Jump to content

Эрнст Мах

(Перенаправлено с Э. Маха )

Эрнст Мах
Рожденный
Эрнст Вальдфрид Йозеф Венцель Мах

18 февраля 1838 г.
Умер 19 февраля 1916 г. (19 февраля 1916 г.) (78 лет)
Гражданство чешский
Образование Венский университет
(Доктор философии, 1860 г.; доктор философии, 1861 г.)
Известный Группа Маха
Алмазы Маха
число Маха
Отражение Маха
Волна Маха
Принцип Маха
Критика Ньютона ведра аргумента [1]
Эмпириокритицизм
Косой эффект
Реляционализм
Ударные волны
Стереокинетический стимул
Научная карьера
Поля Физик
Учреждения Университет Граца
Университет Карла-Фердинанда (Прага)
Венский университет
Диссертация Об электрических зарядах и индукции   (1860 г.)
Докторантура Андреас фон Эттингсгаузен
Докторанты Генрих Гомперц
Оттокар Тумлирц
Другие известные студенты Андрия Мохоровичич
Подпись
Примечания
Он был крестным отцом Вольфганга Паули . Интерферометр Маха -Цендера назван в честь его сына Людвига Маха , который также был физиком.

Эрнст Вальдфрид Йозеф ( / mɑːx / Мах Венцель MAHKH , Немецкий: [ɛʁnst ˈmax] ; 18 февраля 1838 — 19 февраля 1916) — чешский физик и философ, внесший вклад в физику ударных волн . Отношение скорости потока или объекта к скорости звука названо числом Маха в его честь . Как философ науки , он оказал большое влияние на логический позитивизм и американский прагматизм . [2] Критикуя Исаака Ньютона теории пространства и времени Альберта Эйнштейна , он предвосхитил теорию относительности . [3]

Биография

[ редактировать ]

Ранний период жизни

[ редактировать ]

Мах родился в Хрлице ( нем . Chirlitz ), Моравия , Австрийская империя (часть Брно , в Чехии ). Его отец, окончивший Университет Карла-Фердинанда в Праге , был наставником знатной бретонской семьи в Злине в Восточной Моравии. Его дед, Венцль Ланхаус, управляющий поместьем Чирлиц, также был мастером-строителем улиц. Его деятельность в этой области позже повлияла на теоретические работы Эрнста Маха. В некоторых источниках местом рождения Маха называют Туржаны ( нем . Turas , также часть Брно), место загса Чирлица. Именно там Мах был крещен Перегрином Вайсом. Мах впоследствии стал социалистом и атеистом , [4] но его теорию и жизнь иногда сравнивали с буддизмом . Генрих Гомперц назвал Маха «Буддой науки» из-за его феноменалистского подхода к «Я» в « Анализ ощущений » . [5] [6]

Автопортрет Эрнста Маха (1886 г.), представленный в «Анализ ощущений», также известном как «Взгляд левым глазом».

До 14 лет Мах воспитывался дома у родителей. Затем он поступил в гимназию в Кромержиже ( нем . Kremsier ), где проучился три года. В 1855 году он стал студентом Венского университета , где изучал физику и в течение одного семестра медицинскую физиологию, получив докторскую степень по физике в 1860 году под руководством Андреаса фон Эттингсгаузена с диссертацией Über elektrische Ladungen und Induktion , а получил степень доктора философии в следующем году . Его ранние работы были посвящены эффекту Доплера в оптике и акустике .

Профессиональные исследования

[ редактировать ]

В 1864 году он устроился на работу профессором математики в Университет Граца после того, как ради этого отказался от должности кафедры хирургии в Зальцбургском университете , а в 1866 году он был назначен профессором физики. В этот период Мах продолжал свои работы в области психофизики и чувственного восприятия. В 1867 году он занял кафедру экспериментальной физики в Университете Шарля-Фердинанда , где проработал 28 лет, прежде чем вернуться в Вену. [7]

Главный вклад Маха в физику заключался в его описании и фотографиях искровых ударных волн, а затем и баллистических ударных волн. Он описал, как, когда пуля или снаряд двигались со скоростью, превышающей скорость звука, перед собой создавалось сжатие воздуха. Используя шлирен-фотографии , он и его сын Людвиг сфотографировали тени невидимых ударных волн. В начале 1890-х годов Людвиг изобрел модификацию интерферометра Жамина , которая позволяла получать гораздо более четкие фотографии. [7] Но Мах также внес большой вклад в психологию и физиологию, включая его предвидение гештальт -феноменов, открытие косого эффекта и полос Маха , зрительную иллюзию, вызванную торможением, и особенно открытие неакустической функции зрительной системы. внутреннее ухо, помогающее контролировать равновесие человека.

Одной из самых известных идей Маха является так называемый принцип Маха , физическое происхождение инерции. Это никогда не было записано Махом, но получило графическую словесную форму, приписываемую Махам Филиппом Франком : «Когда метро дергается, это неподвижные звезды бросают тебя вниз».

Историческая фотография Эрнста Маха 1887 года ( теневой снимок ) головной ударной волны вокруг сверхзвуковой пули. [8]

Мах также стал широко известен своей философией, развивавшейся в тесном взаимодействии с его наукой. [а] Мах защищал тип феноменализма, только ощущения признававшего действительными . Эта позиция казалась несовместимой с представлением об атомах и молекулах как о внешних, независимых от разума вещах. После лекции Людвига Больцмана в Императорской академии наук в Вене в 1897 году он заявил: «Я не верю в существование атомов!» [9] Примерно с 1908 по 1911 год Макс Планк критиковал нежелание Маха признать реальность атомов несовместимой с физикой. Работа Эйнштейна 1905 года о броуновском движении показала, что статистические колебания атомов позволяют измерить их существование без прямых индивидуальных сенсорных свидетельств, что стало поворотным моментом в принятии атомной теории . Некоторая критика Маха позиции Ньютона в отношении пространства и времени повлияла на Эйнштейна, но позже Эйнштейн понял, что Мах в основном был против философии Ньютона, и пришел к выводу, что его физическая критика необоснованна.

Эрнст Мах в 1905 году

В 1898 году Мах перенес паралитический инсульт, а в 1901 году вышел из Венского университета и был назначен в верхнюю палату австрийского парламента. Покинув Вену в 1913 году, он переехал в дом своего сына в Фатерштеттене , недалеко от Мюнхена , где продолжал писать и переписываться до своей смерти в 1916 году, через день после своего 78-летия. [7]

Большинство первоначальных исследований Маха в области экспериментальной физики были сосредоточены на интерференции , дифракции , поляризации и преломлении света в различных средах под внешними воздействиями. Затем последовали исследования в области механики сверхзвуковой жидкости. Мах и физик-фотограф Питер Салчер представили свою статью на эту тему. [10] в 1887 году; он правильно описывает звуковые эффекты, наблюдаемые при сверхзвуковом движении снаряда . Они вывели и экспериментально подтвердили существование ударной волны конической формы со снарядом на вершине. [11] Отношение скорости жидкости к местной скорости звука v p / v s по его имени названо числом Маха . Это критический параметр при описании высокоскоростного движения жидкости в аэродинамике и гидродинамике . Мах также внес в космологию гипотезу, известную как принцип Маха . [7]

Философия науки

[ редактировать ]
Бюст Маха в Ратхауспарке (парке Ратуши) в Вене , Австрия

Эмпириокритицизм

[ редактировать ]

С 1895 по 1901 год Мах возглавлял вновь созданную кафедру «истории и философии индуктивных наук» в Венском университете. [б] В своих историко-философских исследованиях Мах разработал феноменалистическую философию науки , получившую влияние в 19 и 20 веках. Первоначально он рассматривал научные законы как сводку экспериментальных событий, построенную с целью сделать сложные данные понятными, но позже сделал упор на математические функции как на более полезный способ описания чувственных явлений. Таким образом, научные законы, хотя и несколько идеализированы, больше связаны с описанием ощущений, чем с реальностью, существующей за пределами ощущений. [с]

Цель, которую она ( физическая наука ) поставила перед собой, — это наиболее простое и экономичное абстрактное выражение фактов.

Когда человеческий разум с его ограниченными возможностями пытается отразить в себе богатую жизнь мира, которой он сам является лишь малой частью и которую он никогда не может надеяться исчерпать, у него есть все основания действовать экономно.

В действительности закон всегда содержит меньше самого факта, потому что он воспроизводит не факт в целом, а только в той его стороне, которая для нас важна, а остальное намеренно или по необходимости опущено.

Мысленно отделяя тело от изменчивой среды, в которой оно движется, мы на самом деле высвобождаем из потока всех наших ощущений группу ощущений, на которых завязаны наши мысли и которые сравнительно более устойчивы, чем другие.Предположим, мы должны были бы приписать природе свойство производить одинаковые эффекты в одинаковых обстоятельствах; именно такие обстоятельства мы не должны знать, как найти. Природа существует только один раз. Только наше схематическое мысленное подражание производит подобные события.

Позитивизм Маха оказал влияние на многих русских марксистов , таких как Александр Богданов . [12] В 1908 году Ленин написал философский труд « Материализм и эмпириокритицизм» . [13] в которой он критиковал махизм и взгляды « русских махистов ». Его основная критика заключалась в том, что философия Маха привела к солипсизму и к абсурдному выводу, что природа не существовала до человека:

Если тела суть «комплексы ощущений», как говорит Мах, или «комбинации ощущений», как говорил Беркли, то из этого неизбежно следует, что весь мир есть только моя идея. Исходя из такой предпосылки, невозможно прийти к существованию других людей, кроме самого себя: это чистейший солипсизм....если [Мах] не признает, что «чувственное содержание» есть объективная реальность, существующая независимо от нас, то остается только «голое абстрактное» Я, безошибочно написанное с большой буквы и курсивом Я, равное « безумное пианино, которое воображало, что оно — единственная существующая вещь в этом мире». Если «чувственным содержанием» наших ощущений не является внешний мир, то не существует ничего, кроме этого обнаженного Я, занимающегося пустой «философской» акробатикой.

- Глава 1.1 «Ощущения и комплексы ощущений»

Эмпириокритицизм — это термин для строго позитивистской и радикально эмпирической философии, созданной немецким философом Рихардом Авенариусом и получившей дальнейшее развитие Махом, Йозефом Петцольдтом и другими, которая утверждает, что все, что мы можем знать, — это наши ощущения и что знание должно ограничиваться чистый опыт. [14]

В соответствии с эмпириокритической философией Мах выступал против Больцмана и других, выдвигавших атомную теорию физики. Поскольку невозможно непосредственно наблюдать такие малые объекты, как атомы, и поскольку ни одна атомная модель в то время не была последовательной, атомная гипотеза казалась Маха необоснованной и, возможно, недостаточно «экономной». Мах оказал непосредственное влияние на философов Венского кружка и логический позитивизм в целом.

Маху приписывают несколько принципов, которые отражают его идеал физического теоретизирования, называемый «махистской физикой»:

  1. Оно должно быть полностью основано на непосредственно наблюдаемых явлениях (в соответствии с его позитивистскими взглядами). [д]
  2. Он должен полностью отказаться от абсолютного пространства и времени в пользу относительного движения. [15]
  3. Любые явления, которые кажутся связанными с абсолютным пространством и временем (например, инерция и центробежная сила ), вместо этого следует рассматривать как возникающие из распределения материи во Вселенной. [16]

Последний выделяется, в частности, Эйнштейном, как « принцип Маха » . Эйнштейн назвал его одним из трех принципов, лежащих в основе общей теории относительности . В 1930 году он писал: «Можно считать Маха предшественником общей теории относительности». [17] хотя Мах перед смертью, видимо, отверг теорию Эйнштейна. [и] Эйнштейн знал, что его теории не соответствуют всем принципам Маха, как и ни одна последующая теория, несмотря на значительные усилия.

Феноменологический конструктивизм

[ редактировать ]

По словам Александра Риглера, работа Маха была предшественником влиятельной точки зрения, известной как конструктивизм . [18] Конструктивизм утверждает, что все знания конструируются, а не получаются обучающимся. Он занял исключительно недуалистическую, феноменологическую позицию. Основоположник радикального конструктивизма Эрнст фон Глазерсфельд дал добро на Маха как на союзника. [ нужна ссылка ]

Вращающееся кресло, изобретенное Махам для исследования ощущения движения.

С другой стороны, есть также разумные основания рассматривать Маха просто как эмпирика и предшественника логических эмпириков и Венского кружка. С этой точки зрения цель науки состоит в том, чтобы детализировать функциональные связи между наблюдениями: «Цель, которую она (физическая наука) поставила перед собой, — это простейшее и наиболее экономичное абстрактное выражение фактов». [с]

Физиология

[ редактировать ]

В 1873 году независимо друг от друга [19] Мах и физиолог и врач Йозеф Брейер открыли, как функционирует чувство равновесия (т. е. восприятие дисбаланса головы), проследив его управление по информации, которую мозг получает от движения жидкости в полукружных каналах внутреннего уха . То, что чувство равновесия зависит от трех полукружных каналов, было обнаружено в 1870 году физиологом Фридрихом Гольцем , но Гольц не открыл, как функционирует аппарат восприятия равновесия. Мах изобрел вращающееся кресло для проверки своих теорий, а Флойд Рэтлифф предположил, что этот эксперимент, возможно, проложил путь к критике Маха физической концепции абсолютного пространства и движения. [20]

Психология

[ редактировать ]
Преувеличенный контраст между краями слегка различающихся оттенков серого появляется, как только они соприкасаются.

В области чувственного восприятия психологи помнят Маха за оптическую иллюзию, называемую полосами Маха . Эффект усиливает контраст между краями слегка различающихся оттенков серого, как только они соприкасаются, запуская обнаружение краев в зрительной системе человека. [7] [21]

Более четко, чем кто-либо до или после, Мах провел различие между тем, что он называл физиологическим (в частности, зрительным ) и геометрическим пространствами. [22]

Взгляды Маха на опосредующие структуры вдохновили Б. Ф. Скиннера на сильно индуктивную позицию, которая соответствовала позиции Маха в области психологии. [23]

В знак уважения его имя было присвоено:

Библиография

[ редактировать ]
Механика , 1904 год.
  • Мах, Эрнст (1886). Материалы по анализу ощущений (на немецком языке). Йена: Густав Фишер. (Более поздние издания вышли под названием «Анализ ощущений и взаимосвязь между физическим и психологическим »).
  • Мах, Эрнст (1873). Оптико-акустические эксперименты (на немецком языке). Прага: Кальве.
  • Мах, Эрнст (1900). Основы термодинамики (на немецком языке). Лейпциг: Иоганн Амброзиус Барт.
  • Мах, Эрнст (1901). Механика в их развитии представлена ​​исторически и критически (на немецком языке). Лейпциг: Ф.А. Брокгауз .
  • Мах, Эрнст (1905). Знание и ошибка: очерки по психологии исследования (на немецком языке). Лейпциг: Иоганн Амброзиус Барт.

Основные произведения Маха на английском языке:

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Об этой взаимозависимости физики, физиологии, истории и философии науки Маха см. Blackmore 1972 , Blackmore (ed.) 1992 и Hentschel 1985 против попыток Пола Фейерабенда разделить эти три направления.
  2. ^ Об историографии Маха см., например, Hentschel 1988 о его влиянии в Вене, см. Stadler et al. (1988) и Блэкмор и др. (2001).
  3. ^ Jump up to: а б Отрывки взяты из его эссе «Экономическая природа физического исследования» , выдержки из которых были сделаны Кокельмансом и слегка исправлены Блэкмором. (цитата ниже).
  4. ^ Барбур 2001 , с. 220 гласит: «С точки зрения Маха, свойства системы исчерпываются массами частиц и их разделениями, но разделения являются взаимными свойствами. Помимо масс, частицы не имеют свойств, которые были бы исключительно их собственными. Они — в форме треугольника — это единое целое. С точки зрения Ньютона, частицы существуют в абсолютном пространстве и времени. Эти внешние элементы придают частицам атрибуты — положение, импульс, угловой момент, — которые отрицаются с точки зрения Маха. три вещи Абсолютное пространство и время являются неотъемлемой частью атомизма».
  5. ^ Предисловие к посмертно опубликованным «Принципам физической оптики» явно отвергает релятивистские взгляды Эйнштейна, но утверждается, что текст недостоверен ( Wolters 2012 , стр. 39–57) .
  1. ^ Маха 1919 , с. 227.
  2. ^ Блэкмор 1972 .
  3. ^ Зоннерт 2005 , с. 221.
  4. ^ Коэн и Сигер 1975 , с. 158: А Мах по личному убеждению был социалистом и атеистом.
  5. ^ Баатц 1992 , стр. 183–199.
  6. ^ Блэкмор 1972 , с. 293, Глава 18 – Мах и буддизм: Мах логически был буддистом и нелогично верил в науку.
  7. ^ Jump up to: а б с д и Райхенбах, Х. (январь 1983 г.). «Вклад Эрнста Маха в механику жидкости» . Ежегодный обзор механики жидкости . 15 (1): 1–29. Бибкод : 1983AnRFM..15....1R . дои : 10.1146/annurev.fl.15.010183.000245 . ISSN   0066-4189 . Проверено 23 февраля 2023 г.
  8. ^ Андерсон 1998 , с. 65, глава 3.
  9. ^ Юрграу 2005 .
  10. Mach & Salcher 1887 , стр. 764–780.
  11. ^ Скотт 2003 .
  12. ^ Стейла 2013 .
  13. ^ Ленин 1909 .
  14. ^ Буннин и Ю 2008 , с. 405.
  15. ^ Пенроуз 2016 , с. 753: Принцип Маха утверждает, что физику следует определять исключительно в терминах отношения одного тела к другому и что следует отказаться от самого понятия фонового пространства.
  16. Маха 1919 г .: [Исследователь должен чувствовать потребность... в знании непосредственных связей, скажем, масс Вселенной. Перед ним витает как идеальное понимание принципов всей материи, из которого одинаково вытекают ускоренные и инерционные движения.
  17. ^ Паис 2005 , с. 283.
  18. ^ Риглер 2011 , стр. 235–255.
  19. ^ Хокинс и Шахт 2005 .
  20. ^ Рэтлифф 1975 .
  21. ^ Рэтлифф 1965 .
  22. ^ Сагден и Мах 1903 .
  23. ^ Церковь 1994 .

Источники

[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Эрик К. Бэнкс: Элементы мира Эрнста Маха. Исследование естественной философии . Дордрехт: Клювер (ныне Спрингер), 2013.
  • Джон Блэкмор и Клаус Хентшель (ред.): Эрнст Мах как аутсайдер . Вена: Браумюллер, 1985 (с избранной перепиской).
  • Блэкмор, Джей Ти; Итагаки, Р.; Танака, Сатору, ред. (2001). Вена Эрнста Маха 1895–1930: или Феноменализм как философия науки . Дордрехт: Спрингер. ISBN  978-0-7923-7122-9 .
  • Джон Т. Блэкмор, Рёичи Итагаки и Сэцуко Танака (ред.): Наука Эрнста Маха . Канагава: Издательство Университета Токай, 2006.
  • Джон Т. Блэкмор, Рёичи Итагаки и Сэцуко Танака: влияние Эрнста Маха распространяется . Бетесда: Sentinel Open Press, 2009.
  • Джон Т. Блэкмор, Рёичи Итагаки и Сэцуко Танака: Грац Эрнста Маха (1864–1867), где было развито много науки и философии . Бетесда: Sentinel Open Press, 2010.
  • Джон Т. Блэкмор: Прага Эрнста Маха 1867–1895 годов как человеческое приключение , Bethesda: Sentinel Open Press, 2010.
  • Эверделл, Уильям (1997). Первые модерны. Профили в истоках мысли двадцатого века . Издательство Чикагского университета.
  • Халлер, Рудольф; Штадлер, Фридрих, ред. (1988). Эрнст Мах – работа и влияние (на немецком языке). Вена: Гельдер-Пихлер-Темпски.
  • Хентшель, Клаус (2013). «Эрнст Мах» . В Хессенбрухе, Арне (ред.). Путеводитель для читателей по истории науки . Лондон: Рутледж. ISBN  978-1-134-26301-1 – через Тейлора и Фрэнсиса.
  • Хоффманн, Д.; Лайтко, Х., ред. (1991). Эрнст Мах – Исследования и документы (на немецком языке). Берлин. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  • Кокельманс, Джозеф Дж. (1968). Философия науки. Историческая справка . Нью-Йорк: Свободная пресса.
  • Проссер, В.; Фолта, Дж., ред. (1991), Эрнст Мах и развитие физики - Доклады конференции , Прага: Universitas Carolina Pragensis
  • Тиле, Иоахим (1978), Научное сообщение - Переписка Эрнста Маха (на немецком языке), Кастеллаун: Хайн (с избранной перепиской).
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b803da499f78d34e6fce97c4c8f30a77__1723079160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b8/77/b803da499f78d34e6fce97c4c8f30a77.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Ernst Mach - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)