Опубликованное в 90-х—10-х. Методика, математика, система образования - страница 21

Представим себе, говорил Галилей, корабль, который плывет вдали от берега, плывет равномерно и прямолинейно, трение о воду незначительно… Мы в наше время можем себе представить космический корабль, чтобы уже полностью избавиться от трения. И внутри этого корабля ставятся разные эксперименты. И устанавливаются законы природы. И вот эти законы природы на движущемся равномерно и прямолинейно корабле – точно такие же, как и на берегу. И таким образом, если люди на корабле находятся в замкнутых лабораториях, не имеют возможности посмотреть на звезды, они не смогут определить, движется их лаборатория или покоится. Это принцип относительности Галилея. Он означает, что понятие «движение» или «покой» ОТНОСИТЕЛЬНО. Можно говорить о двух группах понятий: относительные и абсолютные, в зависимости от того, меняются ли они при переходе от одного наблюдателя к другому. (Например, то, что мне кажется «правым», наблюдателю, стоящему передо мной, представится «левым», так что эти понятия – из первой группы.) Галилей перевел понятия «движение» и «покой» в группу относительных.

Этот принцип при эксплицитном (развернутом) формулировании включает такие понятия, как «инерциальная система», «законы природы» и т. д. Достаточно логических проблем связано с этими вещами, но основные идеи Галилея вполне ясны.

Конечно, и на берегу, и в море лаборатория на Земле не будет обладать полной инерциальностью, поскольку Земля вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца, а вращение – это не совсем прямолинейное движение. Но с достаточно большой степенью точности траектория нашего движения является прямолинейной, так как маленькие кусочки окружности являются почти прямолинейными. И даже если эти системы (Земли и Солнца) будут двигаться одна по отношению к другой с большой скоростью, практически никто ничего не заметит. С точки зрения Галилея, и замечать будет нечего. Заслуга Галилея состояла не в том, что он доказал, что Земля движется вокруг Солнца. Он объяснил, ПОЧЕМУ МЫ ЭТОГО НЕ ЗАМЕЧАЕМ.

Я не могу определить, движусь ли я или покоюсь, если я ОДИН. Я должен иметь другую систему отсчета, относительно которой я буду двигаться или покоиться. Не существует абсолютного покоя. Понятие «покой» также является относительным. И среди инерциальных систем, которые находятся относительно друг друга в состоянии равномерного и прямолинейного движения, ни одна не может претендовать на звание абсолютно покоящейся системы. Именно ЭТО является наиболее фундаментальным достижением Галилея. И это-то и было наиболее антитеологическим, опасным с точки зрения теологов того времени, той эпохи положением. Потому что Бог представлялся как некая Абсолютная Неподвижность. А теперь, после Галилея, любая неподвижность оказалась понятием субъективным, относительным, понятием первой группы.

Это было теоретическое, абстрактное утверждение. Но мы воспринимаем принцип Галилея как эмпирически (то есть на опыте) установленный закон природы. И действительно, Галилей опирался на массу опытов. После Кеплера, который установил более точную форму планетных орбит, Солнечная система оказалась «вычислимой по Галилею» гораздо более компактно и точно, чем по Птолемею. Были еще исследования, связанные с поведением маятника (Фуко). Маятник должен качаться в одной плоскости, и вращение Земли приводит к тому, что маятник смещается относительно Земли. Следовательно, Земля вращается.