Популярно-научная библиотека icon

Популярно-научная библиотека




НазваниеПопулярно-научная библиотека
страница1/3
А. К. Тимирязева
Дата конвертации24.03.2015
Размер0.63 Mb.
ТипРеферат
источник
  1   2   3






ПОПУЛЯРНО-НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА

Филипп ЛЕНАРД

О ПРИНЦИПЕ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ,

ЭФИРЕ, ТЯГОТЕНИИ

(КРИТИКА ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ)

перевод М. Г—на с 3-го немецкого издания, дополненного обзором Наугеймской дискуссии

Под редакцией проф. А. К. Тимирязева

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО, Москва, 1922
(см. также обложку и выделение цветом на сайте www.ivanik3.narod.ru)
СОДЕРЖАНИЕ.

Предисловие

Введение

Общая часть

Принцип относительности

Новое о принципе относиттельности

Эфир

Тяготение

Приложение: Наугеймская дискуссия

Предисловие ко второму немецкому изданию.

Первое издание - „Ueber Relativitatsprinzip, Aether, Gravitation", написано в 1917 г., сначала появилось в Starks Jahrbuch d. Radioactivitat u. Elektronik, Bd. 15, S. 117, 1918, а затем вышло отдельной брошюрой под тем же заглавием в издании S. Hirzel, Leipzig 1918, как будет видно из последующей общей части, было написано в связи с опубликованием работ Гербера о тяготении и движении Меркурия. Первоначальный текст составляет главную часть настоящего издания. Мы сохранили его („Новое о принципе относительности", стр. 25; кроме того примечания 8а, 24а и дополнения к примечаниям 17 и 23.), так как непосредственно вслед за разбором названных работ, послуживших для него поводом и ещё и в настоящее время заслуживающих упоминания, он переходит к рассмотрению более общих точек зрения; к тому же, протекшие с тех пор два года не привнесли никаких новых данных для его существенной переработки. Всё же к нему были сделаны добавления (Кое-что можно было бы теперь изложить в более определённой форме, так как „релятивист" не представил никаких убедительных возражений (ср. дальше относящиеся сюда места); но всё же прежняя редакция, думалось мне, имеет свой специальный интерес, а условная форма, где я и пользовался ею, представляется достаточно ясной для понимания.), посвящённые обзору всего нового в вопросе, а предпосланное введение должно облегчить понимание цели всей этой работы. Добавления касаются наблюдений, сделанных во время последнего солнечного затмения и возбудивших недавно, в связи с нашим предметом, не вполне отвечающую существу дела сенсацию. В них рассмотрены также заявления г. Эйнштейна по поводу настоящего сочинения.

Следует пожалеть, что общая пресса её поспешным усердием занялась предметом, осветить который по-настоящему она не умела, немецкой же прессе не следовало бы кроме того вызывать впечатление, которое в глазах сведущих людей может показаться только странным, будто у нас в науке принуждены руководствоваться суждениями Англии. То обстоятельство, что наблюдателями солнечного затмения оказались как раз англичане, не имеет никакого значения для оценки результатов наблюдения. Лишь постольку немецкий народ вынужден был бы адресоваться за границу, поскольку наши отечественные специалисты оказались бы не склонны к благожелательным суждениям о работах нашей страны или вообще чуждались бы публичных выступлений. Этот основной грех встречается, но он, конечно, подлежит постепенному устранению. Наилучшим средством для этого было бы постоянное привлечение возможно большего числа отечественных специалистов для нужд широкой популяризации по примеру Англии. Само собой разумеется, для этого нам прежде всего надо бы иметь широко распространённую, настоящую немецкую прессу.

Что касается упомянутых наблюдений, то они будто бы подтвердили правильность предсказаний, сделанных г-ном Эйнштейном на основании обобщённого принципа относительности.

Это, несомненно (даже допуская не столь легко устанавливаемую бесспорность такого подтверждения), представило бы высокий интерес. Но мы должны всё-таки указать, что тут ещё вовсе не было бы подтверждения обобщённого принципа относительности со всём его „несущим с собой разрушение" содержанием. В дальнейшем мы постараемся подробнее, чем в предыдущем издании, разъяснить это.

Что же касается выдвинутых „релятивистом" возражений г. Эйнштейна по поводу настоящей статьи (А. Е i n s t e i n, „Dialog iiber Einwande gegen die Relativitats-theorie", Die Naturwissensch., 29 Nov. 1918.), то, как прежде, так и теперь, они не представляются для меня убедительными, поскольку они весьма мало или вовсе не затрагивают некоторых главных пунктов. Если неудовлетворительность возражений объясняется, как это возможно, тем, что они исходят от "релятивиста", т.-е. лица, не столько стремящегося к познанию действительности, сколько отстаивающего или хотя бы желающего изобразить в возможно более благоприятном свете принцип, "приверженцем" коего он является, то со временем это следовало бы исправить. И если мне придётся говорить о них в соответствующем месте, то не потому, чтобы я считал это непосредственно важным для науки, а единственно с целью, как я указываю это в конце общей части, подтвердить права принятой здесь нами точки зрения простого, здравого рассудка. Сделать это мне представлялось тем более нужным, что потребовавшееся новое издание свидетельствует о более широко ощущающейся потребности в сохранении именно этой точки зрения.

^ Предисловие к третьему немецкому изданию.

Настоящее издание дополнено особым приложением соответственно состоянию рассматриваемого вопроса в данное время (октябрь 1920 г.). В остальных частях оно почти без изменений повторяет предыдущее издание марта 1920 года.

ВВЕДЕНИЕ.

На этих страницах принцип относительности, в противоположность установившемуся способу его трактования, рассматривается не без некоторой критики и с той, именно у нас в Германии бывшей до сих пор обычной, осторожностью, которая никогда бы не должна была покидать естествоиспытателя. При этом изложение должно остаться доступным для каждого читателя, хотя бы до некоторой степени осведомлённого в естественных науках. Как и при всяком другом вглубь идущем познании, здесь в основе речь идёт о простых вещах, и последовательное проведение точки зрения здравого рассудка представлялось нам важным при рассмотрении трактуемого вопроса.

Говоря о точке зрения здравого рассудка, мы имеем в виду разум естествоиспытателя, хотя и в его первоначальной простоте, но дисциплинированный в процессе постоянного изучения во всех областях положительного знания и всегда стремящийся внести в последнее единство и возможно большую простоту. Для этого простого, или, как его можно также назвать, здравого рассудка, факты внешнего мира, о которых он узнаёт при посредстве чувств, имеют большее значение, чем его внутренние потребности. Основание для этого не в признании ограниченности человеческого духа, а, напротив, в признании его слишком большой широты, в силу которой даже и с некоторой вероятностью нельзя ждать a priori, чтобы потребности человеческого духа согласовались со свойствами неодушевлённой природы, которую он стремится понять: бесконечно многообразно мыслимое, но действительность одна, и только её одной должен придерживаться естествоиспытатель.

И всё же стремление смело предвосхищать факты, создавая гипотезы, всегда останется одним из прекраснейших и плодотворнейших преимуществ естествоиспытателя. Только он не должен при этом идти напролом, а, напротив, должен быть готовым каждую минуту преклониться перед фактами, никогда не забывая, что если какая-либо из его гипотез длительно выдерживает проверку на фактах действительности и, следовательно, знаменует собою некоторое открытие, то это является только случайностью. И раз он хочет остаться добросовестным, то лишь после долгих колебаний может он признать и выдать за истину то, что сначала было только гипотезой и творчеством его духа.

Чем "смелее" проявляет себя какой-либо естествоиспытатель, тем больше мест в опубликованных им работах оказывается, по общему правилу, недолговечным. Можно привести немало тому примеров из старого и нового времени (особенно из последнего). Ещё и потому смелость естествоиспытателя, в противоположность смелости воина, не заслуживает высокой оценки, что отважный воин рискует своей жизнью, а смелого естествоиспытателя в случае его неудачи ждёт только удобное для него снисходительное забвение. Иной раз приписываемая естествоиспытателю "смелость" в действительности состоит в достаточно беззастенчивой уверенности в своей безнаказанности, и это, конечно, вовсе не способствует чистоте научной литературы. К числу немецких свойств такая смелость не принадлежит.

Памятуя об этом, мы поймём, конечно, и всю заманчивость обобщённого принципа относительности в его стремлении охватить все явления материального мира, и законность желания видеть этот принцип, без каких-либо ограничений и дополнений, оправдавшим себя, как новое достижение. Мы и стараемся всему этому воздать должное на этих страницах (Разумеется, мы всё же хотели бы, чтобы защитники и глашатаи принципа относительности мыслили всегда, как естествоиспытатели, а не как "релятивисты" См. примеч. *) на стр. 5). Но вместе с тем, пока мы видим несоответствие между принципом и внешним миром, которое оставляет неудовлетворенным здравый рассудок, мы не можем признать указанное желание исполнявшимся. Естествоиспытатель не только может, но даже и обязан самым тщательным образом обращать внимание на несоответствия, где бы он их ни нашёл, и проследить их до конца. В этих противоречиях — залог его будущих надежд, ибо до сих пор они всегда указывали пути к новым познаниям, при достижении которых уже и здравый рассудок чувствовал себя действительно удовлетворённым. Вспомним хотя бы теорию флогистона или материальную теорию теплоты, отвергнутую в виду противоречий, которые сначала, под влиянием достигнутых этими теориями успехов, их приверженцы старались прикрыть при помощи подсобных гипотез.

Итак, если попытки искусственным путём примирить теорию с внешним миром должны быть, по справедливости, признаны недопустимыми, то уместно будет, как мы постараемся показать в настоящей работе, потребовать ограничения обобщённого принципа относительности. Это повлечёт за собой, разумеется, не только отрицание за принципом „философского значения", вызывающего среди некоторых особое восхищение, но и прямое признание, что обобщённый принцип относительности в строгом смысле ложен, т. е. наряду с правильным заключает в себе и ложное. Последнее не мешает, конечно, сохранившемуся после указанного ограничения остатку теории, а именно простому принципу относительности и принципу тяготения, — в виду его важности, быть признанным в качестве крупного завоевания.

Наше ограничение обобщённого принципа относительности прежде всего позволит нам оставить в стороне то спутывание времени и пространства, которое для математического исследования представляет могущественное вспомогательное орудие, но которое, поскольку обобщённый принцип относительности пытается его ввести как одну из основ понимания природы, можно назвать, если угодно, сплошной фантазией. Зато мы получим возможность вновь обратить внимание на заполняющую пространство среду, эфир. Во всяком случае придётся дать себе отчёт в том, что попытка приверженцев обобщенного принципа относительности молчаливо перекрестить эфир в "пространство" ни мало не устраняет эфира и не делает его излишним. Напротив, когда будет постигнут механизм эфира, он позволит нам, вместо того чтобы приписывать связь времени и пространства нашему сознанию, как логическую необходимость, т.-е. навязывать её таким образом простому, здравому рассудку, — объяснить эту связь объектами внешнего мира.

К механизму того же эфира придётся прибегнуть и для установления связи с прочими представлениями, которые, как, например, кванты энергии, хотя и приобрели уже в наше время характер научной необходимости, но всё ещё отделены тёмной пропастью от других связанных с ними областей знания. Таким образом, до сих пор ещё ими можно пользоваться только ощупью, всё время чувствуя, как вплотную касаешься основной связи эфира и материи, но не имеешь возможности в неё проникнуть. Это имеет место, например, при рассмотрении превращения находящегося в атоме избыточного кванта энергии в квант лучистой энергии, который затем покидает атом, как вереница эфирных волн.

Раз идея эфира нашла своё оправдание в подавляющей массе научных данных, то уже a priori не приходится сомневаться, что тяготение должно осуществляться при посредстве эфира и всего того, что ещё может быть с ним связано. Но на этих страницах это особенно подчёркивается, так как слишком уж часто высказывается взгляд о безнадёжности попытки познать в деталях механизм этого эфира. Но, конечно, всякие попытки иначе, с другой стороны, подойти к этой постоянно нам сопутствующей и всё же столь мало понятной для нас силе тяготения можно только всемерно приветствовать. Ведь, помимо всего прочего, в этих попытках можно видеть возможность подхода к пониманию эфира. Действительно, г. Эйнштейн воздвиг мощное математическое сооружение, способное оказать такого рода услуги. И если сооружение окажется безупречным, то в скором, можно надеяться, времени опыт покажет, до какой высоты оно может быть использовано (некоторые из частей сооружения, в виду недостаточной их прочности, придётся разобрать), и как велика в отдельных случаях ценность открывающегося с него кругозора.

^ О принципе относительности, эфире, тяготении

Общая часть

Перепечатка герберовского доклада о движении перигелия Меркурия в "Анналах физики"1), на мой взгляд — факт, достойный большой признательности, так как подобная работа заслуживает самого широкого распространения.

В этой работе, трактующей о столь важной и всё ещё требующем новой и новой разработки предмете, как тяготение, уже была установлена зависимость между движением Меркурия и скоростью света. Это положение, будучи 18 лет спустя вновь установлено г. Эйнштейном на основании принципа относительности, явно теперь признаётся правильным 2).

Указанная важная зависимость между осью орбиты, эксцентриситетом, перемещением перигелия и скоростью света подтверждается установленными до сих пор данными астрономического опыта не только в отношении Меркурия, но и относительно остальных планет, так что всякая попытка привести эту зависимость в связь с какими-либо свойствами тяготения должна вызвать глубокий интерес. Гербер, первым установивший эту зависимость, считал доказанным, что она равносильна признанию скорости света за скорость распространения тяготения. Со своей стороны г. Эйнштейн строит свои выводы на обобщении приложимости принципа относительности и также приходит при этом к скорости света, как скорости распространения полей тяготения3). Герберовская работа подверглась серьёзным нападкам4), но я мог бы указать, с другой стороны, что и обобщённый принцип относительности в качестве исходного пункта не может быть признан удовлетворительным без всяких оговорок. В противоположность часто повторяемым утверждениям о всеобщей приложимости обобщённого принципа относительности, мне кажется, что в него необходимо внести известные ограничения. В то же время следует подчеркнуть, что принцип относительности вовсе не исключает (в чём будто бы заключается особое, революционное5) его свойство) эфира, и что попытка построения механики эфира, включая сюда электродинамику и тяготение, отнюдь не должна считаться безнадёжной. А чтобы наглядно показать это отношение к тяготению, я изложу электромагнитный механизм тяготения, который, впрочем, в известных пределах может рассматриваться и независимо от более широких допущений относительно эфира.

С работой П. Гербера расправились до чрезвычайности сурово. Между тем многие другие работы, не свободные от погрешностей при использовании своих технических средств, раз их конечные выводы оказывались пригодны, встречали гораздо более мягкую оценку, а иногда даже, при благоприятных внешних обстоятельствах, признавались руководящими. Под техническими средствами я разумею здесь математику и искусство экспериментирования, да и фактически оба они, с точки зрения, положенной в основу настоящей статьи, являются для естествоиспытателя не более, как средством к цели. Разница лишь в том, что при применении математики можно и впоследствии проверить исследователя шаг за шагом в его формулах и выводах, тогда как при производстве опытов это большей частью невозможно. Поэтому, если случится в нечисто поставленных опытах допустить некоторые ошибки (т.-е. обстановку опыта, не соответствующую предположенным условиям), или не вполне устранить их возможность, но если при этом такие возможные погрешности (хотя бы случайно) почти взаимно уравновесят друг друга или не окажут существенного влияния на результаты опыта, то при известных обстоятельствах, т.-е. при правильности этих результатов самих по себе, работа экспериментатора найдёт благоприятную оценку и даже будет признана доказательной, хотя в действительности она ровно ничего не доказывает, а автор своими выводами обязан единственно своей проницательности и некоторому счастию. Напротив, иным будет приговор, если при аналогичных обстоятельствах подсобным орудием была математика и, следовательно, если можно проследить отдельные допущенные ошибки или существенные пробелы в логических построениях. Нельзя, конечно, не согласиться, что такая неравная оценка, зависящая от внешних обстоятельств, может казаться суровой. Как пример такой неравной оценки, вполне подтверждающей указанные её причины и в известной мере могущей быть противопоставленной оценке работы Гербера, может служить весьма известное определение



г. Томсоном величины е/т и v для катодных лучей и сделанные им отсюда выводы о природе этих лучей. Экспериментальные основы этой работы никогда не казались мне безупречными (ср. "Ueber Katodenstrahlen", Ver. W. V. Berlin, 1920), что, однако, не помешало мне признать её значение, так как при принципиально безупречном выполнении я убедился в правильности её выводов (ср. Wied. Annal, Bd. 64, S. 280, 1898). Но и вообще эта работа часто ставится в качестве образцовой на первом месте среди ей подобных, что, конечно, должно представляться несколько странным. Работе Гербера не суждено было получить ни такого, ни, насколько мне известно, вообще какого-либо признания со стороны естествоиспытателей, быть может, потому только, что она даёт для критики слишком много уязвимых мест. Я всё-таки полагаю, что позже будет воздана полная справедливость проницательности Гербера, если подтвердятся правильность распространения тяготения со скоростью света и формула движения перигелия. Ведь известно, что установление какого-либо закона и его доказательство большей частью составляют два отдельных открытия, и, если Г е р б е р у посчастливилось только в первом, то и это заслуживает всяческого признания; ведь это было им сделано задолго до появления принципа относительности. Не забудем, что ещё одним только годом раньше представленный на заключение съезда немецких естествоиспытателей доклад о силах, действующих на расстоянии, обнаружил самым ясным образом полную беспомощность, господствовавшую тогда по вопросу о тяготении (P. Drude, Wied. Annal. Bd. 62, S. 1, 1897).

Во всём этом я буду следовать точке зрения естествоиспытателя, дающего ту картину мира второго рода, которая была уже мною ранее разъяснена5) и вновь будет развита в настоящей статье. Отмечая это здесь, я считаю важным оговорить, что если я и стремлюсь к полному уяснению всех явлений с указанной точки зрения, то я в то же время далёк от игнорирования законности и особых преимуществ и другой точки зрения, дающей картину мира первого рода. Собственно я здесь только потому особо выдвигаю картину мира второго рода, что за последнее десятилетие эта точка зрения едва ли где-либо излагалась со всей ясностью, а часто даже молчаливо принималась как бы более несуществующей, хотя она является точкой зрения здравого рассудка. Кроме того, её устранение могло бы легко, хотя и совершенно неосновательно, лишить молодых естествоиспытателей, не обладающих преимущественно математическим мышлением, надежды дать что-либо большее, чем чисто технические достижения.

  1. „Скорость распространения тяготения" (Die Fortpflanzungs-geschivindigkeit der Gravitation) Paul Gerber'a (f 1909),—программный доклад, сделанный в 1902 г. в реальной гимназии в Старгороде, в Померании, был перепечатан Е. G е г с k e (Annalen d. Physik, Bd. 52, стр. 415, 1917), ср. также Gercke, гам же, т. 51, стр. 119, 1916. Герберовская формула движения Меркурия была напечатана уже в 1898 г. в Zeitschrift f. Mathematik u. Physik.

  2. A. Einstein. Kgl. Preuss. Akad. d. Wiss., 1915, S. 831.

  3. A. Einstein, Kgl. Preuss. Akademie der Wiss. 1916, S. 688.

  4. H. See1iger, Ann. d. Physik, Bd. 53, S. 31,1917, M. v.-Lau e, там же Bd. 53, s. 214, 1917.

  5. P. Lenard, "Aether und Materie" , Heidelb., Winter, 1911.

Принцип относительности

Мы имеем принцип относительности в двоякой форме: как первоначальный или простой принцип относительности и как обобщённый принцип относительности. Первый относится только к равномерному движению, последний же будто бы приложим ко всякого рода движениям (J. Einstein, 1905, также 1914, впервые у Г. А. Лоренца, 1895 и 1904).

С точки зрения повседневного опыта между этими двумя принципами существует громадное различие, на которое я и хочу обратить внимание. В то время как первый из них совершено непосредственно отвечает нашему опыту, характерной особенностью второго как будто является как раз невозможность привести хотя бы один обыденный пример его применения, который был бы доступен для обыкновенного разума, более склонного доверяться опыту материального мира, чем считаться с нуждами философии. И это несмотря на то, что действие обобщённого принципа должно бы иметь место всегда и всюду, так как он утверждает относительность всех движений.

Оба принципа легко могут быть разъяснены на примере движения поезда.

Пока движение поезда остаётся вполне равномерным, нет никакой возможности определить, что именно находится в движении и что в покое: поезд ли или окрестность. Это отвечает первоначальному принципу относительности и разъясняет простой его смысл: устройство материального мира таково, что всегда, во всякий данный момент исключает возможность абсолютного решения относительно наличия равномерного движения или покоя и оставляет место только для изучения равномерных движений тел относительно друг друга, так как участие наблюдателя в равномерном движении совершенно не отражается на наблюдаемых явлениях и их законах.

Этот первоначальный, так называемый "специальный" принцип относительности хорошо подтверждён опытом. Как известно, многочисленные попытки обнаружить абсолютное равномерное (или достаточно близкое к равномерному) движение, построенные на чрезвычайно остроумных комбинациях и стоившие огромного труда, показали всю невозможность достичь этого даже при самых совершенных приёмах. Таким образом на деле оказалось не только возможно, но в интересах решительного прогресса даже и необходимо гипотетически принять, что мы здесь имеем неизменное свойство в строе всего материального мира, и что выражающий его принцип, имея всеобщее значение, в свою очередь может быть с уверенностью использован для заключений и предсказаний.

Между этим первоначальным принципом относительности и принципом сохранения энергии можно найти сходство во многих отношениях. Оба они имеют почти одинаковое по объёму значение, и, пожалуй, оба оказались одинаковы плодотворны. Отличительным свойством обоих является возможность делать на основании их предсказания без предварительного исследования относящихся сюда процессов в их деталях, причем иным путём эти результаты и вообще вряд ли удалось бы получить. Но, с другой стороны, они сходны между собой и в том, что оба они отчасти опираются на отрицательные результаты: принцип сохранения энергии, как известно, на невозможность perpetuum mobile. Можно, пожалуй, найти и ещё черты сходства: требуется много времени, чтобы и тот и другой принцип прочно вошли в арсенал испытанных орудий критического естествознания. Главными экспериментальными основами этого принципа являются до сих пор, как известно, опыт с интерференцией света Майкельсона вместе с явлениями аберрации, а также производимые со всё большей точностью исследования о действиях сил на летящие с большой скоростью катодные частицы. Но и все вообще выводы, которые уже сделаны на основе этого принципа и вместе с тем ставят его в связь с другими достоверными принципами и с доступными проверке опытами, также могут послужить к дальнейшему его упрочению.

Придётся выждать, даст ли опыт, поставленный на основе принципа и подвергнутый изощрённо-внимательному анализу, подтверждение принципа или же его опровержение. Для принципа сохранения энергии можно, примерно, указать, как срок постепенного устранения сомнений, 20 лет, протекшие со времени открытия Роберта Майера до полной проверки его на паровой машине.

С принципом относительности часто связывают требование, чтобы естествоиспытатель изменил своё понятие времени, если он хочет, как это и следует, согласовать образы своей мысли с действительностью. Это требование, если хотите, можно считать преувеличенным. Само собою разумеется, что при математической обработке физических проблем релятивистическое понятие времени может быть применено с существенной пользой. Но требование ввести это понятие времени в обиход мышления физиков основано, как мне кажется, на смешении технически неосуществимого с логически недопустимым. Технически неосуществимы такие часы, ход которых с совершенной точностью соответствовал бы нашему обычному понятию времени. Так же обстоит дело с безупречным установлением одновременности в двух отдалённых местах. И вот с точки зрения принципа относительности эта невозможность носит принципиальный характер. В действительности же она носит лишь технический характер, завися от свойств веществ, с которыми и данном случае мы имеем дело (материя и эфир), и не стесняв наше мышление в его обычном понятии о времени: так, напр., ничто не мешает логическому постижению абсолютной одновременности событий у нас и на сколь угодно далёкой от нас звезде. Искусственное и в полной мере весьма трудно осуществимое устранение этой свободы нашего мышления доставило бы естествоиспытателю не больше выгоды, чем, напр., слияние воедино понятия длины с понятием температуры, чего также можно при желании потребовать на том основании, что все реальные длины меняются в зависимости от температуры.

Дальнейшее развитие принципа относительности привело к уже указанному его обобщению, согласно которому этот принцип имеет силу не только в применении к равномерному движению, но и в применении ко всем вообще движениям. Сообразно этому обобщённый принцип относительности (если только ему можно придать простой физический смысл, который, как известно, всегда легче всего установить именно в отношении основных принципов) утверждает, что невозможность абсолютного распознания имеет место также в применении к неравномерным движениям, ибо при любом движении все явления протекают одинаково, независимо от того, кто находится в движении: наблюдатель или окружающая его среда.

Предположим теперь, что наш поезд совершает резко неравномерное движение (Я умышленно выбрал грубый пример, в котором не могли бы играть никакой роли тонкие искажения длин и времени, фактически выдвигавшиеся для заполнения пробелов, обнаружившихся как будто в специальном принципе относительности.). Если при этом в поезде от действия силы инерции всё летит вдребезги, а вне поезда всё остаётся неповреждённым, то ни одному здравомыслящему человеку, я думаю, не придёт в голову сделать отсюда иной вывод, кроме того, что именно поезд внезапно изменял своё движение, а вовсе не окрестность. Между тем, согласно простому смыслу обобщённого принципа относительности, и в этом случае должно допустить, что, быть может, окрестность изменила скорость своего движения, и что вся катастрофа в поезде явилась следствием торможения внешнего мира, вызванным при посредстве "действия тяготения" внешнего мира на все находящееся внутри поезда.

В этом примере так же, как и при рассмотрении вращения земли вокруг своей оси (примеч. 10) попытка избегнуть альтернативы между двумя несовместимыми допущениями, касающимися того, что именно является носителем движения, подставив на их место "два принципиально равноценные способа описания одного и того же положения вещей" (как это делает „релятивист", ср. сноску на стр. 5), только запутывает вопрос. Ибо, как естествоиспытателей, нас интересует не исследование математической допустимости или целесообразности выбора координат, но нам важно получить свободное от противоречий отображение действительности. И тогда вовсе не равноценны две системы координат, из которых одна приводит к скорости материальных тел, превышающей скорость света, т.-е. к дилемме недопустимого логического эксперимента (примеч. 10), другая же от этого свободна. Прийти к их равноценности можно только ценой отказа от физического истолкования координат там, где выступают наружу противоречия, и довольствуясь одной ссылкой на желаемые конечные уравнения. Но это уже явно представляется произвольным и даже может создать впечатление подтасовки.

Отожествление действия тяготения и действия инерции в действительности возможно лишь в том смысле, что и то и другое, как известно, пропорциональны массе независимо от вещества (первое — согласно опыта, а второе, как это следует из самого понятия массы). Тем не менее, силу, пропорциональную массе, лишь тогда можно рассматривать, как силу тяжести, когда имеется налицо соответствующий материальный центр притяжения. В остальных же случаях, как и в нашем примере с поездом, приходится констатировать силу инерции (при вращательном движении мы её называем центробежной силой). Допущение существования полей тяготения без центров тяготения с той только целью, чтобы можно было придать принципу относительности всеобщее значение, носило бы произвольный и необоснованный характер. Если эти предполагаемые поля тяготения представляют собою нечто большее, чем простые вспомогательные математические построения; если они представляют собою отображение действительности, для которого необходимо должно быть отведено место в общей картине мира естествоиспытателя, то это должно было бы сказаться в тех результатах, которые вытекали бы из этих силовых полей и подтвердились бы при проверке их на опыте. Пока этого нет, гораздо проще и естественнее принять всякое появление таких "полей тяготения" как указание на то, что принцип относительности применён к тем случаям, к которым он не приложим. В этом смысле и построены наши рассуждения в тексте.

На естественно напрашивающийся вопрос, почему же не падает по близости колокольня, если не поезд, а она вместе с окрестностью разом затормозилась при своём движении; почему все эти последствия толчка столь односторонне проявились только в поезде, тогда как всё-таки исключена возможность одностороннего решения о том, чьё движение было прервано, — на этот вопрос принцип относительности, видимо, не в состоянии дать какой-либо ответ, удовлетворяющий здравый рассудок.

На этом простом примере можно непосредственно видеть, в чём заключается камень преткновения для обобщённого принципа относительности. Последний не считает необходимым искать неравномерное движение там, где выступают силы инерции, между тем как проявление сил инерции является, согласно опыту, непреложным признаком неравномерного движения данной системы.

Именно это указание опыта, что действие инерции в материальной системе никогда не имеет места без неравномерного движения этой самой системы, и привело, как известно, к определению инерции, как свойственного всякой материи стремления к сопротивлению изменению её скорости. Если этот опыт и предполагает в каждом случае наличие исходной системы, в отношении к которой наблюдаемое движение является неравномерным, то этим ещё ничего не опровергается. В подходящих случаях мы можем наблюдать, что явления инерции имеют место только — или преимущественно — в одной из обеих систем, и притом всегда в той именно системе, которой одной мы можем приписать существенное изменение скорости при данном соотношении масс и сил. Для надлежащего вывода достаточно и грубой оценки этого соотношения, если только объём второй системы соответственно велик.

Таким образом я настаиваю на всеобщем значении положения: система, в которой имеет место действие инерции, находится "в состоянии неравномерного движения", хотя оно и противоречит обобщённому принципу относительности, коль скоро его хотят распространить на все движения. Специально при этом должно быть оговорено, что обратное положение не имеет всеобщей силы: неравномерное движение не всегда связано с действием инерции. Об этом дальше в тексте.

Также и вращательное движение, как специальный случай неравномерного движения, может быть абсолютно обнаружено действием инерции, как это, например, имеет место относительно движения земли вокруг своей оси в опыте с маятником Фуко. Провозвестники общего принципа относительности отрицают такую безусловную доказуемость вращательного движения или, по крайней мере, подвергают её сомнению, испытывая, видимо, при этом великое философское наслаждение. Так, например, они подсовывают своим читателям рассуждение о том, что указанный опыт с маятником протекал бы совершенно одинаково как в случае вращения земли вокруг своей оси, так и в случае вращения всего мира вокруг Земли. Я не знаю, замечают ли они при этом, что, не говоря уже о пренебрежении к здравому смыслу Коперника и Галилея, простая постановка этой альтернативы означает недопустимый логический эксперимент, — и при том недопустимый именно с точки зрения принципа относительности, так как в этом случае пришлось бы приписать небесным телам, даже и не очень от нас удалённым, скорость движения, во много раз превышающую скорость света (ср. примеч. 8а), а одна возможность таких скоростей была бы равносильна доказательству недействительности простого (специального) принципа относительности. Пред такой дилеммой стоит в этом примере обобщённый принцип относительности, как, впрочем, и при всяком вращательном движении, поскольку хотят толковать последнее, как безусловно относительное.

Преодолеть этот камень преткновения обобщённый принцип относительности не может, несмотря ни на какие свои преимущества, даже и в том случае, когда он предъявляет к широким кругам требование "пожертвовать традиционными воззрениями".

Даже и те сами по себе весьма ценные его достоинства эвристического характера, которые безусловно должны быть за ним признаны. Так и принцип Карно был плодотворен и всё-таки в строгом смысле не был правилен.

Скорее, конечно, некоторую жертву должен принести сам принцип, и на основании сказанного ранее, можно видеть, в чём эта жертва должна заключаться. Надо отказаться от всеобщего значения принципа, от утверждения "относительности всех движений"; самое меньшее, надо ограничить принцип такими движениями, которые протекают под влиянием сил пропорциональных массам (как тяготение). В движениях последнего рода не имеет места действие инерции, всегда являющееся безусловным признаком неравномерного движения и делающее, таким образом, обобщённый принцип неприемлемым для здравого рассудка. Так, напр., в свободно падающей на землю системе мы не наблюдаем никакого действия инерции, несмотря на её неравномерное движение, и вследствие этого действительно может оказаться невозможным решить, что находится в движении, Земля или данная система. Здесь, таким образом, обобщённый принцип относительности был бы действителен; по крайней мере, здесь не с той очевидностью выступают его грубые противоречия, как в случае железнодорожного поезда (движение которого неравномерно благодаря действию сил, не пропорциональных массе, в данном случае сил трения). Предлагаемое здесь ограничение обобщённого принципа относительности случаями исключительного действия силы тяготения представляется значительным, если вспомнить о множестве других почти всегда, по крайней мере, при земных явлениях, привходящих сил, которые все не пропорциональны массе. Вместе с тем, конечно, принцип уже не может быть принят в качестве руководящего при "описании природы" вообще, при "формулировании общих законов природы". Отказываясь от этих притязаний, принцип, пожалуй, потеряет в глазах „философов" и прочей публики; но в глазах естествоиспытателей, мне кажется, он после этого, как и всякий принцип, свободный от противоречий, благодаря точному установлению границ его приложимости, может только выиграть.

Мы пришли бы таким образом к "ограниченному обобщённому принципу относительности", который, пожалуй, лучше было бы назвать "принципом тяготения". В своих известных работах о движении планет и о распространении света вблизи больших центров тяготения г. Эйнштейн и использовал принцип относительности в отношении к тяготению для своих заключений, уже приведших к таким замечательным результатам и обещающих дальнейшие успехи. Если нет необходимости связывать эти заключения с требованиями, насилующими здравый рассудок, — а что её нет, выяснено, думается, предшествующим изложением, — то лучше бы этого не делать.
  1   2   3



Похожие:

Популярно-научная библиотека iconВниманию библиотечных работников!
...
Популярно-научная библиотека icon-
Понятие экономического, культурного и социального капитала прочно вошло в научный оборот. Как и всегда, когда понятие популярно,...
Популярно-научная библиотека iconI.«Организационная структура субъекта бюджетной отчетности» Муниципальное казенное учреждение культуры «Библиотека Малышевского городского округа»
Муниципальное казенное учреждение культуры «Библиотека Малышевского городского округа» является получателем бюджетных средств. Вид...
Популярно-научная библиотека iconIii международная научная конференция «Концепт и культура: Россия в глобальном культурном пространстве» (Кемерово)
Международная научная конференция «Концепт и культура: Россия в глобальном культурном пространстве» (Кемерово)
Популярно-научная библиотека iconМкук библиотека мго форма 0503130

Популярно-научная библиотека iconПрезидентская библиотека им. Б. Н. Ельцина новый системообразующий элемент русскоязычного сегмента киберпространства и потенциальный вектор развития системы медиаобразования
Президентская библиотека им. Б. Н. Ельцина – новый системообразующий элемент русскоязычного сегмента киберпространства и потенциальный...
Популярно-научная библиотека iconЭренфест–Иоффе научная переписка (М.: Наука, 1973. – фрагменты из книги) ст
...
Популярно-научная библиотека iconПрезидентская библиотека
Сочетает в себе архитектурные элементы, созданные ещё великим К. Росси и современное оформление
Популярно-научная библиотека iconМеждународная научная конференция 2003 года о новом космическом мышлении
Живой Этики. Не может примитивный, некультивированный и недисциплинированный ум охватить и понять космическую всеобъемлемостъ Учения,...
Популярно-научная библиотека iconОтчет о проведении месячника школьных библиотек
Информационный стенд «Школьная библиотека – ключ к прошлому, настоящему, будущему»
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©ex.kabobo.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации