Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Fyzikální posloupnost místo etheru
Při formulaci základních zákonů fyziky byla vždy tendence vyhnout se představě ,že přítomnost nějakého tělesa na určitém místě by mohla mít vliv na jiné těleso někde jinde.Jednoduchým příkladem je mechanický zvonek u dveří.Zatáhneme za rukověť u dveří a zvonek zazvoní na druhém konci domu.Nespokojíme se s vysvětlením,že rukověť působí přímo určitou silou na zvonek:víme ,že existuje drát,který je spojuje,a že rukověť pouze napíná drát k němuž je připevněna.Zatáhneme-li za rukověť,každý kus drátu se napne a tím natáhne a tím natáhne sousední kus drátu:tak se zatažení přenese až ke zvonku.
Vysvětlují zákony mechaniky a pružnosti[editovat]
Rozhodujícími zákony pro vysvětlení těchto jevů jsou zákony mechaniky a zákony pružnosti.Zákony pružnosti tvrdí,že každý kus drátu bude klást velký odpor jakékoliv snaze jej napnout.
Lokální zákony[editovat]
Jak zákon mechaniky,tak zákony pružnosti se zde uplatňují jako lokální zákony,které se budou týkat chování drátu v kterémkoliv jeho bodě.
Kumulace působení na drátu[editovat]
Rozdíl mezi tímto příkladem a skutečným působením na dálku se stává zvlášť důležitým,jde-li o drát velmi dlouhý,např.drát ovládající návěstidlo podél železniční trati.Malá protažení drátu vlivem napětí,které na něj působí je kumulativní.Návěstidlo na druhém konci drátu se proto nezačne pohybovat hned,jak železničář zatáhne za rukověť,k níž je drát připojen.V důsledku své průžnosti drát přináší pohyb pouze konečnou rychlostí.
Zákony působení na dálku a KONEČNOST[editovat]
OBJEV ELEKTŘINY NÁS POSTAVIL PŘED JINOU SITUACI. Podle Coulombova zákona by se zdálo,že náboj v jednom bodě může být ovlivněn přímo přítomností jiného náboje někde jinde.Je proto přirozené zeptat se,zda by nemohl existovat nějaký zprostředkující činitel,který by toto působení přenášel.Nejdřív byly činěny pokusy uchýlit se k myšlence o mechanickém prostředí,které by takové působení přenášelo.Bylo nazváno "ether".
Aby vyhovoval požadavkům,které se na něj kladly,musel by ether mít některé zcela zvláštní vlastnosti.Musel by vyplňovat celý prostor,protože elektrické síly se dají přenášet z jednoho bodu prostoru do druhého.Rovněž by měl prostupovat všemi hmotnými tělesy,neboť působení elektřiny se dá přenášet také všemi tuhými tělesy,které nejsou vodiči elektřiny.
Kdyby ether byl pružným prostředím,které by mohlo přenášet elektrický rozruch stejně jako napětí nebo posunutí,musel by být nesmírně tuhý,aby mohl přenášet působení velkou rychlostí.Zároveň by musel dovolovat,aby jím procházela tuhá tělesa bez znatelného odporu nebo tření.
Pohyb v kruhu[editovat]
Takový ether by byl zcela nepodoben jakékoliv pružné látce,kterou známe ze zkušenosti.Pokus vysvětlit elektrické síly tímto způsobem proto nebyl zcela přitažlivý.Nakonec se tato představa stala absurdní,když se poznalo,že zákony pružnosti nejsou základní zákony přírody.Dále uvidíme,že chování pružných těles se dá pochopit z chování atomů,které je tvoří a ze sil působících mezi těmito atomy.Poznáme rovněž,že tyto síly mezi atomy jsou v poslední instanci působeny silami elektrickými.Kdybychom se proto pokoušeli vysvětlit elektrické síly pomocí pojmů teorie pružnosti ,pohybovali bychom se jenom v kruhu.
Svázání v bodech[editovat]
Tak byli fyzikové nuceni vzdát se představy mechanického prostředí.Mohli však nadále zastávat představu lokálních zákonů.Tyto zákony popisují chování elektrického pole a svazují elektrické pole v jednom bodě prostoru s elektrickým polem v sousedních bodech. Co toto elektrické pole je nemůžeme vysvětlit lépe,než dovedeme vysvětlit pojmy hmota a síla.Každý z těchto dvou pojmů odvozuje něco,co bylo odvozeno z naší zkušenosti.Tyto pojmy nutně potřebujeme k tomu,abychom popsali přírodní zákony.Rozdíl je pouze v tom,že pojmy hmota a síla odvozujeme ze zkušenosti přímo dostupné našim smyslům,zatímco pojem elektrického pole byl vytvořen na základě pokusů vědce,který zkoumal přírodní zákony.
Fyzikální posloupnost[editovat]
Pojmy hmota a síla byly odvozeny z naší zkušenosti dostupné našim smyslům.Tyto pojmy nutně potřebujeme,abychom popsali přírodní zákony.A zkoumáním přírodních zákonů jsme dospěli k pojmu pole.Na základě smyslových zkušeností jsme vytvořili přírodní zákony.Na základě zkušeností s nimi jsme poznali pole.
Až dosud jsme se zabývali pouze elektrostatikou nebo magnetostatikou,tj.elektrickými náboji a magnety v klidu.V tomto stadiu činit rozdíl mezi rovnicemi pole a představou působení na dálku je čistě věcí vkusu.Našli jsme zákony elektrického pole,jež jsou zcela rovnocenné Coulombovu zákonu a můžeme použít buď tohoto zákona nebo zákonů pole.Později však uvidíme,jako v příkladu ovládání návěstidla na dálku zatížením drátu,že i u elektřiny je působení síly přenášeno konečnou,i když velkou rychlostí.Abychom to mohli respektovat,musíme použít představy pole.
Rozdíl dualit[editovat]
Zatímco Coulombův zákon připouští přenášení síly na dálku nekonečnou rychlostí,což je přípustné pouze v elektrostatice nebo magnetostatice,dualita Coulombova zákona,zákony pole, připouští přenášení síly pouze konečnou rychlostí,což je potřeba v elektro a magnetodynamice.