andre store tænkere, der har spekuleret i absolutte termer for rum og tid.
Newton og Mach
En af fysikkens giganter gennem tiderne var englænderen Sir Isaac Newton (1642-1727). Newton blev tidligt forlovet med sin husværts steddatter, men han blev så opslugt af sine studier på det engelske universitet Cambridge, at forholdets intensitet hastigt aftog, og forlovelsen blev brudt. Han blev – ligesom Kant – aldrig gift.
Det fortælles videre om Newton, at han, ved at betragte et æbles fald fra et træ, konkluderede, at den jordiske tyngdekraft og tyngden blandt himmellegemerne måtte være ækvivalente. I en moderne udgave er dette kendt som ‘ækvivalensprincippet’, som vi vender tilbage til på side 44. Hvorvidt historien om æblets fald er sand, er der delte meninger om. Men at ækvivalensprincippet er vigtigt, er bredt anerkendt og, som vi senere skal se, falder ting på samme måde på Månen som på Jorden.
Newton diskuterede i sit hovedværk Principia Mathematica fra 1687 den såkaldt absolutte tid:15
Hidtil har jeg fremsat definitioner af sådanne ord, som er mindre kendte, og forklaret, i hvilken betydning jeg ønsker dem forstået i den følgende afhandling. Jeg definerer ikke tid, rum, sted og bevægelse, som er velkendte af alle. Kun må jeg bemærke, at almindelige folk ikke opfatter disse størrelser under andre forestillinger end dem, de har fra deres forhold til sanselige ting. Derfor opstår visse fordomme, til hvis fjernelse det vil være passende at skelne mellem absolutte og relative, sande og tilsyneladende, matematiske og almindelige størrelser.
I. Absolut, sand og matematisk tid, af sig selv og i sin natur, flyder ensformigt uden relation til noget ydre og kaldes med et andet navn varighed. Relativ, tilsyneladende og almindelig tid er et sanseligt og ydre (enten nøjagtigt eller ujævnt) mål af varighed ved hjælp af bevægelse, som almindeligvis anvendes i stedet for sand tid; såsom en time, et døgn, en måned, et år.
Ud over hans grundlæggende skelnen mellem på den ene side det absolutte, sande og matematiske og på den anden side det relative, tilsyneladende og almindelige er en af de vigtigste ting her Newtons skelnen mellem den sande og den tilsyneladende tid. Faktisk var det den samme skelnen vi diskuterede på side 12. Her omtalte jeg, at den individuelle tid kan føles, som om den ‘flyver afsted’, mens den ‘bagvedliggende’ tid, den ‘sande’ tid, flyder af sted i et jævnt tempo, ganske af sig selv. Som du måske lagde mærke til, skriver jeg her eksplicit ‘tempo’ – for hvad kan det ellers være, der er jævnt eller ensformigt? Men ‘tempo’ er det italienske ord for tid og indgår i det danske sprog som en slags tidsskala, f.eks. i musikken. Så selv Newton (i min lidt frie fortolkning) er skyldig i at beskrive tiden ved at benytte den selv, altså en cirkelargumentation. Der er ikke noget at sige til, at vi andre finder det svært.
Efter således at have beskrevet tiden gik Newton videre til en gennemgang af ‘absolut rum’, ‘plads’ og ‘absolut bevægelse’. Et i denne forbindelse meget relevant tankeeksperimen t (der faktisk kan udføres, se appendiks A) er det såkaldte ‘beholder-eksperiment’. Vi tænker os en beholder, f.eks. en spand, fyldt halvt op med vand og i hvile. Dernæst sætter vi spanden til at rotere. I begyndelsen roterer spanden, men vandet er endnu ikke begyndt at rotere med, så overfladen af vandet er vandret. Men efter noget tid roterer også vandet pga. friktion med spandens sider, hvilket resulterer i en konkav overflade, der skyldes centrifugalkraften. Nu bremses spanden hurtigt op, hvorefter det modsatte sker: I begyndelsen roterer kun vandet, og det har derfor en konkav overflade. Igen efter noget tid er vandet bremset op og har således opnået sin oprindelige overflade. Der er altså fire situationer: 1. Spanden står stille, vandoverfladen er plan; 2. spanden roterer, vandoverfladen er plan; 3. spanden roterer, vandoverfladen er konkav; 4. spanden står stille, vandoverfladen er konkav – og til sidst situation 1 igen. Da vandoverfladens tilstand (plan eller konkav) således ikke har noget at gøre med spandens tilstand (rotation eller hvile) og derfor heller ikke med deres indbyrdes bevægelse (rotation eller hvile), må årsagen søges et andet sted. Ifølge Newton er den egentlige årsag, at vandet roterer i forhold til det absolutte rum, hvis eksistens hermed ansås for bevist.
Denne konklusion blev dog anfægtet af bl.a. Leibniz og noget senere af den østrigske fysiker Ernst Mach (1838-1916). Mach erstattede kort sagt det absolutte rum med en reference til hele universet eller ‘fiksstjernerne’, ifølge det Einstein senere kaldte Machs princip. I sin bog om mekanik fra 1893 skrev Mach desuden en kritik af Newtons opfattelse af bl.a. tid:16
En bevægelse kan være jævn i forhold til en anden. Spørgsmålet, hvorvidt en bevægelse i sig selv er jævn, har ingen mening. Lige så lidt kan vi tale om en ‘absolut tid’ (uafhængig af enhver forandring). Denne absolutte tid kan ikke måles ved at sammenligne den med nogen bevægelse, den har derfor ikke nogen praktisk og heller ikke nogen videnskabeli g værdi, ingen er berettiget til at sige, at han ved noget om den. Den er et unyttigt ‘metafysisk’ begreb.
Einstein var i nogen grad inspireret af Machs tanker, specielt at kun relativ bevægelse er reel, men i mindre grad af Machs opfattelse af videnskaben som sådan. I de senere år af sit liv følte Mach sig forfulgt af postulater om at være en forløber for Einstein med hans relativitetsteori – en beskyldning, han på det kraftigste dementerede, da han mente, at både relativitetsteorien og atomteorien måtte være forkerte. Men med sine betragtninger omkring det absolutte har Mach været inde på et emne, der endnu – næsten 100 år efter – er ‘moderne’.
Der er stadig en livlig debat om, hvor ‘bevægelse’ eller ‘inerti’ kommer fra, og hvad det skal regnes i forhold til. Men under alle omstændigheder er det fascinerende at udføre beholder-eksperimentet hjemme i køkkenvasken, og derved med Mach bevise eksistensen af resten af universet eller med Newton det absolutte rum. Konsekvenserne af eksperimentet med den roterende spand er mere svimlende end den vildeste karruseltur.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
