Ryszard Ochodzki Napisał(a):
-------------------------------------------------------
> jezeli w twierdzenie Newtona podstawisz predkosc swiatla to dostanies idiotyzm jako wynik. No chyba z tym sie
> zgodzisz?
> Zapewne odnosi sie tez do wywodow Newtona?
Trafna uwaga! Zaraz to wyjaśnię.
Model (teoria) to oczywiście coś innego niż rzeczywisty "obiekt", który taki model opisuje. Idealizacja. To często i w fizyce się miesza (pewien fizyk nazwał to "chorobą pigmalionizmu" u fizyków). W szczególności, taki model opisuje tylko jakiś wycinek rzeczywistości (choć niektórzy wierzą, że kiedyś powstanie TOE, Theory of Everything w fizyce :) ).
Dodatkowo - i to jest tutaj istotne - taki model, dajmy na to mechanika Newtona - opisuja tylko pewne klasy (ZAKRES) zjawisk, a nie wszystkie zjawiska fizyczne. I tak np. mechanika Newtona opisuje ruchy ciał materialnych, ale już nie opisuje zjawisk optycznych, albo elektromagnetycznych. Na tej samej zasadzie, jak po ekonomii nie spodziewamy się, że mogłaby opisywać reakcje chemiczne, albo ewolucję gwiazd.
Jak się później okazało (Newton tego nie wiedział i w tym sensie można mówić, że się mylił, a nawet że ta teoria jest "nieprawdziwa"), 3 wieki po Newtonie zauważono, że ten model nie stosuje się także do zjawisk mechanicznych, m. in. JEŚLI ruch odbywa się z prędkością zbliżoną do "c" (prędkość światła).
I w tym zakresie model Newtona jest błędny - zupełnie nie działa i prowadzi do nonsensów.
Ale, ponieważ status mechaniki jest calkiem porządny, wkrótce po tym odkryciu sformułowano prawa
mechaniki relatywistycznej, która dobrze opisuje wszystkie ruchy ciał materialnych, także i te z prędkością dowolnie bliską "c".
Co teraz można powiedzieć o m. Newtona? Można matematycznie pokazać, że w granicy v/c -> 0 równania relatywistyczne stają się identyczne z równaniami Newtona. Czyli, m. Newtona jest granicznym przypadkiem dla powolnych ruchów (powolnych względem c = 300 000 000 m/sek = 10 800 000 000 km/godz. - całkie duża prędkość :) ). Ergo, m. Newtona można traktować jako PRZYBLIŻENIE m. relatywistycznej i nawet błąd daje się łatwo oszacować (zwykle proporcjonalny do v/c = beta ).
Dokładnie analogicznie sprawa wygląda, jeśłi zechcesz uwzględnić ruchy ciał bardzo małych, o rozmiarach atomu lub mniejszych i bedzie trzeba wtedy przejść do m. kwantowej, albo do ciał o wielkich masach i uwzględnić efekty grawitacyjne ogólnej teorii względności. Zawsze w granicy (małych prędkości, większych ciał, niezbyt ogromnych mas) dostaniesz zwykłą m. Newtona. A tame teorie będą opsywały odpowiednio efekty dużych prędkości, "kwantowe", silnych pół grawitacyjnych.
Jeśli chcesz powiedzieć, że w związku z tym m. Newtona jest "niepoprawna" to właściwie mogę się zgodzić. Ja bym powiedział, że "obowiązuje w pewnym zakresie". Ale w tym zakresie, w jakim obowiązuje nie może być basolutnie żadnych wyjątków.
I "zakres" nie oznacza tutaj jakiegoś arbitrarnie dobranego zbioru eksperymentów, ale wszystkich eksperymentów, w których spełniony jest jeden ściśle określony warunek: prędkości ciał są znacznie mniejsza niż c.
Innymi słowy, na chłopski rozum: jak mi pokażesz jakiś układ mechaniczny, to ja Ci natychmiast (bez rozwiązywania) będę w stanie powiedzieć, czy do jego rozwiązania należy stosować m. Newtona, czy też konieczne jest zastosowanie m. relatywistycznej.
Żeby nie oszukiwać, to ja muszę przyznać, że w całej fizyce, poziom ścisłości jest jeszcze odległy od matematycznego i są teorie, w których nie udowodniono pełnej konsystencji matematycznej. Być może JESZCZE nie udowodniono, a być może one są niekonsystentne ("błędne"), pomimo że jak dotąd nie znaleziono odchyleń prewidywań modelu od eksperymentu. (ale jak wiadomo teorii fizycznej udowodnić się nie da, można co najwyżej obalić, jak zauważył Sir Karl).
Można iść jeszcze dalej z precyzją i badać czy teoria da się zaksjomatyzować, co możnaby uznać za "prawdziwą formalizację". Niestety, tutaj jest problem już na poziomie prostej arytmetyki liczb naturalnych. Niejaki Kurt Goedel (NB pod koniec życia sąsiad Einsteina z Princeton i także Madagaskarczyk z pochodzenia - ci Madagaskarczycy jak lubią porządnym ludziom siać zamęt w głowach :) ), jeszcze przed wojną dowiódł, że "zwykła" arytmetyka (i każda teoria ją zawierająca, czyli praktycznie każda nietrywialna teoria) jest "nierozstrzygalna". Czyli, na chłopski rozum: zawiera twierdzeinia, których nie można ani udowodnić ani obalić. Co gorsza takich twierdzeń jest nieskończenie wiele (!).
Z tym, że te ostatnie problemy to już jest "poziom ścisłości" (formalizacji) zupełnie nieporównywalny z wcześniejszymi razważaniami, jakby proównywac piłę łańcuchową z laserowymmikrolancetem. A konsewencje teoriopoznawcze tego ostatniego nie są jasne i do dzisiaj budzą spory ekspertów od metamatematyki...
:)