ในแง่มุมไหนที่รากฐานของกลศาสตร์แบบฉบับและของทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษไม่น่าพอใจ?
เราได้กล่าวไปสองสามครั้งแล้วว่า กลศาสตร์แบบฉบับเริ่มต้นจากกฎต่อไปนี้ : อนุภาควัตถุที่อยู่ห่างไกลจากอนุภาควัตถุอื่น ๆ พอเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอในแนวตรงต่อไป หรืออยู่ในสภาพของการนิ่งต่อไป เราได้ย้ำหลายครั้งแล้วด้วยว่า กฎพื้นฐานนี้จะถูกต้องได้ เพียงสำหรับตัววัตถุอ้างอิง K ซึ่งมีสภาพของการเคลื่อนที่มีลักษณะเฉพาะบางอย่างและที่กำลังเคลื่อนที่แบบเลื่อนที่สม่ำเสมอสัมพัทธ์กัน สัมพัทธ์กับตัววัตถุอ้างอิงอื่นๆ K กฎไม่ถูกต้อง ดังนั้นทั้งในกลศาสตร์แบบฉบับและในทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ เราแยกให้เห็นชัด ระหว่างตัววัตถุ-อ้างอิง K ที่สัมพัทธ์กับตัววัตถุอ้างอิงซึ่ง “กฎของธรรมชาติ” ที่ได้รับการยอมรับจะถูกเรียกว่าใช้ได้และตัววัตถุอ้างอิง K สัมพัทธ์กับตัววัตถุอ้างอิงซึ่งกฎเหล่านี้ใช้ไม่ได้
แต่ไม่มีใครแม้แต่คนเดียวที่รูปแบบของความคิดของเขามีเหตุผลตามหลักตรรรกะจะอยู่เฉยพอใจกับสภาพของอะไรเช่นนี้ เขาถาม : เป็นไปได้อย่างไรว่ามีการให้สิทธิตัววัตถุอ้างอิงบางอย่าง (หรือสภาพของการเคลื่อนที่ของมัน) เหนือกว่าตัววัตถุอ้างอิง (หรือสภาพของการเคลื่อนที่ของมัน)อื่นๆ ? อะไรคือเหตุผลสำหรับสิทธิพิเศษนี้? เพื่อที่จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคำถามนี้ฉันหมายความว่าอย่างไร ฉันจะใช้ประโยชน์จากการเปรียบเทียบ
ฉันกำลังยืนอยู่ข้างหน้าเตาแก๊สที่วางอยู่เคียงข้างกัน บนเตานี้เป็นกระทะสองใบที่เหมือนกันมากจนเราอาจจะเข้าใจผิดว่าเป็นอีกใบหนึ่ง ทั้งสองใบมีน้ำอยู่ครึ่งหนึ่ง ฉันสังเกตเห็นว่าไอน้ำกำลังถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องจากกระทะใบหนึ่ง แต่ไม่จากอีกใบหนึ่ง ฉันประหลาดใจในเรื่องนี้ แม้ว่าฉันไม่เคยเห็นทั้งเตาแก๊สและกระทะมาก่อนเลย แต่ตอนนี้ถ้าฉันสังเกตเห็นอะไรบางอย่างที่มีสีน้ำเงินอ่อนที่สว่างจ้าอยู่ใต้กระทะใบแรก แต่ไม่ใต้กระทะอีกใบหนึ่ง ฉันไม่ประหลาดใจ แม้ว่าฉันไม่เคยเห็นเปลวไฟของแก๊สมาก่อนเลย เนื่องจากฉันอาจพูดได้เพียงว่าอะไรบางอย่างที่มีสีน้ำเงินอ่อนนี้จะทำให้เกิดการปล่อยไอน้ำออกมา หรืออย่างน้อยเป็นไปได้ที่ มันอาจจะทำเช่นนั้น แต่ว่าถ้าฉันไม่ได้สังเกตเห็นอะไรบางอย่างที่มีสีน้ำเงินอ่อนในทั้งสองกรณี และถ้าฉันสังเกตเห็นว่าใบหนึ่งปล่อยไอน้ำออกมาอย่างต่อเนื่องขณะที่อีกใบ หนึ่งไม่ และแล้วฉันจะยังประหลาดใจและไม่พึงพอใจอยู่จนกว่าฉันได้ค้นพบเหตุการณ์ บางอย่างซึ่งฉันสามารถให้เหตุผลถึงพฤติกรรมที่ต่างกันของกระทะทั้งสองได้
ในทำนองเดียวกันฉันพยายามหาอะไรบางอย่างที่มีอยู่จริงในกลศาสตร์แบบฉบับ (หรือในทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ)โดยไร้ประโยชน์ ซึ่งฉันสามารถให้เหตุผลกับพฤติกรรมที่ต่างกันของตัววัตถุต่าง ๆ ที่พิจารณาเทียบกับระบบอ้างอิง K และ K’1 นิวตันได้เห็นความรู้สึกขัดข้องนี้และพยายามที่จะทำให้มันใช้การไม่ได้ แต่ไม่ประสบความสำเร็จ แต่ อี.มัค ดูมันออกอย่างชัดเจนที่สุดในบรรดาทั้งหมดและเพราะความรู้สึกขัดข้องนี้เขายืนยันว่ากลศาสตร์จะต้องถูกตั้งอยู่บนพื้นฐานใหม่ จะกำจัดมันได้โดยการใช้ฟิสิกส์ซึ่งเป็นไปตามหลักการของสัมพัทธภาพชนิดทั่วไปเท่านั้น เนื่องจากสมการของทฤษฏีเช่นนั้นถูกต้องสำหรับทุกๆ ตัววัตถุอ้างอิง ไม่ว่าสภาพของการเคลื่อนที่ของมันจะเป็นเช่นใด
1 ความรู้สึกขัดข้องนี้มีความสำคัญ ยิ่งพิเศษไปกว่านั้นเมื่อสภาพของการเคลื่อนที่ของตัววัตถุ - อ้างอิงมีลักษณะที่มันไม่จำเป็นต้องใช้การกระทำภายนอกใดๆ สำหรับการดำรงรักษาไว้ของมัน เช่น ในกรณีเมื่อตัววัตถุ - อ้างอิงกำลังหมุนอย่างสม่ำเสมอ |
-
426 ในแง่มุมไหนที่รากฐานของกลศาสตร์แบบฉบับและของทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษไม่น่าพอใจ? /article-physics/item/426-mechanicsเพิ่มในรายการโปรด