Velký Galileo: princip relativity a mechanické transformace

Velký italský vědec a přírodovědecGalileo Galilei měl trvalý historický dopad na rozvoj nejen konkrétních vědy: fyziku, mechaniku, astronomii, ale také vyvinul některé základní zásady pro rozvoj vědy obecně, princip relativity Galileo, transformace Galileo má významný vliv na formování dnešní obraz světa.

Vědecká motivace k objasnění principu GalileoRelativnost se stala pochybností ve věrnosti formulací, které odrážejí zrychlení pohybu těles. Jak je známo, při absenci zrychlení pohybu systému vzhledem k nějakému jinému referenčnímu systému bude urychlení těla vzhledem k oběma těmto systémům konstantní.

Protože dříve, podle Newtonových zákonů,bylo namístě tvrdit, že právě akcelerace je hlavním parametrem popisujícím kinematiku těl (Newtonův zákon 2), pak síly mohou záviset pouze na poloze a velikosti rychlostí těl. Galileo zpochybnil tuto závislost na základě toho, že v tomto případě budou všechny rovnice mechaniky mít stejnou formu v libovolném referenčním rámci. Prohlášení, které předkládá Galileo, princip relativity, tvrdí, že zákony mechaniky nemohou záviset na systému, ve kterém jsou zkoumány. Tento princip může být jednodušeji zastoupen v akcích takto.

Například pokud experiment provádíme současně ve dvou místnostech, kde se jeden pohybuje relativně k druhému, výsledek našeho experimentu bude stejný pro obě místnosti.

Požadavky formulované společností Galileo,princip relativity, byly vnímány jako postulát. Spolu se zákony Newtonu měly tyto závěry Galileo, stejně jako jeho transformace, významný vliv na vývoj mechaniky jako vědy.

Transformace systému Galileo v oblasti mechaniky jsou taképrakticky změnilo mnoho převládajících myšlenek o mechanických procesech. Zejména zákony transformace souřadnic, které se vyskytují při přechodu z jednoho referenčního rámce na jiný, předpokládají tentýž čas, a proto se vyvíjí pojem "absolutní čas". V tomto případě se zdá, jaký Galileo prohlásil, princip relativity, jako zvláštní případ konceptu Lorentz a je použitelný pouze pro malé rychlosti (samozřejmě vzhledem k rychlosti světla).

Je třeba říci, že před Galileo, fyzikatéměř universálně studoval díla Aristotla, potvrdili metafyzické představy o přírodě a člověku. Pokud jde konkrétně o fyziku, Aristotle například tvrdil, že rychlost pádu těla je přímo úměrná jeho hmotnosti a že jakýkoli pohyb nastane, pokud je ovlivněn "stimulem". Galileo vyvrátil tyto závěry a formuloval ty správné, které odrážejí skutečné procesy pádu a závislost rychlosti na hmotě těla, jak se pohybuje.

Formulaovaný mechanický principGalileoova relativita byla poprvé navržena v knize "Dialog o dvou systémech světa". V nejjednodušším vyjádření to zní takto: u objektů, které se pohybují rovnoměrně, tento pohyb neovlivňuje pouze ty předměty, které se na tomto pohybu neúčastní. Toto prohlášení umožnilo vědcům úplně vyvrátit některé postuláty astronomického heliocentrismu, které uvádějí, že samotný fakt rotace Země ovlivňuje průběh událostí, k nimž dojde.

Co tvrdí Galileo, principrelativnost, její mechanistické transformace, filozofické uvažování se stalo základem objevu mnoha zákonů fyziky po smrti velkého vědce. Ty zahrnují například zákony o zachování energie, zákony kyvadla a distribuce kmitočtu, předpověděl a dokonce uvedl do oběhu takový základní fyzický pojem jako moment síly.