Μαχ, Ερνστ

(Ernst Mach, Τουράνι, Μοραβία 1838 – Χάαρ, Βαυαρία 1916). Αυστριακός φιλόσοφος και φυσικός, ιδρυτής του εμπειριοκριτικισμού (βλ. λ.). Φοίτησε στο πανεπιστήμιο της Βιέννης και από το 1864 έως το 1901 διετέλεσε καθηγητής φυσικής και φιλοσοφίας διαδοχικά στα πανεπιστήμια του Γκρατς, της Πράγας και της Βιέννης. Ο Μ. προσπάθησε να αποσυνδέσει την επιστήμη από τις μεταφυσικές και θρησκευτικές εικασίες και συνέβαλε καθοριστικά στην εφαρμογή της επιστημονικής μεθοδολογίας, η οποία προλείανε το έδαφος για τη διατύπωση της θεωρίας της σχετικότητας. Σύμφωνα με τον Μ. ο εμπειριοκριτικισμός είναι μορφή φαινομενοκρατίας, δηλαδή γι’ αυτόν δεν υπάρχει εξωτερική ούτε εσωτερική πραγματικότητα, επίσης δεν υπάρχει η ύλη αλλά ούτε η ψυχή· υπάρχουν μόνο οι κατ’ αίσθηση παραστάσεις, οι οποίες αποτελούν ένα σύνολο φυσικών και ταυτόχρονα ψυχικών δεδομένων. Οι παραστάσεις αυτές, που αποτελούν τα στοιχεία με τα οποία είναι συγκροτημένος ο κόσμος, είναι οργανωμένες και ταξινομημένες από τις έννοιες, οι οποίες αποτελούν σημεία ή σύμβολα, ικανά να προσδιορίζουν όμοιες τάξεις και όμοια στοιχεία. Ο Μ. υποστηρίζει ότι ο σκοπός για τον οποίο εισάγονται οι έννοιες είναι η ευχέρεια του προσανατολισμού του ανθρώπου απέναντι στον τεράστιο πλούτο της εμπειρίας, προκειμένου να διευκολυνθεί η δράση του στον κόσμο. Οπότε, αφού, σύμφωνα με τον Μ., οι έννοιες έχουν αναλάβει αυτόν τον περιορισμένο ρόλο, η επιστήμη, η οποία θεμελιώνεται πάνω σε αυτές, δεν μπορεί να ισχυρίζεται ότι συλλαμβάνει την πεμπτουσία των φαινομένων. Από τη συλλογιστική του φιλοσόφου προκύπτει το συμπέρασμα ότι όλες οι θεωρίες που θέτουν ως σκοπό την αναζήτηση των περισσότερο ή λιγότερο κρυμμένων αιτιών των φαινομένων πρέπει να αντικατασταθούν από την απλή αναζήτηση των νόμων, που νοούνται ως κανόνες, οι οποίοι θεσπίζονται από το υποκείμενο και δεν έχουν καμιά ύπαρξη έξω από αυτό. Ανάμεσα στα κυριότερα έργα του Μ. συγκαταλέγονται εκείνα που τιτλοφορούνται Η μηχανική στην ιστορικό-κριτική της εξέλιξη (Die Mechanik in ihrer Entwicklung, 1883), Συμβολή στην ανάλυση των αισθήσεων (Beitrage zur Analyse der Empfindungen, 1886), Γνώση και Πλάνη (Erkenntnis und Irrtum, 1905) κ.ά. αριθμός του Μ. Ο λόγος μεταξύ της ταχύτητας ενός σώματος ως προς ένα ρευστό (ή αντίστροφα) και της ταχύτητας διάδοσης του ήχου στο θεωρούμενο σημείο του ρευστού. Είναι γνωστός και ως αριθμός του Σαρό, από το όνομα ενός Γάλλου φυσικού που μελέτησε παρόμοια φαινόμενα λίγο πριν από τον Μ. Στην περίπτωση ενός κινουμένου ρευστού ο αριθμός του Μ. έχει μία άμεση έννοια, γιατί το τετράγωνό του είναι ανάλογο με τον λόγο της κινητικής ενέργειας μετατόπισης των μορίων του ρευστού προς την ενέργεια θερμικής διατάραξης των ίδιων μορίων. Ο αριθμός του Μ. έχει ιδιαίτερη σημασία στην αεροδυναμική, καθώς σε πρακτικό επίπεδο το ρευστό αποτελείται συχνά από ένα αέριο. Ένα σώμα κινούμενο σε ένα ρευστό παρασύρει τα μόρια που βρίσκονται σε άμεση επαφή με αυτό, τα οποία λαμβάνουν ως προς το περιβάλλον ρευστό μία ταχύτητα η οποία πλησιάζει εκείνη του σώματος που τα παρασύρει. Όταν ο αριθμός του Μ., που αναφέρεται στην κίνηση των σωματιδίων με το περιβάλλον ρευστό, φτάσει την τιμή ένα, ο αριθμός του Μ. ως προς το σώμα έχει μία τιμή (μεγαλύτερη της μονάδας), η οποία ονομάζεται κριτική τιμή. Αυτή εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά (ιδιαίτερη μορφή και άντωση) του σώματος αυτού. Αν γνωρίζουμε την πίεση ορισμένου περιβάλλοντος χώρου και τον κριτικό αριθμό του Μ., μπορούμε να φτάσουμε στην τιμή της κριτικής ταχύτητας σε αυτό το ορισμένο περιβάλλον μέσο. Γι’ αυτό τα υπερηχητικά αεροπλάνα είναι εφοδιασμένα με ένα όργανο, το λεγόμενο μαχόμετρο, το οποίο χρησιμεύει για τη μέτρηση της ταχύτητας, και επιπλέον, μέσω κατάλληλης βαθμονόμησης, επιτρέπει να λαβαίνουμε από υψομετρικές ενδείξεις την κριτική ταχύτητα του αεροσκάφους στις συνθήκες πίεσης του χώρου που το περιβάλλει. Βέβαια ο αριθμός Μ. δεν είναι μια πραγματική μονάδα μέτρησης της ταχύτητας, αφού η ταχύτητα του ήχου εξαρτάται από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Αριθμός και κώνος του Μαχ. Οι μεταβολές της πίεσης, που παράγονται από ένα ιπτάμενο αεροσκάφος, διαδίδονται με σφαιρικά κύματα με την τοπική ταχύτητα του ήχου. Αν το αεροσκάφος κινείται με ταχύτητα μικρότερη από την ταχύτητα του ήχου ως προς το θεωρούμενο ρευστό (αριθμός Μαχ μικρότερος του 1), τα κύματα πίεσης προηγούνται του αεροσκάφους και πιέζουν τον αέρα μπροστά του (σχήμα Α). Για ηχητικές ταχύτητες (αριθμός Μαχ περίπου 1) τα κύματα πίεσης και το αεροσκάφος έχουν την ίδια ταχύτητα (σχήμα Β): μπροστά στο αεροσκάφος παράγεται μια ξαφνική ασυνέχεια πίεσης, η οποία λέγεται «ωστικό κύμα» και προκαλεί στο έδαφος το χαρακτηριστικό «μπανγκ». Σε υπερηχητικές ταχύτητες (αριθμός Μαχ μεγαλύτερος του 1) το αεροσκάφος ξεπερνά τα ωστικά κύματα που παράγει, τα οποία σχηματίζουν τότε τον λεγόμενο «κώνο του Μαχ», ο οποίος είναι τόσο στενότερος, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του αεροσκάφους (σχήμα Γ).