Παρασκευή, 25 Δεκεμβρίου 2015

Electromagnetism a la Mendeleev - O16

Ηλεκτρομαγνητισμός αλά Mendeleev
-Ο16-


Δυικότητα
Θεάσεις και Απόψεις
(μέρος δ')

--------------------------------------------------------------------
Εδώ βρίσκουμε τα περιεχόμενα της θεματικής ενότητας
--------------------------------------------------------------------
Στα προηγούμενα αναφέραμε ότι όλα τα αντικείμενα μελέτης
της Φυσικής που υπάρχουν στο Σύμπαν κατατάσσονται σε 4 κατηγορίες.
Δηλαδή είναι:
* είτε Φυσικό Σώμα
*είτε Φυσική Οντότητα
* είτε Φυσικό Πεδίο
*είτε Φυσική Επίδραση

Επίσης αναφέραμε ότι η μελέτη αυτή γίνεται με τα Φυσικά Μεγέθη
που η Φυσική επικολλά στις Φυσικές Ιδιότητες που έχουν τα ανωτέρω αναφερθέντα.

Τώρα ας θεωρήσουμε, εξιδανικευμένα, το απλούστερο όλων αυτών.
Αυτό που θα μελετήσουμε μπορεί να είναι ένα σωματίδιο (π.χ. ηλεκτρόνιο)
ένα Φυσικό Σώμα, ένα Πεδίο ή ακόμη
και ολόκληρο το Σύμπαν (ή και το Πολυσύμπαν).

Ας θεωρήσουμε ότι είναι το Σύμπαν.
Ας το παραστήσουμε με έναν κύκλο.

Εάν υποτεθεί ότι ο κύκλος αυτός
παριστάνει το Σύμπαν
τότε
όλο το ενδιάμεσο τμήμα
μεταξύ του Κέντρου και του Συνόρου
είναι η "αρένα της Πραγματικότητας"
όπου υπάρχουν τα Σώματα και οι Οντότητες
και συμβαίνουν οι Επιδράσεις και τα Φαινόμενα.


Το κέντρο και το σύνορο τόσο του Σύμπαντος όσο και του Πολυσύμπαντος
δεν έχει καν προσδιοριστεί από την Επιστήμη του παρόντος (2015/6)
Όμως αυτό δεν ενδιαφέρει την μελέτη μας.

Για να μελετηθεί, από την σκοπιά της Φυσικής, οτιδήποτε
πρέπει να προ-θεωρηθεί η ύπαρξη "Παρατηρητή"

Η ύπαρξη του Παρατηρητή είναι θεμελιακής σημασίας
για την κατάστρωση οποιασδήποτε Φυσικής Θεωρίας
(όπως προείπαμε στο Μέρος 04).

Ωραία μέχρι εδώ.

- Ναι ... αλλά που θα βρίσκεται ο Παρατηρητής?

- Οπουδήποτε και οποτεδήποτε, δεν έχει σημασία η θέση του,
   θα απαντήσει ο κάθε έμπειρος φυσικός επιστήμονας.

Σωστά. Η θέση του δεν επηρεάζει την ισοδύναμη αξία των μετρήσεών του.
Επηρεάζει, όμως, τον "τρόπο προσέγγισης" του μελετώμενου αντικείμενου.

Ανάλογα με τον "τρόπο προσέγγισης" λοιπόν
διακρίνουμε δύο ισοδύναμους ειδικούς Παρατηρητές
(προφανώς η ισοδυναμία τους δημιουργεί μία δυικότητα)

Ο ένας Παρατηρητής βρίσκεται στην Περιφέρεια
και μπορεί να ονομαστεί "Εξωειδής"
και ο δεύτερος Παρατηρητής βρίσκεται στο Κέντρο
και μπορεί να ονομαστεί "Εσωειδής"

Ο καθένας τους ανάλογα με τον δικό του  "τρόπο προσέγγισης"
έχει μία "Θέαση" και μία " Άποψη" για το μελετώμενο αντικείμενο.
(Οι απόψεις και οι θεάσεις είναι ισοδύναμες μεταξύ τους
και επομένως συνιστούν άλλες δύο δυικότητες)

Έτσι έχουμε:
1) Ο Παρατηρητής που βρίσκεται στην περιφέρεια ("Εξωειδής")
     α) έχει Εκτατική Θέαση (Extensive view)
δηλ. προσεγγίζει το αντικείμενο "από έξω"
δηλαδή, το εξετάζει "συνολικά" (ως όλο)
ή, αλλιώς, "ενδεδυμένο" μαζί με τον χώρο που αυτό καταλαμβάνει
     β) έχει Δυναμική Άποψη (Dynamical Aspect)
δηλ. προσεγγίζει το αντικείμενο "από το προσκήνιο"
δηλαδή, το εξετάζει "κεντρικά" (με δυναμικές γραμμές)


2) Αντίθετα, ο Παρατηρητής που βρίσκεται στο κέντρο ("Εσωειδής")
    α) έχει Εντατική Θέαση (Intensive view)
δηλ. προσεγγίζει το αντικείμενο "από μέσα"
δηλαδή, το εξετάζει "διακριτά" (σημείο προς σημείο)
ή, αλλιώς, "γυμνό" χωρίς τον χώρο που αυτό καταλαμβάνει
     β) έχει Δυνητική Άποψη (Potential Aspect)
δηλ. προσεγγίζει το αντικείμενο "από το παρασκήνιο"
δηλαδή, το εξετάζει "περιφερειακά" (με ισοσταθμικές επιφάνειες)


3) Αυτοί οι Παρατηρητές, όμως, είναι εξιδανικευμένοι
Ένας κοινός τυχαίος Παρατηρητής
που βρίσκεται μέσα στην "αρένα της Πραγματικότητας"
χρησιμοποιεί ένα μίγμα των θεάσεων και των απόψεων και των δύο .
Το ποσοστό της κάθε θέασης και άποψης
αποτελεί και την ταυτότητά του.



Κάθε άποψη και κάθε θέαση αποτελούν "αναπαραστάσεις" (representations)
μιάς Φυσικής Ιδιότητας του μελετώμενου αντικείμενου.
Επομένως υπάρχουν 4 αναπαραστάσεις.
Κάθε αναπαράσταση καθορίζεται από ένα Φυσικό Μέγεθος.
Επομένως υπάρχουν 4 Φυσικά Μεγέθη
που περιγράφουν την ίδια Φυσική Ιδιότητα
ενός αντικειμένου που μελετάται από την Φυσική.

Ας δούμε δύο χαρακτηριστικά παραδείγματα.

1) Μία γνωστή εξίσωση είναι η εξής:

                                       m = \rho \cdot V \,
όπου :
   m = μάζα ενός σώματος
   ρ = πυκνότητα του σώματος
   V = όγκος του σώματος

Όπως εύκολα συνάγουμε
- η Μάζα (m) εμπεριέχει ένα γεωμετρικό στοιχείο (δηλ. τον όγκο (V))
   άρα είναι Εκτατικό μέγεθος ενώ
- η Πυκνότητα (ρ) δεν εμπεριέχει γεωμετρικό στοιχείο,
   και αναφέρεται σε ένα σημείο του σώματος
   άρα είναι Εντατικό μέγεθος

2)  Μία άλλη απλουστευμένη γνωστή εξίσωση είναι η εξής:

                                     E = \frac{V}{r} \,
όπου :
   Ε = Ηλεκτρική Ένταση του Ηλεκτρικού Πεδίου
   V = Ηλεκτρικό Δυναμικό του Ηλεκτρικού Πεδίου
   r = απόσταση του φορτισμένου σώματος από την πηγή του Ηλεκτρικού Πεδίου

Από το σχήμα προκύπτει

- η Ένταση (E) περιγράφεται από τις (πράσινες) τεμνόμενες ευθείες
   (δυναμικές πεδιακές γραμμές)
   άρα είναι Δυναμικό μέγεθος ενώ
- το Δυναμικό (V) περιγράφεται από τους (ερυθρούς) κύκλους
   (ισοσταθμικές επιφάνειες)
   άρα είναι Δυνητικό μέγεθος

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:
Οι θεάσεις (εκτατική και εντατική) αναφέρονται εδώ στην wikipedia.
Οι απόψεις (δυναμική και δυνητική) είχαν, ήδη, προταθεί από τον Αριστοτέλη
και αναφέρονται εδώ στην wikipedia.

--------------------------------------------------------------------
Εδώ βρίσκουμε τα περιεχόμενα της θεματικής ενότητας
--------------------------------------------------------------------

Δεν υπάρχουν σχόλια: