Aeg ja ruum

Newtoni aja ja ruumi käsitlus on kompaktne ja terviklik ning väärib täielikku esitust.

„Aeg, ruum, asukoht ja liikumine on üldtuntud mõisted. Ent tu-leb märkida, et enamasti tähistavad need mõisted seda, mida me tajume oma meeltega. Sellest tulenevad aga mõningad ekslikud väi-ted, mille kõrvaldamiseks tuleb meil ülalnimetatud mõisted jagada absoluutseteks ja suhtelisteks, tõelisteks ja näivateks, matemaatilis-teks ja tavalismatemaatilis-teks.

I. Absoluutne, tõeline, matemaatiline aeg iseenesest ja oma olemuselt, omaette võetuna, kulgeb ühtlaselt ja seda nimetatakse ka kestuseks.

Suhteline, näiv ehk tavaline aeg kujutab endast aga täpset või muutuvat, meeleliselt tajutavat, välist, mingi liikumise kaudu aval-duvat kestuse mõõtu, mida argielus kasutatakse matemaatilise aja asemel, nagu näiteks tund, päev, kuu, aasta.

II. Absoluutne ruum on juba oma olemuselt sõltumatu millest-ki välisest ja jääb alati ühesuguseks ja liikumatuks.

Suhteline ruum on tema mõõt või mingi tema piiratud liikuv osa, mida me tajume oma meelte abil asendi kaudu teiste kehade suhtes ja mida argielus peetakse liikumatuks; nii näiteks määratakse maa-aluse, maapealse ja õhuvalla asend nende suhte kaudu maaga.

Oma kujult ning suuruselt on absoluutne ja suhteline ruum ühe-sugused, kuid nad pole seda alati arvuliselt. Nii näiteks, kui võtta Maad liikuvana, siis moodustab õhuruum, mis jääb Maa suhtes muutumatuks, kord absoluutse ruumi ühe, kord teise osa, sõltuvalt sellest, kuhu õhk liikus, ja järelikult absoluutseks arvatud ruum osutub pidevalt muutuvaks.

III. Koht on ruumi osa, mille täidab keha, ja ta võib olla ruumi suhtes absoluutne ja suhteline. Ma ütlen „ruumi osa“ ja mitte keha asend ega tema välispind. Võrdmahuliste kehade kohad on võrdsed, kuigi välispind võib neil olla kuju erinevuse tõttub erinev. Rangelt võttes pole asendil üldse mingit suurust ja ta pole iseenesest mitte koht, vaid selle omadus. Terviku liikumine on seesama, mis tema osade liikumiste summa, s.t. terviku ümberpaiknemine oma kohalt on seesama, mis tema osade ümberpaiknemine nende kohtadelt, seepärast on terviku koht seesama, mis tema osade kohtade summa, ja järelikult on ta täielikult keha sees.

IV. Absoluutne liikumine on keha ümberpaiknemine ühest ab-soluutsest kohast teise, suhteline aga on ümberpaiknemine ühest suhtelisest kohast teise samasugusesse. Nii näiteks on keha suhteli-seks kohaks liikuval laeval see osa, milles keha asub, näiteks trümmi see osa, mis on täidetud selle kehaga ja mis järelikult liigub koos laevaga. Suhteline paigalseis on keha asumine ühes ja samas laeva või selle trümmi osas.

Tõeline paigalseis on aga keha muutumatu asumine selles liiku-matus ruumis, milles liigub laev ja kõik temas olev. Järelikult, kui Maa oleks tõepoolest liikumatu, siis keha, mis seisaks laeva suhtes paigal, liiguks tegelikult selle absoluutse kiirusega, millega laev liigub Maa suhtes. Kui ka Maa ise liigub, siis on keha tõelist absoluutset liikumist võimalik avastada Maa tõelise liikumise kaudu liikumatus ruumis ja suhteliste liikumiste järgi, millega liiguvad laev Maa ja keha laeva suhtes.

Nii näiteks, kui Maa see osa, milles asub laev, liigub tegelikult ida poole kiirusega 10 010 ühikut, ning laev liigub läände kiirusega 10 ühikut, ja madrus liigub mööda laevatekki ida suunas kiirusega üks ühik, siis tegelikult ja absoluutselt liigub madrus liikumatus ruumis ida suunas kiirusega 10 001 ühikut, Maa suhtes aga läände kiirusega 9 ühikut.

Absoluutset aega eristatakse astronoomias tavalisest päikese-ajast ajavõrrandite abil, sest tegelikud Päikese-ööpäevad, mida tava-liselt võetakse võrdsetena, pole seda. Seda ebavõrdsust püüavadki astronoomid parandada selleks, et saada taevakehade liikumise mõõt-miseks täpsemat aega. Võimalik, et (looduses) ei eksisteeri

seda-võrd ühtlast liikumist, mille abil me saaksime mõõta aega absoluut-selt täpabsoluut-selt. Kõik liikumised võivad kiireneda ja aeglustuda, kuid absoluutse aja kulg on muutumatu. Asjade eksisteerimise kestus on sõltumatu sellest, kas liikumised (mille järgi mõõdetakse aega) on kiired või aeglased või pole neid üldse, seepärast erinebki ta vastaval moel omaenese meeleliselt tajutavast mõõdust ning on tuletatud temast astronoomilise võrrandi abil. Vajadus niisuguse võrrandi järele tuleneb nii katsetest pendelkellaga kui ka Jupiteri kaaslaste varjutuste vaatlusest.

Nii nagu on muutumatu aja osade kord, nii on muutumatu ka ruumi osade kord. Kui nad lahkuksid oma kohtadelt, siis nad lii-guksid (nii-öelda) iseenestesse, kuna aeg ja ruum moodustavad just-kui iseeneste ja kõige oleva mahuti. Ajas paigutub kõik järgnevuse korras, ruumis – asendi korras. Oma olemuselt on nad kohad ning absurdne oleks omistada esmastele kohtadele liikumist. Just need kohad ongi absoluutsed ning üksnes liikumine neist ja nendesse moodustab absoluutse liikumise.

Et meie meelte abil on võimatu näha või mingil muul moel eris-tada selle ruumi üksikuid osi, siis tuleb meil pöörduda meeleliselt võimalike mõõtmiste poole. Me teeme esemete kohti kindlaks asen-di ja kauguse järgi mingist kehast, mida loetakse liikumatuks, see-järel langetame nende kohtade järgi otsuseid liikumiste kohta ja vaatleme kehi kui nende suhtes liikuvaid. Sel moel kasutame abso-luutsete kohtade ja liikumiste asemel suhtelisi. Igapäevases elus ei teki sellest mingeid raskusi, ent filosoofias tuleb meil oma meeltest abstraheeruda. Võib selguda, et tegelikkuses ei olegi paigalseisvat keha, mille suhtes võiks määratleda kõikide ülejäänute kohti ja lii-kumisi.“ (I. Gräzini tõlge, 1988.)

On näha, et Newton suhtus absoluutse ruumi ja aja mõistetesse väga ettevaatlikult. Füüsikuna oli ta relativist, kuid filosoofina tun-nustas ta absoluutset ruumi ja aega. Ta uskus, et ilma nende teteta pole võimalik formuleerida mehaanika aluseid, nende mõis-tete õigustuseks ongi mehaanika ja selle järelduste tõesus.

Absoluutse liikumise ja absoluutse ruumi küsimuse juurde pöör-dus Newton veel korduvalt. Ta arvas, et absoluutset liikumist võib avastada inertsijõudude, sealhulgas tsentrifugaaljõudude kaudu, mis

tekivad pöörlevas kehas ega saa tekkida maailma tiirlemisel ümber keha. Newton toob kuulsa näite pöörlevast veeanumast (nn. vee-ämbri-katse). Niisuguses anumas kerkib vesi anuma seinte poole, ent kui anum oleks liikumatu ja ümbritsev maailm pöörleks, siis seda ei juhtuks. Järelikult pole väide anuma pöörlemisest ekvivalentne vastupidise väitega ning eksisteerib privilegeeritud taustsüsteem:

absoluutses mõttes on maailmaruum liikumatu ning veeanuma lii-kumine on selle suhtes absoluutne. Ka maakera poolustest veidi la-pikuks surutud kuju viitab Maa pöörlemise absoluutsusele.

Esitatud arutlus põhjendab siiski vaid kiirenduse absoluutset ise-loomu. Veeämbri-katse õnnestub ühtlaselt ja sirgjooneliselt liiku-vates taustsüsteemides (inertsiaalsüsteemides) ega võimalda eral-dada nende hulgast ühtegi eelissüsteemi.