Ведро Ньютона[1] — это простой физический эксперимент, которому даны различные объяснения, исходя из различных модельных представлений о пространстве и времени.
Содержание |
Настоящий эксперимент проводится в лабораторных или домашних условиях. Берётся ведро, наполняется водой чуть больше половины, к ручке ведра привязывается верёвка и подвешивается к штативу-треноге.
Верёвка с ведром скручивается и ведро отпускается. Под действием силы тяжести со стороны Земли и моментов сил упругости со стороны верёвки, ведро с водой будет раскручиваться.
В первоначальные моменты времени, когда мы отпускаем ведро, вода в ведре неподвижна и ее свободная поверхность горизонтальна; а ведро начинает вращаться. В последующие моменты времени, в результате действия моментов сил вязкого трения, вода начинает вращаться вместе с ведром, и свободная поверхность жидкости принимает вогнутую форму. Вода устремляется от оси вращения к стенкам ведра, а уровень воды у стенок ведра повышается.
| «В начале, когда относительное движение воды в сосуде было наибольшее, оно совершенно не вызывало стремления удалиться от оси — вода не стремилась к окружности и не повышалась у стенок сосуда, а её поверхность оставалась плоской и истинное вращательное её движение ещё не началось. Затем, когда относительное движение уменьшилось, повышение воды у стенок сосуда обнаруживало её стремление удалиться от оси и это стремление показывало постепенно возрастающее истинное вращательное движение воды, и когда оно стало наибольшим, то вода установилась в покое относительно сосуда. Таким образом это стремление не зависит от движения воды относительно окружающего тела, следовательно по таким движениям нельзя определить истинно вращательное движение тела. истинное круговое движение какого-либо тела может быть лишь одно в полном соответствии с силою стремления его от оси, относительных же движений, в зависимости от того, к чему они относятся, тело может иметь бесчисленное множество; но независимо от этих отношений, эти движения совершено не сопровождаются истинными проявлениями, если только это тело не обладает, кроме этих относительных, и сказанным единственным истинным движением.» |
| «Опыт Ньютона с вращающимся сосудом с водой показывает только то, что относительное вращение воды по отношению к стенкам сосуда не пробуждает заметных центробежных сил, но что эти последние пробуждаются относительным вращением по отношению к массе Земли и остальным небесным телам. Никто не может сказать, как протекал бы опыт, если бы стенки сосуда становились всё толще и массивнее, пока наконец, толщина их не достигла бы нескольких миль.» |
В «Теории поля» Лев Ландау и Евгений Лившиц объясняли.
| «Рассмотрим две системы отсчёта, из которых одна (К) инерциальна, а другая (К') равномерно вращается относительно К вокруг общей оси z. Окружность в плоскости xy системы К ( с центром в начале координат) может рассматриваться и как окружность в в плоскости x'y' системы К'. Измеряя длину окружности и её диаметр масштабной линейкой в системе К, мы получим значения, отношение которых равно π, в соответствии с евклидовостью геометрии в инерциальной системе отсчёта. Пусть теперь измерение производится неподвижным относительно К' масштабом. Наблюдая за этим процессом из системы К, мы найдём, что масштаб, приложенный вдоль окружности, претерпевает лоренцево сокращение, а радиально приложенный масштаб не меняется. Ясно поэтому, что отношение длины окружности к её диаметру, полученное в результате такого измерения, окажется больше π.» |
Ведро Ньютона.