Matematické Fórum

Síla je prostě "divná" veličina, a v mnoha moderních teoriích tahle veličina prostě vůbec neexistuje.

Jediná "skutečná" definice síly zase skrze Newtonův zákon ... pokud těleso zrychluje (mění svoji hybnost (p=mv)) tak na něj působí "síla". Ať už to je co chce...

No, divná je z více důvodů, ale jeden z nich je, že ji nelze měřit jinak než pomocí Newtonova zákona, a my zároveň nevíme, jestli ten Newtonův zákon platí...takže když nám těleso zrychluje, nevíme, jestli je to proto, že na něj působí nějaká síla, nebo proto, že Newtonův zákon zrovna v téhle situaci nefunguje.

To je například už zmiňovaný problém s neinerciálními soustavami.

Další problém se sílou je že nevíme, jak se bude měnit při změně souřadné soustavy. Například, jestli v pohybující se soustavě zůstane síla stejná, nebo bude jiná. A odpověď je poněkud nejednoznačná ... třeba v gravitačním poli se zdá, že gravitační síla na pohybu nezávisí. Ale při pohybu nabitých částic v elektrickém poli to tak už úplně není, z "ničeho nic" se nám tu objeví ještě dodatečná síla - magnetická.


V Einsteinově teorii gravitace žádná gravitační síla není ... tam prostě platí lehce modifikovaný Newtonův zákon m.a=0, tedy a=0. Akorát že to a není zrychlení, ale čtyřzrychlení, a ještě k tomu "kovariantní".

Ale filozoficky řečeno to znamená, že tělesa prostě nezrychlují, a udržují si konstantní rychlost - vůči (lokálně) inerciální soustavě. Akorát že se mění to, co nazýváme inerciální soustavou. Takže třeba padající kabina výtahu je ta (lokálně) inerciální soustava, a uvnitř ní tělesa nezrychlují. Družice obíhající kolem země je taky lokálně inerciální soustava ... a tělesa se tam chovají přesně podle Newtonova zákona. Takto k tomu přistupuje einsteinova teorie gravitace.