Question

Поясните смысл фразы "Покой нам только снится" со стороны физики

Answer 1

Все основные объекты, исследуемые физикой, т.е. пространство, время и материя, а так же все фундаментальные уравнения, связывающие эти объекты, такие как: Законы Механики Эйнштейна (и их следствия), Законы Максвелла (их их следствия), Законы Квантовой Механики (и их следствия) – оказываются универсальными при использовании их, как в неподвижной системе отсчёта, так и в движущейся равномерно и прямолинейно.

Первые опыты по исследованию этой универсальности проводил Галлилей, сравнивая результаты экспериментов в лаборатории на берегу и в лаборатории, расположенной в закрытом трюме равномерно и прямолинейно движущегося корабля.

Таким образом, все системы отсчёта, движущиеся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, в которых выполняются фундаментальные законы физики – считаются равноправными и называются Инерциальными Системами Отсчёта.

За последние 400 лет опыт и утверждение Галлилея не только не был опровергнут, но и многократно подтверждён, и его применимость была многократно расширена на весь спектр явлений, известных современной науке.

Таким образом, с точки зрения Науки, все Инерциальные Системы Отсчёта – равноправны. Нет никакой "особенной системы", "главной системы".

Так, если мы едем в равномерно движущемся поезде, то стакан, стоящий на столике в купе покоится _относительно поезда_, но в то же время от движется равномерно и прямолинейно _относительно платформы_. Поскольку никакой "главной инерциальной системы отсчёта не существует", то утверждение о том, движется стакан или покоится – относительно, т.е. не абсолютно, его нельзя ни доказать, ни опровергнуть безотносительно. Можно сказать, что он и движется равномерно и прямоолинейно, и покоится одновременно, в зависимости от того, из какой системы отсчёта за ним наблюдают.

Когда речь идёт о поезде, стакане и платформе, то в этом случае, наша интуиция подталкивает нас к практическому предпочтению системы отсчёта связанной с платформой (Землёй) по сравнению с системой, связанной с поездом. К тому же поезд "потряхивает", что как бы интуитивно подтверждает подвижность поезда и неподвижность Земли (платформы). Однако, с точки зрения физики и её философии, нет никаких причин отказываться от мысли, что можно считать поезд покоящимся, так, как будто земля и рельсы движутся навстречу поезду и "подкатываются" под колёса поезда, вызывая в "покоящемся" поезде небольшое потряхивание.

Если же мысленно удалиться далеко далеко в открытый космос, где нет ничего. Ничего, кроме двух космических кораблей с выключенными двигателями. Они движутся по инерции по прямолинейным траекториям. И в какой-то момент пролетают мимо друг друга. Капитану первого корабля будет казаться, что он покоится, а второй карабль движется мимо него. Капитану же второго корабля будет казаться, что на самом деле он покоится, а первый карабль движется мимо. Верно и то и другое утверждение, сделанное в соответствующей системе отсчёта. Таким образом покой и равномерное прямолинейное движение – неразличимы в абсолютном понимании, безотносительно к системе отсчёта.

Но, вообще говоря, само введение Инерциальных Систем Отсчёта, при ответе на поставленный в задании вопрос – не является необходимым. Если нас не интересует универсальность законов физики, и мы всего лишь наблюдаем за изменением положения тел в пространстве (снимаем движение на киноплёнку). В этом случае можно считать даже, что и Солнце вращается вокруг Земли. Важно понимать при этом, что система Земли не является инерциальной, так что объянить причины движения Солнца в такой системе было бы сложно. Но объявить системой отсчёта Землю мы можем, неинерциаальной системой, но можем. И в этой системе Солнце будет ходить по круговой орбите около Земли (астрономы так и расчитывают движение Солнца, называя его "орбиту" эклиптикой), а Земля будет покоится. А вот в системе отсчёта, связанной с Солнцем – оно покоится, и прокто крутится Земля.

Так что, и движение (включая вращение) и покой – нам, физикам, и правда, "только снятся".

Answer 2

Фраза "Покой нам только снится" является ироничным выражением и, с точки зрения физики, можно рассматривать ее следующим образом:

В физике покой (абсолютный покой) означает отсутствие движения. Однако, согласно принципу неопределенности Гейзенберга в квантовой механике, невозможно одновременно точно измерить и позицию, и импульс частицы. Это означает, что даже в состоянии, которое мы воспринимаем как "покойное", частица все равно будет иметь некоторые ненулевые флуктуации и энергетические колебания.

Таким образом, фраза "Покой нам только снится" может отражать представление о том, что идея абсолютного покоя является иллюзорной в контексте физики. Даже на самом малом уровне, частицы всегда находятся в состоянии движения и изменения.

Кроме того, можно рассматривать эту фразу в контексте общего философского понимания мира. Вселенная и ее составляющие находятся в постоянном движении и изменении, и идея абсолютного покоя становится всего лишь иллюзией или мечтой.

Таким образом, фраза "Покой нам только снится" подчеркивает ироничную и несостоятельную природу понятия покоя, как в физике, так и в философии.