к оглавлению

А. А. ТЯПКИН

ОБ ИСТОРИИ ФОРМИРОВАНИЯ
ИДЕЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

IV. ИСТОРИЯ ПРИЗНАНИЯ И ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ СТО

Процесс признания работ, заложивших основы теории относительности, складывался далеко не в соответствии с последовательностью их появления. Ранние работы Лоренца [2, 3] пользовались широкой известностью среди физиков того времени. Введенное в них местное время (отличающееся от времени исходной системы величинами одновременных значений в разных точках пространства) положило начало поиску новой физической теории пространства и времени, удовлетворяющей принципу относительности. Работы Лоренца оказали непосредственное влияние на исследования Лармора и Пуанкаре. С этими работами хорошо был знаком и Эйнштейн. Работы [8, 13—15 J Пуанкаре конца прошлого века также были известны многим исследователям. Они, безусловна, оказали большое влияние на творческую деятельность ряда ученых. К сожалению, долгое время после создания СТО никто не связывал новаторских идей, высказанных в широко известных работах Пуанкаре, с происшедшим затем преобразованием физических представлений о времени и пространстве. Только б 1954 г. историческими исследованиями Уиттекера [39] было устранено это недоразумение.

Но, пожалуй, наиболее несправедливо сложилась судьба работы Лармора [4], в которой впервые были открыты новые преобразования пространственно-временных координат, отвечающие строгому выполнению принципа относительности в электродинамике. На этот фундаментальный результат широко известной книги Лармора “Эфир и материя” первоначально вообще не было обращено внимания. В своих исследованиях, например, Ланжевен часто ссылался на эту книгу. Но только в работе 1905 г. [40] он упоминает монографию Лармора в связи с проблемой невозможности обнаружения движения Земли. Причем он характеризует работу Лоренца 1904 г. как дальнейшее развитие собственных работ 1892 и 1895 гг. и работы Лармора [4], не замечая, что цитируемая работа Лармора уже содержала строгое решение проблемы электродинамики движущихся тел. Конечно, такая судьба работы первооткрывателя была предопределена весьма неполным и нечетким объяснением преобразований, признание которых было связано с радикальными изменениями сложившихся физических представлений. Найденное Лармором решение фундаментальной проблемы затерялось даже внутри самой монографии автора среди множества других рассмотренных вопросов.

Более благоприятно сложилась вначале судьба работы Лоренца 1904 г. Как мы уже отмечали, и Пуанкаре [27, 28], и Ланжевен [40] увидели в ней полное решение проблемы, поставленной электродинамикой движущихся тел. Развитое в этой работе квазиклассическое построение теории могло, безусловно, способствовать усвоению новой физической теории' приверженцами традиционных методов теоретической физики. Однако ограниченность и ошибочность даваемой Лоренцем трактовки новой теории послужили впоследствии поводом для противопоставления его работы теории относительности. Необоснованность такого противопоставления следует, как мы уже отмечали, из совпадения всех экспериментально проверяемых предсказаний. До сих пор недооценивается и предложенный Лоренцем квазиклассический метод построения СТО, позволяющий вскрыть новые аспекты трактовки этой теории.

Объективные трудности признания научными кругами необходимости перехода к новым концепциям пространства и времени в полной мере удалось преодолеть лишь работе Эйнштейна. Как мы уже отмечали, этот успех работы Эйнштейна был обусловлен целым рядом ее преимуществ. Кроме того, признанию его работы способствовали и другие благоприятные обстоятельства. Немаловажное значение имел сам факт публикации статьи Эйнштейна с необычными парадоксальными выводами в центральном немецком физическом журнале. В том, что статья оказалась опубликована без задержки, сказалось, как отмечает Зелиг [31], благосклонное отношение редактора журнала “Анналы физики” Вильгельма Вина, который еще по предшествующим статьям сумел увидеть в Эйнштейне самостоятельно мыслящего ученого. Решающее значение для признания СТО сыграл и Планк, который в работе [41] 1906 г., ссылаясь на статьи Лоренца [20] и Эйнштейна [29], посвященные принципу относительности, впервые развил аналитическую механику релятивистской теории. Планк выступил в пользу принципа относительности, несмотря на то что известные тогда экспериментальные данные Кауфмана по измерению поперечной массы электрона расценивались как противоречащие теоретическим предсказаниям Лоренца и Эйнштейна. Замечательной особенностью этой работы Планка было и то, что принцип относительности был впервые вынесен в название статьи.

В следующем 1907 г. с докладом “Принцип относительности” в математическом обществе в Геттингене выступил Минковский [42]. В вводной части другого обстоятельного трактата [43] Минковский отмечает вклад Лоренца и Эйнштейна в теорему и постулат относительности. Формулировку же принципа относительности как требования инвариантности законов физики по отношению группы Лоренца (постулат абсолютного мира, мировой постулат) Минковский почему-то считал новым результатом своего исследования. Интересно, что в введении имеется ссылка на основную работу Пуанкаре [28], опубликованную в начале 1906 г., но только в связи с тем, что в ней было предложено новые пространственно-временные соотношения называть преобразованиями Лоренца. Следовательно, Минковскому была известна фундаментальная работа Пуанкаре. Однако он не отметил, что развиваемый им четырехмерный формализм был впервые применен и исследован в этой работе Пуанкаре. В более поздней своей работе [44], посвященной теории относительности, Минковский оказался в этом отношении более последовательным и вообще больше не упоминал о статье Пуанкаре.

Наибольшую известность получил доклад Минковского “Пространство и время”, сделанный им в сентябре 1908 г. на собрании немецких естествоиспытателей и врачей [44]. От его ранних работ [42, 43] на данную тему этот доклад отличался более простым изложением и некоторой категоричностью формулировок, согласно которым относительным величинам отводилось место теней и фикций, лишь косвенно связанных с физической реальностью. Этим весьма спорным противопоставлением абсолютных величин доклад Минковского отличался от работы Пуанкаре, в которой впервые была применена четырехмерная геометрия для описания времени — пространства новой физической теории. В неизменных соотношениях для относительных величин Пуанкаре усматривал основное содержание новой физической теории, не выделяя при этом сами инварианты в класс более реальных величин. Он также далек был от переоценки значения четырехмерного формализма и в объединении пространства и времени в единой геометрической схеме видел лишь удобный математический способ изображения возникающей в силу глубоких физических причин взаимосвязи между этими разнородными величинами.

В этом докладе [44] Минковский повторил и свои претензии на открытие принципа относительности как мирового постулата о неизменности законов физических явлений в четырехмерном мире. О необоснованности подобных претензий впоследствии писал^в своих воспоминаниях его ученик Борн [45], отмечая, что мировой постулат соответствовал духу более ранних формулировок Эйнштейну и Пуанкаре (стр. 407).

Приведенные выше работы Планка и Минковского, безусловно, имели решающее значение для признания теории относительности, способствуя привлечению всеобщего внимания к работе Эйнштейна. Авторитет авторов этих работ сыграл не последнюю роль в преодолении ледяного молчания одних и активного сопротивления других ученых. Начиная с 1907 г. происходил непрерывный рост числа публикуемых работ по теории относительности. На основе релятивистской формулы сложения скоростей Лауэ дал объяснение френе-левского коэффициента увлечения [46]. Релятивистский эффект замедления времени обсуждался Ланжевеном [47] и Лауэ [48]. Проблема релятивистского сокращения электронов обсуждалась Эренфестом [49]. Варичак первым установил связь преобразований Лоренца с геометрией Лобачевского — Бояи [50].

В 1911 г. выходит первая монография по теории относительности, написанная Лауэ [51]. Глава, посвященная описанию релятивистской кинематики, была названа автором теорией относительности*. Книга Лауэ имела большое значение для распространения идей новой теории. Но, кроме того, она способствовала и утверждению весьма одностороннего освещения вклада различных ученых в создание теории относительности. В книге была приведена обширная библиография. Однако основная работа Лоренца 1904 г. [20] причислялась в ней к дорелятивистским попыткам решения проблемы электродинамики движущихся тел, а фундаментальное исследование Пуанкаре [28] упоминалось лишь вскользь. Из ранних работ Пуанкаре цитировалась всего одна работа [17] 1900 г., посвященная проблеме сохранения количества движения при излучении света. А о пионерской работе [4] Лармора вообще не было упоминания. Такие пробелы в изложении возникновения новых физических представлений о времени и пространстве, вполне естественные для оригинальных работ, недопустимы, однако, для монографии, представляющей обобщающее изложение теории.

В своей книге [31] К. Зелиг отмечает признание работы Эйнштейна тремя группами ученых—представителями немецкой школы физиков в Берлине, Геттингене и Вроцлаве. Действительно, именно благодаря ученым этих научных центров СТО, несмотря на парадоксальность ее выводов, получила довольно быстро признание научной общественности. Но те же немецкие ученые способствовали и тенденциозному представлению теории относительности как творения одного только Эйнштейна. Они явно игнорировали факт публикации исходных идей теории в более ранних работах Пуанкаре и наиболее фундаментальное изложение теории в его работе 1906 г. В 1913 г. в Германии был издан сборник работ классиков релятивизма, в который были включены статьи Лоренца, Эйнштейна и Минковского. Ни в первое, ни в последующие издания этого сборника не была включена работа Пуанкаре, содержащая наиболее


По-видимому, впервые это название появилось в статьях Зоммерфельда [52].

полное развитие аппарата СТО и впервые доказавшая, что теория вводит новые абсолюты в физику.

Эта тенденциозность освещения создания СТО, возникнув первоначально в оригинальных работах немецких ученых, получила распространение в монографиях и сборниках статей, а затем даже и в специальных исторических исследованиях. В возникновении необъективного освещения создания теории относительности немаловажную роль могли сыграть и националистические настроения немецкой школы физиков. Они явно не желали делить честь открытия новой фундаментальной теории между молодым Эйнштейном, которого они причисляли к своей школе, и знаменитым французским ученым*.

В то же время французские ученые оказались не способны своевременно воспринять и развить радикальные идеи Пуанкаре, а научная общественность Франции и впоследствии не предприняла серьезных шагов для утверждения своего знаменитого соотечественника одним из создателей теории относительности. Так, Ланжевен, дважды выступая в 1911 г. по проблемам релятивистской теории пространства и времени [47], даже не упомянул имя Пуанкаре и его фундаментальную работу, в которой, между прочим, было отдано должное и обсуждению идей Ланжевена, а в названии одного из параграфов фигурировало его имя.

Эйнштейн приобрел широкую известность еще до создания им общей теории относительности как автор работы “К электродинамике движущегося тела”**. Справедливость оценки Эйнштейна как величайшего исследователя природы подтвердилась затем и его другими выдающимися трудами по созданию общей теории относительности и пришедшим позднее признанием его одним из творцов основ квантовой механики. Но эту высокую оценку ученого следовало сделать на основании его работы 1905 г. без какого-либо замалчивания вклада других ученых в создание СТО. Сколько-нибудь значительный вклад в установление новых физических представлений о времени и пространстве был под силу только выдающимся исследователям. И работа Эйнштейна выдвигала молодого ученого на видное место среди таких знаменитых ученых, как Лармор, Лоренц, Пуанкаре, Планк и Минковский, внесших большой


* Однако впоследствии происхождение Эйнштейна и популярность его как великого ученого — “гражданина Вселенной” перестали отвечать усилившимся в Германии шовинистическим взглядам, и поэтому позднее неоднократно делались попытки отрицать научную ценность работ Эйнштейна. Но эти выпады вовсе не могли поколебать авторитет великого ученого, напротив, они способствовали превращению его в глазах многих в “библейского святого”. (Слова, приведенные в кавычках, заимствованы нами из книги К- Зелига [31, с. 120, 203] и книги Б. Клайн [53, с. 90].)

** Его другая фундаментальная работа 1905 г. о корпускулярной природе света [54], удостоенная в 1921 г. Нобелевской премии, в те годы еще не получила признания. Известно, что, рекомендуя Эйнштейна в члены Прусской академии наук, М. Планк писал в 1913 г.: “То, что он в своих рассуждениях иногда выходит за пределы цели, как, например, в своей гипотезе о световых квантах, не следует слишком сильно ставить в вину” [53, с. 124].

вклад в развитие новой физической теории пространства и времени. Только тенденциозность немецких физиков могла привести к убеждению, что для доказательства гениальности молодого ученого требуется преуменьшать значение вклада других исследователей. Поэтому установление подлинной истории возникновения СТО никак не может рассматриваться в качестве акции, направленной против Эйнштейна. Отождествлять же более полное освещение в литературе создания СТО с грубыми выпадами расистов [55] — это значит выступать против объективного подхода к истории науки в угоду интересам, далеким от установления научно-исторической истины.

Конечно, возникновению и утверждению тенденциозного представления о создании СТО способствовало полное отсутствие в первых двух работах [29, 34] Эйнштейна ссылок на работы других авторов. Правда, в последующих работах [37, 56] 1906 и 1907 гг. Эйнштейн приводит краткие, но весьма яркие слова, в которых фактически признает приоритет некоторых предшествующих работ. Мы уже приводили ссылку Эйнштейна на работу Пуанкаре 1900 г. (см. стр. 298). В большой статье 1907 г. “О принципе относительности и его следствиях” [56] Эйнштейн в конце введения отмечает, что в изложении кинематической основы теории он следует работе Лоренца 1904 г. [20] и своей работе 1905 г. [28]*. Таким образом, Эйнштейн фактически признал как тождественность содержания этих работ, так и приоритет работы Лоренца. Однако официальная версия о создании СТО складывалась, не принимая во внимание эти высказывания; да и сам Эйнштейн в последующих своих работах и выступлениях по теории относительности уже не возражал против сложившейся версии о создании СТО. Так, он обсуждал лишь ранние работы Лоренца 1892 и 1895 гг., не затрагивая его основной работы 1904 г., и ни разу не высказался о параллельной работе Пуанкаре и такой важной ее отличительной особенности, как выяснение инвариантов новой физической теории**. О равнодушии к славе и неприязни к популярности, о необыкновенной скромности великого ученого неоднократно писали биографы Эйнштейна. Тем не менее остается фактом, что за 50 лет своей


* До ссылки на эту работу Лоренца Эйнштейн говорит об ограниченности решения проблемы в ранней работе Лоренца, даваемого строго только для эффектов первого порядка относительно vie. При этом Эйнштейн приводит ссылку на книгу Лоренца 1895 г. [3] с указанием ее полного названия “Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Korpern” [36, с 412].

При издании же этой работы на русском языке в первом томе “Собрания научных трудов” Эйнштейна [33] допущено искажение подлинника: вместо ссылки на указанную книгу 1895 г. приведена ссылка на статью 1904 г., и в примечании редакции приведено ее полное название (стр. 65) . Такую подмену ссылок с указанием полных названий работ трудно объяснить случайной ошибкой при переводе. Вместе с тем она серьезно искажает смысл, так как обращает критические слова Эйнштейна против основной работы Лоренца.

** В то же время Эйнштейн подчеркивал уважение, внушаемое ему “превосходством Пуанкаре как мыслителя” [57, с. 305].

 

жизни после создания СТО он не предпринял со своей стороны мер к тому, чтобы справедливо разделить с Пуанкаре честь завершения создания СТО.

Пуанкаре прожил до 1912 г. и был свидетелем начала нарастающей популярности Эйнштейна как единственного создателя теории относительности. За эти годы он несколько раз выступал по проблемам новой теории [58, 59]*, но ни разу не упомянул в связи с этим имени Эйнштейна и не высказался о его знаменитой работе 1905 г. В работе Лоренца 1904 г. он видел полное решение проблемы электродинамики движущихся тел и принцип относительности называл именем Лоренца, умалчивая о своей работе и работе Эйнштейна следующего года. Пуанкаре не мог себе позволить вступить в приоритетный спор и таким неявным образом выражал свое отношение к стремлению немецких физиков ограничиться обсуждением только работы Эйнштейна.

Вместе с тем Пуанкаре был весьма высокого мнения об Эйнштейне и в 1912 г. в своем ответе на запрос швейцарских коллег выразил восхищение оригинальным умом молодого ученого, способным смело выдвигать совершенно новые концепции [31, с. 111]. Но и в этой блестящей характеристике он не прибегнул к иллюстрации своих слов примером преобразования физических представлений о времени и пространстве.

После Сольвеевского конгресса 1911 г. в одном из писем Эйнштейн писал, что Пуанкаре занял по отношению к теории относительности “позицию огульного отрицания и вообще проявил недостаточное понимание новой ситуации” [31, с. 108]. Однако известно, что теория относительности не обсуждалась на этом конгрессе. Следовательно, слова Эйнштейна могут относиться только к частным беседам ученых, и, скорее всего, речь шла о расхождениях в трактовке основных положений новой теории. Поводом для подобных расхождений, как мы увидим далее, могла быть, например, высокая оценка работы Лоренца, основанная на более глубоком понимании Пуанкаре возможности различных формулировок теории.

В своих последующих работах Лармор и Лоренц не развивали полученные в их основных работах важнейшие результаты, касающиеся установления новой пространственно-временной метрики. Но это обстоятельство не может служить основанием для недооценки их пионерских работ.

В дискуссии о приоритете создания СТО часто в качестве решающего аргумента приводится тот факт, что сам Лоренц никогда не претендовал на авторство в открытии принципа относительности. Но при решении вопросов истории науки можно исходить только из анализа фактического содержания опубликованных работ и из того безусловного факта, что следующим поколениям ученых под


* Не следует только содержащиеся в книгах Пуанкаре высказывания относить к дате их опубликования. Как правило, Пуанкаре в свои книги включал в виде отдельных глав статьи, опубликованные им ранее.

силу дать более правильную и полную оценку содержания этих работ и их значения в общей картине становления и развития новых научных концепций.

Уточнение и пересмотр ранее сложившихся мнений о работах классиков релятивизма, помимо установления справедливых оценок работ, важны и для дальнейшего развития интерпретации СТО. Фундаментальными исследованиями Эйнштейна и Пуанкаре был внесен завершающий вклад в создание физической теории пространства и времени. Однако развитие интерпретации новой теории вовсе не исчерпывалось этими работами. Эйнштейн внес важный, но далеко не завершающий вклад в интерпретацию релятивистских представлений о пространстве и времени. Вместе с переоценкой значения работы Эйнштейна как истины в последней инстанции в науке на многие десятилетия утвердилось ограниченное понимание СТО, несмотря на то что она является простейшей среди теорий, составляющих фундамент современных физических воззрений. Незаслуженному забвению было предано утверждение Пуанкаре об условности понятия одновременности разноместных событий. Содержание же теории относительности, несмотря на обилие посвященных ей монографий, не было проанализировано с учетом условности принятого определения этого центрального понятия теории. Иначе говоря, не было выяснено, какие утверждения теории зависят от условно выбранного определения одновременности и какие инвариантны по отношению к различным определениям одновременности.

Отмеченный пробел в трактовке теории относится к самой сущности релятивистских представлений о времени и пространстве. Но в том, что ограниченная формулировка СТО утвердилась на многие годы, следует винить не создателей этой фундаментальной теории, а многочисленных ученых последующих поколений, почти полностью уклонившихся от дальнейшего развития трактовки теории.

к оглавлению

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 18.11.2019 - 19:10: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
16.11.2019 - 16:57: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
16.11.2019 - 16:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Марины Мелиховой - Карим_Хайдаров.
16.11.2019 - 12:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Игоря Кулькова - Карим_Хайдаров.
16.11.2019 - 07:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
15.11.2019 - 06:45: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
14.11.2019 - 12:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
13.11.2019 - 19:20: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Бориса Сергеевича Миронова - Карим_Хайдаров.
12.11.2019 - 11:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Веры Лесиной - Карим_Хайдаров.
10.11.2019 - 23:14: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Кирилла Мямлина - Карим_Хайдаров.
05.11.2019 - 21:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution