Počítam, teda som! Ale či aj myslím? VII.

Autor: František Cudziš | 19.10.2016 o 0:10 | (upravené 19.10.2016 o 0:34) Karma článku: 1,08 | Prečítané:  300x

    V Bratislave páni pilnú radu majú, že oni tej pravde cestu zahatajú. A tie naše Tatry zďaleka sa smejú - zahatajte, páni, keď máte nádeju!                                                                                                      Zn.: Good Idea Slovak (J.Kráľ: Duma bratislavská)  

    Toto pokračovanie článku nadväzuje na fyzikálnu problematiku, ktorou som sa zaoberal v piatej a šiestej časti. Ak nebude čitateľovi niečo jasné, prosím, nech si vyhľadá potrebné informácie tam.
    Pojednával som tam o pružnom zraze dvoch telies.
    A teraz uvažujme, ako prebehne nepružný zraz telies v súradnicovej sústave, ktorá sa pohybuje voči nehybnej sústave rovnomerne priamočiaro rýchlosťou "w". Predosielam, že priebeh zrazu bude len málo odlišný, ale - ako vždy - pri jeho analýze sa vynoria ďalšie zaujímavé momenty.
    Pozorovateľ A, ktorý by sa v tejto sústave nachádzal v pokoji, by videl priebeh zrazu podľa vzťahu (7). Z hľadiska rozmerovej analýzy predstavujú všetky členy nejaké hodnoty v jouloch.
    Ale pozorovateľ B, nachádzajúci sa v nehybnej súradnicovej sústave (a tiež v pokoji), by videl situáciu ináč. Podľa neho by zraz prebehol podľa - modifikovaného - vzťahu (8m).
    Bez toho, aby sme uvažovali o povahe súčinu medzi jednotlivými rýchlosťami (teda či sa jedná o súčin skalárny, vektorový alebo ešte nejaký iný), roznásobme vzťah (8m), a - na rozdiel od vzťahu (9) - vytvorme (ako jeho modifikáciu, za účelom väčšej názornosti) rovnicu, kde na ľavej strane budú jednotlivé členy, usporiadané podľa mocnín rýchlosti "w", a na pravej strane bude nula.
    Členy s druhou mocninou "w" sa vyrušia, a čo zostane, bude mať tvar:

    "w".(de facto zákon zachovania hybnosti)  +  (de facto z.z. kinetickej energie, už aj s E)  =  0    (9c)

    Druhý člen vzťahu (9c) už obsahuje, okrem kinetických energií telies pred zrazom, zostatkové kinetické energie telies po zraze a príslušnú energiu E, predstavujúcu veľkosť deformačnej práce a premenenú z formy energie mechanického pohybu - povedzme, len - na teplo.
    Z hľadiska rozmerovej analýzy všetky členy vzťahu (9a) znova predstavujú nejaké hodnoty v jouloch, pre ľubovoľnú rýchlosť "w".
    Či už bude w = 1 mm/s, alebo bude w = 1 cm/s, alebo w = 1 m/s ... alebo w = 300 000 km/s, na objektívnej platnosti vzťahu (9a) sa nič nezmení, a každý člen v ňom figurujúci predstavuje nejakú hodnotu energie, ktorej celkové množstvo sa nevyhnutne zachováva.

    Hoci som (ešte pred vzťahom (9c) napísal, že »členy s druhou mocninou "w" sa vyrušia a...« , nemyslel som to doslovne ale len obrazne. Je predsa zrejmé, že vzťah (9c) má v skutočnosti nenulovú pravú stranu (tvoria ju záporné členy na ľavej strane). Inými slovami, platí, že celková energia pred nepružným zrazom sa rovná celkovej energii po nepružnom zraze. Keďže je energia objektívna fyzikálna veličina, nevyhnutne sa zachováva aj v prípadoch, že sa nejaká jej časť zmení na iné formy. Napríklad, pri náraze delostreleckého projektilu do panciera obrnenej lode - ako o tom písal F. Engels - sa jeho energia premení nielen na teplo, ale vznikne aj zvuková vlna a svetelný záblesk od miesta zásahu.

    Vzťah (9c) korešponduje so skutočnosťou, že súčet energií telies pred nepružným zrazom aj po ňom (vrátane deformačnej práce) je rovnaký. A tieto súčty pozostávajú z troch charakteristických, nerovnako veľkých (ba až výrazne odlišných) množstiev energie.
    Prvé a najväčšie množstvo energie je naviazané na hmotnosť telies z dôvodu, že v ňom figuruje druhá mocnina "w", t.j. rýchlosti vlastného pohybu súradnicovej sústavy, v ktorej pozorujeme nepružný zraz telies, ale tento jej pohyb zostáva pred zmyslovým vnímaním ukrytý.
    Povedzme, že by sme mali na mysli len astronomický pohyb Zeme v okolí nášho slnka, s hypotetickou rýchlosťou 30 000 m/s na jej zdanlivej ročnej dráhe. Druhá mocnina tejto rýchlosti predstavuje 900 000 000 m(na druhú)/s(na druhú). Keby sme skúmali zraz telies, ktorých hmotnosť by bola rádove jeden kilogram a ich rýchlosť rádove m/s, v tom prípade by sa jednalo o kinetickú energiu 900 000 000 joulov až 1 000 000 000 joulov!
    Je zrejmé, že taký ničotný dej, ako je zraz dvoch telies s hmotnosťou rádove jeden kilogram, nemôže ovplyvniť astronomický pohyb Zeme. Vyjadrené z fyzikálneho hľadiska, žiaden dej vnútri súradnicovej sústavy (spojenej so Zemou) nemôže zmeniť jej vlastný pohyb.
    Druhé, stredne veľké množstvo energie, je naviazané na hmotnosť telies z dôvodu, že v ňom figuruje prvá mocnina rýchlosti "w". Pri použití vyššie uvedeného príkladu sa jedná o kinetickú energiu rádove 30 000 joulov až 100 000 joulov.
    Posledné, najmenšie množstvo energie nie je nijakým spôsobom naviazané na vlastný pohyb súradnicovej sústavy, ale je späté len s hmotnosťou a relatívnymi rýchlosťami telies, pozorovanými pri (nepružnom) zraze. Ak by ich relatívne rýchlosti boli rádove hoc aj 10 m/s, aj v takom prípade - v zmysle použitého príkladu - by bola veľkosť tejto energie rádove len 100 joulov.
    Tak si to porovnajme. -
    Máme súčet troch položiek: (rádove) 1 000 000 000  -  100 000  -  100.
    Položka 1 000 000 000 joulov predstavuje invariant voči dejom vnútri pohybujúcej sa súradnicovej sústavy. Preto sa nemôže nezachovávať. Určite nebude od veci zamyslieť sa, kde a ako sa také impozantné množstvo energie zachováva. Nuž, máme tu (dnes už notoricky známu) súvislosť "E = m.c(na druhú)". V každom kilograme hmoty sa nachádzajú konkrétne látkové štruktúry s obrovským množstvom silových väzieb, ktoré v sebe "viažu" nezanedbateľnú energiu. Presný mechanizmus pôsobenia týchto väzieb dnes ešte nie je známy, ale to teraz nie je podstatné.
    Položka 100 000 joulov, hoci ju mylne považujeme za hybnosť, meranú v kgm/s (!), je "predurčená" na to, aby rozhodovala o tom, aké veľké sily sa "indukujú" v okamihu zrazu telies, potrebné pre jej prerozdelenie medzi telesá po zraze, a to tak, že sa pritom zachová "hybnosť" (relatívna smerová informácia).
    Z hľadiska zákona zachovania energie sa jedná o také množstvo energie, že - na jednej strane - keby malo v podstatnej miere zmeniť svoju formu (napr. na teplo), a to len z dôvodu "nepatrného ťuku" medzi telesami, bol by to problém z hľadiska vnútornej stability látky zrazivších sa telies. Na druhej strane, pevnosť väzieb vnútornej látkovej štruktúry týchto telies zrejme nedovoľuje zničiť tieto štruktúry, lebo ich energia v súčte o niekoľko rádov presahuje veľkosť energie, ktorá je potenciálne celá k dispozícii na konanie deformačnej práce.
    Položka 100 joulov pozorovanej kinetickej energie zrazivších sa telies je tak malá, že sa nič podstatného nestane ani vtedy, ak sa celá premení na inú formu energie. Ale práve to, že celá môže principiálne zmeniť svoju formu - a celá sa pritom zachováva - svedčí o objektívnej povahe tejto časti z celkového množstva energie, ktoré sa zúčastní zrazu.
    Asi nepoviem nič nezvyčajného ak vyhlásim, že povaha celku je podmienená povahou jeho jednotlivých častí. Ak teda položka o veľkosti rádove 100 joulov má povahu objektívnej fyzikálnej veličiny, zrejme má takú istú povahu aj položka o rádovej veľkosti 100 000 joulov, a podobne aj položka o rádovej veľkosti 1 000 000 000 joulov.
    Ak teda budeme nazerať na (kinetickú) energiu ako na objektívnu fyzikálnu veličinu, nebudeme mať žiaden problém pochopiť pravý dôvod prvého Newtonovho pohybového zákona - totiž zákona zotrvačnosti, o ktorého príčine platnosti Newton nemohol tušiť ani to najmenšie. Je to však len obyčajný dôsledok toho, že množstvo rádove 1 000 100 100 joulov - pri platnosti zákona zachovania (kinetickej) energie (o ktorom Newton tiež nemal poňatia) - sa nemôže zmeniť, bez podstatnej príčiny, len tak samo od seba.
Ani hmota, ktorú možno z filozofického hľadiska zaradiť medzi tri tzv. "základné existenčné kategórie", sa nemôže meniť. Z fyzikálneho hľadiska predstavuje "invariant" voči akejkoľvek zmene. O hmotnosti - miere množstva hmoty - platí to isté. Ale to nie je dostatočný dôvod nato, aby sme práve hmotnosť považovali za príčinu zotrvačnosti telies. A fenomén zotrvačnosti telies nerieši ani tzv. Machov princíp.
Nemecký, resp. rakúsky fyzik Ernst Mach (1838-1916) publikoval myšlienku, že prítomnosť hmoty všetkých galaxií vo vesmíre je dôsledkom zotrvačnej hmotnosti. Existuje všeobecný názor že, "hmotnosť tam je ovplyvnená zotrvačnosťou tu". Dodnes táto myšlienka nebola experimentálne dokázaná alebo vyvrátená a preto zostáva špekulatívnou. (Pozri napr.: http://physedu.science.upjs.sk/mechanics_svk/041_Newton_Mach.htm).
 
    Ak teda budeme stále nazerať na (kinetickú) energiu ako na objektívnu fyzikálnu veličinu, ľahko pochopíme aj dôvod platnosti Newtonovho druhého pohybového zákona, totiž (jeho nedokonalého) zákona sily. Sily sa "indukujú" pri vzájomnom pôsobení telies zásluhou energie z oblasti stredných hodnôt jej celkového množstva, a to podľa tretieho Newtonovho pohybového zákona, totiž zákona akcie a reakcie.
    Ak naozaj budeme nazerať na (kinetickú) energiu ako na objektívnu fyzikálnu veličinu, bude nám nad slnko jasné, že od okamihu vzniku reálnych síl tieto nepôsobia na interagujúce telesá "samy osebe", ale pôsobí ich "výkon (sily)", a tento prerozdeľuje energiu telies. Preto nemôže byť ani reči o nejakej hybnosti, ktorá by mala povahu objektívnej fyzikálnej veličiny.
    Newton objektívne nemal šancu získať takýto nadhľad nad danou problematikou. My ho tu však už máme.
    Ale, ak si nič z toho neosvojíme, ostaneme (aj po vyše sto rokoch) na pozícii vzdelancov, o ktorých F. Engels písal vo svojom článku "Miera pohybu. - Práca.":
    »Dnešní matematici pozerajú so značným pohŕdaním na tento „neplodný“ spor, ktorý „trval vyše 40 rokov, a rozdelil matematikov v Európe do dvoch nepriateľských táborov, až napokon d´Alembert svojou Úvahou o dynamike (1743) rozriešil doslova suverénnym spôsobom túto zbytočnú škriepku o slová; lebo o nič iné nešlo“. (Suter, cit. d., s. 366).
    Zdalo by sa však, že sporná otázka jednako nemôže tak celkom spočívať v zbytočnej škriepke o slová, keď ju vytýčil taký mysliteľ ako Leibniz proti takému mysliteľovi, ako bol Descartes, a keď človeka ako Kanta zaujímala natoľko, že jej venoval svoje prvé dielo, dosť objemný zväzok. A naozaj, ako je to len možné, že pohyb má dve vzájomne si protirečiace miery, takže raz je úmerný rýchlosti a raz štvorcu rýchlosti? Suter vec príliš zjednodušuje, keď hovorí, že obidve strany mali pravdu a obidve sa mýlili.«   Koniec citátu.
    Na inom mieste F. Engels hovorí:
    »Ukazuje sa teda, že spor Leibniza s karteziánmi už vonkoncom nebol nejakou obyčajnou škriepkou o slová a že d´Alembertovo „suverénne riešenie“ v skutočnosti nič nevyriešilo. D´Alembert sa nemusel so svojimi tirádami o nejasnosti názorov svojich predchodcov unúvať, lebo je práve taký nejasný ako oni. A naozaj, pokiaľ sa nevedelo, čo sa stane so zdanlivo strateným mechanickým pohybom, musela zostať otázka nejasná. A pokiaľ matematickí mechanisti ako Suter zostávajú zaťato v zajatí štyroch stien svojej špeciálnej vedy, zostávajú rovnako nejasní ako d´Alembert a budú nás musieť odbiť prázdnymi a protirečivými frázami.« Koniec citátu.

    Od Engelsovych čias sa situácia vo fyzike, a v prírodných vedách vôbec, podstatne zmenila, ale nie jednoznačne k lepšiemu.
    Ak som spomenul v piatej časti tohto článku subjektívny posudok na teóriu kozmodriftu od osoby, ktorú som nazval Kritik, spomeniem aj tento jeho názor:
    "Vedu robí vedou práve oddelenie od filozofických úvah. Výsledok experimentu je pre vedu smerodajný, a nie pocity zdravého rozumu a filozofické úvahy."
    Tak, v tomto podstatnom momente, sa nezhodneme.
    Výsledky experimentov, konaných bez dostatočného nadhľadu nad problematikou, môžu byť jednak nesprávne vyhodnotené, a - aj v tom najlepšom prípade - vedú len ku fyzikálnym koncepciám, ktoré ja označujem pojmom "fyzikálne modely". Tieto modely síce postačujú ako východisko na riešenie mnohých konkrétnych (aj veľmi praktických) úloh pomocou matematiky (ako vysoko sofistikovaného nástroja pre tento účel), ale nič nehovoria, resp. nedostatočne hovoria o príčinách vecí a dejov; nevysvetľujú, prečo je niečo - v systéme objektívnych prírodných súvislostí - práve tak, a nie inak.
    Môj otec mi povedal, keď som bol ešte len v druhom ročníku základnej školy, že ohľadom matematiky mi nemôže viac pomôcť, pretože jeho vedomosti tu končia. Nebol to teda žiaden matematický génius, ale mal bohaté skúsenosti s ľuďmi. Pamätám si jeho výrok, že niektorí ľudia sú tak veľmi sprostí, ako ďaleko vidia. Pri troche dobrej vôle by som ho mohol považovať za ekvivalentný s Einsteinovým výrokom, ktorý údajne povedal, že nekonečné sú len dve veci - ľudská hlúposť a vesmír - pričom pri tom druhom si nie je celkom istý.
    Aj moja mama mala jednu írečitú sentenciu - ohľadom myslenia - ale, žiaľ, nie je publikovateľná.
    I preto som si zaumienil, že pri myslení budem obzvlášť opatrný, dôsledný a trpezlivý. Že sa budem spoliehať predovšetkým na tzv. "zdravý rozum", ktorý potrebuje pre účinnú kontrolu vykonaných myšlienkových operácií predovšetkým názornosť predstáv. Kam moje predstavy nesiahajú, tam sa ani nepokúšam "filozofovať".  
    Jednými z výsledkom môjho celoživotného teoretického úsilia, podľa týchto predsavzatí, sú aj tu vyslovené myšlienky. Mohol by som obrazne povedať, že som k nim dospel akousi "iteračnou" metódou, keď som sa snažil vytrvalo porovnávať a zmysluplne kombinovať najrôznejšie momenty v oblasti mne známeho vedenia. Ak to niekto označí za filozofovanie - prípadne za plané filozofovanie - prosím, nech sa páči! Ale vďaka filozofii som si osvojil dialektickú metódu a dnes som toho názoru, že popri experimentálnom získavaní faktov je to najlepšia vedecká metóda práce, veľmi efektívna pri ich zhodnocovaní a začleňovaní do ucelených koncepcií.
    Preto mi bolo dopredu jasné, aký bude ohlas a prevažný postoj k tu nadneseným myšlienkam. Málo ľudí je na Slovensku pripravených na to, aby okamžite pochopili ich význam. Na slovo mi neuveria, a na Web of Science, odkiaľ by tieto myšlienky brali ako "hotovú vec", sa o tom ešte nemôžu dočítať.
Ale o to nejde. Je mi totiž rovnako jasné, že ak sa nad nimi teraz nezamyslia kompetentní vzdelanci - nie len fyzici, ale aj filozofi (ktorým sa takto prírodoveda opäť môže priblížiť) - nerozpracujú ich do všemožných dôsledkov a neobohatia tak poznanie vlastnou prácou... je len otázkou času, kedy tieto myšlienky "presiaknu" do sveta.
    A raz sa napokon stane, že sa oblúkom (možno zdokonalené) vrátia do svojho rodiska, do svojej domoviny - zázračnej malej veľkej krajiny - kde sa im azda ujde aj najnovší, domáci "nástenkársky" hit - štatút "good idea slovak".

    (Pokračovanie.)

 


 

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

SVET

Všade sú míny, dávajte pozor, kam šliapete. Oslobodzovanie Mosulu potrvá

Islamský štát nemá veľkú šancu ubrániť svoje najväčšie mesto. Zároveň nemá kam ujsť a civilistov berie ako rukojemníkov.

EKONOMIKA

Rumuni aj Bulhari sú na tom s dôchodkami lepšie ako Slováci

Oveľa lepšie vyhliadky má Česko, Poľsko, Maďarsko, Rumunsko a Bulharsko.

KOMENTÁRE

Dráždenie čínskeho draka

Donald Trump si už stihol pohnevať Peking. Zrejme to nebolo nedorozumenie.


Už ste čítali?