       |
| И.Ньютон.
Структурно-функциональная схема раздела физики
|
|
| И.Ньютон.
Структурно-функциональная схема раздела физики
|
 |
| И. Ньютон |
И. Ньютон приходит к описанию движения как изменению состояния. Собственно, в античности движение также понималось как изменение состояния. Только состоянием для них было стояние, т.е. состояние покоя. Из этого следовали знаменитые парадоксы Зенона, доказывающие, что движение нельзя помыслить, т.е. теоретически описать. Ньютон этот парадокс преобразует в определение: в качестве естественного состояния тела рассматривается состояние прямолинейного равномерного движения. Переход из одного такого состояния в другое совершается под действием силы. Такова его исходная модель. Но, его интересуют и конкретные траектории тел (в первую очередь, движение планет по кеплеровским орбитам), которые вычисляются из его знаменитых уравнений. Из этих уравнений (так называемых обыкновенных дифференциальных уравнений 2-го порядка) следует, что эти траектории однозначно задаются начальными значениями координаты и скорости тела - материальной точки. Вследствие этого складывается модель описания механического движения тела по траектории как перехода из одного состояния в другое, где под состоянием имеется в виду значение и координаты, и скорости тела. По сути траекторию движения представляют в виде последовательности бесконечно малых отрезков, характеризующихся определенной скоростью. Так складывается первый раздел физики - классическая механика - вокруг фундаментального идеального объекта (ФИО) - материальной точки, обладающей массой, движущейся по определенной траектории с определенной скоростью, зависящей от действующих на нее сил.
ФИО задается в системе, в "оболочке" ЯРН. В эту "оболочку" входит представление о движении как смене состояний и, естественно, о самих состояниях. В нее включается и набор измеримых величин: масса, сила, расстояние (положение), время, скорость. Последние три величины необходимы для задания состояния ФИО, а первые две - относятся непосредственно к ФИО. Отнесение силы к ФИО становится особенно естественным, если от одного тела перейти к системе тел (материальных точек), связанных силами между собой. Этот случай подробно рассматривался продолжателями Ньютона -Эйлером, Лагранжем, Гамильтоном и др. В этом случае состояние механической системы из N точек характеризуется N наборами пар значений координаты и скорости каждой из этих точек, а все внешние и внутренние силы, отвечающие за изменение состояния системы, естественно, можно отнести к характеристике системы - сложного идеального объекта (ИО), состоящего из нескольких ФИО.
 |
Таким образом, на модельном уровне в физике мы разбиваем "оболочку" ЯРН на две части: ту, что задает состояние ФИО (или составного ИО) и ту (оставшуюся), что задает само ФИО (или составной ИО). Тогда любое ЯРН в модельном слое представляет собой модель движения - перемещения ФИО в пространстве состояний (и способ обобщения на составной ИО).
Такова структура центрального ФМ-слоя, который, как изображено на схеме 3, связан, с одной стороны, с нетеоретическим ЭМ-слоем, где должны быть заданы процедуры измерения всех используемых в модельном слое измеримых величин, а с другой - с математическим МП-слоем, где всем элементам ФМ-слоя по определенным процедурам сопоставляются соответствующие математические образы.
Исходные положения ("экспериментальные факты"- аксиомы), которые задают любой раздел физики, по существу, отвечают на вытекающие из схемы 3 вопросы.
|