Электронная библиотека » Дмитрий Крук » » онлайн чтение - страница 10


  • Текст добавлен: 19 мая 2020, 14:40


Автор книги: Дмитрий Крук


Жанр: Биографии и Мемуары, Публицистика


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 10 (всего у книги 33 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Часть вторая. Мистерия физических теорий

Глава 4. Нео-штейн

Альберт Эйнштейн родился в 1879 году в обеспеченной еврейской семье и с детства отставал в развитии от сверстников, в чем обвинял впоследствии родителей и «оглупляющий» образ жизни семьи.

Не закончив гимназию, получил официальную справку от психиатра о неполноценности и освобождение от обязательной военной службы. Провалившись на вступительных экзаменах в Цюрихский политехнический институт, еще годик подучился в кантональной школе в Швейцарии и все-таки поступил (69). По окончании Цюрихского политехникума был принят на работу в Швейцарское Федеральное ведомство умственных ценностей (по-нынешнему – патентное бюро) в г. Берне техэкспертом третьего класса. Отсутствие инженерного образования и технических навыков являлось серьезным препятствием для получения этой работы, и даже благожелательно настроенные биографы прямо говорят о том, что Эйнштейна приняли исключительно благодаря хорошим знакомствам (70). Однако это была хорошая работа, и семь лет службы в патентном бюро, вероятно, помогли подтянуться Эйнштейну в понимании техники и перспективных научных направлений.

В 1903 году женился на однокурснице Милеве Марич, сербке по происхождению. Вероятно, Марич была относительно способным ученым, одной из немногих женщин в то время, закончившей физико-математический факультет, на котором учился и сам Эйнштейн. Любопытно, что долгое время биографы Эйнштейна (69) прямо описывали Марич как бестолковую женщину, которая, мол, даже провалила выпускные экзамены и совсем не получила диплом. Действительно, выполнить дипломную работу ей не удалось, потому что как раз в это время она… забеременела от Эйнштейна и родила дочь.

О существовании этого ребенка биографам якобы было неизвестно вплоть до 1986 г., пока соответствующие фрагменты личной переписки Эйнштейна и Марич не были обнаружены и опубликованы их внучкой Эвелин. Тем не менее судьба того первого ребенка неясна. По одним сведениям, он умер вскоре после рождения, по другим – был неполноценным, и родители от него отказались. Кстати, третий ребенок Эйнштейна и Марич, сын Эдуард, получил диагноз «шизофрения» и закончил свою жизнь в психиатрической клинике (это тоже какая-то темная история, брат Эдуарда Ганс утверждал впоследствии, что тому повредили мозг электрошоковой терапией).

Сразу оговоримся. Имя Эйнштейна сегодня связано с жесточайшими скандалами и темными историями на любой вкус и цвет. Дело в том, что, получив известность, Эйнштейн много занимался политикой и делами, которые не имеют отношения к науке. Он выступал в защиту свободной любви, мира, свободы, демократии, социальной прогрессивности и против немецкого национал-социализма. Политическая активность неизбежно связана с большим количеством врагов, и наиболее ярые противники Эйнштейна вчера и сегодня гнездятся в среде консерваторов и националистов всех толков, ересей и суеверий.

Например, Нобелевский лауреат по физике Филип Ленард, ярый противник Эйнштейна, будучи довольно крупным ученым, когда-то прямо противопоставлял «еврейскую» и «арийскую» физику, выдвинув идею о преимуществе арийской расы в деле познания высших законов природы. Никому, мол, кроме арийцев, такого глубокого понимания природы не дадено.

Конечно, такая классификация науки не научна. Автору книги в своей жизни приходилось иметь дело со множеством евреев, и многие из них могли бы послужить эталоном порядочности, не проявляя ни малейшей склонности к присвоению чужих теорий. Поэтому попытаемся отбросить мифы и политику и составить образ ученого не по лицу и пропорциям черепа, а по техническому паспорту, иначе говоря, подлинному вкладу в развитие науки и техники.

Докторская диссертация Эйнштейна «Новое определение размеров молекул» 1905 года была признана ошибочной.

Ошибочная диссертация Эйнштейна – это отнюдь не выдумка зоологических антисемитов и нацистской пропаганды. Берем, к примеру, вполне культурную университетскую работу (71). Автор статьи замирает перед Эйнштейном в глубоком пардоне и трепете и даже выявленную «несвежесть» работы стыдливо называет «классическим примером научной конкуренции и предметом для выяснения научного приоритета».

Что такое докторская диссертация Эйнштейна (кандидатская по советским понятиям) с формальной точки зрения? Соискатель представил в Цюрихский университет работу объемом 17 страниц текста и рецензии двух профессоров. Одна рецензия состоит из 16 слов, второй профессор расщедрился на 22 слова. Публичная защита диссертации в университете не предусматривалась. Все! Думаю, такой «халяве» подивился бы даже самый заядлый российский студент-разгильдяй и тунеядец.

Но может быть, работа Эйнштейна была настолько гениальна по содержанию, что ему присвоили степень «автоматом», в особом порядке?

Диссертация Эйнштейна «Новое определение размеров молекул» направлена на получение численных оценок размеров молекул и числа Авогадро. Что тут скажешь? Гипотеза о том, что при одинаковых температуре и давлении в равных объёмах идеальных газов содержится одинаковое число молекул, была сформулирована итальянцем А. Авогадро еще в 1811 году. Много лет экспериментальной проверкой и теоретическим обоснованием этой гипотезы из самых разных соображений занимались все подряд (просто нет смысла перечислять, назовем только хотя бы Максвелла). К 1860 году многочисленные экспериментальные исследования подтвердили первоначальную гипотезу, и она стала называться законом Авогадро.

В работе 1905 года Эйнштейн выразил связь между числом Авогадро и размером молекул посредством двух уравнений. Первое уравнение «выведено» на основе уравнения Навье-Стокса для движения вязкой жидкости и повторяет его вид (впервые получено А. Навье в 1822 г., затем еще несколькими учеными, с 1845 г. называется уравнением Навье-Стокса). Второе уравнение, связывающее коэффициенты диффузии и вязкости, было уже получено и опубликовано годом ранее У. Сазерлендом. Даже сторонники Эйнштейна говорят, что это уравнение «справедливости ради нужно назвать уравнением Сазерленда-Эйнштейна» (71). Так что о каком таком «ценном вкладе в обоснование атомно-молекулярной теории вещества» и научной значимости рассматриваемой диссертации ведут речь биографы Эйнштейна, мягко говоря, не ясно.

В целом в расчетах Эйнштейн использовал чрезвычайно грубую математическую модель, описывающую движение крупных сферических частиц (молекул) в жидкости под действием сил гидродинамического давления на примере слабого водного раствора сахара. Когда имя Эйнштейна появилось на слуху, в 1910 году его диссертацию тут же проверили французские физики и обнаружили грубое расхождение результатов со специально поставленными экспериментами. Кроме того, была обнаружена «элементарная» математическая ошибка при выводе первой формулы.

Так что диссертация Эйнштейна признана ошибочной европейскими физиками и математиками, а не черносотенцами. Её научная ценность такова, что в 1905 г. не вызвала желания ознакомиться даже у педантичных немецких профессоров-рецензентов, подмахнувших рецензии, как водится по-русски, «не глядя». Еще одним косвенным признаком заурядности диссертации Эйнштейна является то, что вопреки обыкновению реферат работы даже не был опубликован в реферативном журнале (70). В 1911 году Эйнштейн опубликовал специальную статью «Исправления к моей работе “Новое определение размеров молекул”» и в дальнейшем вспоминать про свою диссертацию не любил. В автобиографии 1949 года доктор философии Эйнштейн не упомянул о своей докторской диссертации вообще ни слова.

Надо сказать, автор книги не видит нечего зазорного в ошибочной научной работе. Вся история науки устлана ошибочными диссертациями. Столь подробное внимание этой работе Эйнштейна здесь уделено лишь потому, что она совершенно неожиданно еще встретится нам позже.

В сентябре 1905 года в крупном немецком научном журнале «Annalen der phisic» (Фото 38) была опубликована статья А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», в которой излагались основы специальной теории относительности (СТО). В содержательной части статья Эйнштейна подводила итог более чем десятилетним исследованиям Лоренца и Пуанкаре, но не содержала вообще ни одной ссылки на предшественников, создавая впечатление принципиально новой работы, полученной из «общих соображений».

Впрочем, публикации Эйнштейна 1905 года действительно носили характер важного научного обобщения, ибо в них полностью пересматривались представления о первичных физических понятиях, в первую очередь пространстве и времени.

Обычно наука не любит радикально новых теорий и концепций. И в этот раз в научном мире статья Эйнштейна поначалу прошла незамеченной, ибо предшествующие работы Нобелевского лауреата Г. Лоренца и не менее известного французского математика Анри Пуанкаре были всем известны и широко обсуждались в научной литературе на протяжении многих лет. Тем не менее еще в Бернский период с Эйнштейном вступили в переписку такие представители немецкоязычной физики, как Макс Планк и Г. Лоренц, а также И. Штарк и В. Вин (70). Но, как пишут биографы Эйнштейна, поначалу все было тихо.

Затем в какой-то момент что-то произошло, и события понеслись галопом. Было громогласно объявлено о новой гениальной физической теории, результаты многолетнего коллективного труда многих ученых-теоретиков были приписаны некоему ранее малоизвестному патентоведу. Подключились газеты, которые и провели беспрецедентную в истории науки акцию канонизации Эйнштейна.

В научно-теоретическом плане наиболее значимым результатом Эйнштейна было обобщение специальной теории относительности и создание к 1915 году новой теории тяготения, или общей теории относительности (ОТО), в которой первичные понятия времени и пространства получили еще более радикально новое истолкование.


Фото 38. Первая страница журнала «Анналы физики», 1905 г. Информация с сайта национальной библиотеки Франции http://gallica.bnf.fr/


Теория относительности была разрекламирована до состояния общественной истерии. А Эйнштейн на многие годы стал самым популярным человеком мира, его рекламировали президенты, мэры и пэры, лорды Британского парламента и сам Чарли Чаплин.

Как уже было сказано, став популярным, Эйнштейн охотно включился в борьбу за мир во всем мире, так что впоследствии ГУГБ НКВД СССР, по свидетельству легендарного генерала Павла Судоплатова, было вынуждено принять меры и обеспечило знаменитому теоретику любовницу-агента в постель на многие годы (72).


Фото 39. Альберт Эйнштейн


Поэтому автор книги не имеет ни малейшего желания восторгаться глубокомысленными и противоречивыми утверждениями Эйнштейна, сделанными по тому или иному поводу. Также нет ни малейшего смысла разбираться в том, кто именно является подлинным автором тех или иных концепций специальной и общей теории относительности (Г. Лоренц, А. Пуанкаре, М. Марич, А. Эйнштейн, Г. Минковский, Ф. Линдерманн, М. Планк, Гилберт и др.) и выяснять научный приоритет других научных работ Эйнштейна.

На эту тему написано книг великое множество, на любой вкус и уровень интеллекта, сформировано гигантское информационное поле, в котором утоп ни один исследователь.

Одной из главных научных заслуг Эйнштейна считается пересмотр физической сущности пространства и времени и построение новой теории гравитации, получившей название общая теория относительности. А физическая сущность фундаментальных понятий, таких как время, пространство, энергия, материя, – это прямо в точку, это как раз то, что нас и интересует.

Если Эйнштейн установил сущность первичных категорий хоть сколько-нибудь правильно (определил понятия путем создания базовых образов и смысловых связей), то он, безусловно, величайший гений, и можно только поздравить евреев всего мира с таким отпрыском.

А вот если Эйнштейн определил понятия полностью неправильно, то тогда, как мы понимаем, все последующие теоретические надстройки и следствия – это просто математическая болтовня, не имеющая отношения к объективной физической реальности, и тогда, в принципе, небезынтересно понять, почему к ней, хлопая крыльями, присоединились остальные гуси.

Дело в том, что если оставить за скобками эти теоретические работы Эйнштейна, раскрутку в общественном сознании и политическую активность, то ничего особо интересного на его жизненном пути больше нет.

Итак, работы Эйнштейна получили известность, и в 1909 году он был избран профессором Цюрихского университета, затем Немецкого университета в Праге (1911–1912). В 1912 году возвратился в Цюрих, где занял кафедру в Цюрихском политехникуме. В 1913-м был избран членом Прусской и Баварской академий наук, в 1914 году переехал в Берлин, где был директором физического института и профессором Берлинского университета.

С первой женой Милевой Марич отношения не сложились, в 1919 г. Эйнштейн развелся с ней и женился на своей кузине и одновременно двоюродной сестре Эльзе.

За «открытие законов фотоэффекта и работы в области теоретической физики» Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия за 1921 год. При этом фотоэффект был открыт еще в 1887 г. Г. Герцем, и тогда же А. Г. Столетовым в Московском университете экспериментально был установлен «первый закон фотоэффекта». Но к 1921 г. и Герц, и Столетов давно умерли, и претендовать на Нобелевскую премию уже не могли. При этом Эйнштейн был настолько уверен в предстоящем получении Нобелевской премии, что еще за пару лет до награждения заключил соглашение о дележе денег с Милевой Марич (70).

Никаких грандиозных научно-технических проектов вроде Ниагарской ГЭС, ядерной бомбы или полета в космос, никаких эпохальных изобретений, новых отраслей индустрии, сожженных лабораторий, невиданных ранее устройств и видов оружия – ничего этого за Эйнштейном нет.

Берем специальную академическую работу (73), посвященную конструкторско-изобретательскому творчеству Эйнштейна. Если отбросить шелуху и обычные академические слащавые восторги, то вкратце результат следующий: за всю свою жизнь Эйнштейн не изобрел ничего конкретного, что бы получило дальнейшее развитие и распространение и имело практическую ценность.

К примеру, уже будучи знаменитым на весь мир «гениальным физиком» и лауреатом Нобелевской премии, после 1926 года Эйнштейн получил порядка 20 патентов, все – в соавторстве. В большинстве случаев соавтором выступал талантливый изобретатель Лео Сцилард, ставший впоследствии крупным ученым-практиком и ядерным физиком, получивший совместно с Ферми, ни много ни мало, патент США на уран-графитовый ядерный реактор.

Впрочем, ни один из патентов, в числе соавторов которых числится Эйнштейн, не нашел промышленного применения. Абсорбционный холодильник, изобретение которого иногда приписывается Эйнштейну-Сциларду (патент США от 1930 г., в Германии патент отклонили), на тот момент уже давно серийно производили шведы Платен и Мунтерс – основатели фирмы «Электролюкс». У автора книги вообще сложилось впечатление, что Сцилард был не дурак и записывал на Эйнштейна только заведомо «проигрышные» в коммерческом плане патенты. Ибо Сцилард без Эйнштейна был коммерчески вполне успешен, на те же абсорбционные холодильники получил больше десятка только немецких патентов, часть из которых реализовал.

Также любопытно, что все физические эксперименты, приписываемые Эйнштейну и названные его именем, на самом деле проводил кто-то еще, кого любезно записали в соавторы. Таковы, например, эксперименты по исследованию магнитомеханических эффектов (эффект Эйнштейна – де Гааза). Существование магнитомеханических эффектов было предсказано Максвеллом, который даже сконструировал соответствующий прибор, описание которого есть в его знаменитом «Трактате об электричестве» (1873 г.). Эффект Барнетта, обратный эффекту Эйнштейна – де Гааза, был открыт в 1909 году. «Открытие» Эйнштейна и эксперименты де Гааза датируются 1915 годом, при этом результаты, полученные Эйнштейном и де Гаазом, содержали экспериментальную ошибку, и даже теоретическая интерпретация их работ была в дальнейшем без лишнего шума признана ошибочной и пересмотрена (73). А ведь эти работы считаются «самым значительным циклом экспериментальных исследований» Эйнштейна, и сам эффект был назван именами Эйнштейна-де Гааза, а не именами более ранних исследователей Максвелла, Перри, Ричардсона, Барнетта, Лебедева и др.

Вся эта научно-техническая информация взята из советской академической книжки (73) и просто очищена от эпитетов и гипербол. Отдадим же дань уважения авторам, которые в заключении все-таки совершенно честно говорят об Эйнштейне, что «природа не наделила его золотыми руками», и о том, что «он никогда не изобретал в одиночку», в противовес таким настоящим гигантам физики, как Ньютон и Максвелл.

В 1933 году Эйнштейн покинул Германию, впоследствии в знак протеста против фашизма отказался от германского подданства и эмигрировал в США, где стал членом Института высших исследований в Принстоне. Там для него создали специальное место, где он до конца жизни получал зарплату без каких-либо конкретных обязанностей, 20 лет работал над единой теорией поля и вопросами космологии, но не добился никаких результатов.

По идее, в этом месте книжки нужно было бы дать какую-нибудь великую человеколюбивую цитату Эйнштейна, что-нибудь за мир во всем мире и против всего плохого за все хорошее.

Однако автору книги вспоминается другое высказывание А. Эйнштейна, которое он сделал в отношении своего первого ребенка, той самой маленькой девочки, которая то ли умерла сразу после рождения, то ли где-то прожила жизнь, ни разу не увидев своего отца.


Это было лестно узнать для моего эгоизма, что я сходил налево…

А. Эйнштейн (74)

Преставился Эйнштейн в 1955 году, по некоторым предположениям, от сифилиса.

Боже, что есть человек? Как мог Создатель вложить в него замыслы великие, дух неукротимый, стремление к знаниям высокое, а вместе: интриганство подлое, корыстолюбие жадное, тщеславие мелкое. И почто так от века ведется? Чистый сердцем терпит удары судьбы, а бессовестный нежится в роскоши и почете!? Почто!??

Михаил Ломоносов, XVIII век

Жизнь Эйнштейна подобна громкой мелодии, зародившейся в стройном звучании многоголосых хоров новым инструментом. Окрепнув и обретя цельность, она заглушила и вобрала другие мелодии в шквал своих бурлящих звуков, но так и осталась громкой, блестящей, выпуклой и начищенной пустотой медной трубы, неистово возвещающей бесконечно повторяющийся набор из трех-четырёх звуков на фоне безумного шума, истеричных завываний и жуткого грохота.

И здесь, читатель, для того чтобы понять, что же все-таки сделал в науке Эйнштейн, мы должны сделать длинное отступление и, вновь вернувшись мысленно в начало XX века, охватить взором состояние фундаментальной физической науки того времени, понять, как развивалась научная мысль, и подойти, наконец, к тому, что же сделал Никола Тесла.

Глава 5. Страсти по эфиру

К концу XIX века физика развивалась стремительно и поступательно. Это время настоящих гигантов в физике, которые, не имея прецизионных инструментов, добивались удивительных результатов в изучении строения вещества, оптических и электромагнитных явлений.

В XIX веке усилиями выдающихся ученых была завершена классическая волновая оптика, которая, как считалось, убедительно доказывала представления о свете как волнообразных колебаниях некой общемировой среды, с древних времен именуемой «эфир». В противовес ньютоновской корпускулярной теории света, волновую гипотезу света как вибраций эфира отстаивали и развивали еще гениальный Леонард Эйлер и Михаил Ломоносов.

Однако вплоть до появления электромагнитной теории Максвелла в науке преобладали скорее гипотезы механического эфира, согласно которым эфир определялся как некая вещественная среда, заполняющая собой все пространство и обладающая механическими свойствами (упругость, плотность, прочность и пр.). Такой подход был совершенно естественным, ибо в то время в науке считалось строго необходимым, чтобы все представления о явлениях природы сводились к простым законам механики (75).

Например, по Д. И. Менделееву, эфир – это некий бульон из материи «…в несложившемся виде, т. е. не в форме элементарных химических атомов и образуемых ими частиц, молекул и веществ, а в виде составного начала, из которого сложились сами химические атомы». Оригинальная таблица Менделеева 1869 года содержит легчайший, еще не открытый нулевой элемент, названный им ньютонием, который и составляет частицы эфира.

Однако к концу XIX века теории механического эфира и эфира вообще сильно «захромали», ибо требовали придания единой сущности взаимоисключающих свойств.

Например, эфиру независимо от его природы полагалось быть очень тонким, бесплотным по отношению к веществу, но в то же время чрезвычайно прочным.

Или, скажем, явление поляризации света удовлетворительно объяснялось тем, что световые колебания эфира поперечны, т. е. направление колебаний в них перпендикулярно к направлению распространения. Поперечность световых волн заставила приписать эфиру свойства упругого твердого тела, однако как тогда объяснить полную проницаемость, бесплотность эфира по отношению к веществу? Конечно, начали появляться дополнительные допущения, предположения и истолкования, но в целом модели механического эфира приобрели черты надуманности.


«Это правда, – сказал г-н Тесла, – что многие научные умы рассматривали теорию газообразного эфира, но она отклонялась снова и снова, потому что в такой среде продольные волны будут распространяться с бесконечной скоростью. Лорд Кельвин задумал так называемый сократительный эфир, обладающий свойствами, которые привели бы к конечной скорости продольных волн… Но до сих пор все, относящееся к предмету, было чистой теорией.

Что же может быть свет, если это не поперечная вибрация? Это был вопрос, который он задал себе и отправился на поиски ответа.

Ньютоновская (Корпускулярная теория света. – К.) теория, по его мнению, – это ошибка, ибо она полностью рушится, будучи не в состоянии объяснить, как маленькая свеча может испускать частицы с той же скоростью, что и пылающее Солнце, которое имеет очень высокую температуру.

«Мы убедились на опыте, – сказал м-р Тесла, – что свет распространяется с одинаковой скоростью независимо от характера источника. Такое постоянство скорости можно объяснить только в предположении, что она зависит только от физических свойств среды, особенно плотности и упругой силы».

Интервью с Николой Теслой, 1934 г. (76)

Кроме того, уже и сама классическая механика стала вызывать сомнения в части своей применимости к описанию электрических, магнитных, оптических и гравитационных явлений. Не вдаваясь в подробности, скажем, что в правильности определения базовых понятий классической механики, таких как сила и масса, серьезно усомнился, например, Генрих Герц, и всех интересующихся отсылаем к его замечательной работе (75), ставшей и его завещанием.

К тому времени работы Фарадея и Максвелла заложили фундамент электродинамики, а экспериментальные работы Генриха Герца, казалось, убедительно подтвердили максвелловскую электромагнитную теорию света, в основу которой легло представление об эфире как тонкой и невесомой электромагнитной среде, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны, а различные динамические и статические электрические эффекты получили физическое содержание как проявления электромагнитных полей, обусловленных динамическими и поляризационными эффектами среды.

М. В. Ломоносов, один из немногих ученых, кто гениально прозревал еще в XVIII веке:


Так как эти явления (электричество) имеют место в пространстве, лишенном воздуха, а свет и огонь происходят в пустоте и зависят от эфира, то кажется правдоподобным, что эта электрическая материя тождественна с эфиром… Чтобы это выяснить, необходимо изучить природу эфира; если она вполне пригодна для объяснения электрических явлений, будет достаточно большая вероятность, что они происходят от движения эфира. Наконец, если не найдется никакой другой материи, то достовернейшая причина электричества будет движущийся эфир.

Михаил Ломоносов, 1756 г.

С работами Герца теория эфира получила новое содержание, начала формулироваться концепция электромагнитного эфира как мировой среды, которая органично объединяла в себе оптику, электричество, магнетизм, теплоту, исследованиями в этой области занимались, пожалуй, все крупнейшие учёные мира. Причем отнюдь не все из них вносили ясность в сущность исследуемых явлений, были и те, кто вносил сумятицу и неразбериху (см., например, интересный обзор Г. Гельмгольца в (75)).

Опыты Герца доказали реальность существования электромагнитных волн и отождествили их с уже изученными оптическими явлениями, были показаны основные законы распространения электромагнитных волн (дифракция, интерференция, конечность скорости распространения). Казалось, в буквальном смысле древняя концепция светоносного эфира торжествовала.


Утверждение, которое я хотел бы представить вашему вниманию, гласит следующее: свет есть электрическое явление, свет как таковой, всякий свет, свет солнца, свет свечи, свет светлячка. Устраните из мира электричество – и свет исчезнет, устраните из мира светоносный эфир – и электрические и магнитные силы уже не смогут распространяться через пространство. Таково наше утверждение. Оно возникло не сегодня и не вчера, оно имеет за собой уже долгую историю… Мои собственные исследования, относящиеся к этому вопросу, представляют собой лишь звено длинной цепи.

Генрих Герц, 1889 г.

Действительно, исследования Герца много добавили в копилку представлений об электричестве и об эфире как реально существующей универсальной физической среде, представлений, которые развивали еще Аристотель, Лукреций, Декарт, Эйлер, Ломоносов, Гюйгенс, Гук, Юнг, Френель… Вся история науки неразрывно связана с понятием эфира. Однако физическая природа, свойства и даже само определение эфира по-прежнему оставались непонятными, и взгляды ученых расходились в диаметрально противоположные стороны.

Конечно, важнейшей научной задачей стало определение свойств этой среды, в первую очередь было необходимо определить, имеет ли она структуру, обладает ли массой и энергией, является ли она неподвижной или увлекается материей.

С этой целью еще в 1887 г. был поставлен эксперимент Майкельсона-Морли, идея которого заключалась в измерении с помощью оптического интерферометра скорости движения планеты Земля относительно эфира. Результат был достаточно неожиданным, но сформулирован очень корректно с научной точки зрения – эфирного ветра по наблюдениям оптических явлений на поверхности Земли обнаружить не удалось. Самого Майкельсона результаты не удовлетворили, и он еще много лет продолжал работу над созданием точных оптических инструментов и проведением экспериментальных исследований, за что и получил Нобелевскую премию по физике за 1907 год.

С другой стороны, введение Максвеллом новых строгих определений и понятий – электрических и магнитных полей – позволило формально до некоторой степени абстрагироваться от эфира как среды распространения электромагнитного взаимодействия. Электрические и магнитные поля стали трансформироваться в сознании ученых в некие самостоятельные материальные сущности, формы материи. Это привело к появлению и расцвету в науке «чистых теоретиков», которые занялись разработкой математического аппарата, преобразованием и выведением все новых и новых следствий из уравнений Максвелла. Собственно, чистых теоретиков и раньше было пруд пруди, но тогда они назывались схоластами, богословами, панами философами и т. п. Теперь они стали называться физиками, и постепенно как-то само собой стало нормой то, что явления природы уже не должны иллюстрироваться с помощью наглядных механических аналогий.

Ирландский теоретик Д. Ф. Фицджеральд и независимо от него датский физик-теоретик Х. Лоренц истолковали результаты эксперимента Майкельсона-Морли тем, что все объекты, движущиеся в неподвижном и неувлекаемом эфире, якобы сокращаются в размерах в направлении движения, а время замедляет свой ход.

В их предположении этот неподвижный и неувлекаемый эфир не принимал участия в движении вещества, и совершенно естественным логическим шагом в развитии гипотезы было провозглашение принципа относительности, которое сделал французский математик А. Пуанкаре. Из школы читатель должен помнить принцип относительности Галилея, согласно которому никаким механическим опытом невозможно установить, находимся ли мы на неподвижном или движущемся равномерно и прямолинейно корабле. Пуанкаре обобщил этот принцип на все физические явления, в том числе на оптические, электромагнитные и гравитационные, задолго до Эйнштейна, надо сказать.

Проще говоря, едва ли не единственной характеристикой эфира осталась лишь скорость распространения электромагнитного взаимодействия в нем, в частности света. На протекание физических процессов в допущении Лоренца-Пуанкаре эфир не влиял, независимо от того, движется ли физический объект относительно эфира или покоится в нем. Это было довольно смелое допущение, которое в теории Лоренца-Пуанкаре стало постулатом.

Заметим, что если система объектов, будь то вещественные тела или даже некие электромагнитные поля, порождаются средой или находятся в некой среде и взаимодействуют с ней, то любые физические процессы должны учитывать физику взаимодействия объектов со средой и между собой через среду, появляется некая абсолютная система понятий, связанная со средой. Если допустить, что сама среда обладает свойствами текучести, поступательного и вихревого движения, упругости и увлекаемости веществом, то любая теория, учитывающая эти эффекты, моментально становится монструозной и просто бессмысленной с точки зрения получения аналитических выражений. Гигантские формулы – это не то, что помогает нам лучше понять природу. Гидродинамика и поныне, пожалуй, наиболее трудная область физики, с точки зрения построения полной теории процессов.

Заметим, что самым естественным с физической точки зрения истолкованием опытов Майкельсона-Морли на тот момент было как раз предположение об увлекаемости эфира веществом (гипотеза Герца). О том же, казалось, свидетельствовали опыты Физо (1851) и Эйри (1872), которые объяснялись тем, что Земля предположительно несет вместе с собой своего рода эфирную «атмосферу», и экспериментатор, проводя опыты внутри этой более или менее неподвижной «атмосферы», эфирного ветра, соответствующего орбитальному движению планеты, обнаружить не может.

Внимание! Это не конец книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента. Поддержите автора!

Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации