A newtoni dinamikával kapcsolatos megismerési problémák

A mult század második felétől kezdődőleg a legújabb ko-rig a newtoni dinamika fogalmairól és elveiről számos ismeret-elméleti megjegyzés merült fel. Lényegben véve valamennyi arra a határmesgyére vonatkozik, amelyben a tapasztalat a gondólattal érintkezik.

A relativitási elmélet híveinek részéről [48, 38] ismételten elhangzott a kifogás, hogy a tétlenségi mozgás törvényének a dinamika élére való állítása nincs -megokolva, mert ezt a moz4

gást soha senki sem tapasztalja, ellenben általános tapasztalat az, hogy minden test ugyanazzal a gyorsulással esik.

A kifogás nem jogosult, mert a tétlenségi mozgás és a szabadesés között a tapasztalat és a gondolat szerepe

szempont-jából nincs különbség. Egyik úgy mint a másik a tapasztalat elemeiből gondolati folyamatokkal alakult ki, közvetlenül tehát egyik sem tapasztalható. A tétlenségi mozgás az erőmentes tér, a szabad esés pedig a vákuum absztrakt fogalmát követeli.

A kettő között nincs lényeges különbség. A vákuum is oly te-ret jelent, amely "l gondolatilag minden más erő el van távo-lítva, csupán a nehézségi erő marad meg benne. Sem az erő-mentes teret, sem a vákuumot tapasztalható alakban előállítani nem lehet.

De más szempontból sem állja meg a helyét az említett kifogás, mert alapelv nem is lehet közvetlenül tapasztalható tény. Valamennyi alapelvünk nem a közvetlen tapasztalatot, hanem absztrakt fogalmak absztrakt vonatkozását fejezi ki. Ez a megállapítás természetesen a relativitási elméletben szereplő

fogalmakra és elvekre is érvényes.

De maguk a relativisták is fényes bizonyítékát adták an-nak, hogy kifogásuk nem helyes. Ugyanis ők is elméletük élére► a tétlenségi mozgás elvét állítják. Mert a részleges relativitási elv nem más, mint a tétlenségi mozgás elvéből vont talán nem egészen jogosult matematikai alakú következtetés. Az általános relativitási elv azt még kiterjeszti tetszés szerinti moz-gó rendszerekre. A tér-idő négyméretű rendszerének geodetikus vonalán való mozgás tétele nem egyéb, mint a tétlenségi moz-gás elvének általánosítása. Ha sikerült volna az általánosítást még messzebb vinni, amire számos matematikai elme törekedett, az elektromos és mágneses erők is el lettek volna tüntetve és a tér-idő újabb szerkezetet kapott volna úgy, hogy benne min-denfajta mozgás tisztán tétlenségi mozgásként lett volna gon-dolatilag előállítható. A relativitási elmélet valójában úgy te-kinthető, mint a tétlenségi mozgás elvének legmesszebbre vitt általánosítása.

Az ellene felhozott legelső kritikai megjegyzések azt kifogásolták, hogy nincs benne megmondva, mire vonatkozólag egyenes vonalú a pálya. Az a mozgás ugyanis, amely a Földhöz képest egyenes vonalúnak látszik, a Napról nézve nem az, ha-nem csigavonalszerű [90, 18; 73, 112].

Hasonló kifogás volt az is, hogy a törvényben nincs meg- mondva, mely időegységek alapján kell az egyenletességet meg- állapítani. Az idő egyenletessége ugyanis szintén nem tapasz-talati adottság, hanem függ attól, milyen időegységgel mérjük.

Általában pedig az az ellenvetés, hogy Newton törvényei-ben nincsenek megjelölve a térbeli és időbeli koordinátarend-

1!3 szerek, amelyekre vonatkoztatva érvényesek. E felfogás szerint tehát természeti törvények érvényességét csak úgy lehetne meg-állapítani, ha a tőlünk függetlenül végbemenő kozmikus törté-nésekben tapasztalatilag adva volna olyan koordinátarendszer és olyan időmérési módszer, amelyet a tőlünk független ter-mészet kényszerítene reánk és így részünkre szükségszerűleg következnék, hogy minden mozgást erre a rendszerre kell vo-natkoztatni és az időt is ezzel kell mérni.

A hiányok eltüntetésére és a törvények szigorú megfogal-mazására különféle módszerek gondoltattak ki.

Neumann C. szerint föl lehet tenni, hogy a mindenség-ben van egy úgynevezett Alfa-test, amely abszolúte nyugszik és akkor a tétlenségi mozgás pályája a testre vonatkozólag egyenes. Az egyenlő időközöket pedig a tétlenségi mozgást végző test egyenlő útjaival kell mérni [90] .

Lange viszont abban a felfogásban volt, hogy szigorú kinematikai megfontolások alapján kikövetkeztethető olyan

„inerciál"-rendszer, amelyre vonatkozólag a tétlenségi mozgás törvénye szigorúan érvényes [73] . Ez ugyan nem sikerült, azon-ban az inerciál-rendszernek, mint olyan koordinátarendszernek a fogalma, amelyben Newton mozgási törvényei szigorúan ér-vényesek, megmaradt a tudományban és különösen a relativi-tási elmélet használja sokszor.

Ugyanebbe a gondolatkörbe tartoznak mindazok a kifo-gások, amelyek az abszolút tér és az abszolút időre vonatkoz-nak. A 20. század fizikusainak, akik már a szigorú és szabatos matematikai definíciók fogalomkörében növekedtek fel, feltűnt az abszolút tér és az abszolút idő szó és arra a meggyőződésre ju-tottak, hogy ezekhez a szavakhoz fizikai értelmet fűzni nem lehet. Tehát arra következtettek, hogy Newton törvényeinek sem lehet értelmet adni, mert azok az abszolút térre és időre vonatkoznak.

Mindezek a kritikai megjegyzések az abszolút szóval űzött miszticizmusból fakadtak. A fizikusok, akik Newton dinamiká-ját kétszáz éven át használták, nagyon jól tudták, hogy úgy-nevezett „abszolút" vonatkozási rendszer nincsen. A dinamika törvényeit tehát az eset szerint a legkülönfélébb vonatkozási rendszerekben fejezték ki. Mozgó testeken végbemenő mozgá-soknál maguk ezek a testek adták a vonatkozási rendszert, te-hát az egyenes vonal megállapításának, valamint a távolság-mérésnek az alapját. A földi mozgásoknál a Föld szilárd teste határozza meg a vonatkozási rendszert. Ha azonban hosszabb ideig tartó mozgásokról volt szó, amikor a Föld tengelyforgá-sának hatását is tekintetbe kellett venni, akkor a Föld közép-pontján át fektetett és az állócsillagok helyzete által meghatá-rozott rendszer szolgáltatta a szilárd vonatkozási rendszert.

A bolygók mozgásánál a Nap középpontján át fektetett és va-lamely állócsillag által meghatározott rendszer került a helyébe.

A csillagászok az állócsillagok saját mozgásának megállapítá-sakor ,szintén választott vonatkozási rendszert használnak és ezekből egy fundamentális rendszermegszerkesztésére törek-

szenek. ^.

Newton törvényei kisebb-nagyobb közelítéssel minden esetben beváltak. Nyilvánvaló tehát, hogy nincs szükség minden esetre alkalmazható egyetlen vonatkozási rendszerre, hanem minden adott problémánál magától adódik az. Az időmértékek tekintetében sem különösen igényesek e törvények, megelég-szenek a konvencionálisan megállapított közhasználatú idő -mértékkel, melyet óráink mutatnak.

• A newtoni dinamika törvényeit semmiképpen sem illeti meg az „abszolút" jelző. Sőt ellenkezőleg, jellegzetes formái az esetekhez alkalmazkodó relatív megismeréseknek. Ha az alapo-kat kellő analízisnek vetjük alá, ki fog tűnni, hogy a relativi-tási elméletet inkább illeti meg ez a jelző, mint Newton dina-mikáját.

A newtoni fizika a mozgási jelenségek gondolati el őálla-tására készített fogalomrendszer. A mozgási törvények nem . fejezik ki közvetlenül a tapasztalatot, nem is következményei valamilyen feltételezhető „apriori" igazságoknak, önkényesen megszerkesztett matematikai igazságoknak sem tekinthetők, hanem olyan elvek, amelyek az emberi értelem fokozatos f ej-lődésében a tapasztalat elemeiből gondolati átdolgozással ala-kultak ki; érvényességük köre minden egyes esetben külön meg-állapítható.

A felhasznált fogalmak két fő típushoz tartoznak. 'Az egyiket a pont és az egyenes, a másikat az erő és a tömeg kép-viseli. A négy fogalom maga is át- meg átszövi az egész dina-mikai rendszert és új fogalmaknak alkotó elemeivé is vált.

A pont és az egyenes határátmeneti fogalmak. Belőlük épültek fel a tér és az idő fogalmai. A hátteret ezek alkotják.

Minden adott esetben azonban visszavezethetők érzékelhető testekre. Az erő és a tömeg az okfogalmak csoportjába, tartozik.

Bennük az emberi értelem a maga szuverénitásának alapján az ember saját működésének formáját nézi. bele a természetbe.

Ezek vezetik a gondolatot és ha sikeresen töltik be szerepüket, az értelemtől tapasztalati meghatározást is kapnak és tapasz-talatilag ellenőrizhető fogalmakká alakulnak. A dinamikai tör-vények feladata kettős. Egyrészt a tapasztalat nagy kiterjedésű tömegének áttekintését és egyszerű leírását teszik lehetővé, más-részt a legfelsőbb `és sokszor bevált feltételeket adják meg szá-munkra, amelyekből a jelenségek lefolyására következtetni :lehet.

' l';/ .e.~1 Tehát nem lezárt abszolút igazságok, hanem további fej-lődésre, újabb elvek vagy újabb fogalmak becsatolására alkal-mas tételsorozatok, amelyek tapasztalati igazolásoknak vannak alávetve.