Эрнст Мах - Википедия - Ernst Mach

Сюда перенаправляется «махизм». Для использования в других целях см. Мачизм.
Эрнст Мах
Ernst Mach 01.jpg
Эрнст Мах (1838–1916)
Родившийся
Эрнст Вальфрид Йозеф Венцель Мах

18 февраля 1838 г.
Брно, Моравия, Австрийская Империя (нынешняя Чешская республика)
Умер19 февраля 1916 г.(1916-02-19) (78 лет)
Мюнхен, Германская Империя
НациональностьАвстрийский
ГражданствоАвстрийский
ОбразованиеВенский университет
(Доктор философии, 1860; доктор филологических наук, 1861)
Известенчисло Маха
Принцип маха
Ударные волны
Волны Маха
Эффекты отражения Маха
Полоса Маха
Критика Ньютон с аргумент ведра[1]
Бриллианты Маха
Эмпириокритицизм
Реляционизм
Научная карьера
ПоляФизик
УчрежденияУниверситет Граца
Университет Шарля-Фердинанда (Прага)
Венский университет
ТезисÜber elektrische Ladungen und Induktion (1860)
ДокторантАндреас фон Эттингсхаузен
ДокторантыГенрих Гомперц
Оттокар Тумлирз
Другие известные студентыАндрия Мохоровичич
ВлиянияАндреас фон Эттингсхаузен[2]
Густав Фехнер[3]
Карл Людвиг[а]
Под влияниемВенский круг
Русский махизм
Людвиг Больцманн
Альберт Эйнштейн
Вольфганг Паули
Уильям Джеймс
Вильгельм Кинцль[5]
Пьер Дюгем[6]
Анри Пуанкаре[7]
Подпись
Ernst Mach Signature.svg
Примечания
Он был крестным отцом Вольфганг Паули. В Интерферометр Маха – Цендера назван в честь его сына Людвиг Мах, который также был физиком.

Эрнст Вальфрид Йозеф Венцель Мах (/мɑːИкс/; Немецкий: [ˈƐɐ̯nst ˈmax]; 18 февраля 1838 - 19 февраля 1916) был австрийцем[8] физик и философ, отмеченный за его вклад в физику, такой как изучение ударные волны. Отношение скорости человека к скорости звука называется число Маха в его честь. Как философ науки он оказал большое влияние на логический позитивизм и Американский прагматизм.[9] Через его критику Ньютон теории пространства и времени, он предвосхитил Эйнштейн с теория относительности.[10]

биография

Эрнст Вальфрид Йозеф Венцель Мах родился в Chrlice (Немецкий: Chirlitz), Моравия (тогда в Австрийская Империя, теперь часть Брно в Чехия ). Его отец, окончивший Университет Шарля-Фердинанда в Прага, был наставником благородных Бретон семья в Злин в Восточной Моравии. Его дед, Венцль Ланхаус, управляющий имением Чирлиц, также был мастером строительства улиц. Его деятельность в этой области позже повлияла на теоретические работы Эрнста Маха. В некоторых источниках местом рождения Маха является Туржаны (Немецкий: Турас, теперь также часть города Брно), сайт ЗАГСа Кирлиц. Именно там Перегрин Вайс крестил Эрнста Маха. Позже Мах стал социалист и атеист.[11] Однако его теорию и жизнь иногда сравнивали с буддизм, а именно Генрих Гомперц который называл Маха «Буддой науки» из-за феноменалист подход «Эго» в его Анализ ощущений.[12][13]

До 14 лет Мах получал домашнее образование от родителей. Затем он вошел в Гимназия в Кромержиж (Немецкий: Кремсьер), где проучился три года. В 1855 году он стал студентом Венский университет. Там он учился физика и в течение одного семестра медицинской физиологии, получив докторскую степень по физике в 1860 г. Андреас фон Эттингсхаузен с диссертацией под названием Über elektrische Ladungen und Induktion, и его абилитация в следующем году. Его ранние работы были сосредоточены на Эффект Допплера в оптика и акустика. В 1864 году он устроился профессором математики в Университет Граца, отклонив положение кресла в хирургии на Зальцбургский университет для этого, и в 1866 году он был назначен профессором физики. В этот период Мах продолжал свою работу в психофизика и в чувственном восприятии. В 1867 году он занял кафедру экспериментальной физики в университете Шарля-Фердинанда, где пробыл 28 лет, прежде чем вернуться в Вену.

Главный вклад Маха в физику заключался в его описании и фотографиях искровых ударных волн, а затем баллистических ударных волн. Он описал, как, когда пуля или снаряд двигались быстрее скорости звука, они создавали сжатие воздуха перед собой. С помощью шлирен фотография, он и его сын Людвиг смогли сфотографировать тени невидимых ударных волн. В начале 1890-х Людвиг смог изобрести интерферометр, который позволил делать гораздо более четкие фотографии. Но Мах также внес большой вклад в психологию и физиологию, в том числе его предвкушение гештальт явления, его открытие косой эффект и из Полосы Маха, тип визуальной иллюзии, подверженный влиянию торможения, и особенно его открытие неакустическая функция внутреннего уха, которое помогает контролировать человеческое равновесие.

Одна из самых известных идей Маха - так называемая "Принцип Маха «о физическом происхождении инерции. Мах никогда не записывал, но придавал графическую словесную форму, приписываемую им. Филипп Франк Самому Маху он сказал: «Когда метро дергается, тебя сбивают неподвижные звезды».

Историческая фотография Эрнста Маха 1887 года (теневой график ) носовой ударной волны вокруг сверхзвуковой пули[14]

Мах также стал хорошо известен своей философией, развивающейся в тесном взаимодействии с его наукой.[15] Мах защищал вид феноменализм признавая только ощущения как реально. Эта позиция казалась несовместимой с взглядом на атомы и молекулы как на внешние, независимые от разума вещи. Он классно заявил после лекции 1897 г. Людвиг Больцманн на Императорская Академия Наук в Вена: "Я не верю, что атомы существуют!"[16] Примерно с 1908 по 1911 год нежелание Маха признать реальность атомов подвергалось критике со стороны Макс Планк как несовместимое с физикой. Эйнштейна 1905 демонстрация что статистические колебания атомов позволили измерить их существование без прямых индивидуальных сенсорных свидетельств, ознаменовало поворотный момент в принятии атомная теория. Некоторая критика Махом позиции Ньютона в отношении пространства и времени повлияла на Эйнштейна, но позже Эйнштейн осознал, что Мах был в основном против философии Ньютона, и пришел к выводу, что его физическая критика не обоснована.

В 1898 году Мах страдал от остановки сердца, а в 1901 году он ушел из Венского университета и был назначен в верхнюю палату австрийского парламента. Покинув Вену в 1913 году, он переехал в дом своего сына в Фатерштеттен, возле Мюнхен, где он продолжал писать и переписываться до своей смерти в 1916 году, через день после своего 78-летия.

Физика

Большинство первоначальных исследований Маха в области экспериментальной физики было сосредоточено на вмешательство, дифракция, поляризация и преломление света в различных средах при внешних воздействиях. Отсюда последовали важные исследования в области сверхзвуковой гидромеханика. Мах и физик-фотограф Питер Сальчер представили свой доклад на эту тему[17] в 1887 г .; он правильно описывает звуковые эффекты, наблюдаемые при сверхзвуковом движении снаряд. Они вывели и экспериментально подтвердили существование ударная волна конической формы, с снарядом на вершине.[18] Отношение скорости жидкости к местной скорость звука vп/vs теперь называется число Маха. Это критический параметр при описании высокоскоростного движения жидкости в аэродинамика и гидродинамика. Мах также внес свой вклад в космология гипотеза известна как Принцип маха.

Философия науки

Бюст Маха в Rathauspark (Ратушный парк) в Вена, Австрия

Эмпириокритицизм

С 1895 по 1901 год Мах возглавлял недавно созданную кафедру «истории и философии индуктивных наук» в Венском университете.[19] В своих историко-философских исследованиях Мах развил феноменалистический подход. философия науки которые стали влиятельными в 19 и 20 веках. Первоначально он рассматривал научные законы как сводку экспериментальных событий, созданную с целью сделать сложные данные понятными, но позже подчеркнул, что математические функции являются более полезным способом описания сенсорных явлений. Таким образом, научные законы, хотя и в некоторой степени идеализированы, имеют больше отношения к описанию ощущений, чем к реальности, существующей за пределами ощущений.[20]

Цель, которую он (физическая наука ) установила сама простейший и самый экономичный абстрактное выражение фактов.

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

На самом деле, закон всегда содержит меньше, чем сам факт, потому что он воспроизводит не факт в целом, а только в той его части, которая важна для нас, а остальное намеренно или по необходимости опущено.

Мысленно отделяя тело от изменчивой среды, в которой оно движется, на самом деле мы извлекаем из потока всех наших ощущений группу ощущений, на которых сосредоточены наши мысли и которая является относительно более устойчивой, чем другие. Предположим, мы должны были приписать природе свойство производить одинаковые эффекты в одинаковых обстоятельствах; именно такие обстоятельства мы не должны знать, как их найти. Природа существует только один раз. Только наша схематическая мысленная имитация производит подобные события.

Позитивизм Маха повлиял и на многих русских. Марксисты, Такие как Александр Богданов (1873–1928). В 1908 г. Ленин написал философский труд, Материализм и эмпириокритицизм (опубликовано в 1909 г.),[21] в котором он критиковал махизм и взгляды "Русские махисты «Его основные критические замечания заключались в том, что философия Маха привела к солипсизму и к абсурдному выводу о том, что природа не существовала до человека (Ленин также цитировал в этой работе концепцию«эфир ', как среда, через которую распространяются световые волны, и концепция времени как абсолют, концепции, которые позже были признаны ошибочными в ходе дальнейших научных разработок).

Эмпириокритицизм это термин для строго позитивист и радикально эмпирик философия, основанная немецким философом Ричард Авенариус и далее развитый Махом, который утверждает, что все, что мы можем знать, - это наши ощущения и что знание должно быть ограничено чистым опытом.[22]

В соответствии с эмпириокритической философией Мах противопоставлял Людвиг Больцманн и другие, которые предложили атомная теория физики. Поскольку невозможно непосредственно наблюдать такие мелкие объекты, как атомы, и поскольку ни одна атомная модель в то время не была последовательной, атомная гипотеза казалась Маху необоснованной и, возможно, недостаточно «экономичной». Мах имел прямое влияние на Венский круг философы и школа логический позитивизм в целом.

Маху приписывают ряд принципов, которые выражают его идеал физического теоретизирования - то, что сейчас называется «махистской физикой»:

  1. Он должен быть полностью основан на наблюдаемых явлениях (в соответствии с его позитивистскими взглядами).[23]
  2. Следует полностью избегать абсолютное пространство и время в пользу относительное движение[24]
  3. Любые явления, которые, казалось бы, можно отнести к абсолютному пространству и времени (например, инерция и центробежная сила ) вместо этого следует рассматривать как результат крупномасштабного распределения материи во Вселенной.[25]

Последнее выделяется, в частности, Альберт Эйнштейн, как "the" Принцип маха. Эйнштейн назвал это одним из трех принципов, лежащих в основе общая теория относительности. В 1930 году он заявил, что «оправданно рассматривать Маха как предшественника общей теории относительности»,[26] хотя Мах перед своей смертью, очевидно, отверг бы теорию Эйнштейна.[b] Эйнштейн знал, что его теории не соответствовали всем принципам Маха, как и никакая последующая теория, несмотря на значительные усилия.

Феноменологический конструктивизм

По словам Александра Риглера, работа Эрнста Маха была предшественником влиятельной точки зрения, известной как конструктивизм.[28] Конструктивизм считает, что все знания конструируются, а не принимаются учащимся. Он занял исключительно недуалистическую, феноменологическую позицию. Основоположник радикального конструктивизма, фон Глазерсфельд, кивнул Маха как союзнику.[нужна цитата ]

Вращающийся стул, изобретенный Махом для исследования переживания движения

Физиология

В 1873 году независимо друг от друга[29] Мах и физиолог и врач Йозеф Брейер обнаружил, как Чувство равновесия (т. е. восприятие дисбаланса головы), отслеживая его управление с помощью информации, которую мозг получает от движения жидкость в полукружные каналы из внутреннее ухо. То, что чувство равновесия зависит от трех полукружных каналов, было обнаружено в 1870 году физиологом. Фридрих Гольц, но Гольц не обнаружил, как функционирует прибор, чувствительный к равновесию. Мах изобрел вращающееся кресло, чтобы позволить ему проверить свои теории, и Флойд Рэтлифф предположил, что этот эксперимент мог проложить путь к критике Махом физической концепции абсолютного пространства и движения.[30]

Психология

Повышенный контраст между краями слегка различающихся оттенков серого появляется, как только они соприкасаются

В области чувственного восприятия психологи вспоминают Маха за оптическая иллюзия называется Полосы Маха. Эффект усиливает контраст между краями слегка различающихся оттенков серого, как только они соприкасаются друг с другом, за счет активации распознавания краев в зрительной системе человека.[31]

Более ясно, чем кто-либо до или после Мах, проводил различие между тем, что он называл физиологический (конкретно визуальный ) и геометрический пробелы.[32]

Взгляды Маха на структуры-посредники вдохновили Б. Ф. Скиннер сильно индуктивный позиция, которая параллельна позиции Маха в области психологии.[33]

Эпонимы

В знак уважения его имя было дано:

Библиография

Принципы Маха работают на английском языке:

  • Наука механики. Перевод Маккормака, Томаса Дж. (4-е изд.). Чикаго: Издательство Open Court Publishing Co., 1919 [1883].
  • "Photographische Fixirung der durch Projectile in der Luft eingeleiteten Vorgänge". Sitzungsber. Kaiserl. Акад. Wiss., Wien, Math.-Naturwiss. Cl. (на немецком). 95 (Прим. II): 764–780. 1887 г. с Питер Слэчер
  • Анализ ощущений (1897)[34]
  • Научно-популярные лекции (1895)
  • «Пространство и геометрия с точки зрения физического исследования». Монист. 14 (1): 1–32. 1903. Дои:10.5840 / monist190314139. ISSN  0026-9662. с S.J.B. Sugden
  • История и корни принципа сохранения энергии (1911)
  • Принципы физической оптикиs (1926)
  • Знание и ошибка (1976)
  • Принципы теории тепла (1986)
  • Основы теории восприятия движения (2001)

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Во время учебы Мах посещал лекции, которые читал Эрнст Вильгельм Брюке и Карл Людвиг по физиологии. Брюке и Людвиг были Йоханнес Петер Мюллер русские студенты, которые создали новую школу физиологии в 1840-х гг.[4]
  2. ^ Предисловие к посмертно опубликованному Принципы физической оптики открыто отвергает релятивистские взгляды Эйнштейна, но утверждалось, что текст не является подлинным.[27]

Рекомендации

  1. ^ Мах 1919, п. 227.
  2. ^ "Эрнст Вальфрид Йозеф Венцель Мах". whonamedit.com. Получено 19 августа 2019.
  3. ^ Мехра и Рехенберг 2001, п. 47.
  4. ^ Пойман, Пол (21 мая 2008 г.). "Эрнст Мах". Стэнфордская энциклопедия философии. Получено 19 августа 2019.
  5. ^ Блэкмор 1972, п. 44.
  6. ^ Блэкмор 1972, п. 196.
  7. ^ "Анри Пуанкаре", запись в Стэнфордская энциклопедия философии.
  8. ^ "Эрнст Мах". Британская энциклопедия. 2016. Получено 6 января, 2016.
  9. ^ Блэкмор 1972.
  10. ^ Зоннерт, Герхард (2005). Эйнштейн и культура (иллюстрированный ред.). Книги человечества. п. 221. ISBN  978-1-59102-316-6.
  11. ^ Коэн и Сигер 1975, п. 158: А Мах по личному убеждению был социалистом и атеистом.
  12. ^ Баатц 1992 С. 183–199.
  13. ^ Блэкмор 1972, п. 293, Глава 18 - Мах и буддизм: Мах был логически буддистом и нелогично верил в науку.
  14. ^ Андерсон 1998, п. 65, Глава 3.
  15. ^ Об этой взаимозависимости физики, физиологии, истории и философии науки Маха см. Блэкмор 1972, Блэкмор (ред.) 1992 и Хентшель 1985 против попыток Пола Фейерабенда разделить эти три нити.
  16. ^ Yourgrau 2005.
  17. ^ Мах и Зальчер 1887 С. 764–780.
  18. ^ Скотт, Джефф (9 ноября 2003 г.). "Эрнст Маха и Число Маха". Aerospaceweb.org. Получено 24 октября 2015.
  19. ^ По историографии Маха см., Например, Хентшель 1988 о его влиянии в Вене см. Stadler et al. (1988) и Blackmore et al. (2001).
  20. ^ Отрывки взяты из его эссе Экономический характер физического расследования, выдержка Кокельмансом и немного исправленная Блэкмором. (цитата ниже).
  21. ^ В.И. Ленин, 1909, Материализм и эмпириокритицизм: критические комментарии к реакционной философии, https://www.marxists.org/archive/lenin/works/1908/mec/
  22. ^ Буннин и Ю 2008, п. 405.
  23. ^ Барбур 2001, п. 220: С махистской точки зрения свойства системы исчерпываются массами частиц и их разделениями, но разделения - это взаимные свойства. Помимо масс, частицы не имеют исключительно собственных атрибутов. Они - в форме треугольника - единое целое. С точки зрения Ньютона, частицы существуют в абсолютном пространстве и времени. Эти внешние элементы наделяют частицы атрибутами - положением, импульсом, угловым моментом - отрицаемыми махистскими взглядами. Частицы становятся тремя вещами. Абсолютное пространство и время - неотъемлемая часть атомизма.
  24. ^ Пенроуз 2016, п. 753: Принцип Маха утверждает, что физику следует полностью определять в терминах отношения одного тела к другому и что от самого понятия фонового пространства следует отказаться.
  25. ^ Мах 1919: [Исследователь] должен чувствовать потребность в ... знании непосредственных связей, скажем, масс вселенной. Перед ним будет витать идеальное постижение принципов всей материи, из которого ускоренные и инерционные движения будут происходить одинаково.
  26. ^ Паис 2005, п. 283.
  27. ^ Уолтерс 2012 С. 39–57.
  28. ^ Риглер 2011 С. 235–255.
  29. ^ Хокинс, Дж. Э. и Шахт, Дж. «Возникновение вестибулярной науки» В архиве 2011-07-21 на Wayback Machine (Часть 8 «Очерков отоистории») в Аудиология и невротология, Апрель 2005 г.
  30. ^ Рэтлифф, Флойд (1975). «О вкладе Маха в анализ ощущений». В Seeger, Raymond J .; Коэн, Роберт С. (ред.). Эрнст Мах, физик и философ.
  31. ^ Рэтлифф 1965.
  32. ^ Sugden & Mach 1903 г..
  33. ^ Мекка Кьеза (1994). Радикальный бихевиоризм: философия и наука. Авторский кооператив. ISBN  978-0-9623311-4-5.
  34. ^ Видеть Мах, Эрнст (1897). Уильямс, C.W. (ред.). Вклад в анализ ощущений (1-е изд.). Чикаго: Издательская компания Open Court. Получено 13 июля 2014. через Archive.org

Источники

внешняя ссылка