Время в динамике процессов

Основная задача динамики, диктуемая её основным законом, заключается в описании движения массы под действием силы. Движение характеризуется, в числе прочего, скоростью движения и именно для определения величины скорости и введено понятие времени (промежутка времени) в динамике. А вот само понятие времени (промежутка времени) в динамике возникает из сравнения скоростей различных, не зависимых друг от друга, процессов. Суть логической погрешности в том, что я определял время через соотношение скоростей различных процессов, а скорости для своего определения в свою очередь требуют измерения времени и соответственно его предварительного определения. В продолжение своих мыслей оппонент добавил, что время в физике воспринимается интуитивно. С последним нельзя согласиться по принципиальным положениям. Интуиция – один из методов познания, она помогает предугадать, осмыслить явление, но обосновываться физика может только наблюдениями за окружающим миром, наблюдением за сознательно поставленными экспериментами, производимыми при этом замерами. Как пишет автор [Л-18]: …”физика, как, впрочем, любая другая наука, основывается на наблюдениях. Можно даже сказать, что развитие физических наук до их современного уровня в огромной степени зависело от фактов, основанных на количественных наблюдениях. Только с помощью количественных наблюдений можно получить количественные соотношения – сердце современной физики”. Любые самые заманчивые и со временем плодотворные идеи требуют огромного труда и времени по логическому обоснованию и практической проверки. Только после этого идея становится теорией. Даже сама логика есть не что иное, как результат наблюдений и опыта. Теория это аккумулятор фактов. И чем больше фактов охватывает, объясняет, предсказывает теория, тем на большую общность и значимость она претендует. Именно на таких подходах должно быть введено понятие времени, которое многими воспринимается на интуитивном, чувственном уровне.

“В широком смысле слова движение материи есть всякое изменение её”. [Л-17]. Именно для количественного определения быстроты движения (изменения), т.е. определения скорости движения (изменения) и введено понятие времени. “Как и всякая физическая величина, время количественно характеризуется некоторыми числами. Задача прежде всего состоит в том, чтобы выяснить, с помощью каких принципиальных измерительных операций эти числа могут быть получены. Тем самым устанавливается и точный смысл самих этих чисел”. [Л-17].

Теперь устраним логическую погрешность, допущенную при трактовке времени как величины кратной скоростям процессов. Прежде всего, отметим, что скорость какого-либо процесса есть количественная величина быстроты движения (изменения) этого процесса. Это величина, поддающаяся замеру и выражаемая некоторым числом. Будем наблюдать за процессами движения двух автомобилей из пункта А в пункт Б. Автомобили начинают движение одновременно и движутся параллельными курсами. У нас нет мерной линейки, нет часов, и мы не имеем представления о времени. Что мы можем выяснить, наблюдая процессы движения автомобилей в таких условиях? Во-первых, мы можем определить, что один автомобиль движется быстрее другого или автомобили движутся с одинаковой быстротой. Наблюдая весь процесс движения, мы можем сказать, что длительность движения одного автомобиля из пункта А в пункт Б больше чем другого или длительность процессов движения автомобилей одинакова. Во-вторых, мы заметим, что быстрота процесса и его длительность находятся в обратной зависимости.

Быстрота процесса = 1/длительность процесса (1)

Если мы будем наблюдать периодические процессы, скажем за качанием двух маятников или за вращением двух волчков, то придём к таким же выводам. Для периодических процессов в теории колебаний зависимость (1) приводится в виде: . Частота (быстрота) колебаний обратно пропорциональна периоду (длительности) колебания.

Из (1) видно, что быстрота процесса и его длительность – величины взаимозависимые, значение одной величины однозначно определяет значение другой. Однако при заданных физических условиях, вызывающих процесс, быстрота процесса определяет его длительность, а не наоборот. Быстрота первична, а длительность вторична. Понятие той или иной длительности (промежутка времени в количественной форме) возникает из соотношения быстрот (скоростей в количественной форме) наблюдаемых процессов. Вот что я имею ввиду, когда говорю о времени как величине кратной скоростям процессов.

В качестве измерения промежутка времени, т.е. представления длительности (или однозначно определяемой из неё быстроты процесса) числом принимается периодический процесс. “Один из способов измерить время – это использовать нечто регулярно повторяющееся, нечто периодическое”. [Л-18]. “Под часами понимают любое тело или систему тел, в которых совершается периодический процесс, служащий для измерения времени”. [Л-17]. “Отсчёт времени связан с периодическими процессами”. [Л-19]. Первым это отметил ещё Аристотель. Почему именно периодический процесс? Да по той простой причине, что периодический процесс поддаётся счёту. Для того чтобы измерить какую-либо величину (представить её числом) необходимо ввести меру этой величины: метр для длины, килограмм для массы и т.д. В качестве меры длительности (промежутка времени) вводится длительность одного периода какого-либо периодического процесса принятого за эталон сравнения, за единицу длительности (а стало быть, и за единицу быстроты согласно (1)). Теперь для измерения длительности какого-либо изучаемого процесса и представления этой длительности (промежутка времени) числом необходимо сосчитать количество периодов параллельно протекающего эталонного периодического процесса. Причём к качестве эталонного можно принимать любой периодический процесс. Это не принципиально. Другое дело, что для большей точности замеров необходим по возможности более равномерный периодический процесс и с возможно меньшей длительностью периода (возможно большей быстротой), с возможно меньшей ценой деления. Это условие уменьшает погрешности замеров при вариациях быстроты.

Перейти на страницу: 1 2 3

Дополнительные материалы

Коперник и восприятие его идей в ХХ в.
Среди ученых, родившихся более пятисот лет назад, много ли найдется таких, кого мы знаем не только по имени и чью тень мы призываем на помощь в трудные минуты, когда безмолвствуют живые? Николай Коперник, 525-летие со дня рождения которого ...

Разработка информационной системы интеллектуального здания на примере музея-усадьбы Н.Е. Жуковского
Работа состоит из четырех разделов. В первом рассматривается концепция и определение интеллектуального здания. Во втором проводится анализ различных систем управления и применяемых протоколов взаимодействия устройств. В третьем разделе при ...

Измерение высоты нижней границы облаков
Неблагоприятная экологическая обстановка на территории Российской Федерации требует уделения особого внимания вопросам охраны природы и экологического воспитания. Контроль за воздействием от хозяйственной деятельности человека на окружающу ...

Разделы

Электромагнитный импульс как оружие

История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

Лабораторные стенды в учебном процессе

Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

Аспекты технического знания

Технический объект и предмет технических наук.

Сварка металлов плавлением

Классификация электрической дуговой сварки.

Распределение примесей в кремнии

Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru