Движение в полевата физика
"Движение" е едно от ключовите понятия на физиката и може да има много различни значения. Обикновено обаче движението се разбира предимно като механично движение - промяна в положението на тялото, което се случва с течение на времето. В същото време както в класическата, така и в съвременната физика се разбира движението на тялото по отношение на пространството като такова или към избраната референтна система, което повдига много различни въпроси.
Например, ако говорим за движение в пространството като такова, независимо от всички други обекти, тогава възниква идеята за абсолютно движение. В крайна сметка, пространството, най-общо казано, е абстрактна логическа същност и ако движението в него е обективно, тогава трябва да говорим за абсолютната скорост на движение в пространството. През 19 век космосът е материализиран, използвайки концепцията за етер, което води до идеята за абсолютната скорост на движение в етера. Не беше възможно обаче експериментално да се определи скоростта на движение на Земята и други тела в етера (експерименти на Майкълсън), концепцията за етер беше изоставена, но от логическа гледна точка това не промени нищо - логичното проблемът с абсолютно движението в пространството като такова, ако го приемем като истинска същност, никъде не е изчезнал.
С появата на теорията на относителността движението по отношение на референтните рамки придобива по-голямо значение, но това не решава всички логически проблеми, а, напротив, само увеличава техния брой. Например, защо човек трябва да избере тази, а не някаква друга референтна рамка? Ако изборът на референтна рамка е свързан изключително с въпроси за удобство, то защо тогава в някои референтни рамки, движещи се равномерно и праволинейно (инерционни рамки), физиката е една, а във всички други, например, въртящи се (неинерционни рамки ) - съвсем различно? Ако всичко в Света е относително, тогава защо въртящото движение остава абсолютно? В края на краищата, ако има абсолютна ротация, това означава, че във Вселената има някакъв специален център, тоест ние отново се връщаме в абсолютно пространство или абсолютна референтна рамка. И въпреки бързото развитие на физиката през миналия век, тези основни въпроси остават далеч от разрешаването.
Във физиката на полето подходът към движението се променя значително. На първо място, движението губи значението си по отношение на пространството като такова, както и по отношение на една или друга референтна рамка. Според физиката на полето всяко изолирано тяло е безсмислено и не може да се движи по отношение на нищо. Полевата физика разглежда поне два обекта, които могат да се движат един спрямо друг, следователно във физиката на полето всяко движение, включително ротационно, е относително.
Относителното движение на две или повече тела се описва във физиката на полето чрез уравнението на движението на полето, което е следствие от концепцията за движение в полева среда. Това уравнение определя относителните скорости на разглежданите обекти в зависимост от стойността на полевата им връзка. В същото време физиката на полето задава унифициран инвариантен алгоритъм, който ви позволява да напишете уравнението на движението на полето в абсолютно всяка референтна рамка, независимо дали е инерционно или неинерционно.
Освен това в повечето сложни проблеми се оказва, че не може да има инерционна референтна система и във всяка рамка трябва да се вземат предвид определени инерционни сили, механични или полеви. Това отрича концепцията за инерционни референтни рамки във физиката на полето.
Изграждането на такава относителна механика обаче показва появата на друга важна забележителност на движение - натрупването на по-голямата част от обектите, която се превръща в своеобразен център на движение. В нашия свят подобна забележителност е центърът на галактиката, чието силно гравитационно поле е определящо за повечето движения. Например, според физиката на полето, това поле (глобално поле) определя по-голямата част от масата на всички обекти на Земята. Следователно, при липса на външни сили, телата ще запазят характера на своето движение не по отношение на пространството като такова и не по отношение на инерционната референтна система, а по отношение на източника на своята маса - центъра на нашата Галактика, или на езика на 19 век - по отношение на системата от неподвижни звезди. Ако пренебрегнем движението и въртенето на Земята спрямо центъра на Галактиката, тогава такава отличена или предпочитана референтна система може да бъде свързана с нея, което доведе до раждането на концепцията за инерционни референтни рамки в зората на физиката.
Във физиката на полето всяко движение може да бъде само относително, включително ротационно. Така, например, въртенето на върха не е абсолютно във физиката на полето, а се случва по отношение на центъра на нашата Галактика (или по отношение на Вселената като цяло), докато Галактиката също изпитва относително въртене по отношение на това връх. Илюзията за абсолютното въртене на върха възниква само заради колосалната разлика в величината на инерционните сили, действащи върху върха и върху Галактиката при такова взаимно въртене. Тъй като масата на върха е почти изцяло определена от гравитационното поле на Галактиката, силите на инерция, действащи върху върха при въртене по отношение на този център на тежестта, са осезаеми. Приносът на влиянието на този връх върху масата на Галактиката е незначителен, точно както съответните сили на инерция, действащи върху Галактиката, когато тя се върти около върха, са малки и незабележими. Важен е само размерът!
По същия начин физиката на полето посочва основната възможност за разграничаване на състоянието на покой и състоянието на равномерно праволинейно движение по отношение на други тела. Факт е, че в случай на движение, за разлика от състоянието на покой, взаимните разстояния между телата се променят, а оттам и стойностите на техните маси. Това от своя страна води до появата на специални сили на инерция, наречени сили на инерция от втория вид, които са подобни на силата на реактивно задвижване при изхвърляне на гориво (движение на тяло с променлива маса), само те съществуват не на материално ниво, а на ниво поле. Илюзията за неразличимост на състоянието на покой и равномерно праволинейно движение възниква поради пренебрежимо малка степен на такива инерционни сили при нормални условия.
Полевата физика значително променя виждането не само на относително и абсолютно движение. Например законът на инерцията се променя забележимо. Във физиката на полето тяло, оставено само на себе си (върху което външните сили не действат), ще се движи не по права линия, а по спирала, докато само в малки пространствени пространства спиралната траектория ще изглежда като права линия. Полевата физика показва съществуването на различни режими на движение, по-специално, освен движението на тяло с постоянна маса, което е добре изучено в съвременната физика, се появява принципно нов режим на движение на тела, масата на който се променя значително по време на движението (т.нар. активна инерция).