Инструкция
1

Инерция – это очень просто?



По-латыни inertia – лень, косность, бездействие, лежебочество. От этого в школьной физике инерцию понимают как способность физических тел сопротивляться любому изменению их скорости. Если тело покоится и его скорость равна нулю – как некое «нежелание» тела сдвинуться с места.

Способность тела сопротивляться механическому воздействию, его «лень», выражается особой характеристикой – массой. Грузного лежебоку труднее спихнуть на пол и заставить двигаться, чем тощего.

«Школьную» инерцию хорошо демонстрирует опыт, показанный на рисунке. Если дернуть резко, всегда рвется нижняя нить – инерция тяжелого шарика не дает ему заметно сдвинуться с места за время рывка. А если тянуть с меньшей силой, но плавно, то всегда рвется верхняя нить, так как ее тянет не только сила руки, но и вес шарика.

Тело сопротивляется воздействию с некоторой силой, это и есть сила инерции. Лежебока не даст просто так стянуть себя на пол, он упирается. В классической физике инерция, или инертность, и сила инерции одно и тоже – сила сопротивления тела воздействию. «Инерция» говорят просто краткости ради.

Отсюда следует простой вывод: нет силы сопротивления – нет инерции. Инерция тела пропадает в тот момент, когда него ничто и никак не действует. Пассажир идущего по морю с полный штиль судна в своей каюте никак не узнает его скорости, пока судно не сделает поворот (появилась некоторая боковая скорость) или не налетит на мель и судно не станет тормозиться.
2

Не все так просто



Однако уже в классической механике для решения практических задач пришлось ввести три силы инерции: ньютонову, даламберову и эйлерову. По величине и размерности они одинаковы, но математически описываются по-разному. Ученые хорошо знают, что такая ситуация – симптом тревожный; значит, мы тут чего-то недопонимаем.

Тот факт, что в невесомости (скажем, при свободном падении в пустоте) инерция действует как ни в чем ни бывало, заставил ввести для любого тела две разные, и в то же время одинаковые, массы: инертную, дающую способность сопротивляться воздействиям, и тяжелую, от которой зависит вес тела. Молчаливо предполагалось, что инертная и тяжелая массы в точности равны друг другу, но строго их тождественность не доказана и по сей день.

С открытием бозона Хиггса, элементарной частицы, придающей телам массу, и, соответственно, инерцию, физики вообще начали избегать споров и массе. Создается впечатление, что они и сами перестали понимать, что же все-таки хотят узнать.

А как насчет инерции зрения? Культурной инерции? Инерции картинки на экране компьютера, за которым вы, уважаемый читатель, сейчас сидите и читаете эту статью? Они, и великое множество других инерций – понятия не отвлеченные, а вполне конкретные. С их помощью специалисты разных отраслей делают свою работу и получают оплату по ее результатам.
3

Энтропия, энтальпия, инерция



Вопрос начинает проясняться, если принять, что масса – лишь частный, и довольно ограниченный, случай проявления инерции. Тогда остается подход с самой надежной и универсальной позиции – энергетической. Его основы заложил в XIX веке Джозия Уиллард Гиббс.

Гиббс ввел в науку два понятия – энтропию и энтальпию. Первая характеризует стремление всего в мире рассеять свою энергию и превратиться в хаос. Вторая – свойство отдельных кусков хаоса организоваться в некоторый порядок.

Полный хаос и абсолютный порядок означают одно и то же – смерть всего сущего. В хаосе все перепутано до полной однородности и ничего не меняется и, значит, ничего не происходит. В абсолютном порядке просто ничего не меняется и ничего не происходит. В живом мире хаос и порядок взаимосвязаны и взаимно дополняют друг друга.

В наше время, как конкретно порядок порождает хаос, а хаос – порядок, изучает специальная наука, теория хаоса. На самом деле это сложная и строгая научная дисциплина, а совсем не то, что показано в голливудском фильме.

При чем здесь инерция? Но ведь наш мир живет. В нем что-то происходит, что-то изменяется. Это возможно только в том случае, если не только массивные тела, но и все вообще обязательно сопротивляется любым воздействиям. Иначе сразу установился бы или полный хаос, или абсолютный порядок. Или они безо всяких промежуточных изменений переходили бы друг в друга.
4

Инерция и причинность



Второе, и не менее важное и вездесущее, проявление всеобщей инерции – принцип причинности. Суть его на первый взгляд проста: все, что происходит, случается отчего-то, и следствие непременно следует за причиной. Инерция проявляется в том, что между причиной и следствием должен пройти некоторый промежуток времени. Иначе мир мгновенно придет либо к полному хаосу, либо к абсолютному порядку, и умрет.

Принцип причинности гораздо сложнее и глубже, чем может показаться. Простейший пример – фраза из детектива или вестерна: «Он так и не услышал выстрела, который его убил». Почему? Стреляли в спину, а пуля летит быстрее звука.

А вот пример, более сложный для понимания. Представим себе роющегося в земле червяка. Он слепой; наибольшая скорость, понятная ему – скорость звука (волн сжатия) в почве.

Червяк чувствует толчок сзади. Если он разумен и разрабатывает свою червячиную физику, он попытается найти его причину, тем более что и другие червяки не однажды замечали точно такие же толчки. Но как червяк ни пыжится, ничего у него не выходит: получаются заумные выкладки, ни с чем не сообразные выводы, неразрешимые противоречия.

Почему? Потому, что толчок в грунте породила ударная волна от пролетевшего сверхзвукового самолета. Когда червяк почувствовал толчок сзади, самолет был уже далеко впереди.

Это не значит, что теория относительности неверна и мы считаем инерцию нашего мира выраженной через скорость света только потому, что не можем воспринимать ничего быстрее, а свои приборы делаем под наши органы чувств. Возможно, есть миры, где инерция в миллионы, миллиарды, триллионы раз меньше, чем в нашем и максимальная скорость передачи сигналов во столько же раз больше.

Но мир, где хоть что-то хоть на мгновение окажется лишено инерции, невозможен. Он сразу же погибнет и прекратит свое существование.
5

Итог



Подводя итоги, можно сказать следующее:

Первое. Инерция как способность всех в мире объектов и явлений сопротивляться любым воздействиям, существует всегда и везде. Она – неотъемлемое свойство любого мира, и любой мир без инерции нежизнеспособен.

Второе. При отсутствии заметных воздействий на объект или явление заметных проявлений инертности также не будет.

Третье. Отсутствие заметных проявлений инертности не означает отсутствия на него каких-либо воздействий. Возможно, воздействие есть, и инерция проявляется, в сфере, которую мы не можем воспринимать непосредственно или исследовать с помощью приборов.