Большая Советская Энциклопедия (МА)

Ма'ха при'нцип , утверждение, что инерциальные свойства тел (см. Инерция ) обусловлены их взаимодействием с бесконечно удалёнными большими массами Вселенной. (Это простейшая из формулировок М. п., часто значительно отличающихся одна от другой). Все формулировки М. п., начиная с так называемых «опытных принципов», высказанных Э. Махом в «Механике» (1883), и кончая современными, развивают или уточняют понятия инерции, массы , инерциальной системы отсчёта , а также связывают их со свойствами Вселенной в целом. Мах стремился придать законам механики такой вид, чтобы они не зависели не только от равномерного и прямолинейного поступательного движения системы отсчёта (это сделал ещё Г. Галилей , см. Относительности принцип ), но и от её вращения. Отказавшись от ньютонианских представлений об абсолютном пространстве, абсолютном времени, абсолютном движении и о массе как мере количества вещества, Мах впервые предпринял попытку построить механику, исходя из того, что экспериментально наблюдаемы лишь относительные движения, промежутки времени, скорости и ускорения. Следовательно, по Маху, движения тел (в том числе ускоренные) могут быть определены только по отношению к другим телам. Ускорения тел Мах предложил определять по отношению к центру масс (см. Центр инерции ) тел, заполняющих всю Вселенную: если допустить, что имеются большие и достаточно («бесконечно») удалённые от наблюдаемого тела массы, с их центром с хорошей степенью точности можно связать неподвижную систему отсчёта (инерциальную систему отсчёта по Ньютону). Равномерное и прямолинейное движение тела в такой системе означает возможность пренебречь влиянием на него масс, удалённых на конечные расстояния, по сравнению с влиянием бесконечно удалённых тел. М. п. сыграл важную эвристическую роль при построении А. Эйнштейном общей теории относительности (см. Тяготение ). Впоследствии Эйнштейн отказался от М. п., как не выполняющегося, в созданной им теории тяготения. Однако М. п. продолжает широко привлекаться в теоретических работах, ставящих целью выяснение строения и свойств Вселенной в целом; при этом проблема его согласования с выводами космологии , исходящей как из общей теории относительности Эйнштейна, так и из других теорий тяготения, сталкивается с серьёзными противоречиями, наводящими на мысль, что М. п. либо неверен, либо непроверяем экспериментально. Основные из этих противоречий: 1) несовпадение в произвольных космологических моделях локально-инерциальной системы отсчёта с системой отсчёта «неподвижных звёзд»; 2) наличие нетривиальных решений уравнений тяготения в пустоте, означающих, что тела обладают инерцией относительно пустого пространства; 3) неоднозначность соответствия между полем тяготения (а в силу эквивалентности принципа — полем сил инерции) и распределением масс во Вселенной. Одно из главных противоречий М. п. с данными наблюдений — отсутствие анизотропии масс на Земле, несмотря на асимметричное расположение Солнечной системы в нашей Галактике.

Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967; Гравитация и относительность, под редакцией Х. Цзю и В. Гоффмана, перевод с английского, М., 1965; Reinhard М., Mach’s Principle — a Critical Review, «Zeitschrift für Naturforschung», 1973, В. 28a, № 3—4.

  Н. П. Коноплёва.

Маха число

Ма'ха число' , М-число, основная характеристика течения газа, равная отношению скорости течения v к скорости звука а в той же точке потока: М = v /a . При движении тела в газе М. ч. равно отношению скорости тела к скорости звука в этой среде. Названо по имени Э. Маха . М. ч. является также одним из основных критериев аэродинамического подобия для случаев, когда нельзя пренебрегать сжимаемостью газа. В воздухе сжимаемость необходимо учитывать при скоростях v > 100 м/сек , которым соответствует число М > 0,3. При М < 1 течение называется дозвуковым, при М = 1 — звуковым, а при М > 1 — сверхзвуковым. Одна из основных особенностей сверхзвуковых течений — образование ударных волн при обтекании тел или торможении потока газа. В результате диссипации энергии в ударных волнах возникает волновое сопротивление , величина которого увеличивается с ростом М. ч. Области течений с М > 5 (так называемые гиперзвуковые течения) обладают рядом особенностей, в частности становятся существенными физико-химические превращения в газе, сжимаемом в ударной волне. См. также Газовая динамика , Сверхзвуковое течение .

  М. Я. Юделович.

Махабалипурам