# ארנסט מאך

### מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).
ארנסט מאך

ארנסט מאך (18 בפברואר 1838 - 19 בפברואר 1916), פיזיקאי ופילוסוף אוסטרי-צ'כי. עיקר השפעתו של מאך הייתה בגישתו האקטואליסטית לתחום הפיזיקה והתנגדותו למרחב והתנועה המוחלטים שהנהיג אייזק ניוטון. לרעיונות אלה הייתה השפעה רבה על אלברט איינשטיין, והם דחפו אותו להגות את שתי תורות היחסות המפורסמות שלו. על שמו של מאך קרויים עקרון מאך, מספר מאך וענף מאך.

## [עריכה] ביוגרפיה

ארנסט מאך נולד ב Chrlice שבצ'כיה וחונך בביתו עד גיל 14. הוא למד במשך תקופה קצרה בגימנסיה לפני שנרשם לאוניברסיטת וינה בהיותו בן 17 בלבד. שם למד מתמטיקה, פיזיקה ופילוסופיה והשלים דוקטורט בפיזיקה ב-1860.

מחקריו המוקדמים עסקו באפקט דופלר, בייחוד בתחומי האופטיקה והאקוסטיקה. ב-1864 התמנה לפרופסור למתמטיקה בגראץ, וב-1866 מונה גם לפרופסור לפיזיקה. במהלך תקופה זו התעניין מאך גם בפיזיולוגיה של התפישה החושית, וזאת במסגרת התעניינותו בפילוסופיה של עמנואל קאנט שקבע שהאדם מעצב את ניסיונו (התופעות הנצפות על ידו) באמצעות הסינתטי אפריורי (מעין חוקי בנייה) הגלום בתוכו. ב-1867 התמנה מאך לראש הקתדרה לפיזיקה ניסויית באוניברסיטת קארל בפראג.

מאוחר יותר חזר מאך לאוניברסיטת וינה, שם התמנה לפרופסור לפילוסופיה אינדוקטיבית ב-1885. שנתיים לאחר מכן הוא לקה בשבץ וב-1901 פרש ממחקר פעיל כאשר מונה כחבר פרלמנט בפרלמנט האוסטרי. למרות שפרש מהוראה ומחקר, המשיך מאך להרצות בפני הציבור הרחב.

מאך הלך לעולמו ב-19 בפברואר 1916 בהאאר (Haar), גרמניה.

## [עריכה] פיזיקה

מאך התמחה בעיקר באופטיקה וגלים ורוב לימודיו בתחום הפיזיקה הניסויית הוקדשו לחקר תופעות התאבכות, עקיפה, קיטוב ושבירה של אור בתווכים שונים תחת השפעת חיצוניות. בעקבות מחקרים עלה, החל מאך לחקור גם את הנושא של מהירות על-קולית. בשנת 1877 פרסם מאמר בנושא ובו תיאר בצורה נכונה מהם האפקטים שיתרחשו בזמן תנועה במהירות על-קולית של קליע. בין השאר הסיק ואחר אישר ניסיונית את קיומו של גל הלם שצורתו חרוט שהקליע בראשו.

היחס בין מהירות תנועה של גוף למהירות הקול נקרא מספר מאך על שמו. למספר זה תפקיד חשוב באווירודינמיקה והידרודינמיקה.

למאך הייתה תרומה חשובה גם לקוסמולוגיה הנקראת "עיקרון מאך". עקרון מאך קובע ש

"האינרציה של כל מערכת היא התוצאה של האינטראקציה שלה עם שאר היקום. במילים אחרות, כל חלקיק ביקום משפיע בסופו של דבר על כל חלקיק אחר." | "The inertia of any system is the result of the interaction of that system and the rest of the universe. In other words, every particle in the universe ultimately has an effect on every other particle."

לעקרון זה הייתה השפעה חזקה מאוד על התפתחות תורת היחסות של איינשטיין, כאשר היא שימשה כנשקו העיקרי של מאך להתמודד עם טיעון הדלי של ניוטון בזכות תנועה מוחלטת.

## [עריכה] תפישה חושית

מאך חקר קצת גם בנושאי התפישה החושית ומגבלותיה. בתחום הוא ידוע בזכות האשליה האופטית הידועה כ"רצועת מאך" (Mach Band).

## [עריכה] פילוסופיה של המדע

עיקר תרומתו וחשיבותו של מאך הייתה הגותו בנושא הפילוסופיה של המדע ומהותה של הפיזיקה. לפילוסופיה שפיתח הייתה השפעה רבה על המדע של המאה ה-19 והמדע של המאה ה-20.

### [עריכה] המדע כמשקף הניסיון האנושי

בחושבו על יסודות המדע ומהות חוקי הטבע, תהה מאך מהי המשמעות של "חוק מדעי". מאך הושפע מהפילוסופיה של עמנואל קאנט שקבעה שאי-אפשר להפריד את התצפיות מהעיניים ש (או ה"משקפיים" שדרכן) צפו בהן. לכן, קבע מאך שחוקים מדעיים הם בסך הכול סיכום של תצפיות ניסיוניות, שנוצרו על ידי בני האדם למען הבנה מקיפה וכוללת של מגוון רב ומסובך של תוצאות ונתונים. וכשכאלה, חוקי המדע עוסקים יותר בתודעה ההוגה אותם ופחות במציאות הקיימת בנפרד מהתודעה.

להלן מספר ציטוטים מכתביו של מאך בהם הוא מסביר את הפילוסופיה שלו. ציטוטים אלה נלקחו מחיבורו "The economical nature of physical inquiry" ("טבעו החסכני של מחקר פיזיקלי") המובאים על ידי J. Kockelmans. Philosophy of science: the historical background. New York: The Free Press, 1968..

המטרה ש[המדע הפיזיקלי] הציב לעצמו היא לבטא [ולנסח] את העובדות באופן הפשוט והחסכוני ביותר. | The goal which it [physical science] has set itself is the simplest and most economical abstract expression of facts.
כאשר התודעה האנושית, בכוחה המוגבל, מנסה לשקף בתוככה את החיים העשירים של העולם, שבו היא רק חלק קטן, ולעולם לא תוכל לקוות למצאו, יש לה את כל סיבות להמשיך בחסכנות. | When the human mind, with its limited powers, attempts to mirror in itself the rich life of the world, of which it itself is only a small part, and which it can never hope to exhaust, it has every reason for proceeding economically.
במציאות, החוק תמיד מכיל פחות מהעובדה עצמה, מכיוון שהוא אינו משחזר את כל העובדה כשלם, אלא רק את ההיבט שלה שחשוב עבורינו, והשאר מושמט בכוונה תחילה או מצרכי הכורח. | In reality, the law always contains less than the fact itself, because it does not reproduce the fact as a whole but only in that aspect of it which is important for us, the rest being intentionally or from necessity omitted.
כאשר אנו מפרידים בנפשנו גוף מסביבתו המשתנה בה הוא זז, מה שאנו באמת עושים לחלץ קבוצה של תחושות שעליהם התהדקה מחשבתנו ושהן יציבות יותר מאחרות בזרם כל התחושות שלנו. | In mentally separating a body from the changeable environment in which it moves, what we really do is to extricate a group of sensations on which our thoughts are fastened and which is of relatively greater stability than the others, from the stream of all our sensations.
נניח שאנו רוצים לייחס לטבע את התכונה של היווצרות "מעין-תוצאות" בגלל "מעין-סיבות"; רק שאת סיבות אלה לא נדע כיצד למצוא. הטבע קיים רק פעם אחת. הסכמה הנפשית המחקה שלנו היא זו בלבד שגורמת ל"מעין-אירועים". | Suppose we were to attribute to nature the property of producing like effects in like circumstances; just these like circumstances we should not know how to find. Nature exists once only. Our schematic mental imitation alone produces like events.

בהתאמה לפילוסופיה זו, התנגד מאך לתורה האטומיסטית שהציעו לודוויג בולצמן ואחרים, מאחר שראה באטומים פיקציה תיאורטית מיותרת שלא ניתן לצפות בה בניסוי (באותה תקופה קיום האטום היה נושא שנוי במחלוקת, מאחר והיה קטן מידי לתצפית ישירה. קיומם של האטומים אושש בודאות רק בעקבות עובדתו של אלברט איינשטיין על תנועה בראונית).

### [עריכה] הפירוש האקטואליסטי

מאך הרבה להדגיש שחוקי המדע הן הכללות שבנתה האנושות והן בעצם לא קיימים בטבע עצמו. בטבע עצמו קיים רק החוק הפרטי, כלומר: תיאור תנועתם של הגופים ותו לאו. תוצאה פרטית אך חשובה של עקרון זה היא הטענה שסיבה ותוצאה אינם קיימים בטבע אלא הם הכללה או חוק הנמצא בתודעה האנושית בלבד.

  "בדברנו על סיבה ותוצאה אנו מדגישים באופן שרירותי את הפרטים שצריך לשים לב לקישורם כדי לשחזר עובדה בדרך שחשובה לנו. אין סיבה ואין תוצאה בטבע; לטבע יש רק קיום פרטי. הטבע פשוט ישנו. (מדע המכניקה, 580. התרגום מובא מ"שלוש מהפכות קופרניקניות" של זאב בכלר)

לכן, חוקי המדע הם רק ביטוי לאופן שבו התודעה שלנו מארגנת את העובדות ולא העובדות עצמן. לשיטתו מושגים כמו מסה, אטום וכוח הן רק פיקציות תיאורטיות שאין להן

  "שום ממשות מעבר למחשבה ובנפרד ממנה" (שם, 660).

בפרט, האדם רואה רק תנועה יחסית ולכן היא הדבר היחידי שקיים בטבע ואין משמעות לקיומה של תנועה מוחלטת. מאך הוסיף מסקנה חריפה יותר להצהרה זאת: תנועה (יחסית) יכולה להיות נצפת (להיות נתפשת) רק ביחס לעצם ממשי וחומרי. כלומר, יותר לא ניתן לבחור מערכות ייחוס מופשטות שאותן אנו מדמיינים על המרחב, אלא אם נעגן אותן (נבחר את ראשיתן) בעצם ממשי חומרי (כגון כוכב בשמיים או עץ ליד הכביש). מאך המשיך והעז וקבע שהתנועה היחסית לא נמדדת ביחס לעצם החומרי אלא גם נקבעת על ידו (במעין סיבתיות לוגית). כלומר: אם נסיר את עצמיי הייחוס, יתכן שהגוף ינוע בצורה שונה מבחינתנו.

### [עריכה] תקיפת המכניקה הניוטונית וטיעון הדלי

מאך השתמש באונטולוגיה זו כדי לתקוף את המכניקה הניוטונית שהניחה "מרחב מוחלט" וכתוצאה מכך הוכיח ניוטון שהוא יכול לזהות תנועות מוחלטות. לב ההוכחה של ניוטון לכך היה ניסוי מחשבתי הנקרא "טיעון הדלי" בו דלי ובו מים מתחיל להסתובב וכתוצאה מהסיבוב מתקערים פני המים, ללא תלות בתנועה היחסית בינם לבין הדלי, אלא רק עקב העובדה שהדלי באמת מסתובב.

מאך תקף טיעון זה באמצעות המסקנה שהסיק לעיל, הדלי "באמת מסתובב" רק ביחס לעצם חומרי כלשהו, למשל: שאר כוכבי השמיים. כעת, אמר מאך, לך תדע האם המים לא יתקערו אילו נקבע את הדלי במקומו ונסובב סביבו את שאר כוכבי השמיים. אך לפי האקטואליזם של מאך אין מקום במדע לטיעוני "אילו" כי מה שקיים זה הדבר היחידי שאקטואלי עבורינו. או במילותיו שלו:

  "מערכת העולם נתונה לנו רק פעם אחת, וההשקפות הפתלומאית והקופרניקנית [האם השמש סובבת סביב כדור הארץ או להפך] הן הפירוש שלנו, אבל שתיהן אקטואליות במידה שווה. נסה לקבע את הדלי של ניוטון ולסובב את השמיים וכוכבי הלכת ואז להוכיח שאין כוחות צנטריפוגליים" ("מדע המכניקה", 297. תרגום: שם)

### [עריכה] השפעה

למאך הייתה השפעה ישירה על הפילוסופים של החוג הווינאי והאסכולה של פוזיטיביזם לוגי. רוב רעיונותיו הבסיסיים היו ניסוח מחדש, בצורה פשוטה ופופולרית, של הרעיונות העיקריים בתורת ההכרה של עמנואל קאנט ובהכרזה שהמציאות כשלעצמה לא נתונה לנו ישירות אלא רק תחושותינו - ולכן הם הדבר היחידי שאקטואלי מבחינתנו. מאך ניסח זאת בצורה חריפה וטען ש

  "גופים אינם גורמים לתחושות, אלא להפך, ציבורי התחושות הם שיוצרים גופים" ("ניתוח החושים" של מאך, 29. תרגום: שם)

אלברט איינשטיין הושפע ישירות מהגותו וציין אותו כנביא שהקדים לחזות את תורת היחסות.

## [עריכה] קישורים חיצוניים

- קישורים על ארנסט מאך

## [עריכה] לקריאה נוספת

- שלוש מהפכות קופרניקניות, זאב בכלר: ע"מ 157-168.

ערך זה הוא קצרמר בנושא אישים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.

מקור: http://he.wikipedia.org../../../%D7%90/%D7%A8/%D7%A0/%D7%90%D7%A8%D7%A0%D7%A1%D7%98_%D7%9E%D7%90%D7%9A.html

קטגוריות: פיזיקאים | פילוסופים | פילוסופים של המדע | קצרמר אישים

##### Views

- ערך
- שיחה
- גרסה נוכחית

##### קהילה

- שער הקהילה
- עזרה
- דלפק ייעוץ
- מזנון
- יצירת קשר
- ספר אורחים

##### חיפוש

##### שפות אחרות

- English
- Català
- Česky
- Deutsch
- Ελληνικά
- Español
- Suomi
- Français
- Bahasa Indonesia
- Italiano
- 日本語
- Nederlands
- Polski
- Português
- Русский
- Slovenčina
- Slovenščina
- Svenska
- Türkçe
- 中文