Страница 8 из 35
Если предположить, что сила, действующая на падающее тело, во время падения остается одной и той же, то мы придем к выводу, что от величины силы зависит не скорость (как считали до Галилея), а ускорение.
Как же зависит ускорение от силы, действующие на падающее тело? Силу, которая действует на падающее тело, называют весом. Эту силу можно определить, взвесив тело на весах. Для легкой и тяжелой гирьки она разная. И получается, что ускорение не зависит от силы.
Но возможно и другое объяснение: ускорение пропорционально весу тела, но и вес тела и коэффициент пропорциональности между весом и ускорением одинаково зависят от функции какого-то внутреннего параметра тела. Эту функцию И. Ньютон назвал МАССОЙ и обозначил буквой m. И тогда получились зависимости Р = m*g, P = m*a, где g – константа. Отсюда следует, что а = g при любой массе и весе.
Как сделать выбор между двумя объяснениями, учитывая, что измерять массу мы не можем, а можем измерять только вес.
Идея опыта заключается в том, чтобы тело с одной массой тянуло вниз тело с другой массой. Это можно сделать, связав две гирьки весом P1 и P2 ниткой и перекинуть нитку через угол стола так, что первая гирька останется на столе, а вторая будет свисать вниз. При этом на первую гирьку будет действовать сила натяжения нити Q, а на вторую – сила P2 – Q. Вес первой гирьки, направленный перпендикулярно направлению её движения, будет уравновешиваться силой деформации стола и не окажет влияние на движение.
Если ускорение не зависит от действующей силы, то ускорение падающих гирек не будет зависеть от соотношения их весов. А во втором случае будут выполняться соотношения Q = m1*a, P2 – Q = m2*a, P1 = m1*g и P2 = m2*g, из которого следует, что a = g*P2/(P1 + P2).
Эксперимент подтверждает правильность второго объяснения. Ускорение пропорционально величине действующей силы, но ускорение свободно падающего тела не зависит от его веса, поскольку вес растет пропорционально массе.
Наверное, читатель уже обратил внимание на то, что термин масса фигурирует в двух, вообще говоря, разных смыслах. Во первых, масса – это коэффициент пропорциональности между действующей на тело силой и его ускорением. Во-вторых, масса – это то, что определяет вес тела, то есть силу, с которой Земля его притягивает. Масса в первом смысле (её принято называть ИНЕРТНОЙ МАССОЙ) фигурирует во втором законе Ньютона (ускорение тела пропорционально отношению действующей на него силе к массе тела), масса во втором смысле (её принято называть ГРАВИТАЦИОННОЙ МАССОЙ) – в законе всемирного тяготения (сила гравитационного притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс). Поэтому в системе Ньютоновской механики существует ещё один явно не сформулированный закон: ИНЕРТНАЯ И ГРАВИТАЦИОННАЯ МАССЫ ТЕЛА РАВНЫ ДРУГ ДРУГУ.
Вопросы:
**. Как Вы понимаете, что такое «идеальный эксперимент»?
**. Как Вы понимаете, что такое «experimentum crucis»?
**. Что такое «контрольный эксперимент»? Приведите примеры.
**. Что такое инертная масса? Гравитационная масса?
Вопросы для любителей подумать:
**. В Зазеркалье справедлив второй закон Ньютона, однако сила гравитационного притяжения между телами пропорциональная корню квадратному из произведения их инертных масс. Какое тело в Зазеркалье падает быстрее: легкое или тяжелое?
**. Представьте себе, что Вы живете в конце XVIII века. Предложите серию экспериментов, предложите серию экспериментов, на основании которой можно было бы сформулировать Закон Кулона?
**. Представьте себе, что Вы живете в 1830 году. Предложите серию экспериментов, с помощью которой можно сформулировать Закон Ома.
Презумпция виновности исследователя
В основе уголовно-правовой системы цивилизованных стран лежит принцип ПРЕЗУМПЦИИ НЕВИНОВНОСТИ. Согласно этому принципу, обвиняемый не обязан доказывать суду свою невиновность. Убедительные доказательства его виновности должен представить прокурор. Если таких доказательств не представлено, или если эти доказательства неубедительны, то обвиняемый признается невиновным.
В науки действует противоположный принцип, принцип ПРЕЗУМПЦИИ ВИНОВНОСТИ АВТОРА. Согласно этому принципу не критики работы должны опровергать утверждения автора, а автор должен доказывать правоту своих утверждений критикам работы. И лишь в том случае, если автор сумел убедительно доказать свои утверждения, его работа признается коллегами.
Без принципа виновности автора наука превратилась бы в кучу недостоверных и недоказанных утверждений. «Ах, Вы не верите в существование биополей», – скажет иной автор своему критику, – «тогда докажите мне, что биополей не существует». Но критик не обязан доказывать отсутствие биополей. ТО, СУЩЕСТВОВАНИЕ ЧЕГО НЕ ДОКАЗАНО, В НАУКЕ СЧИТАЕТСЯ НЕСУЩЕСТВУЮЩИМ. Ибо только на этой основе наука может отделить достоверные результаты от недостоверных.
Перешедший на сторону наших геополитических противников бывший советский разведчик Виктор Суворов справедливо писал о том, что главная задача разведки – это не добывание новых сведений, а их проверка. И о том, что разведывательная организация, придающая значение сплетням, тяжело больна. Все это справедливо и для науки.
Принцип презумпции виновности автора иногда называют ЧАЙНИКОМ РАССЕЛА. В 1952 году выдающийся английский философ Бертран Рассел (1872–1970) писал, что «Если бы я стал утверждать, что между Землей и Марсом» вокруг Солнца по эллиптической орбите вращается фарфоровый чайник, никто не смог бы опровергнуть мое утверждение, добавь я предусмотрительно, что чайник слишком мал, чтобы обнаружить его даже при помощи самых мощных телескопов. Но заяви я далее, что поскольку мое утверждение невозможно опровергнуть, разумный человек не имеет право сомневаться в его истинности, то мне справедливо указали бы, что я несу чушь».
Вопросы:
**. В чем смысл принципа презумпции виновности автора?
**. Откуда взялось выражение «чайник Рассела»?
Вопросы для любителей подумать:
**. Почему в юридической практике признание не считается однозначным доказательством виновности подсудимого?
**. Верите ли Вы в существование чайника, вращающегося по эллиптической орбите между Землей и Марсом? Если не верите, то почему? Ведь его существование никто не опроверг.
**. Как Вы понимаете фразу английского биолога Эдварда Уилсона (род. 1929) «Плодотворный исследователь мыслит, как поэт, а работает, как бухгалтер»?
Публикация научных результатов
Научные результаты становятся достоянием широкой научной общественности после того, как их опубликуют в каком-либо печатном издании. ПУБЛИКАЦИЯ научного результата считается официальным подтверждением того, что автор этот результат действительно получил.
Исследователем, имеющим самое большое число научных публикаций, считается американский математик венгерского происхождения Пал Эрдёш (1913–1996). За свою жизнь он опубликовал 1525 работ.
Научные результаты публикуются, обычно, в виде статей в НАУЧНЫХ ЖУРНАЛАХ. Поступившие в редакцию журнала статьи посылаются на РЕЦЕНЗИЮ крупным специалистам в своей области и, в случае положительной рецензии, публикуются. От поступления статьи в редакцию до публикации проходит, обычно, от нескольких месяцев до двух лет.
К сожалению, бывали случаи, когда из-за отрицательных рецензий ценные научные результаты оказывались не опубликованными вовремя. Так, в 1957 году американский исследователь Артур Корнберг (1918–2007) представил в «Journal of Biological Chemistry» статью, в которой показал, что во внеклеточной системе при добавлении ДНК – затравки и определенной фракции внутриклеточных веществ идет активный синтез ДНК. На статью поступила отрицательная рецензия и статью завернули. К счастью, вскоре в журнале сменился главный редактор и статья была опубликована. А через полтора года осенью 1959 года за эту работу А. Корнберг получил Нобелевскую премию.