Ответ на этот вопрос с одной стороны простой, - инерции, как физического явления в природе, НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Это вымышленное состояние, так как в окружающем нас мире нет тел или изотропных областей, в которых отсутствует взаимодействие сил. Золотое правило физики – зарегистрировать можно только то, что на силу действия ответит силой противодействия, то есть отразит сигнал регистрации.
Но с точки зрения всех учебников и справочников, по физике, ПОСТУЛИРУЕТСЯ, что существует такая система отсчета, в которой на тело ничего не действует или все силы скомпенсированы.
Совершенно нетрадиционно выразился по вопросу инерции полковник Краус фон Циллергут, герой бессмертного произведения Ярослава Гашека «Похождения бравого солдата Швейка во время мировой войны». Туповатый и болтливый полковник сетовал на автомобиль: – Когда весь бензин вышел, автомобиль принужден был остановиться… И после этого еще болтают об инерции, господа! Ну не смешно ли? Незадачливый Краус фон Целлергут – далеко не единственный, кто имеет весьма туманное представление об инерции.
Мало кто изучает первоисточники, полагаясь, в основном, на интерпретации, которые, зачастую, «не чисты на руку».
Забавную историю приводит в одной из своих работ про инерцию Н.В.Гулия. «Дело происходило на защите кандидатской диссертации по теории автомобиля. Молодой диссертант делал доклад по работе, пользуясь формулами, написанными на плакатах. Естественно, диссертант воспользовался принципом Даламбера, по-видимому, даже не подозревая об этом. И уравнение тягового баланса ускоряющегося автомобиля он записал в том виде, как это делается и в большинстве учебников: Рk (сила тяги) = Рf (сила сопротивления качению) + РV(сила сопротивления воздуха) + Рj(сила инерции).
Шутник – член Ученого Совета – спрашивает диссертанта: – Вот у вас сила тяги равна сумме всех сопротивлений. Стало быть, автомобиль находится в равновесии, он неподвижен. Почему же вы говорите, что машина разгоняется? Диссертант долго думал, а потом не нашел ничего лучшего, как сказать: – Это только теоретически – в равновесии. А на самом деле сила тяги чуть-чуть больше сопротивления, вот он и движется!
Хохот был такой, что проснулись даже обычно спящие члены Совета. А правильный ответ должен быть таким: – Сила инерции фиктивная, несуществующая. Она добавлена согласно принципу Даламбера для облегчения решения задачи. И вся разница между силой тяги и силами сопротивлений и является силой, которая идет на разгон автомобиля, вот он и ускоряется!».
Обоснователи невозможной возможности существования сил инерции ссылаются на Первый закон Ньютона (закон инерции) «Существуют системы отсчета, называемые инерциальными (далее − ИСО), в которых любое тело находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано».
Основой для «Существования такой системы отсчета», вероятно послужил пример Г. Галилея с кораблем. «Заставьте теперь корабль двигаться с любой скоростью и тогда (если только движение будет равномерным и без качки в ту и другую сторону) во всех названных явлениях вы не обнаружите ни малейшего изменения и ни по одному из них не сможете установить, движется ли корабль или стоит неподвижно... Бросая какую-нибудь вещь товарищу, вы не должны будете бросать ее с большей силой, когда он будет находиться на носу, а вы на корме, чем когда ваше взаимное положение будет обратным; капли, как и ранее, будут падать в нижний сосуд, и ни одна не упадет ближе к корме, хотя, пока капля находится в воздухе, корабль пройдет много пядей» («Диалог о двух главнейших системах мира птоломеевой и коперниковой», М. — Л., 1948, с. 147).
Приводя данный пример, Г. Галилей не учел силу, удерживающую моряка на палубе, которая обеспечивает его движение вместе с кораблем, в противном случае моряк быстро оказался бы за бортом. Вот отсюда и началась фантасмагория, что можно найти такую систему отсчета, в которой на тело не действуют силы, А на подошву ботинок матроса, которые контактируют с палубой и делают НЕВОЗМОЖНОЙ существования инерционных систем, никто внимания и не обратил. Кроме того матрос не знал, что благодаря преобразованиям Лоренца он, при движении к носу корабля, худеет, а при движении к корме, толстеет.
Некоторую неразбериху в теоретическую физику привнес математик Лагранж, который, невольно поправил рассуждения Даламбера, «если в любой момент времени к каждой из точек системы, кроме фактически действующих сил, приложить силы инерции, то система сил будет находиться в равновесии». Убрав из рассуждения Даламбера выражение «кроме фактических сил», он дал жизнь, силам инерции, сделав их реальными, а не фиктивными как предлагал Даламбер.
Математически это записывается как
F – N = J, - уравнение движения, где F – сила действи, N - сила противодействия, J - сила движения
Что представляет собой сила движения J, и главное, как она САМА движется или что-то движет, с точки зрения теоретической физики, будет рассмотрено в главе о движении.
Согласно принципу Даламбера, для упрощения решения, путём перевода решения динамической задачи в решение статической задачи, J по МАТЕМАТИЧЕСКИМ правилам (но не по физическим законам) перенесено в уравнении справа налево и, в результате, получаем:
F - N – J = 0, то есть уравнение статики. Спор о том, реальны или нереальны силы инерции, не затихает уже три столетия. Многие, до сих пор, не хотят признать, что ни шарик, ни колесо, ничто НЕ МОЖЕТ катиться, двигаться за счет фиктивной силы. Они могут двигаться только за счет РЕАЛЬНЫХ сил. Вот почему, абсолютно прав, Р. Фейнман: «Хвалёная теоретическая физика – сплошное надувательство». Указанное выше, нисколько не умаляет достижений великих умов, но все эти достижения можно отнести только к развитию ПРИКЛАДНОЙ физики, но никак не к становлению теоретической физики.
Если на тело ничего не действует или если оно ни на что не действует, то, в этом случае, тело НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Тело не обнаруживаемо.
Тело может находиться в движении только при приложении силы.
Если к телу сила не прилагается, то двигаться оно может только за счет потусторонних сил, что в реальном мире невозможно.
При решении динамических задач такое положение дел ставило инженеров в затруднение, так как невозможно было задавать начальные или граничные условия чтобы получить однозначное решение.
Выходом из сложившегося положения явилось создание Р.Декартом основных правил.
«Первое правило состоит в том, что каждая часть материи по отдельности всегда продолжает оставаться в одном и том же состоянии до тех пор, пока встреча с другими частицами не вызовет изменения этого состояния».
«Второе правило, предполагаемое мною, заключается в следующем когда одно тело сталкивается с другим, оно может сообщить ему лишь столько движения, сколько само одновременно потеряет, и отнять у него лишь столько, насколько оно увеличит свое собственное движение».
«В виде третьего правила я прибавлю, что хотя при движении тела его путь чаще всего представляется в виде кривой линии и что невозможно произвести... ни одного движения, которое не было в каком-либо виде круговым, тем не менее, каждая из частиц тела по отдельности стремится продолжать тело по прямой линии».