Инертность и инерция

Перевод статьи на английский язык и использование опубликованного в статье материала в англоязычных публикациях без разрешения автора запрещается!


Вместо предисловия и эпилога. От автора (вставка 2025 года)

Статья в течение более чем двух лет после публикации постоянно корректировалась, исправлялась и дополнялась, вследствие постепенного изменения и уточнения Схемы мироустройства.

1. Инерция покоя, инерция прямолинейного движения.

Ситуация 1. Я стою в автобусе, держась за поручень. Двигатель заводится, и автобус резко трогается с места вперёд, из-за чего я отклоняюсь назад и не падаю лишь потому, что крепко рукой держусь за поручень. Это описание моего действия относительно предметов внутреннего пространства (ВП) автобуса. В такой ситуации мы говорим, что я сместился в автобусе назад «по инерции», или поясняем, что автобус поехал, а я ещё остался стоять, и в этом проявилась «инерция» покоя моего тела.
Дело в том, что мы с автобусом представляемся как два объекта, не принадлежащие друг другу, но имеющие определённую связь, и вместе мы находимся в окружающем нас земном «наружном» (НП) пространстве. Так что, на самом деле, автобус с моими стоящими на полу ногами, со своим поручнем и моей держащейся за него ладонью начинает с ускорением двигаться в НП, а центр тяжести моего тела, и вообще, остальное моё тело, не соприкасающееся своей поверхностью с деталями автобуса, остаётся на месте в НП – продолжает в нём покоиться, бездействует. То есть, когда воздействие двигателя на своё «автобусное» ВП со всеми находящимися в нём предметами и, в том числе, со мной, уже производится, центр тяжести моего тела в этом внутреннем пространстве (ВП) не воспринимает воздействия и какое-то краткое время ещё бездействует, не предпринимая попытки переместиться вместе со всеми перемещающимися в НП предметами.

Ситуация 2. Я сижу в автобусе в ряду сидений у левого окна, а внучка – через проход, в другом ряду у правого окна. Я легонько подбрасываю и толкаю к ней воздушный шарик, чтобы она его поймала. Но в этот момент автобус трогается и быстро набирает скорость, так что шарик неспешно плывёт уже не к внучке поперёк автобуса, а наискосок к мальчику через два сиденья сзади неё. Это происходит потому, что шарик своей поверхностью не соприкасается с деталями автобуса (есть, конечно, очень слабое воздействие внутреннего воздуха, но оно почти ни на что не влияет) и движется «по инерции», так как начал он своё движение ещё в стоящем неподвижном автобусе. То есть, шарик начал движение практически в наружном пространстве (НП) и продолжает это движение в НП в своём прежнем направлении, но в движущемся ВП автобуса относительного его предметов (сидений, поручней, ступеней) это уже другое направление. В целом, получается, что в НП относительно направления движения автобуса шарик покоится, бездействует, а в ВП движется под углом назад.

Ситуация 3, так сказать, «обратная» ситуации 1. Я стою в равномерно движущемся автобусе, держась за поручень. Вот автобус резко тормозит, я наклоняюсь вперёд и не падаю лишь потому, что держусь за поручень. В автобусе, в его ВП центр тяжести моего тела продолжает перемещаться вперёд «по инерции», не собираясь замедляться, то есть бездействует, не воспринимает торможения (встречного воздействия), когда весь автобус с его деталями тормозит и останавливается в НП.

Ситуация 4, поворот. Я так же точно стою в равномерно движущемся автобусе, держась за поручень. Вот автобус резко, почти не снижая скорости, поворачивает по крутой дуге. Я при этом наклоняюсь вперёд и вбок, чуть ли не отпуская поручень, и, конечно, не падаю лишь потому, что крепко за него держусь. В поворачивающем автобусе, в его ВП центр тяжести моего тела движется вбок «по инерции», так как пытается продолжить перемещение в НП прежнем направлении вперёд, не собираясь останавливаться и поворачивать, то есть бездействует, когда сам автобус с его объектами под воздействием колёс меняет по кривой направление движения в НП.

Эти ситуации наглядно показывают инерцию покоя тела и его движение по инерции как «бездействие» тела в пространстве одной системы отсчёта во время внешнего воздействия на эту систему в другой системе отсчёта. Глядя на Схему устройства Вселенной, мы знаем, что означают термины «действие», «процесс» – это относительные объекты, то есть объекты Отношений между Материей и Пространством во Вселенной. Тогда бездействие – это отсутствие действия, отсутствие Отношения. Таким образом, инерция не может являться объектом Вселенной, следовательно, её надо считать явлением Бытия. И это несложно доказать.

Во Вселенной есть лишь три вида Отношений: Воздействие на пространство, Восприятие отношения и Сохранение материи. Отношение материи к пространству – это Воздействие материального объекта на объект пространственный. Отношение пространства к материи и её отношению – это Восприятие воздействия материального объекта. Отношение любых отношений к материи – это Сохранение материи как движущихся и способных двигаться объектов.
Во всех четырёх представленных выше ситуациях бездействие тела является отсутствием восприятия, пусть кратковременным, но именно отсутствием. Данное отсутствие восприятия при воздействии можно охарактеризовать как некое условие покоя или движения физического тела относительно содержащих друг друга систем отсчёта. Но, если давать короткое и понятное определение, то инерция – это отсутствие восприятия воздействия, оказываемого на физическое тело другим физическим телом. Или ещё короче – это бездействие при воздействии. Когда тело находится в покое и подвергается воздействию другого тела, инерция проявляется задержкой восприятия, то есть продлением покоя и задержкой смещения. А когда тело находится в движении – а именно, прямолинейно перемещается, – и подвергается воздействию другого тела в направлении, которое не совпадает с направлением своего движения, инерция также проявляется задержкой восприятия, то есть продлением перемещения в прежнем направлении и задержкой смещения во вновь заданном направлении.

Но какова причина инерции, почему физическое тело бездействует, почему не воспринимает (хоть и недолго) оказываемое на него воздействие? Ответ следующий: потому что телу нужно время для определения своего положения в пространстве вообще и размеров пространства, в котором оно находится (покоится) или движется, в частности. Тело должно определить пространство системы отсчёта, в которой на него оказывают воздействие, и системы отсчёта, в которой тело способно это воздействие воспринять. Этим «процессом» занимается центр тяжести физического тела, именно он определяет (осознаёт) положение тела и управляет дальнейшим его движением. Таким образом, причиной инерции как бездействия, как задержки восприятия является необходимость определения (осознания) положения в пространстве.

2. Движение по способности.

Вопреки всему вышеизложенному, с подачи великого Исаака Ньютона в физике укоренилось понятие «движения по инерции» совсем в другом смысле – в смысле равномерного перемещения с постоянной скоростью как результата оказанного воздействия. В его монументальном труде «Математические начала…» читаем Определение IV*: «Приложенная сила есть действие, производимое над телом,… … Тело продолжает затем удерживать своё новое состояние вследствие одной только инерции».
Тут Ньютон явно путает инерцию тела и способность тела двигаться, полученную от удара при воздействии на него другого тела или обретённую вследствие давления на него некоторой среды. Физическое тело массой «m», на которое оказано направленное воздействие силой F, приобретает определённую скорость «v» и перемещается в заданном направлении с этой постоянной скоростью, благодаря полученной способности, то есть имея кинетическую энергию «Е = mv^2/2» (энергия – это физическая величина способности к движению). И находится тело в этом прямолинейном равномерном движении вплоть до тех пор, пока не испытает очередное воздействие, об этом гласит 1 закон Ньютона. Такое движение по способности не имеет с явлением инерции абсолютно ничего общего, поскольку инерция проявляется не после воздействия, а при воздействии.

Почему произошла эта путаница у Ньютона, вполне понятно – в то время просто-напросто не было ещё понятий «энергия», или «способность тела совершать работу», или «живая сила» – их придумывали на протяжении двухсот лет после трудов Ньютона. Но вот учёные, развивавшие эти 200 лет классическую физику и не попытавшиеся привести понятия энергии и инерции в порядок, не давшие им чётких определений, несут полную ответственность за постепенно создававшуюся с тех пор двусмысленность понятий в физике. Именно эти учёные (Жан Лерон Даламбер, Леонард Эйлер, Жан Батист Лесаж, Александр Кестнер, Иммануил Кант и многие другие), продолжая путать инерцию и способность, стали именовать 1 закон Ньютона «законом инерции», тогда как он гласит о телах, которые всего лишь покоятся или перемещаются прямолинейно с постоянной скоростью, то есть двигаются по способности, а не по инерции. Первым из учёных в этом списке отличился, если верить историкам, гениальный французский математик 18 века Даламбер со своим «Трактатом о динамике» в 1743 году. Но… Это тема для других статей по истории науки.

*
IV-е определение Ньютона: «Приложенная сила есть действие, производимое над телом, чтобы изменить его состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Сила проявляется единственно только в действии, и по прекращении действия в теле не остаётся. Тело продолжает затем удерживать своё новое состояние вследствие одной только инерции. Происхождение приложенной силы может быть различное: от удара, от давления, от центростремительной силы»


Инертность и инерция
http://proza.ru/2022/03/08/1534
(Исходный текст статьи 2022 года, корректирован и частично сокращён):

Глава 1. Инертность и инерция

Термин «инертность» определяется современной физикой в некоторых случаях так же, как его понимает обыватель – как «ленивое» свойство объекта, находящегося в состоянии покоя, – пассивность, вялость, бездеятельность. Также и в химии инертными считаются вещества, не являющиеся химически активными. В других случаях, в основном, в физике инертность отождествляется с инерцией и определяется: а) как свойство объекта сохранять состояние покоя или состояние прямолинейного равномерного движения в отсутствие внешних сил и при взаимной их компенсации, либо б) как свойство за счёт своей массы препятствовать изменению направления и скорости своего движения или изменению состояния покоя на состояние движения при внешних воздействиях.
Во всех случаях мерой инертности объекта в его поступательном прямолинейном движении считается масса объекта, так как инертность при перемещении зависит, якобы, только от его массы. А при вращении мерой инертности выступает уже момент инерции объекта. Это объясняют тем, что инертность при вращении зависит не только от массы объекта, но и от распределения массы внутри него.

В любой науке разночтения в определении термина означают неопределённость и двусмысленность, но, к сожалению, это характерно для современной физики. А в логической физике подобное категорически нежелательно. Поэтому приведённые определения инертности и инерции как свойств физического тела, естественно, не могут быть признаны сколько-нибудь верными.
Инертность, понимаемую физиками как свойство материального объекта, в логофизике можно отождествить лишь со способностью, так как свойством материи, кроме тяжести, является именно способность к действию. Так что, если кто-то из учёных привык считать, что определение «объект инертный» означает, что его трудно сдвинуть с места или его трудно остановить и свернуть в сторону, то это также означает, что объект способен противодействовать тому, чтобы его сместили с точки или свернули с прямого пути. Величиной способности объекта является энергия, поэтому и физической величиной инертности можно считать только энергию. Масса же является только физической величиной тяжести материи.

В случае вращения объекта вокруг своей оси словосочетание «объект инертный» означает для современного физика, что трудно уже не сдвинуть объект с места или остановить его перемещение, а тяжело его повернуть, раскрутить или же трудно замедлить и остановить его вращение. Но это также означает, что объект способен противостоять тому, чтобы его раскрутили на месте или остановили его вращение, не смещая с точки расположения. То есть и в этом случае инертность в качестве свойства материального объекта отождествляется с такой способностью к действию как способность объекта поворачивать, когда вращение объекта пытаются остановить, или наоборот, когда пытаются повернуть неподвижный объект. Величиной инертности как «способности вращаться» также можно считать энергию – внутреннюю, когда объект, находясь в покое, сопротивляется, если его заставляют вращаться, и теплоту, когда объект вращается и сопротивляется замедлению вращения при воздействии извне.

Таким образом, нельзя отождествлять инерцию с инертностью, поскольку это разные понятия. Под термином «инертность» всегда подразумевается качество физического тела, которое является способностью, величиной которой во всех случаях является энергия, а не масса и не момент инерции. А вот под термином «инерция» в разное время до настоящего момента разными учёными подразумевались разные понятия.


Глава 2. Трансформация понятия инерции

Камень-валун неподвижно лежит на земле, потому что все воздействия на него взаимно компенсируют друг друга. Снизу давит Земля своей твёрдой поверхностью, сверху и со всех боков давит она же своей атмосферой. Воздействие другого тела откуда-нибудь сбоку тормозится трением о землю, ну, и немного о воздух. Такое торможение Рене Декарт связывал с инертностью тела, зависящей от протяжения поверхностей тела, то есть он разделял способность тела сопротивляться действиям на инертность «внутреннюю» и «наружную». Это означало, что тело сопротивляется движению не только своей тяжестью, но и своей протяжённостью – мол, чем тяжелее валун, тем труднее его сдвинуть с места, и чем он больше в длину и ширину, а также чем менее гладкая у него поверхность, тем тоже труднее он сдвигается. «Труднее» означает необходимость приложения всё большей и большей силы для сдвига, то есть трудность – это необходимость приложения силы. Эта необходимость, по мнению учёных 17 века, порождена сопротивлением тел, которое некоторые из них называли инерцией.

Есть хорошая книга «Иоганн КЕПЛЕР 1571-1630» (Издательство «Наука», Москва, 1971 г.) профессора, советского математика и историка науки Юрия Александровича Белого, замечательная во всех отношениях и интересная как в физическом, так и историческом плане. Книга написана и издана к 400-летию великого немецкого учёного. В четвёртой главе этой книги можно прочитать:
«… сам термин «инерция» был введен в физику Кеплером. Он обозначил им явление сопротивления движению покоящихся тел. Инерция движения, по крайней мере, до 1620 года, им не рассматривается.
Важно отметить, что понятие инерции было распространено Кеплером (в его понимании) на внеземные тела и явления. В «Новой астрономии» (1609) он пишет: «Планетные шары должны быть по природе материальны..., они обладают склонностью к покою, или отсутствию движения». Подобное толкование инерции небесных тел мы встречаем и в более позднем сочинении Кеплера, в так называемой «Коперниканской астрономии» (1618-1621) – первом учебнике новой астрономии.
Но в уже упоминавшейся «Лунной астрономии» или «Сне» можно обнаружить рассуждения, в которых трактовка понятия инерции развивается дальше. Рассматривая в примечании 75 к тексту «Сна» случай, когда внешние силы, действующие на движущееся тело, взаимно уравновешиваются («погашаются»), он пишет, что при этом «тело само в целом движет свои части». Движение для этого случая рассматривается происходящим беспричинно, спонтанно. И хотя термин «инерция» в этом тексте непосредственно не упоминается, можно считать, что здесь Кеплер, пусть недостаточно чётко, но определённо рассматривает инерцию движения».

Заметим, что автор (Ю.А.Белый) в данном отрывке из книги сначала называет инерцию «свойством материального тела». Но буквально через одно предложение уже называет инерцию «явлением сопротивления движению». То есть чёткого понимания сути инерции – что же это такое, явление или свойство (качество) физических тел, – у автора нет, как не было его и у всех советских физиков, и нет до сих пор у всех физиков Запада. А Иоганн Кеплер, вводя этот новый для физики своего времени термин, понимал инерцию не столько как «сопротивление» тел, сколько как «нежелание тела сойти с места», то есть как бездействие, похожее на противодействие воздействию. Подтверждает это и сам автор книги в другом, расположенном ниже по тексту отрывке из этой же главы:
«Солнце излучает свет и тепло, интенсивность которых тем меньше, чем больше расстояние до Солнца. Но если Солнце обладает силой, регулирующей скорость планеты, то эта сила будет тоже убывать при увеличении расстояния. Подобно тому, как груз труднее поднимать, если он находится на более длинном плече рычага, так и планету исходящей из Солнца силой труднее перемещать на большем расстоянии от него, чем на меньшем.
Сила эта, по мнению Кеплера, происходит от вращения Солнца вокруг своей собственной оси (это предположение было подкреплено экспериментально значительно позже), она-то и приводит, подобно спицам некоего гигантского колеса, планеты в движение.
Но если бы существовала только одна сила, воздействующая на планеты, то все планеты имели бы одинаковую угловую скорость и совершали бы полный оборот вокруг Солнца за одно и то же время. Но на самом деле это ведь не так!
Причиной этому, полагал Кеплер, может быть «лень», или инерция планет, которые стремятся сохранять неизменным свое положение и сопротивляются увлекающей силе. При этом воздействующие на планету силы позволяют планетам как бы проскальзывать в их движении, получается картина, сходная с вихрем водоворота. Воздействующая сила уменьшается с расстоянием, поэтому, чем дальше планета от Солнца, тем слабее преодолевается инерция, тем медленнее движение планеты».

Исходя из произведений Кеплера, подробно разбираемых в этой книге, и его биографии, получается, что великий учёный уже тогда, в начале 17 века невольно присвоил «бездушным» материальным «планетным шарам» свойства субъекта, который или сопротивляется навязываемому движению, или движет сам свои части. То же повторилось и тогда, когда Кеплер пытался объяснить обращение тел вокруг Солнца силой, с которой оно воздействует на планеты, – в этом случае он невольно наделял Солнце способностью воздействовать на окружающие космические тела, – «бездушное, неживое» Солнце становится при этом главным субъектом Системы.
Конечно, в те века достаточно было объяснить это тем, что именно Бог наделил Солнце и другие тела такими свойствами – способностями бездействовать или противодействовать, способностями обращать тела вокруг себя, – чтобы соблюсти определённую гармонию в мире. Но мы в наше время, спустя 400 лет, наконец-то уже начинаем понимать, что Материя субъективна, и что каждое физическое тело является субъектом. И уже соображаем, что «сопротивление движению», по Ю.А.Белому, – это либо бездействие, либо противодействие тела, имеющего определённую тяжесть, оказываемому на него прямому или направленному под углом воздействию, то есть это явление, «отталкивающееся» от центра тяжести тела.

Известно, что Кеплер полагался на учение Аристотеля о том, что естественным состоянием для тела является покой. Именно поэтому мы нигде не найдём у него упоминаний о движении по инерции, ведь, по Аристотелю, после прекращения на тело силового воздействия оно в состоянии движения должно тормозиться, стремясь к покою, и постепенно останавливаться. Следовательно, о каком-то равномерном с постоянной скоростью движении «по инерции» Кеплер даже не задумывался, об этом не могло быть и речи. Зато он считал, что «лень» присуща телу, поэтому тело всегда желает покоя, находясь в движении, или, находясь в покое, старается не выходить из него, по возможности. Сопротивление тела или его бездействие – инерция, в понимании Кеплера, – проявляется при попытке другого тела изменить его покой (неподвижность) или продлить его движение, то есть проявляется только как невосприятие приложенной силы из-за нежелания двигаться. Но как же тогда введённое Кеплером понятие инерции оказалось через десятки лет в «связке» с состоянием несвойственного ему движения? Почему «закон инерции» описывает как раз отсутствие «Кеплеровской» инерции? Откуда взялось словосочетание «движение по инерции», которое сегодня в физике означает не бездействие тела, а его равномерное движение с постоянной скоростью ввиду отсутствия воздействий?


Глава 3. Инерция Ньютона

В Википедии, в обширной статье о Галилео Галилее, современнике Кеплера, есть такая фраза: «…общепризнано, что само понятие «движение по инерции» впервые введено Галилеем, и первый закон механики по справедливости носит его имя». Это, на самом деле, неверно – такого словосочетания знаменитый учёный нигде в своих произведениях не использовал. Не использовали его и другие знаменитые учёные 17 века. Так что «расширение смысла» понятия инерции, введённого Кеплером, произошло в более поздние времена, и, на первый взгляд, в этом нет конкретной «вины» Галилея, Декарта или Ньютона. Но всё-таки!..

По Аристотелю, чем больше приложенная к телу сила, тем больше скорость движения тела, и, наоборот, чем больше скорость тела, тем, значит, больше приложенная к нему постоянная сила. Галилей же связал силу не со скоростью тела, как учил Аристотель, а с изменением скорости. Следовательно, любая уже обретённая телом скорость при отсутствии вновь приложенной к телу силы будет оставаться неизменной: «Когда тело движется по горизонтальной поверхности, не встречая никакого сопротивления движению, то… движение его является равномерным и продолжалось бы постоянно, если бы плоскость простиралась в пространстве без конца» – писал великий итальянец в 1632 году в своей книге «Диалог о двух главнейших системах мира». Получается, что Галилей всего лишь «уравнял» состояние покоя и состояние равномерного перемещения в том смысле, что для данных состояний одинаково не требуется применение силы, – ведь считалось, по античным учениям, что тело находится в покое именно потому, что на него не действуют никакие силы. В другом отрывке он указывает на невозможность «внутри» движущейся системы (корабля) отличить состояние её покоя от состояния её равномерного движения с постоянной скоростью по ровной горизонтальной поверхности, тем самым снова «уравнивая» оба состояния, но уже в смысле их «естественности» для тела, практической неразличимости, чуть ли не идентичности. Под горизонтальным движением Галилей вообще-то подразумевал движение именно по земной – не прямой, а круговой, огромного диаметра, – поверхности, то есть в конечном итоге, перемещение по поверхности огромной сферы, круговое движение.

Рене Декарт в своём письме к де Бону в 1639 году, говоря о принципе сохранения количества движения и приводя примерами тел падающий на землю камень и саму Землю как большое тело, сотрясающееся от падения камня, предполагал: «…чем больше тело содержит вещества, тем больше оно имеет природной инертности», приводя «инертность» тела как свойство сопротивляться воздействию. А позже, в своей книге «Начала философии», вышедшей в 1644 году, выводит следующие законы сохранения состояния. Первый закон: «Всякая вещь продолжает, по возможности, пребывать в одном и том же состоянии и изменяет его не иначе как от встречи с другими». Второй закон: «Каждая материальная частица в отдельности стремится продолжать дальнейшее движение не по кривой, а исключительно по прямой». То есть великий француз тоже «уравнивал» состояние покоя с состоянием равномерного движения – с уточнением, что неотличимым от покоя может стать лишь прямолинейное движение.

А вспомним, что провозглашалось Ньютоном в 1687 году в его «Математических началах…» в качестве его первого закона механики, который сегодня физики называют «законом инерции»: «Всякое тело продолжает удерживаться в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние». То есть, о «движении по инерции» в качестве прямолинейного равномерного движения с постоянной скоростью ни у кого из «великих» нет никакого упоминания! Более того, Ньютон определял инерцию примерно так же, как Декарт определял инертность, – как «врождённую силу» сопротивления изменению состояния тела. И если внимательнее присмотреться к рассуждениям Ньютона, к его «Математическим началам…», то в «Определениях» первой главы первой книги «Начал…» прочитаем о таком его отношении к инерции:
«Определение III. Сила материи есть присущая (ей) сила сопротивления, благодаря которой любое тело, поскольку оно существует само по себе, сохраняется в своем состоянии либо покоя, либо равномерного прямолинейного движения. Это (сопротивление) всегда пропорционально его телу, и оно ничем не отличается от инерции Массы... Вследствие инерции материи бывает, что всякое тело с трудом выводится из состояния покоя или движения. Отсюда и присущая сила может быть названа силой инерции по ее наиболее значимому имени. Но тело проявляет эту силу только в изменении своего состояния приложенной к нему другой силой, т.е. когда ему сопротивление и когда на него напор (атака): сопротивление в той мере, в какой тело пытается сохранить свое положение под давлением, и напор, поскольку одно и то же тело, с трудом поддающееся силе противодействующего препятствия, пытается изменить свое положение».

Под Массой Ньютон подразумевает тело или материю, и мы видим, что под инерцией понимается сопротивление массивного тела, как у Декарта. Соответственно, силу сопротивления Ньютон называет «силой инерции», которая проявляется телом лишь при воздействии на него или при возникновении препятствия для прямолинейного движения тела. Непонятно другое – чем обосновано самое первое утверждение, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения лишь благодаря «силе сопротивления», которая чуть ниже отождествляется с инерцией? Ведь тело может сохранять покой или равномерное прямолинейное движение и без всякого сопротивления, когда нет никаких внешне приложенных к нему сил. Не это ли «туманное» определение Ньютона послужило началом будущей путаницы в понятиях, благодаря которой «шибко умные» потомки стали называть похожие утверждения Галилея и Декарта, Гюйгенса и Ньютона о том, что «при отсутствии воздействия других тел, тело продолжает двигаться с постоянной скоростью» то законом инерции Галилея, то законом инерции Декарта, то просто «законом инерции», и при этом назвали инерцией не бездействие и «лень», а свойство тел «сохранять свою скорость», и свободное движение тел назвали «движением по инерции»!

Тут надо ещё вспомнить, как Исаак Ньютон скромно признавался, что «видел дальше других, потому что стоял на плечах гигантов». Гигантом для него был и Декарт, который, утвердившись во мнении, что прямолинейное равномерное движение есть такое же естественное состояние для тела, как и покой, в тех же своих «Началах философии» в 1644 году размышлял: «…когда тело находится в покое, оно имеет силу пребывать в покое, стало быть, противостоять всему, что могло бы изменить его; точно так же движущееся тело обладает силой продолжать своё движение с той же скоростью и в том же направлении».

Читая сегодня эти рассуждения Рене Декарта, нам понятно, что под «силой продолжать движение» и «силой пребывать в покое и противостоять изменениям» он понимал энергию как величину способности тела двигаться и способности оказать сопротивление при возможных воздействиях, то есть способности, которую сам Декарт именовал «инертностью», отличая её от собственно инерции как невосприятия воздействий, как бездействия. А вот Ньютон понимал слова великого учёного буквально. Поэтому, дав определение силы, а именно: «Определение IV. Приложенная сила – это действие, приложенное к телу, чтобы изменить его состояние либо покоя, либо движения равномерно в направлении», он «совместил» это «действие» с энергией и приложил разъяснение к своему определению: «Эта сила состоит только в действии, и после действия не остается в теле. Ибо тело остаётся в каждом новом состоянии только благодаря силе инерции». Совершенно понятно, что тут под «силой инерции» Ньютон уже понимает «декартовскую» инертность и «силу продолжать движение», то есть энергию, приобретённую телом при воздействии на него, а не силу, приложенную к телу.

С одной стороны, понятия энергии (величины способности к действию) тогда ещё не было, его позже введёт Лейбниц под названием «живая сила», и это оправдывает непоследовательность Ньютона. Не было даже чёткого разделения между «внешней» силой воздействия на тело, заставляющей его двигаться или останавливаться, и «внутренними силами движения», под которыми понимались импульс, инерция, кинетическая и внутренняя энергия, – как раз сам Ньютон в своих «Математических началах…» и отделил «приложенную силу» от «количества движения», дав силе более-менее осмысленное определение. С другой стороны, именно Исаак Ньютон своими нечёткими определениями и их разъяснениями в «Началах…» запутал современников и учёных следующих поколений в вопросах связи между силой, инерцией и энергией, потому что под «врождённой» («присущей») силой понимал то силу, то инерцию, то энергию. В том же выше приведённом Определении III «присущая сила сопротивления, благодаря которой любое тело… сохраняется в своем состоянии», понимается как энергия, хотя далее Ньютон «разъясняет», что «это… ничем не отличается от инерции…», а ещё чуть ниже употребляет её в значении «настоящей» силы как величины противодействия, поясняя, что «тело проявляет эту силу только в изменении своего состояния приложенной к нему другой силой», и подспудно подготавливая читателей к изложению своего третьего закона, согласно которому сила действия равна силе противодействия.

Ну, и теперь понятно, что начальное утверждение Ньютона о том, что тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения лишь благодаря силе инерции, основано на неверном понимании размышлений Декарта. На самом деле, если правильно понять их смысл, – тело сохраняет состояние благодаря своей обретённой способности, то есть благодаря кинетической энергии, если тело движется, или внутренней энергии, если тело покоится. Значит, введённая когда-то кем-то из физиков после Ньютона фраза «движение по инерции» означает, в действительности, «движение по способности», а именно, по имеющейся способности к перемещению (подразумевается кинетическая энергия), и инерция тут ни при чём. И ещё тогда становится понятной фраза «вращение по инерции» в описании вращения маховика – тут имеется в виду движение по способности вращаться.


Глава 4. Инерция как бездействие объекта или субъекта

Слово «бездействие» в своём прямом смысле означает «отсутствие физического действия», поэтому объективно его можно выразить словом «покой» в качестве синонима. Но мы обычно таким «равенством» не пользуемся и понятие бездействия понимаем субъективно и более широко, потому что определяем не «безличное» действие или бездействие, а «чьё-то личное», то есть совершаемое объектом или субъектом, поэтому вкладываем в это понятие ещё один смысл – наше мнение относительно причины бездействия объекта или субъекта, который, на наш взгляд, может, или должен, или хочет (желает) действовать.
1) Мы часто считаем, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие каких-либо действий» с его стороны, но и его «нежелание действовать», то есть лень как отсутствие у него желания, когда он может (есть возможность) или должен (есть необходимость) как-то действовать. Лень как бездействие – это состояние субъекта (мы это знаем по себе), и в таком состоянии субъект (объект) может даже противиться всякому воздействию, даже «внутреннему голосу» своей совести.
2) Иногда мы считаем, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие его действий», но также означает «отсутствие возможности действовать» (вынужденное бездействие), то есть означает, что у него нет возможности действовать, когда он должен что-то делать или хочет этого. В этом случае бездействие угнетает субъекта – мы сами это периодически испытываем.
3) Изредка считается, что бездействие объекта или субъекта означает не только «отсутствие какого-либо действия» с его стороны, но также означает «отсутствие необходимости действовать» (необходимость бездействия), то есть означает, что действие будет избыточным, ненужным, даже когда субъект (объект) хочет и может. В таких случаях бездействие активизирует субъекта, в таком бездействии поддерживается его активное состояние.
Таким образом, бездействие объекта или субъекта мы, со своей точки зрения, можем определять как «ленивое» (пассивное) состояние покоя, как «угнетённое» состояние покоя и как «бодрое» (активное) состояние покоя.

Итак, согласно историческим данным, Иоганн Кеплер придумал термин «инерция», исходя из убеждения о стремлении всех вещей к покою, и считается, что термин был введен в физику как понятие об отсутствии действия предмета при воздействии на него или же вообще об отсутствии у предметов желания двигаться, действовать. Если о человеке можно было говорить, что он хочет или не хочет что-то выполнять, желает или нет изменить своё сонное или бодрое состояние, то о «неживых» объектах Кеплер такого сказать не мог, поскольку они «бездушны», и желаний или нежелания у них быть не может. Поэтому для всех предметов, не относящихся к животным, вместо слов «желание покоя» или «нежелание движения» необходимо было подобрать подобающий по смыслу термин. Ведь все материальные вещи, все предметы стремятся к покою, «не желая» лишний раз «участвовать» в движении, а если и двигаются, то лишь под влиянием приложенной силы, – так учил основатель физики Аристотель. И вот это их «нежелание» закреплялось теперь в науке словом «инерция», которое и означает в переводе с латинского, как нам говорят разные современные словари, что-то типа «бездействие, праздность, лень, бездеятельность» и тому подобное, а также почему-то «неизменность и постоянство»…

С учётом того, что чаще всего люди определяют бездействие как лень и сопротивление движению, «Кеплеровскую инерцию» в начале 17 века многие могли понимать, в общем, как сопротивление тела прилагаемым силам, а в частности это
1) сопротивление тела воздействиям, когда тело находится в покое и стремится (желает) сохранить этот покой,
2) сопротивление тела воздействиям, когда в движении после воздействия тело стремится к покою и тормозит себя, а ему не дают остановиться, постоянно воздействуя, снова и снова прикладывая силу и заставляя двигаться.
В первом случае тело сохраняет свой покой, в соответствии со своим желанием, а во втором – невольно движется со средней скоростью, вопреки своему желанию. Уже какая-то «нестыковка», и мы выше упоминали, что Кеплер поэтому нигде не высказывался об инерции движения или движении по инерции.

Но вот позже (Кеплер этого уже не застал) Галилей и Декарт логически вывели, что как только воздействие на тело перестаёт оказываться, движущееся тело не тормозится, стремясь к покою, а движется дальше уже с постоянной скоростью равномерно и прямолинейно вплоть до очередного воздействия. Важно, что такое своё движение это тело само не отличает от покоя и чувствует себя в нём, как в покое. Поэтому можно было бы предположить, что в прямолинейном неускоренном движении тело будет также сопротивляться воздействиям, как и в покое, проявляя свою инерцию как нежелание изменять «покой в движении», то есть нежелание менять «спокойное» движение. И тогда инерцию можно будет объявить «присущей всем материальным вещам» в любом их «спокойном» состоянии (как это потом и сделал Ньютон, придумав «врождённую силу инерции»).
Ан нет, снова возникают нестыковки – тело в движении не всегда сопротивляется и, например, когда одно тело догоняет другое и «подталкивает» его, первое «соглашается, не сопротивляясь» и увеличивает свою скорость, вместо того, чтобы сопротивляться и тормозиться. Получается, что инерция тел, понимаемая как сопротивление воздействию, зависит не только от массы, но и от скорости, и от направления движения, короче, – от направленного импульса («количества движения»). Но тогда уже нельзя говорить, что инерция присуща всем телам, ведь тела не имеют импульса, находясь в покое.

Похоже, что предположение физиков относительно вводимой Кеплером инерции в качестве «сопротивления» тел не совсем верное. А ещё может быть, что неверна интерпретация перевода латинского слова «inertia», применённого Кеплером, потому что не так её понимал сам Иоганн Кеплер. Ведь всё может встать на свои места, если предположить, что учёный ввёл в физику термин «инерция» именно в буквальном смысле «стремление к покою», которое означает желание, «направленное» на достижение покоя, и совсем не обязательно означает «бездействие», хотя можно и так перевести. То есть, он просто дал простое короткое название стремлению, «направленному» на покой, которое заметил ещё Аристотель в качестве естественного для материи. И если это так, и инерция означает именно «стремление к покою», «направленное желание», тогда «движение по инерции» можно «переводить» как движение со стремлением к покою, а инерцию покоя и инерцию движения «перевести», соответственно, как стремление к сохранению покоя и стремление к неизменности (постоянству) направления движения.

Принятие такой трактовки инерции – «стремление тел к покою» – означает, что историки науки, а с ними и физики заблуждаются насчёт взглядов Кеплера, и он не считал инерцию каким-то сопротивлением предметов движению, вводя её в научную терминологию своего времени. Хотя бы даже потому, что предметы не являются живыми, они, в сознании Кеплера, «бездушны» и не могут сами как-то сопротивляться. Значит, если Кеплер и размышлял о каком-либо «сопротивлении вещей» во взаимодействиях или о «сопротивлении» планет силе Солнца, то чисто метафорично, не вкладывая подобное понятие в понимание инерции.
Галилей, кажется, не связывал инерцию с «сопротивлением» смещению с места массивных тел. Но тогда, значит, именно Декарт «виновен» в том, что его современники и последователи (Гюйгенс, Ньютон и прочие) стали связывать инерцию с массой (весом) тел и с сопротивлением тел другим телам, в зависимости от веса, так как именно Рене Декарт размышлял в «Началах философии» о зависимости «количества инертности» тела от «количества вещества» в теле.


Глава 5. Инерция как причина изобретения инерциальной системы

Для физики как для науки самое печальное в этой истории то, что в этом случае придётся какую-то часть механики обосновывать заново, ведь получится, что нет никакого «закона инерции», и, соответственно, не было смысла придумывать «инерциальные системы», потому что тогда инерция физического тела – это стремление (желание) субъекта оставаться в покое, в том числе сохранить покой в равномерности движения. Желание (стремление) у субъекта возникает всегда под воздействием как восприятие воздействия, оказываемого на него.

Термин «инерциальная система» предложил (согласно информации из Википедии) в 1885 году немецкий физик Людвиг Ланге как обозначение системы координат, при применении которой в пространстве справедливы законы Ньютона. Целью этого предложения было заменить «устаревшее» понятие «абсолютного пространства», которое, наряду с понятием «абсолютного математического времени», Исаак Ньютон ввёл в своих «Математических началах…» за двести лет до этого, в 1687 году. То есть, инерциальная система – это, всего-навсего, трёхмерная (в пространстве) или двухмерная (на плоскости) Декартова система координат, начало координат и оси которой неподвижны, и которую субъект использует с часами в руках! Это значит, что субъект рассматривает движения объекта в прямоугольной системе координат, учитывая длительность данных движений. Именно в этой системе безупречно «работают» все законы классической механики и соблюдается принцип относительности Галилея. Пространство именно этой системы всегда подразумевается одинаково однородным и неподвижным, как и «абсолютное пространство» Ньютона.

Вышесказанное означает, что изначально существование инерциальной системы и вообще понятие о ней никак не «постулировалось» первым законом Ньютона. Этот закон, в сути своей, просто констатирует факт сохранения физическим телом своего, приобретённого в результате очередного воздействия, состояния движения или покоя в отсутствие дальнейших воздействий или при наличии постоянных полностью компенсирующих друг друга воздействий. С позиции субъекта-наблюдателя, это вполне логично, что состояние тела в отсутствие воздействий не изменяется, так что по-иному и быть не должно. Такой «закон» утверждён лишь по одной причине – чтобы «отменить» господствующее до 17 века утверждение Аристотеля о безусловном «стремлении вещей к покою», согласно которому тело движется лишь под действием силы, а при прекращении воздействия останавливается. То есть один придуманный людьми «закон» сменил другой «закон», придуманный другими людьми.

Можно вообще сказать, что, используя декартову систему координат, учёный уже рассматривает любое движение как движение в инерциальной системе отсчёта. Поэтому само введение понятия «инерциальной системы» стало для науки лишним, дублирующим, ошибочным. Ведь можно было движения в прямоугольной системе координат просто разделить на системы движения, которые понятны всем. Вместо термина «инерциальная» называлась бы «система перемещений», и вместо термина «неинерциальная» – «система вращений» или «система ускоренного движения», в которой отдельно рассматриваемая система равномерных перемещений (инерциальная) сама целиком поворачивает или вообще вращается в основной ортогональной декартовой системе координат.

Именно из-за нечёткого понимания сути инерциальной системы учёные – как физики, так и математики, – после введения в науку понятия «ИСО» (инерциальная система отсчёта), стали путаться в системах отсчёта и рассматривать в инерциальной системе вращение тела и обращение тел вокруг центра вместо того, чтоб рассматривать такие движения только в неинерциальных системах, то есть в системах движения с постоянными изменениями направления движения в результате постоянного давления в виде непрерывных совокупных или последовательных воздействий. Кроме того, ещё большую путаницу в рассмотрение систем отсчёта внесли и вносят до сих пор сами учёные, не осознавая, во-первых, наличие Давления как причины любого вращения и придумывая поэтому различные «силы инерции» или «моменты инерции», и, во-вторых, не совсем понимая и по-разному толкуя само понятие инерции.