Ernst Mach - Ernst Mach

Ernst Mach
Ernst Mach 01.jpg
Nascer
Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach

18 de fevereiro de 1838
Brno , Morávia , Império Austríaco (atual República Tcheca)
Faleceu 19 de fevereiro de 1916 (1916-02-19)(com 78 anos)
Educação Universidade de Viena
(PhD, 1860; Dr. phil. Hab, 1861)
Conhecido por Número Mach
Princípio de Mach
Ondas de choque
ondas Mach
Mach efeitos de reflexão
Mach banda
crítica do Newton 's argumento balde de
diamantes Mach
Empiriocriticismo
relacionismo
Carreira científica
Campos Físico
Instituições Universidade de Graz Universidade
Charles-Ferdinand (Praga)
Universidade de Viena
Tese Über elektrische Ladungen und Induktion  (1860)
Orientador de doutorado Andreas von Ettingshausen
Alunos de doutorado Heinrich Gomperz Ottokar Tumlirz
Outros alunos notáveis Andrija Mohorovičić
Influências Andreas von Ettingshausen
Gustav Fechner
Carl Ludwig
Influenciado Círculo de Viena
Ludwig Boltzmann
Albert Einstein
Wolfgang Pauli
William James
Wilhelm Kienzl
Pierre Duhem
Henri Poincaré
Machismo russo incluindo Alexander Bogdanov
Assinatura
Ernst Mach Signature.svg
Notas
Ele era o padrinho de Wolfgang Pauli . O interferômetro Mach-Zehnder tem o nome de seu filho Ludwig Mach , que também era físico.

Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach ( / m ɑː x / ; Alemão: [ˈɛɐ̯nst ˈmax] ; 18 de fevereiro de 1838 - 19 de fevereiro de 1916) foi um físico e filósofo austríaco ( nascido na Morávia ) , conhecido por suas contribuições para a física, como o estudo do choque ondas . A relação entre a velocidade de alguém e a do som é chamada de número Mach em sua homenagem. Como filósofo da ciência, ele foi uma grande influência no positivismo lógico e no pragmatismo americano . Através de sua crítica de Newton 'teorias de espaço e tempo s, ele prenunciou Einstein ' s teoria da relatividade .

Biografia

Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach nasceu em Chrlice ( alemão : Chirlitz ), Morávia (então no Império Austríaco , agora parte de Brno na República Tcheca ). Seu pai, que se formou na Universidade Charles-Ferdinand em Praga , atuou como tutor da nobre família Brethon em Zlín, no leste da Morávia. Seu avô, Wenzl Lanhaus, administrador da propriedade de Chirlitz, também foi o mestre construtor das ruas de lá. Suas atividades nesse campo influenciaram posteriormente o trabalho teórico de Ernst Mach. Algumas fontes fornecem o local de nascimento de Mach como Tuřany (em alemão : Turas , agora também parte de Brno), o local do cartório de Chirlitz. Foi lá que Mach foi batizado por Peregrin Weiss. Mach mais tarde se tornou um socialista e ateu , mas sua teoria e vida eram às vezes comparadas ao budismo . Heinrich Gomperz chamou Mach de "Buda da Ciência" devido à sua abordagem fenomenalista do "Ego" em sua Análise das Sensações .

Até a idade de 14 anos, Mach foi educado em casa por seus pais. Ele então entrou no ginásio em Kroměříž ( alemão : Kremsier ), onde estudou por três anos. Em 1855 ele se tornou um estudante da Universidade de Viena . Lá ele estudou física e fisiologia médica por um semestre, recebendo seu doutorado em física em 1860 sob Andreas von Ettingshausen com uma tese intitulada Über elektrische Ladungen und Induktion , e sua habilitação no ano seguinte. Seus primeiros trabalhos se concentraram no efeito Doppler em óptica e acústica . Em 1864, ele conseguiu um emprego como professor de matemática na Universidade de Graz , tendo recusado o cargo de uma cadeira de cirurgia na Universidade de Salzburg para fazê-lo, e em 1866 foi nomeado professor de física. Durante esse período, Mach continuou seu trabalho na psicofísica e na percepção sensorial. Em 1867, ele assumiu a cadeira de física experimental na Universidade Charles-Ferdinand, onde permaneceu por 28 anos antes de retornar a Viena.

A principal contribuição de Mach para a física envolveu sua descrição e fotografias de ondas de choque de faísca e depois de ondas de choque balísticas. Ele descreveu como, quando uma bala ou projétil se movia mais rápido do que a velocidade do som, criava uma compressão de ar à sua frente. Usando a fotografia schlieren , ele e seu filho Ludwig fotografaram as sombras das ondas de choque invisíveis. Durante o início da década de 1890, Ludwig inventou um interferômetro que permitia fotos muito mais nítidas. Mas Mach também fez muitas contribuições para a psicologia e fisiologia, incluindo sua antecipação dos fenômenos da gestalt , sua descoberta do efeito oblíquo e das bandas de Mach , um tipo de ilusão visual influenciado pela inibição e, especialmente, sua descoberta de uma função não acústica do ouvido interno que ajuda a controlar o equilíbrio humano.

Uma das idéias de Mach mais conhecidas é o chamado " princípio de Mach ", relativo à origem física da inércia. Isso nunca foi escrito por Mach, mas recebeu uma forma verbal gráfica, atribuída por Philipp Frank ao próprio Mach, como, "Quando o metrô sacode, são as estrelas fixas que jogam você para baixo."

Fotografia histórica de 1887 de Ernst Mach ( gráfico de sombra ) de uma onda de choque em torno de uma bala supersônica

Mach também se tornou conhecido por sua filosofia, desenvolvida em estreita interação com sua ciência. Mach defendeu um tipo de fenomenalismo que reconhece apenas as sensações como reais. Essa posição parecia incompatível com a visão de átomos e moléculas como coisas externas e independentes da mente. Ele declarou a famosa declaração, após uma palestra de 1897 de Ludwig Boltzmann na Academia Imperial de Ciências de Viena : "Não acredito que átomos existam!" De cerca de 1908 a 1911, Max Planck criticou a relutância de Mach em reconhecer a realidade dos átomos como incompatível com a física. A demonstração de Einstein em 1905 de que as flutuações estatísticas dos átomos permitiam a medição de sua existência sem evidência sensorial individuada direta marcou um ponto de inflexão na aceitação da teoria atômica . Algumas das críticas de Mach à posição de Newton sobre o espaço e o tempo influenciaram Einstein, mas mais tarde Einstein percebeu que Mach se opunha basicamente à filosofia de Newton e concluiu que sua crítica física não era sólida.

Em 1898, Mach sobreviveu a uma parada cardíaca e, em 1901, aposentou-se da Universidade de Viena e foi nomeado para a câmara alta do parlamento austríaco. Ao deixar Viena em 1913, mudou-se para a casa de seu filho em Vaterstetten , perto de Munique , onde continuou escrevendo e correspondendo até sua morte em 1916, um dia após seu 78º aniversário.

Física

A maioria dos estudos iniciais de Mach em física experimental concentrou-se na interferência , difração , polarização e refração da luz em diferentes meios sob influências externas. A partir daí, seguiram-se as explorações na mecânica supersônica dos fluidos. Mach e o físico-fotógrafo Peter Salcher apresentaram seu artigo sobre o assunto em 1887; descreve corretamente os efeitos sonoros observados durante o movimento supersônico de um projétil . Eles deduziram e confirmaram experimentalmente a existência de uma onda de choque de formato cônico, com o projétil no ápice. A razão entre a velocidade de um fluido e a velocidade local do som v p / v s agora é chamada de número de Mach . É um parâmetro crítico na descrição do movimento de fluidos em alta velocidade em aerodinâmica e hidrodinâmica . Mach também contribuiu para a cosmologia com a hipótese conhecida como princípio de Mach .

Filosofia da ciência

Busto de Mach no Rathauspark (City Hall Park) em Viena , Áustria

Empirio-crítica

De 1895 a 1901, Mach ocupou uma cadeira recém-criada de "história e filosofia das ciências indutivas" na Universidade de Viena. Em seus estudos histórico-filosóficos, Mach desenvolveu uma filosofia da ciência fenomenalista que se tornou influente nos séculos XIX e XX. Ele originalmente via as leis científicas como resumos de eventos experimentais, construídos com o propósito de tornar compreensíveis dados complexos, mas posteriormente enfatizou as funções matemáticas como uma maneira mais útil de descrever as aparências sensoriais. Assim, as leis científicas, embora um tanto idealizadas, têm mais a ver com a descrição de sensações do que com a realidade, visto que ela existe além das sensações.

O objetivo que ela ( a ciência física ) se propôs é a expressão abstrata mais simples e econômica dos fatos.

Quando a mente humana, com seus poderes limitados, tenta espelhar em si mesma a rica vida do mundo, da qual ela própria é apenas uma pequena parte, e que nunca pode esperar esgotar, tem todos os motivos para proceder economicamente.

Na realidade, a lei sempre contém menos do que o próprio fato, porque não reproduz o fato como um todo, mas apenas naquele aspecto que é importante para nós, o resto sendo intencionalmente ou por necessidade omitido.

Ao separar mentalmente um corpo do ambiente mutável em que ele se move, o que realmente fazemos é libertar um grupo de sensações nas quais nossos pensamentos estão fixados e que é relativamente maior do que os outros, do fluxo de todas as nossas sensações. Suponha que atribuíssemos à natureza a propriedade de produzir efeitos semelhantes em circunstâncias semelhantes; exatamente essas circunstâncias que não deveríamos saber como encontrar. A natureza existe apenas uma vez. Nossa imitação mental esquemática por si só produz eventos semelhantes.

O positivismo de Mach também influenciou muitos marxistas russos , como Alexander Bogdanov . Em 1908, Lenin escreveu uma obra filosófica, Materialism and Empirio-criticism , na qual criticava o machismo e as opiniões dos " machistas russos ". Suas principais críticas eram que a filosofia de Mach levava ao solipsismo e à absurda conclusão de que a natureza não existia antes dos humanos:

Se os corpos são "complexos de sensações", como diz Mach, ou "combinações de sensações", como disse Berkeley, segue-se inevitavelmente que o mundo todo é apenas minha ideia. Partindo de tal premissa é impossível chegar à existência de outras pessoas além de si mesmo: é o mais puro solipsismo. ... se [Mach] não admite que o "conteúdo sensível" é uma realidade objetiva, existindo independentemente de nós, resta apenas um eu "abstrato nu", um I infalivelmente escrito com letra maiúscula e itálico, igual a " o piano insano, que imaginava ser a única coisa existente neste mundo. " Se o "conteúdo sensível" de nossas sensações não é o mundo externo, então nada existe, exceto este eu nu envolvido em acrobacias "filosóficas" vazias.

-  Capítulo 1.1, "Sensações e complexos de sensações"

(Lenin também citou neste trabalho o conceito de éter , como o meio pelo qual as ondas de luz se propagam, e o conceito de tempo como um absoluto, conceitos que mais tarde se provaram errados.)

Empiriocrítica é o termo para a filosofia rigorosamente positivista e radicalmente empirista estabelecida pelo filósofo alemão Richard Avenarius e posteriormente desenvolvida por Mach, que afirma que tudo o que podemos saber são nossas sensações e que o conhecimento deve ser confinado à experiência pura.

De acordo com a filosofia empírico-crítica, Mach se opôs a Ludwig Boltzmann e outros que propuseram uma teoria atômica da física. Como não se pode observar coisas tão pequenas como átomos diretamente, e como nenhum modelo atômico da época era consistente, a hipótese atômica parecia injustificada para Mach, e talvez não suficientemente "econômica". Mach teve uma influência direta sobre os filósofos do Círculo de Viena e o positivismo lógico em geral.

A Mach são atribuídos uma série de princípios que destilam seu ideal de teorização física - o que agora é chamado de "física machiana":

  1. Deve ser baseado inteiramente em fenômenos diretamente observáveis ​​(de acordo com suas inclinações positivistas)
  2. Deve evitar completamente o espaço e o tempo absolutos em favor do movimento relativo
  3. Quaisquer fenômenos que parecem atribuíveis ao espaço e tempo absolutos (por exemplo, inércia e força centrífuga ) devem ser vistos como emergindo da distribuição da matéria no universo.

O último é apontado, principalmente por Einstein, como "o" princípio de Mach . Einstein citou-o como um dos três princípios básicos da relatividade geral . Em 1930, ele escreveu, "é justificado considerar Mach como o precursor da teoria geral da relatividade", embora Mach, antes de sua morte, aparentemente rejeitasse a teoria de Einstein. Einstein estava ciente de que suas teorias não cumpriam todos os princípios de Mach, e nenhuma teoria subsequente o fez, apesar do esforço considerável.

Construtivismo fenomenológico

De acordo com Alexander Riegler, o trabalho de Mach foi um precursor da perspectiva influente conhecida como construtivismo . O construtivismo afirma que todo conhecimento é construído e não recebido pelo aluno. Ele assumiu uma posição fenomenológica excepcionalmente não dualista. O fundador do construtivismo radical, von Glasersfeld , acenou com a cabeça para Mach como um aliado.

Cadeira giratória desenvolvida por Mach para investigar a experiência do movimento

Fisiologia

Em 1873, independentemente um do outro, Mach e o fisiologista e médico Josef Breuer descobriram como funciona o senso de equilíbrio (ou seja, a percepção do desequilíbrio da cabeça), rastreando seu gerenciamento pelas informações que o cérebro recebe do movimento de um fluido no canais semicirculares do ouvido interno . O fato de a sensação de equilíbrio depender dos três canais semicirculares foi descoberto em 1870 pelo fisiologista Friedrich Goltz , mas Goltz não descobriu como funciona o aparelho sensor de equilíbrio. Mach inventou uma cadeira giratória para testar suas teorias, e Floyd Ratliff sugeriu que esse experimento pode ter pavimentado o caminho para a crítica de Mach de uma concepção física de espaço e movimento absolutos.

Psicologia

Contraste exagerado entre as bordas dos tons ligeiramente diferentes de cinza, aparece assim que eles se tocam

Na área da percepção sensorial, os psicólogos se lembram de Mach pela ilusão de ótica chamada de bandas de Mach . O efeito exagera o contraste entre as bordas dos tons de cinza levemente diferentes assim que se tocam, ativando a detecção de bordas no sistema visual humano.

Mais claramente do que qualquer pessoa antes ou depois, Mach fez a distinção entre o que chamou de espaços fisiológicos (especificamente visuais ) e geométricos .

As visões de Mach sobre as estruturas mediadoras inspiraram a posição fortemente indutiva de BF Skinner , que era paralela à de Mach no campo da psicologia.

Epônimos

Em homenagem, seu nome foi dado a:

Bibliografia

La mécanique , 1904
  • Mach, Ernst (1873). Optisch-akustische Versuche (em alemão). Praha: Calve.
  • Mach, Ernst (1900). Principien der Wärmelehre (em alemão). Leipzig: Johann Ambrosius Barth.
  • Mach, Ernst (1903). Analyse der Empfindungen und das Verhältnis des Physischen zum Psychischen (em italiano). Torino: Fratelli Bocca.
  • Mach, Ernst (1904). Mechanik em ihrer Entwicklung historisch-kritisch dargestellt (em francês). Paris: Librairie scientifique Hermann et C.ie.
  • Mach, Ernst (1908). Erkenntnis und Irrtum (em francês). Paris: Flammarion.

Principais trabalhos de Mach em inglês:

Veja também

Referências

Notas

Citações

Fontes

Leitura adicional

  • Erik C. Banks: Ernst Mach's World Elements. A Study in Natural Philosophy . Dordrecht: Kluwer (agora Springer), 2013.
  • John Blackmore e Klaus Hentschel (eds.): Ernst Mach als Außenseiter . Viena: Braumüller, 1985 (com correspondência selecionada).
  • Blackmore, JT; Itagaki, R .; Tanaka, Satoru, eds. (2001). Viena de Ernst Mach 1895–1930: Or Phenomenalism as Philosophy of Science . Dordrecht: Springer. ISBN 978-0-7923-7122-9.
  • John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki e Setsuko Tanaka (eds.): Ernst Mach's Science . Kanagawa: Tokai University Press, 2006.
  • John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki e Setsuko Tanaka: Ernst Mach's Influence Spreads . Bethesda: Sentinel Open Press, 2009.
  • John T. Blackmore, Ryoichi Itagaki e Setsuko Tanaka: Ernst Mach's Graz (1864-1867), onde muita ciência e filosofia foram desenvolvidas . Bethesda: Sentinel Open Press, 2010.
  • John T. Blackmore: Ernst Mach's Prague 1867–1895 as a human adventure , Bethesda: Sentinel Open Press, 2010.
  • Everdell, William (1997). Os primeiros modernos. Perfis nas origens do pensamento do século XX . University of Chicago Press.
  • Haller, Rudolf; Stadler, Friedrich, eds. (1988). Ernst Mach - Werk und Wirkung (em alemão). Viena: Hoelder-Pichler-Tempsky.
  • Hentschel, Klaus (2013). "Ernst Mach" . Em Hessenbruch, Arne (ed.). Guia do leitor para a história da ciência . Londres: Routledge. ISBN 978-1-134-26301-1 - via Taylor e Francis.
  • Hoffmann, D .; Laitko, H., eds. (1991). Ernst Mach - Studien und Dokumente (em alemão). Berlim.
  • Kockelmans, Joseph J. (1968). Filosofia da ciência. O pano de fundo histórico . Nova York: The Free Press.
  • Prosser, V .; Folta, J., eds. (1991), Ernst Mach e o desenvolvimento de Física - Artigos de Conferência , Praga: Universitas Carolina Pragensis
  • Thiele, Joachim (1978), Wissenschaftliche Kommunikation - Die Korrespondenz Ernst Machs (em alemão), Kastellaun: Hain (com correspondência selecionada).

links externos