Ernst Mach - Ernst Mach
Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach ( / m ɑː x / ; germană: [ˈɛɐ̯nst ˈmax] ; 18 februarie 1838 - 19 februarie 1916) a fost un fizician și filosof austriac ( născut în Moravia ) , cunoscut pentru contribuțiile sale la fizică, cum ar fi studiul șocului valuri . Raportul dintre viteza cuiva și cea a sunetului este numit numărul Mach în onoarea sa. Ca filosof al științei, el a avut o influență majoră asupra pozitivismului logic și a pragmatismului american . Prin critica lui Newton "teoriile lui de spațiu și timp, el a prefigurat Einstein e teoria relativității .
Biografie
Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach s-a născut în Chrlice (în germană : Chirlitz ), Moravia (pe atunci în Imperiul austriac , acum parte a Brno în Republica Cehă ). Tatăl său, care absolvise Universitatea Charles-Ferdinand din Praga , a acționat ca îndrumător al nobilei familii Brethon din Zlín, în estul Moraviei. Bunicul său, Wenzl Lanhaus, administrator al moșiei Chirlitz, a fost, de asemenea, maestrul constructor al străzilor de acolo. Activitățile sale în acest domeniu au influențat ulterior munca teoretică a lui Ernst Mach. Unele surse dau locul de naștere al lui Mach ca Tuřany (în germană : Turas , care face parte acum din Brno), site-ul biroului de registru Chirlitz. Acolo Mach a fost botezat de Peregrin Weiss. Mach a devenit mai târziu un socialist și un ateu , dar teoria și viața lui au fost uneori comparate cu budismul . Heinrich Gomperz l-a numit pe Mach „Buddha Științei” datorită abordării sale fenomenaliste a „Eului” în Analiza senzațiilor .
Până la vârsta de 14 ani, Mach a fost educat acasă de părinții săi. A intrat apoi la un gimnaziu la Kroměříž (în germană : Kremsier ), unde a studiat timp de trei ani. În 1855 a devenit student la Universitatea din Viena . Acolo a studiat fizica și timp de un semestru fiziologie medicală, obținându-și doctoratul în fizică în 1860 sub conducerea lui Andreas von Ettingshausen cu o teză intitulată Über elektrische Ladungen und Induktion și abilitarea sa în anul următor. Lucrările sale timpurii s-au concentrat pe efectul Doppler în optică și acustică . În 1864, a preluat un post de profesor de matematică la Universitatea din Graz , după ce a refuzat funcția de catedră de chirurgie la Universitatea din Salzburg pentru a face acest lucru, iar în 1866 a fost numit profesor de fizică. În acea perioadă, Mach și-a continuat activitatea în psiho-fizică și în percepția senzorială. În 1867, a preluat catedra de fizică experimentală la Universitatea Charles-Ferdinand, unde a stat 28 de ani înainte de a se întoarce la Viena.
Principala contribuție a lui Mach la fizică a presupus descrierea și fotografiile sale cu undele de șoc prin scânteie și apoi cu undele de șoc balistice. El a descris cum, atunci când un glonț sau un obuz s-a mișcat mai repede decât viteza sunetului, a creat o compresie de aer în fața sa. Folosind fotografia schlieren , el și fiul său Ludwig au fotografiat umbrele undelor de șoc invizibile. La începutul anilor 1890 Ludwig a inventat un interferometru care permite fotografii mult mai clare. Dar Mach a adus și multe contribuții la psihologie și fiziologie, inclusiv anticiparea fenomenelor gestalt , descoperirea efectului oblic și a benzilor Mach , un tip de iluzie vizuală influențată de inhibiție și mai ales descoperirea unei funcții non-acustice a urechea internă care ajută la controlul echilibrului uman.
Una dintre cele mai cunoscute dintre ideile lui Mach este așa-numitul „ principiu Mach ”, referitor la originea fizică a inerției. Acest lucru nu a fost niciodată notat de Mach, dar i s-a dat o formă verbală grafică, atribuită de Philipp Frank lui Mach însuși, ca: „Când metroul se clătină, stelele fixe te dau jos”.
Mach a devenit, de asemenea, bine cunoscut pentru filozofia sa, dezvoltată în strânsă interacțiune cu știința sa. Mach a apărat un tip de fenomenalism recunoscând doar senzațiile ca fiind reale. Această poziție părea incompatibilă cu viziunea atomilor și moleculelor ca lucruri externe, independente de minte. El a declarat faimos, după o prelegere din 1897 a lui Ludwig Boltzmann la Academia Imperială de Științe din Viena : "Nu cred că există atomi!" Din 1908 până în 1911, Max Planck a criticat reticența lui Mach de a recunoaște realitatea atomilor ca fiind incompatibilă cu fizica. Demonstrația lui Einstein din 1905 că fluctuațiile statistice ale atomilor au permis măsurarea existenței lor fără dovezi senzoriale directe individualizate au marcat un punct de cotitură în acceptarea teoriei atomice . Unele dintre criticile lui Mach asupra poziției lui Newton asupra spațiului și timpului l-au influențat pe Einstein, dar mai târziu Einstein și-a dat seama că Mach se opunea practic filozofiei lui Newton și a concluzionat că critica sa fizică nu era solidă.
În 1898 Mach a supraviețuit unui stop cardiac, iar în 1901 s-a retras de la Universitatea din Viena și a fost numit în camera superioară a parlamentului austriac. La ieșirea din Viena în 1913, s-a mutat la casa fiului său din Vaterstetten , lângă München , unde a continuat să scrie și să corespundă până la moartea sa în 1916, la o zi după împlinirea a 78 de ani.
Fizică
Majoritatea studiilor inițiale ale lui Mach în fizica experimentală s-au concentrat pe interferența , difracția , polarizarea și refracția luminii în diferite medii sub influențe externe. De acolo au urmat explorări în mecanica fluidelor supersonice . Mach și fizicianul-fotograf Peter Salcher și-au prezentat lucrarea pe acest subiect în 1887; descrie corect efectele sonore observate în timpul mișcării supersonice a unui proiectil . Au dedus și confirmat experimental existența unei unde de șoc de formă conică, cu proiectilul la vârf. Raportul dintre viteza unui fluid și viteza locală a sunetului v p / v s se numește acum numărul Mach . Este un parametru critic în descrierea mișcării fluidelor de mare viteză în aerodinamică și hidrodinamică . Mach a contribuit și la cosmologie ipoteza cunoscută sub numele de principiul lui Mach .
Filosofia științei
Empirio-critică
Din 1895 până în 1901, Mach a deținut o catedră nou creată pentru „istoria și filosofia științelor inductive” la Universitatea din Viena. În studiile sale istorico-filosofice, Mach a dezvoltat o filosofie fenomenală a științei care a devenit influentă în secolele XIX și XX. El a văzut inițial legile științifice ca rezumate ale evenimentelor experimentale, construite cu scopul de a face inteligibile datele complexe, dar ulterior a subliniat funcțiile matematice ca un mod mai util de a descrie aparițiile senzoriale. Astfel, legile științifice, deși oarecum idealizate, au mai mult de-a face cu descrierea senzațiilor decât cu realitatea, deoarece există dincolo de senzații.
Scopul pe care și l- a stabilit ( știința fizică ) este cea mai simplă și cea mai economică expresie abstractă a faptelor.
Când mintea umană, cu puterile sale limitate, încearcă să oglindească în sine viața bogată a lumii, din care ea însăși este doar o mică parte și pe care nu poate niciodată spera să o epuizeze, are toate motivele pentru a proceda economic.
În realitate, legea conține întotdeauna mai puțin decât faptul în sine, deoarece nu reproduce faptul ca un întreg, ci doar în acel aspect al acestuia care este important pentru noi, restul fiind intenționat sau din necesitate omis.
Separând mental un corp de mediul schimbător în care se mișcă, ceea ce facem cu adevărat este să scoatem un grup de senzații pe care sunt fixate gândurile noastre și care are o stabilitate relativ mai mare decât celelalte, din fluxul tuturor senzațiilor noastre. Să presupunem că ar trebui să atribuim naturii proprietatea de a produce efecte similare în circumstanțe similare; doar aceste circumstanțe similare pe care nu ar trebui să le știm să le găsim. Natura există o singură dată. Imitația noastră mentală schematică produce singure evenimente asemănătoare.
Pozitivismul lui Mach a influențat și mulți marxiști ruși , precum Alexander Bogdanov . În 1908, Lenin a scris o lucrare filosofică, Materialism și Empirio-critică , în care a criticat machismul și punctele de vedere ale „ machiștilor ruși ”. Principalele sale critici au fost că filozofia lui Mach a dus la solipsism și la concluzia absurdă că natura nu exista înainte de oameni:
Dacă corpurile sunt „complexe de senzații”, așa cum spune Mach, sau „combinații de senzații”, așa cum spunea Berkeley, rezultă inevitabil că întreaga lume nu este decât ideea mea. Pornind de la o astfel de premisă, este imposibil să se ajungă la existența altor oameni în afară de sine: este cel mai pur solipsism. ... dacă [Mach] nu admite că „conținutul sensibil” este o realitate obiectivă, existând independent de noi, rămâne doar un „abstract gol” I, un eu infailibil scris cu majusculă și cursiv, egal cu „ pianul nebunesc, care își imagina că este singurul lucru existent în această lume. " Dacă „conținutul sensibil” al senzațiilor noastre nu este lumea externă, atunci nu există nimic în afară de acest I gol, angajat în acrobații „filosofice” goale.
- Capitolul 1.1, „Senzații și complexe de senzații”
(Lenin a citat și în această lucrare conceptul de eter , ca mediu prin care se propagă undele de lumină, și conceptul de timp ca absolut, concepte care s-au dovedit ulterior greșite.)
Empirio-critica este termenul pentru filosofia riguros pozitivistă și radical empiricistă stabilită de filosoful german Richard Avenarius și dezvoltată în continuare de Mach, care susține că tot ce putem cunoaște sunt senzațiile noastre și că cunoașterea ar trebui să se limiteze la experiența pură.
În conformitate cu filosofia empirio-critică, Mach s-a opus lui Ludwig Boltzmann și alții care au propus o teorie atomică a fizicii. Întrucât nu se pot observa în mod direct lucruri la fel de mici ca atomii și din moment ce niciun model atomic nu era consecvent, ipoteza atomică i s-a părut nejustificată lui Mach și poate nu suficient de „economică”. Mach a avut o influență directă asupra filosofilor Cercului de la Viena și asupra pozitivismului logic în general.
Lui Mach i se atribuie o serie de principii care distilează idealul său de teoretizare fizică - ceea ce se numește acum „fizică machiană”:
- Ar trebui să se bazeze în întregime pe fenomene direct observabile (în conformitate cu înclinațiile sale pozitiviste)
- Ar trebui să evite complet spațiul și timpul absolut în favoarea mișcării relative
- Orice fenomen care pare atribuibil spațiului și timpului absolut (de exemplu, inerția și forța centrifugă ) ar trebui privit în schimb ca ieșind din distribuția materiei în univers.
Ultimul este ales, în special de Einstein, ca principiul „ lui Mach ” . Einstein a citat-o ca unul dintre cele trei principii care stau la baza relativității generale . În 1930, a scris el, „este justificat să-l considerăm pe Mach drept precursorul teoriei generale a relativității”, deși Mach, înainte de moartea sa, a respins aparent teoria lui Einstein. Einstein era conștient că teoriile sale nu îndeplineau toate principiile lui Mach și nici o teorie ulterioară nu le are, în ciuda eforturilor considerabile.
Constructivism fenomenologic
Potrivit lui Alexander Riegler, opera lui Mach a fost un precursor al perspectivei influente cunoscute sub numele de constructivism . Constructivismul susține că toate cunoștințele sunt construite mai degrabă decât primite de cursant. A luat o poziție fenomenologică excepțional de non-dualistă. Fondatorul constructivismului radical, von Glasersfeld , i-a dat din cap lui Mach ca aliat.
Fiziologie
În 1873, independent unul de celălalt, Mach și fiziologul și medicul Josef Breuer au descoperit modul în care funcționează simțul echilibrului (adică percepția dezechilibrului capului), urmărind gestionarea acestuia prin informații pe care creierul le primește din mișcarea unui fluid în canale semicirculare ale urechii interne . Că simțul echilibrului depinde de cele trei canale semicirculare a fost descoperit în 1870 de fiziologul Friedrich Goltz , dar Goltz nu a descoperit modul în care funcționează aparatul de detectare a echilibrului. Mach a conceput un scaun pivotant pentru a-și testa teoriile, iar Floyd Ratliff a sugerat că acest experiment ar fi putut deschide calea către critica lui Mach asupra unei concepții fizice a spațiului și mișcării absolute.
Psihologie
În zona percepției senzoriale, psihologii își amintesc de Mach pentru iluzia optică numită benzi Mach . Efectul exagerează contrastul dintre marginile nuanțelor ușor diferite de gri de îndată ce se ating, declanșând detectarea marginilor în sistemul vizual uman.
Mai clar decât oricine înainte sau după aceea, Mach a făcut distincția între ceea ce el a numit spații fiziologice (în mod specific vizuale ) și spații geometrice .
Opiniile lui Mach asupra structurilor de mediere au inspirat poziția puternic inductivă a lui BF Skinner , care a fost paralelă cu cea a lui Mach în domeniul psihologiei.
Eponime
În omagiu, numele său a fost dat:
- Mach , un crater lunar
- Benzile Mach , o iluzie optică
- 3949 Mach , un asteroid
- Numărul Mach , unitatea pentru viteza raportată la viteza sunetului
Bibliografie
- Mach, Ernst (1873). Optisch-akustische Versuche (în germană). Praha: Făt.
- Mach, Ernst (1900). Principien der Wärmelehre (în germană). Leipzig: Johann Ambrosius Barth.
- Mach, Ernst (1903). Analize der Empfindungen und das Verhältnis des Physischen zum Psychischen (în italiană). Torino: Fratelli Bocca.
- Mach, Ernst (1904). Mechanik in ihrer Entwicklung historisch-kritisch dargestellt (în franceză). Paris: Librairie scientifique Hermann et C.ie.
- Mach, Ernst (1908). Erkenntnis und Irrtum (în franceză). Paris: Flammarion.
Principalele lucrări ale lui Mach în engleză:
- Știința mecanicii . Traducere de McCormack, Thomas J. (ediția a IV-a). Chicago: The Open Court Publishing Co. 1919 [1883].
- "Photographische Fixirung der durch Projectile in der Luft eingeleiteten Vorgänge" . Sitzungsber. Kaiserl. Akad. Wiss., Wien, Math.-Naturwiss. Cl. (in germana). 95 (Abt. II): 764-780. 1887. Cod Bib : 1887AnP ... 268..277M . doi : 10.1002 / andp.18872681008 .cu Peter Slacher
- Williams, CW, ed. (1897). „Analiza senzațiilor”. Contribuții la analiza senzației (ed. I). Chicago: Compania de publicare Open Court.
- Lecturi științifice populare (1895); Ediția a III-a revizuită și mărită (1898)
- „Spațiul și geometria din punctul de vedere al anchetei fizice”. Monist . 14 (1): 1-32. 1903. doi : 10.5840 / monist190314139 . ISSN 0026-9662 . cu SJB Sugden
- Istoria și rădăcina principiului conservării energiei (1911)
- Principiile opticii fizice (1926)
- Cunoaștere și eroare (1976)
- Principiile teoriei căldurii (1986)
- Fundamentele teoriei percepției mișcării (2001)
Vezi si
- Energeticism
- Discul Mach
- Benzile Mach
- Principiul lui Mach
- Reflecție Mach
- Interferometru Mach – Zehnder
- Stimul stereocinetic
- Spațiu vizual
Referințe
Note
Citații
Surse
- Anderson, J. (1998), Mack, Pamela E. (ed.), „Cercetarea în zborul supersonic și spargerea barierei sonore”, De la știința ingineriei la știința mare: câștigătorii proiectului de cercetare NACA și NASA Collier Trophy , NASA
- Barbour, Julian (2001). Sfârșitul timpului: următoarea revoluție în fizică . SUA: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-514592-2.
- Baatz, Ursula (1992). „Ernst Mach - Omul de știință ca budist”. În Blackmore, JT (ed.). Ernst Mach - O privire mai profundă: documente și perspective noi . Dordrecht: Springer. pp. 183-199. doi : 10.1007 / 978-94-011-2771-4_9 . ISBN 978-0-7923-1853-8.
- Blackmore, John T. (1972). Ernst Mach. Viața, munca și influența sa . Berkeley și Los Angeles: University of California Press. ISBN 9780520018495. OCLC 534406 . OL 4466579M .
- Bunnin, Nicholas; Yu, Jiyuan (2008). „Mach, Ernst (1838-1916)” . Dicționarul Blackwell de filosofie occidentală . John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-99721-5.
- Chiesa, Mecca (1994). Comportamentul radical: filozofia și știința . Cooperativa Autori. ISBN 978-0-9623311-4-5.
- Cohen, Robert S .; Seeger, Raymond J. (1975). Ernst Mach: fizician și filosof . Dordrecht: Springer. ISBN 90-277-0016-8.
- Hawkins, JE; Schacht, J. (12 aprilie 2005). „Schițe de Otohistorie - Partea 8: Apariția științei vestibulare” (PDF) . Audiologie și neurotologie . 10 (4): 185–190. doi : 10.1159 / 000085076 . PMID 15832015 . S2CID 30875633 . Arhivat din original (PDF) la 21 iulie 2011.
- Heinzmann, Gerhard; Stump, David (10 octombrie 2017), „Henri Poincaré” , Enciclopedia Stanford a filosofiei
- Hentschel, Klaus (1985). „Despre versiunea lui Feyerabend a„ teoriei cercetării lui Mach și relația sa cu Einstein ” ” . Studii în Istorie și Filosofia Științei Partea A . 16 (4): 387-394. doi : 10.1016 / 0039-3681 (85) 90019-6 . ISSN 0039-3681 .
- Hentschel, Klaus (1988). „Die Korrespondenz Duhem-Mach: Zur 'Modellbeladenheit' von Wissenschaftsgeschichte” . Analele Științei . 45 (1): 73-91. doi : 10.1080 / 00033798800200121 . ISSN 0003-3790 .
- Lenin, VI (1909), Materialism și empirio-critică: comentarii critice asupra unei filosofii reacționare
- Mehra, Jagdish ; Rechenberg, Helmut (2001). Dezvoltarea istorică a teoriei cuantice . Springer. ISBN 978-0-387-95180-5.
- Pais, Abraham (2005). Subtil este Domnul: Știința și viața lui Albert Einstein . Oxford: OUP. p. 283 . ISBN 978-0-19-280672-7.
- Penrose, Roger (2016). Drumul către realitate: un ghid complet al legilor universului . Random House. ISBN 978-1-4464-1820-8.
- Pojman, Paul (21 mai 2008). „Ernst Mach” . Enciclopedia Stanford a filosofiei . Adus la 19 august 2019 .
- Ratliff, Floyd (1965). Benzile Mach: studii cantitative asupra rețelelor neuronale din retină . Holden-Day.
- Ratliff, Floyd (1975). „Despre contribuțiile lui Mach la analiza senzațiilor”. În Seeger, Raymond J .; Cohen, Robert S. (eds.). Ernst Mach, fizician și filosof .
- Riegler, Alexander (2011). „Constructivism”. În Luciano L'Abate (ed.). Paradigme în construcția teoriei . Springer. pp. 235–255. doi : 10.1007 / 978-1-4614-0914-4_13 . ISBN 978-1-4614-0914-4.
- Scott, Jeff (9 noiembrie 2003). „Ernst Mach și Mach Number” . Aerospaceweb.org . Accesat la 24 octombrie 2015 .
- Sonnert, Gerhard (2005). Einstein și Cultura (ed. Ilustrată). Cărți umanitare. ISBN 978-1-59102-316-6.
- Steila, Daniela (2013). Nauka i revoljucija. Recepciia empiriokriticizma v russkoi kul'ture (1877-1910 gg.) [ Science and revolution. Primirea empiriocriticismului în cultura rusă ] (în croată). Moscova: Akademicheskii Proekt. hdl : 2318/141997 .
- Wolters, Gereon (2012). „Mach și Einstein, sau curățarea apelor cu probleme în istoria științei” . În Lehner, Christoph; Renn, Jürgen; Schemmel, Matthias (eds.). Einstein și viziunile asupra fizicii în schimbare . Boston: Springer - Birkhäuser. ISBN 978-0-8176-4940-1.
- Yourgrau, Palle (2005). O lume fără timp: moștenirea uitată a lui Gödel și Einstein . Allen Lane. ISBN 978-0-7139-9387-5.
Lecturi suplimentare
- Erik C. Banks: Elementele mondiale ale lui Ernst Mach. Un studiu în filosofia naturală . Dordrecht: Kluwer (acum Springer), 2013.
- John Blackmore și Klaus Hentschel (eds.): Ernst Mach als Außenseiter . Viena: Braumüller, 1985 (cu corespondență selectată).
- Blackmore, JT; Itagaki, R .; Tanaka, Satoru, eds. (2001). Viena lui Ernst Mach 1895–1930: Sau fenomenalismul ca filosofie a științei . Dordrecht: Springer. ISBN 978-0-7923-7122-9.
- John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki și Setsuko Tanaka (eds.): Știința lui Ernst Mach . Kanagawa: Tokai University Press, 2006.
- John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki și Setsuko Tanaka: Influența lui Ernst Mach se răspândește . Bethesda: Sentinel Open Press, 2009.
- John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki și Setsuko Tanaka: Graz al lui Ernst Mach (1864–1867), unde s-au dezvoltat multă știință și filozofie . Bethesda: Sentinel Open Press, 2010.
- John T. Blackmore: Praga lui Ernst Mach 1867–1895 ca aventură umană , Bethesda: Sentinel Open Press, 2010.
- Everdell, William (1997). Primele moderne. Profiluri în originile gândirii secolului XX . Universitatea din Chicago Press.
- Haller, Rudolf; Stadler, Friedrich, eds. (1988). Ernst Mach - Werk und Wirkung (în germană). Viena: Hoelder-Pichler-Tempsky.
- Hentschel, Klaus (2013). „Ernst Mach” . În Hessenbruch, Arne (ed.). Ghidul cititorului pentru istoria științei . Londra: Routledge. ISBN 978-1-134-26301-1 - prin Taylor și Francis.
- Hoffmann, D .; Laitko, H., eds. (1991). Ernst Mach - Studien und Dokumente (în germană). Berlin.
- Kockelmans, Joseph J. (1968). Filosofia științei. Fundalul istoric . New York: presa gratuită.
- Prosser, V .; Folta, J., eds. (1991), Ernst Mach and the development of Physics - Conference Papers , Prague: Universitas Carolina Pragensis
- Thiele, Joachim (1978), Wissenschaftliche Kommunikation - Die Korrespondenz Ernst Machs (în germană), Kastellaun: Hain (cu corespondență selectată).
linkuri externe
- Bibliografia lui Ernst Mach a tuturor lucrărilor și cărților sale din 1860 până în 1916 , compilată de lectorul de la Viena Dr. Peter Mahr în 2016
- Diverse legături Ernst Mach , compilate de Greg C Elvers
- Klaus Hentschel : Mach, Ernst, în: Neue Deutsche Biographie 15 (1987), pp. 605-609.
- Lucrări de Ernst Mach la Project Gutenberg
- Lucrări de sau despre Ernst Mach la Internet Archive
-
Lucrări de Ernst Mach la LibriVox (cărți audio din domeniul public)
- Pojman, Paul . „Ernst Mach” . În Zalta, Edward N. (ed.). Enciclopedia Stanford a filosofiei .
- Scurtă biografie și bibliografie în Laboratorul Virtual al Institutului Max Planck pentru Istoria Științei
- Ernst Mach: The Analysis of Sensations (1897) [traducerea lui Beiträge zur Analyze der Empfindungen (1886)]
- Ernst Mach la Mathematics Genealogia Project
- „Pozitivismul critic al lui Mach și Avenarius” : intrare în Enciclopedia online Britannica