Область применимости закона. Корректировка законов

Пусть тело m движется с постоянной скоростью ^¢ в системе отсчета К ^¢, а система К ^¢– со скоростью V относительно системы К. Тогда скорость тела m относительно системы К будет равна векторной сумме ^¢ и .

= ^¢ + (1)

В простейшем случае, когда направление векторов ^¢ и совпадает, численное значение скорости u определится арифметической суммой скоростей u ^¢ и :

= ^¢ + .

Описанным правилом (законом) сложения скоростей человечество пользовалось, да и продолжает пользоваться, на протяжении столетий. Однако, с появлением в начале ХХ в. Теории относительности Эйнштейна (Альберт Эйнштейн (1879 - 1953) - один из величайших физиков- теоретиков ХХ века. Нобелевская премия за 1921 г.), стало понятно, что формула (1) верна только при скоростях движения значительно меньших скорости распространения электромагнитах колебаний в вакууме (скорости света). При скоростях близких к скорости света формула (1) трансформируется в выражение:

u = (2),

где с - скорость распространения электромагнитных колебаний (скорость света) в вакууме, равная 3·10⁸ м/с.

Следовательно, формула (1) может использоваться для соответствующих расчетов, только при условии что u ^¢ и << с. То есть область применения этого закона ограничена скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.

Рассмотрим еще пример. В химии давно известны и широко используются законы постоянства состава и кратных отношений, открытые английским химиком и физиком Джоном Дальтоном (1766-1844). Состав индивидуального сложного вещества не зависит от способа его получения; если два элемента образуют друг с другом несколько соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые относятся между собой как небольшие целые числа.

В начале ХХ в. русским химиком академиком Курнаковым (Николай Семенович Курнаков, 1860-1941) были открыты соединения переменного состава, для которых эти законы не выполняются. Закон кратных отношений не выполняется так же в случае веществ, молекулы которых состоят из большого числа атомов, например для углеводородов (С₂₀Н₄₂, С₂₁Н₄₂). В этом случае уместно вспомнить высказывание В.И. Ленина: «…Понятие закона есть одна из ступеней познания человеком единства и связи, взаимозависимости и цельности мирового процесса…, поэтому закон, всякий закон, узок, неполон, приблизителен» (выделено авторами).

Здесь можно привести пример ограниченности действия и некоторых субъективных законов. Например, в большинстве стран «очень» Западной Европы никому не приходит в голову бросать окурки мимо урны. К сожалению, во многих российских головах мысль «мимо» живет практически постоянно. Стало быть, сфера действия этого правила (закона) ограничена определенными государственными границами.

Замечание о словах, вынесенных в заголовок: «механические законы». Из приведенных примеров видно, что все вышесказанное относится не только к механическим, но и к любым процессам и явлениям. Все известные нам законы отображают свойства, которыми обладает наш Мир, наша Вселенная.

Факт уточнения некоторых известных ранее законов и продолжающееся открытие новых говорит о бесконечности познания Природы человеком.

Следовательно, наши знания о свойствах Мира, при всей их огромности, далеко не полны. Но о некоторых, не известных пока достоверно свойствах, можно делать предположения, основываясь на косвенных доказательствах.

Например, в математике существуют понятие n- мерного пространства. Оно является математической абстракцией. Но любая математическая абстракция (как, впрочем, и физическая – в квантовой механике и ядерной физике или химическая – химические связи, квантовая химия и т. п.) является отражением в условных, принятых нами терминах и обозначениях, реальных свойств нашего Мира и потому может быть использована для решения определенных прикладных задач. Так, с понятием многомерности пространства связано тензорное исчисление, которое широко применяется для решения прикладных задач. Понятие n -мерности пространства используется при выборе оптимальных вариантов перевозок сырья (наименьшее количество тонно-километров) с нескольких складов на несколько заводов.

Поэтому не исключено, что понятие «n- мерное пространство», где n> 3, относится не только к теории математики, но и к существующей объективной физической реальности, которую человек, в силу его биологического устройства, своими органами чувств может воспринимать только как трехмерную, т.е. n = 3.

Если предположить возможность существования других вселенных, то в них эти законы могут быть не верны. Свойства этих вселенных могут очень сильно отличаться от свойств нашей Вселенной, а значит, эти свойства будут описываться другими законами, которые нам не могут быть известны в принципе.

И теперь несколько слов о «законах», которые человек познает, и формулировки которых запоминает с малолетства. Речь идет, о так называемых пословицах и поговорках, а также – «крылатых» выражениях. Пословица – краткое народное изречение с назидательным содержанием; поговорка – краткое устойчивое выражение, преимущественно образное, не составляющее, в отличие от пословицы, законченного высказывания.

Пословицы и поговорки, а также – многие так называемые «крылатые выражения» и некоторые приметы являются результатом многовековых наблюдений людей за процессами и явлениями, происходящими в мире, и за взаимосвязями между ними. Часто смысл и содержание их тот же, что у строгих научных законов. Но передается это содержание не в строго принятых научных терминах, а в весьма произвольной форме, соответствующей народному фольклору того или иного региона проживания.

Приведем несколько таких выражений со ссылками на законы, которым они соответствуют.

Без труда не вытащишь и рыбку из пруда – закон сохранения энергии.

Сколько веревочка не вейся, все равно конец будет – все объекты Вселенной и она сама в целом имеют начало (образуются, делаются), но вечно не существуют.

Как аукнется, так и откликнется – третий закон Ньютона.

Понятно, что в этих выражениях, также как в естественнонаучных законах, отображаются определенные связи и свойства нашего мира. А посему, их можно, с определенной долей условности, отнести к законам Природы, отличающимся лишь формой словесного определения, но не его содержанием.

Дата добавления: 2014-12-27