В який момент немає інерції

В який момент немає інерції


Інерція не зводиться тільки до її механічних проявів. Все суще обов 'язково чинить опір будь-яким впливам, інакше світ не зможе існувати. Видимих проявів інерції може і не бути, але сама вона не пропадає нікуди і ніколи.

Інструкція

1.

Інерція - це дуже просто?

По-латині inertia - лінь, косність, бездіяльність, лежебочество. Від цього в шкільній фізиці інерцію розуміють як здатність фізичних тіл чинити опір будь-якій зміні їх швидкості. Якщо тіло покоїться і його швидкість дорівнює нулю - як якесь "небажання" тіла зрушити з місця. Здатність тіла опиратися механічному впливу, його "лінь", виражається особливою характеристикою - масою. Вантажного лежебоку важче спихнути на підлогу і змусити рухатися, ніж перейшов його ".Шкільну" інерцію добре демонструє досвід, показаний на малюнку. Якщо смикнути різко, завжди рветься нижня нитка - інерція важкої кульки не дає їй помітно зрушити з місця за час ривка. А якщо тягнути з меншою силою, але плавно, то завжди рветься верхня нитка, так як її тягне не тільки сила руки, але і вага кулька. Тіло опирається впливу з деякою силою, це і є сила інерції. Лежебока не дасть просто так стягнути себе на підлогу, він впирається. У класичній фізиці інерція, або інертність, і сила інерції одне і теж - сила опору тіла впливу. "Інерція" говорять просто короткості заради. Звідси слід простий висновок: немає сили опору - немає інерції. Інерція тіла зникає в той момент, коли нього ніщо і ніяк не діє. Пасажир судна, що йде морем з повний штиль, у своїй каюті ніяк не впізнає його швидкості, поки судно не зробить поворот (з 'явилася деяка бічна швидкість) або не налетить на мілину і судно не буде гальмуватися.

2.

Не все так просто

Проте вже в класичній механіці для вирішення практичних завдань довелося ввести три сили інерції: ньютонову, даламберову і ейлерову. За величиною і розмірністю вони однакові, але математично описуються по-різному. Вчені добре знають, що така ситуація - симптом тривожний; значить, ми тут чогось непорозуміємо. Той факт, що в невагомості (скажімо, при вільному падінні в порожнечі) інерція діє як ні в чому не бувало, змусив ввести для будь-якого тіла дві різні, і в той же час однакові, маси: інертну, що дає здатність чинити опір впливам, і важку, від якої залежить вага тіла. Мовчазно передбачалося, що інертна і важка маси в точності рівні один одному, але строго їх тотожність не доведена і донині. З відкриттям бозона Хіггса, елементарної частинки, що надає тілам масу, і, відповідно, інерцію, фізики взагалі почали уникати суперечок і маси. Складається враження, що вони і самі перестали розуміти, що ж все-таки хочуть дізнатися. А як щодо інерції зору? Культурної інерції? Інерції зображення на екрані комп 'ютера, за яким ви, шановний читач, зараз сидите і читаєте цю статтю? Вони, і великий натовп інших інерцій - поняття не відволікані, а цілком конкретні. З їх допомогою фахівці різних галузей роблять свою роботу і отримують оплату за її результатами.

3.

Ентропія, ентальпія, інерція

Питання починає прояснюватися, якщо прийняти, що маса - лише приватний, і досить обмежений, випадок прояву інерції. Тоді залишається підхід з найнадійнішої і універсальної позиції - енергетичної. Його основи заклав у XIX столітті Джозія Віллард Гіббс. Гіббс ввів у науку два поняття - ентропію і ентальпію. Перша характеризує прагнення всього в світі розсіяти свою енергію і перетворитися на хаос. Друга - властивість окремих шматків хаосу організуватися в деякий порядок. Повний хаос і абсолютний порядок означають одне і те ж - смерть всього сущого. У хаосі все переплутано до повної однорідності і нічого не змінюється і, значить, нічого не відбувається. В абсолютному порядку просто нічого не змінюється і нічого не відбувається. У живому світі хаос і порядок взаємопов 'язані і взаємно доповнюють один одного. У наш час, як конкретно порядок породжує хаос, а хаос - порядок, вивчає спеціальна наука, теорія хаосу. Насправді це складна і сувора наукова дисципліна, а зовсім не те, що показано в голлівудському фільмі. До чого тут інерція? Але ж наш світ живе. У ньому щось відбувається, щось змінюється. Це можливо тільки в тому випадку, якщо не тільки масивні тіла, але і все взагалі обов 'язково чинить опір будь-яким впливам. Інакше відразу встановився б або повний хаос, або абсолютний порядок. Або вони без всяких проміжних змін переходили б один в одного.

4.

Інерція і причинність

Друге, і не менш важливе і всюдисуще, прояв загальної інерції - принцип причинності. Суть його на перший погляд проста: все, що відбувається, трапляється чомусь, і слідство неодмінно слідує за причиною. Інерція проявляється в тому, що між причиною і наслідком повинен пройти деякий проміжок часу. Інакше світ миттєво прийде або до повного хаосу, або до абсолютного порядку, і помре. Принцип причинності набагато складніший і глибший, ніж може здатися. Найпростіший приклад - фраза з детектива або вестерну: "Він так і не почув пострілу, який його вбив". Чому? Стріляли в спину, а куля летить швидше звуку. А ось приклад, більш складний для розуміння. Уявімо собі червяка, що риється в землі. Він сліпий; найбільша швидкість, зрозуміла йому - швидкість звуку (хвиль стиснення) в ґрунті. Хробак відчуває поштовх ззаду. Если он разумен и разрабатывает свою червячиную физику, он попытается найти его причину, тем более что и другие червяки не однажды замечали точно такие же толчки. Але як хробак не пижиться, нічого у нього не виходить: виходять заумні викладки, ні з чим не кмітливі висновки, нерозв 'язні протиріччя. Чому? Тому, що поштовх у ґрунті породила ударна хвиля від понадзвукового літака, який пролетів. Коли черв 'як відчув поштовх ззаду, літак був уже далеко попереду. Це не означає, що теорія відносності невірна і ми вважаємо інерцію нашого світу вираженою через швидкість світла тільки тому, що не можемо сприймати нічого швидше, а свої прилади робимо під наші органи почуттів. Можливо, є світи, де інерція в мільйони, мільярди, трильйони разів менша, ніж у нашому і максимальна швидкість передачі сигналів у стільки ж разів більша. Але світ, де хоч щось хоч на мить виявиться позбавлений інерції, неможливий. Він відразу ж загине і припинить своє існування.

5.

Підсумок

Підбиваючи підсумки, можна сказати наступне:Перше. Інерція як здатність всіх у світі об 'єктів і явищ чинити опір будь-яким впливам, існує завжди і скрізь. Вона - невід 'ємна властивість будь-якого світу, і будь-який світ без інерції нежиттєздатний. Друге. При відсутності помітних впливів на об 'єкт або явище помітних проявів інертності також не буде. Третє. Відсутність помітних проявів інертності не означає відсутності на нього будь-яких впливів. Можливо, вплив є, і інерція проявляється, у сфері, яку ми не можемо сприймати безпосередньо або досліджувати за допомогою приладів.