.4.2), экстрапаляцыя адкрытых у зямных умовах законаў на Сусвет у цэлым зусім не з’яўляецца беспраблемнай. З істотнымі цяжкасцямі ў гэтым плане сутыкнуўся ўжо сам Н’ютан. Яны паўсталі ў сувязі з пытаннем пра размеркаванне матэрыі ва ўніверсуме. Навуковец аддаў перавагу ўяўленню пра адносна раўнамернае яе размеркаванне ва ўсёй прасторы, г. зн. уяўленню пра бясконцы матэрыяльны Сусвет. У іншым выпадку ён не мог бы быць стабільным: у ім існаваў бы цэнтр мас, які ўвабраў бы ў сябе ўсю наяўную ў ім матэрыю. Супярэчнасці паўстаюць, аднак, і ў сувязі з уяўленнем пра бясконцы Сусвет з адносна раўнамерным размеркаваннем матэрыі. У такіх умовах у кожным яго месцы ў кожны момант часу павінна дзейнічаць бясконцая гравітацыйная сіла (іншымі словамі павінна назірацца гравітацыйная сінгулярнасць) [34, т.2, c.867; 42, с.6].

Другая грунтоўная праблема класічнай касмалогіі звязаная з наяўнасцю ў бязмежным н’ютанаўскім універсуме бясконцай колькасці зорак, г. зн. бясконцай колькасці крыніц святла. Гэта азначае, відавочна, што ўначы павінна быць гэтаксама светла, як днём. Таму нямецкі астраном Ольберс (1758-1840) сфармуляваў яе ў выглядзе простага, яснага і выразнага пытання: “Чаму ўначы цёмна?” Такая простая і ясная фармулёўка навуковай праблемы выглядае ўзорнай у вачах фізікаў, якія ў гэтым плане аддаюць належнае Ольберсу [18, c.20], хоць ён і не быў першаадкрывальнікам гэтага парадокса.

Нямецкі астраном не толькі з усёй выразнасцю выявіў згаданую цяжкасць, але і паспрабаваў вырашыць яе. Сутнасць прапанаванага ім рашэння – у тым, што ў бясконцым космасе на шляху святла знаходзіцца бясконцая колькасць перашкод, якія не дазваляюць велізарнай яго частцы дасягнуць Зямлі. Аналізуючы дадзены падыход, С.Хокінг указвае, аднак, што матэрыя, якая перашкаджае руху святла пад уздзеяннем несупыннага выпраменьвання распалілася б і свяцілася б, як свецяцца зоркі. На яго думку, як і на думку шмат каго з іншых сучасных астрафізікаў, найбольш слушнае вырашэнне дадзенага парадокса – адмовіцца ад ідэі вечнага і бясконцага ўніверсуму [18, c.20; 42, c.7], хоць рабіліся спробы знайсці іншае выйсце з гэтай прыкрай сітуацыі. Яно дасягалася, аднак, толькі пры дапамозе дадатковых дапушчэнняў, якія не вынікалі з самой фізічнай тэорыі [34, т.2, c.867].

Неабходна адзначыць, што Н’ютана ніяк не турбавала праблема ўзнікнення Сусвету: ён лічыў яе ўяўнай. Гэты скепсіс у дачыненні да касмаганічнай праблематыкі быў абумоўлены поглядамі фізіка на спосаб дзеяння грунтоўных механічных законаў. Як вядома, для яго істотным чынам характэрныя сіметрыя адносна часу і незалежнасць ад зыходных умоў. Таму пачынальнік тэарэтычнай механікі і не надаваў гэтым апошнім асаблівага значэння ў глабальным плане: няважна, калі і якімі задаў іх Бог, яны маглі быць любымі.

Некаторыя з наступнікаў і паслядоўнікаў Н’ютана (найперш І.Кант і П.С.дэ Лаплас (1749-1827)) не задаволіліся, аднак, яго тэалагічным падыходам. Яны імкнуліся распрацаваць механічную касмагонію, у якой узнікненне і ўзаемасувязь касмічных аб’ектаў тлумачылася б выключна дзеяннем законаў прыроды[58]. Паводле касмаганічнага праекта І.Канта, матэрыя напачатку была хаатычна распыленая ў прасторы. Пад дзеяннем сіл гравітацыі часцінкі матэрыі прыйшлі ў рух, які набыў упарадкаваны характар: утварылася цэнтральнае касмічнае цела (Сонца), якое прыцягвала іх да сябе. Пры гэтым мелі месца, аднак, і адхіленні ад галоўнага кірунку ў іх руху: часцінкі стваралі перашкоды адна для адной. Самі гэтыя адхіленні набылі затым упарадкаваны характар і ўзмацніліся да такой ступені, што маглі ўраўнаважыць прыцягненне цэнтральнага касмічнага аб’екта. У выніку яны ператварыліся ў супольнае вярчэнне пэўных частак матэрыі па канцэнтрычных арбітах вакол Сонца, у працэсе якога ўзніклі планеты.

Лаплас у сваіх касмаганічных развагах зыходзіў з існавання распаленай сонечнай масы, памеры якой выходзілі за межы арбіт будучых планет. Пад дзеяннем гравітацыі, аднак, яна сціснулася і набыла форму сучаснага Сонца. Праз цэнтрабежныя сілы, якія паўсталі і ўзмацніліся ў працэсе яе вярчэння, пэўная яе частка аддзялілася і ўтварыла вакол цэнтральнага касмічнага аб’екта спачатку газавае колца, а затым – праз ушчыльненне – планеты.

Неабходна адзначыць, што н’ютанаўская тэорыя гравітацыі (а з ёю н’ютанаўская фізіка і касмалогія) шмат у якіх адносінах вытрымала (і вытрымлівае) у найвышэйшай ступені сур’ёзную эмпірычную праверку. Найяскравейшымі яе момантамі з’яўляецца пацвярджэнне прадказаных на яе аснове феноменаў – з’яўлення у 1759 г.[59] каметы Галея і наяўнасці на папярэдне разлічанай арбіце невядомай раней планеты (Нептуна).

Дата добавления: 2014-10-31