Space-time theory of Newton

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 november 2020; verifiering kräver 1 redigering .

Absolut rymd  - i klassisk mekanik  - tredimensionellt euklidiskt rum , där relativitetsprincipen uppfylls under galileiska transformationer .

Termen introducerades av Newton (tillsammans med begreppet absolut tid ) i " Matematiska principer för naturfilosofi ". För honom fungerar rum och tid som en universell behållare som har ordningsrelationer och existerar oberoende av varandra och av materiella kroppar:

… tid och rum är så att säga behållare för sig själva och allt som finns. Allt är ordnat i tiden i betydelsen successionsordningen, i rummet i betydelsen positionsordningen. I själva verket är de platser, och det är absurt att tillskriva rörelser till primära platser. Det är dessa platser som är absoluta platser, och endast rörelser från dessa platser utgör absoluta rörelser [1] .

Samtidigt noterar Newton det otydliga i vardagsterminologin:

Tid, rum, plats och rörelse är välkända begrepp. ... dessa begrepp syftar vanligtvis på vad som uppfattas av våra sinnen. Härifrån kommer några felaktiga bedömningar, för eliminering av vilka det är nödvändigt att dela in ovanstående begrepp i absoluta och relativa, sanna och uppenbara, matematiska och vanliga [2] .

Som ett sådant matematiskt koncept introducerade Newton en dedikerad tröghetsreferensram, i förhållande till vilken absolut rörelse inträffar, utan att betrakta det som en fysisk verklighet, utan talade om möjligheten att binda till vissa "oföränderliga" objekt - till exempel till fixstjärnor .


Matematisk modell

Till skillnad från Aristoteles rum och tid kan Newtons rum-tid inte längre uppfattas som kanoniskt identifierad med . Detta beror främst på frånvaron av begreppet absolut rörelse i Newtons teori. Till exempel, om du befinner dig i en tröghetsreferensram kommer inga experiment att kunna ta reda på om den rör sig enhetligt och rätlinjigt i förhållande till någon annan IFR eller inte. Därför är det omöjligt att upprätta en överensstämmelse mellan den punkt i rummet där du befinner dig vid ett givet ögonblick och en punkt i rummet från det förflutna. Eftersom Newtons teori tillåter existensen av godtyckligt stora hastigheter, kan varje punkt i rymden vid ett ögonblick motsvara vilken punkt som helst i rymden vid ett ögonblick i tiden . Därför kan varje ögonblick förknippas med "sitt eget" rum. Således är Newtons rum-tid ett fiberrum med en bas som representerar absolut tid och ett lager som representerar det relativa rummet [3] . Varje sådan bunt tillåter trivialisering (det vill säga valet av en isomorfism med en kartesisk produkt , men varje sådant val är godtyckligt och inte bättre än något annat. Detta är valet av en referensram. Valet av en referensram kan tolkas som valet av en platt affin koppling (som i grova drag bestämmer när koordinataxlar förändras över tiden) på det totala utrymmet för denna bunt, vilket uppfyller vissa naturliga antaganden: till exempel måste det på varje lager definiera de parallella standardöversättningarna av det euklidiska rummet .(2,1)-tensor, som dock helt bestäms av resultatet av att ersätta ett vektorfält i det... Motsvarande endomorfism av tangentknippet kallas vridmoment , varifrån den differentialgeometriska termen "torsion".

Anteckningar

  1. ↑ Newton, 1989 , sid. 32.
  2. ↑ Newton, 1989 , sid. trettio.
  3. ↑ Roger Penrose . Vägen till verkligheten eller de lagar som styr universum. The Complete Guide = The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe / Översatt från engelska av A. R. Logunov och E. M. Epstein. - Izhevsk: Institutet för datorforskning, forskningscentrum "Regular and Chaotic Dynamics", 2007. - P. 334. - 912 sid. - ISBN 978-5-93972-618-4 .

Litteratur