Текст книги "Русские и нерусские учёные: мифы и реальность"

Автор книги: Владимир Бояринцев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 31 страниц)

 ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ ТОРЫ ЭЙНШТЕЙНА

 «Слово «тора» на иврите означает «учение», «теория», «концепция». Например, можно сказать «тора Эйнштейна», то есть «теория Эйнштейна». Но если слово не переводится и пишется с заглавной буквы (Тора), то это означает, что речь идёт об исходящем от Бога знании» («Энциклопедия для детей. Религии мира»).

  Исходящие от человека знания содержались в сентябрьской (1905 года) статье Эйнштейна и в части постановки задачи о теории, удовлетворяющей принципу относительности, совпадали с работами Лоренца и Пуанкаре. «Разница состояла лишь в том, что Лоренц указывает источник такой постановки – одно из ранних выступлений Пуанкаре по этому вопросу, а Эйнштейн даёт обоснование принципа относительности без всякой ссылки на первоисточник»– (Б.Г.Кузнецов, выделено мной – В.Б.).

  Геометрическая иллюстрация (по замечанию В.Ф.Журавлёва) теории относительности была дана в работах немецкого математика Минковского (1907 год, доклад «Принцип относительности»), но он ни в одной своей статье не отметил выдающихся результатов Пуанкаре в развитии математического аппарата теории относительности и не упомянул предложенную Пуанкаре идею четырехмерного представления этой теории. В то же время в ряде вопросов Пуанкаре здесь опередил и Минковского.

  «Пуанкаре не мог не знать о попытках немецких авторов представить развитие Эйнштейном и Минковским пространственно-временного аспекта теории Лоренца, как создание новой Физической теории. Но, видимо, такие притязания немецкой науки представлялись ему настолько необоснованными, что он не считал нужным делать специальные заявления по этому поводу» (там же).

  Поведение же Лоренца выглядело «весьма странным потворствованием развернувшейся тогда кампании, тенденциозно приписывающей одному Эйнштейну результаты коллективного труда нескольких выдающихся учёных... (там же). Может быть, это было связано с тем, что Лоренц разрешил использовать своё имя для организации частного фонда со сбором в него пожертвований? «Это мероприятие, не имеющее прецедента, говорит о появлении тогда в околонаучной среде весьма деловых людей, организаторским действиям которых не сумел противостоять великий учёный» (там же – выделено мной – В.Б.)

  И ещё одна интересная деталь – в 1912 году Лоренц оставил специально созданную для него кафедру теоретической физики, передав её Паулю Эренфесту (самому близкому Эйнштейну европейскому физику, общение с которым у него продолжалось двадцать лет).

  Следует отметить, что во время пребывания во Франции в 1922 году Эйнштейн не смог выступить во Французской Академии наук. По словам Б.Г.Кузнецова «Здесь для многих имя Эйнштейна было одиозным – он был сторонником свободы, мира, социального прогресса». Видимо, во Французской Академии Наук собрались одни националисты и антисемиты и, вообще, будущие фашисты.

  Скорее можно предположить, что французским академикам хорошо была известна роль Лоренца и Пуанкаре в создании теории относительности и роль Эйнштейна и связанных с ним «сторонников свободы» в монополизации этой теории. Вспомним, что в своём выступлении 1911 года в Лондонском университете Пуанкаре по-прежнему связывал происшедший переворот в физике только с именем Лоренца, совсем не упоминая Эйнштейна.

  В 1915 году Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности. В специальной теории относительности (1905 г.) по-новому трактуются такие понятия, как пространство, время, масса; не существует абсолютных пространства, времени и массы; они относительны, то есть могут изменяться в зависимости от системы отсчёта. Общая теория относительности по существу является теорией тяготения. В 1826 году Н.И.Лобачевский доказал, что может существовать иная, неевклидова геометрия, отказывающаяся от постулата параллельных линий.

  В геометрии Н.И.Лобачевского через точку, взятую вне прямой, можно провести бесчисленное множество прямых, не пересекающихся с данной. Фактически, общая теория относительности – это попытка дать физическое объяснение четырёхмерной геометрии.

  Б.Г Кузнецов пишет: «Идея физической реальности некоторой новой, нетрадиционной, может быть парадоксальной, может быть неевклидовой, геометрии появилась у Лобачевского, Гаусса и Римана. Но она не стала физической теорией...» (выделено мной – В.Б.).

Специальная теория относительности базируется на следующих основных положениях:

1)    отсутствие в природе эфира;

2)    принцип относительности;

3)    принцип постоянства скорости света;

4)    неизменность интервала, состоящего из трёх пространственных координат и произведения времени на скорость света;

5)    принцип «одновременности», определяющий одновременность происходящего события, по моменту прихода к наблюдателю светового сигнала.

  Первое положение – представление об эфире как о неподвижной среде, которая могла, следовательно, быть избранной в качестве системы отсчёта, позволяла таким образом, выделить абсолютное движение. Исходя из признания существования эфира, Лоренцем были получены его преобразования, использованные Эйнштейном в специальной теории относительности с отказом от признания факта существования эфира.

  Второе – по существу есть обобщение механического принципа относительности Галилея (1632 г.) на все явления природы. Галилей, рассматривая механические явления, происходящие в закрытой каюте корабля, пришёл к выводу, что никакими опытами внутри каюты невозможно обнаружить факт покоя или равномерного и прямолинейного движения корабля. Эйнштейн распространил этот вывод на немеханические явления.

  Таким образом, принцип относительности утверждает, что все законы природы (а не только законы механики) одинаковы во всех инерциальных системах координат (инерциальная система -это та, в которой выполняются законы Ньютона), то есть системах, движущихся прямолинейно и равномерно относительно друг друга; все инерциальные системы равноправны.

Третье положение – скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах координат. Это допущение понималось Эйнштейном как постоянство скорости света.

Отметим, что в механике скорость – одна из основных характеристик движения материальной точки, а скорость распространения света в вакууме – одна из основных физических констант:

с = 299 792458 ± 1,2 м/с

  Эйнштейн пришёл к выводу, что факт движения системы с некоторой скоростью влияет на её размеры, скорость течения времени и массу и заявил, что он получил связь между энергией и массой тела. В действительности же эта связь была получена Пуанкаре (подробнее об этом говорится ниже).

  Отсюда возник так называемый парадокс «близнецов»: космонавт, который пролетел на корабле год (по часам корабля) со скоростью, близкой к скорости света, возвратившись на Землю, встретит брата-близнеца, постаревшего почти на сорок лет.

  Третье допущение есть обобщение результатов опыта Майкельсона (1881 года), из которого следует, что скорость света одинакова в разных направлениях и не зависит от факта движения Земли.

  В основе четвёртого и пятого допущения лежит «привязка» к скорости света.

  Общая теория относительности распространяла специальную теорию относительности на ускоренные движения, для чего нужно было показать, что за счёт тяготения могут быть отнесены не только динамические эффекты движения, но и оптические явления, делала вывод о наличии у света гравитационной массы.

  Эйнштейн отождествлял тяготение с искривлением пространства-времени. Идея гравитационной массы света и соответственного искривления светового луча под действием тяжёлого тела – в его гравитационном поле давало новую гипотезу о Вселенной.

В основу общей теории относительности Эйнштейн положил следующие допущения:

1)    Гравитационное поле моделируется искривленным пространством бесконечно малого объёма, и соответствующее ускорение системы отсчёта проявляется в том, что локально гравитационное поле может быть устранено преобразованием координат.

2)    Уравнения гравитационного и материальных полей инвариантны (независимы) относительно произвольных координат.

3)    Потенциалы гравитационного поля, представляющие собой геометрические характеристики пространства-времени удовлетворяют уравнениям Эйнштейна, которые на самом деле должны называться уравнениями Гильберта (были выведены Гильбертом в 1915 году).Здесь следует отметить, что Эйнштейн в своём первом сообщении об уравнениях гравитационного поля сказал, что приведённые им соотношения получены «из общих соображений»-, не упомянув об авторстве Гильберта.

  Гильберт по своей наивности незадолго до этого сообщил результаты своих математических выкладок Эйнштейну после настойчивых просьб последнего. Когда же он понял, с кем имеет дело, было уже поздно -уравнения Гильберта, вывод которых представляет серьёзное математическое достижение, стали именоваться уравнениями Эйнштейна.

4)    Скорость распространения гравитационных волн (гравитации) равна скорости света.

5)    Пространство немыслимо без эфира.

  Эйнштейн писал (1924 год): «...Мы не можем а теоретической физике обойтись без эфира, т.е. континуума, наделённого физическими свойствами...»

  Таким образом, последнее допущение является опровержением ранее сделанного Эйнштейном допущения (в специальной теории относительности) об отсутствии эфира.

  Двойственной, по словам Б.Г.Кузнецова, была оценка теории относительности при жизни Эйнштейна. С одной стороны, «...началась прямая травля теории относительности, главным образом в Германии», а с другой стороны, «...вслед за Махом Адлер выступил против теории относительности и в тюрьме написал работу, которая, по его мнению, неопровержимо доказывала ложность взглядов Эйнштейна. Суд назначил экспертизу, которая должна была определить, не свидетельствует ли эта работа об умственном расстройстве подсудимого» (выделено мной – В.Б.). И дальше – «...нападки на Эйнштейна и на теорию относительности стали частью большого заговора против демократии, мира и прогресса»,

  Это похоже на старую присказку: «Запомни, изменяя мне, ты изменяешь всей стране!».

  Тем более, что по вопросу «травли» теории относительности в Германии есть и другое мнение: в то время Эйнштейн и Минковский усиленно превозносились немецкой школой физиков в качестве единственных создателей теории относительности.

По поводу же незыблемости физических принципов теории относительности в варианте Эйнштейна можно привести слова Д.Д.Томсона: «Очарование физики в том и состоит, что о ней нет жёстких и твёрдых границ, что каждое открытие не является пределом, а только аллеей, ведущей в страну, ещё не исследованную, и сколько бы ни существовала наука, всегда будет изобилие нерешённых проблем...»

 Мировой эфир, или физический вакуум

 Изучение закономерностей распространения света привело физику к признанию существования мирового эфира, или в новой терминологии, физического вакуума.

  Понятие «эфир» возникло ещё во времена древних греков: по их мифологии – это самый верхний, чистый и прозрачный слой воздуха местопребывание богов. Аристотель (ученик Платона) в дополнение к четырём стихиям – огонь, вода, воздух, земля – ввёл пятую (сущность всех вещей) – эфир.

  Так в физику вошло понятие «мировой эфир» – универсальной среды, заполняющей всё пространство, в том числе и промежутки между атомами и молекулами в телах.

  Лукреций (древнеримский философ, автор сочинения «О природе вещей», излагающего идеи Демокрита и Эпикура) считал, что эфир – материя, состоящая из особенно лёгких и подвижных атомов.

  Современник Ньютона – Гюйгенс, говоря о природе света, считал, что световое возбуждение следует рассматривать как упругие импульсы, распространяющиеся в эфире, заполняющем всё пространство, а огромная скорость распространения света обусловлена упругостью и плотностью эфира и не предполагает быстрых перемещений частиц эфира. Во времена Гюйгенса-Ньютона волновая тория света была лишь схематично намечена.

  Эйлер и Ломоносов отстаивали и развивали представление о свете, как о волнообразных колебаниях эфира. Ломоносов пытался уточнить и углубить понятие эфира, рассматривая различные возможные типы движения эфира – «текущее, коловратное и зыблющееся. В 1756 году он писал: «Так как эти явления (электричество) имеют место в пространстве, лишённом воздуха, а свет и огонь происходят в пустоте и зависят от эфира, то кажется правдоподобным, что эта электрическая материя тождественна с эфиром». И далее: «Чтобы это выяснить, необходимо изучить природу эфира; если она вполне пригодна для объяснения электрических явлений, то будет достаточно большая вероятность, что они происходят от движения эфира. Наконец, если не найдётся никакой другой материи, то достовернейшая причина электричества будет движущийся эфир».

  Впоследствии то, что световые волны поперечны, то есть направления колебаний в них перпендикулярны к направлению распространения, что возможно только в твёрдом теле, заставило приписать эфиру свойства упругого твёрдого тела.

  Максвелл на основе опытов Герца сформулировал заключение, что свет есть электромагнитное явление. В представлении Лоренца (конец девятнадцатого века) эфир есть безграничная неподвижная среда, единственной характеристикой которой является лишь определённая скорость распространения в ней электромагнитных возмущений и в частности света.

  Это представление об эфире как о неподвижной среде, которая могла, следовательно, быть избранной в качестве системы отсчёта, позволяла таким образом выделить абсолютное движение.

  Исходя из признания существования эфира, Лоренцем были получены его преобразования, использованные Эйнштейном в специальной теории относительности с отказом от признания факта существования эфира.

  О взглядах Пуанкаре у академика А.А.Логунова сказано так: «Интересно отметить, что хотя выдвинутый Пуанкаре постулат относительности предполагает полную невозможность определения движения материи относительно эфира, само понятие эфира им не отбрасывается». И далее: «В современной теоретической физике понятие эфира уступило понятию физического вакуума – основного состояния, в котором неизбежно присутствуют квантовые флуктуации – нулевые колебания квантовых полей» (выделено мной – В.Б.).

  Проблеме эфира уделял большое внимание и великий русский учёный Д.И.Менделеев, который, в частности, писал: «Для многих учёных эфир содержит эту первичную материю 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» («Основы химии», Л., «Наука», 1934).

  Электродинамика теории относительности, пришедшая на смену электродинамике Лоренца, вообще отказалась от представления об эфире, играющем роль материального носителя электромагнитных процессов.

  Электромагнитное поле, и в частности свет, являются сами по себе особой формой материи, имеющей много черт сходства, но и характерных различий с веществом в обычном смысле слова (электронами, позитронами, нейтронами, атомами и пр.) и не нуждаются для своего истолкования в представлении об эфире.

  Материальная природа света отчётливо проявляется в явлениях светового давления, установленного опытным путём П.Н.Лебедевым. То обстоятельство, что свет (электромагнитное поле) и вещество представляют собой две различные формы материи, с особой отчётливостью проявляется в превращениях кванта света в пару

  электрон-позитрон и, обратно, в образовании светового кванта за счет объединения позитрона и электрона.

  Но целый ряд оптических явлений, в частности фотоэлектричский эффект и вопросы рассеяния света, выдвинули на первый план корпускулярные особенности света, а, следовательно, и признание существования мирового эфира или физического вакуума.

  Как подчёркивал академик Г.С.Ландсберг («Оптика»): «Нельзя не отметить, что современная квантовая теория света (теория Ньютона) характеризуется чертами, которые напоминают ньютоново представление о свете даже в большей степени, чем это может показаться с первого взгляда. Корпускулярные свойства света получили экспериментальное обоснование, гораздо более серьёзное и разнообразное, чем это было во времена Ньютона...»

  Доктор технических наук В.А.Ацюковский определяет мировой эфир как газоподобную среду, заполняющую всё мировое пространство и являющуюся строительным материалом для всех видов «элементарных частиц» вещества («Эфиродинамические гипотезы», «Петит», 1997).

  Отвергая в специальной теории относительности существование эфира, Эйнштейн в общей теории относительности (теории тяготения) допускает его существование: «Общая теория относительности наделяет пространство физическими свойствами; таким образом, в этом смысле эфир существует. Согласно общей теории относительности пространство немыслимо без эфира...» (цитируется по книге В.А.Ацюковского «Эфиродинамические гипотезы»).

  Причина отказа Эйнштейна от гипотезы существования эфира весьма оригинальна и была им обоснована так: «...нельзя создать удовлетворительную теорию, не отказавшись от существования некоей среды, заполняющей всё пространство» (цитируется по: В.А.Ацюковский «Блеск и нищета Теории относительности Эйнштейна», г.Жуковский, 2000). В свою очередь заметим, что можно говорить только о теории относительности, присвоенной Эйнштейном, или о теории относительности в варианте Эйнштейна.

  Взгляд же «гения всех времен» и одного народа на «мировой эфир», когда в одной «своей» теории он отрицает наличие эфира, а в другой – опирается на это представление, можно рассматривать с одной стороны как причуды гения («что хочу, то и ворочу»), а с другой стороны как проявление кретинизма, когда «левая рука не знает, что делает правая».

  ВЕРНАДСКИЙ О КОСМИЧЕСКОМ ВАКУУМЕ

«Назревает представление... – писал В.И.Вернадский, – что вакуум не есть пустота с температурой абсолютного нуля, как ещё недавно думали, а есть активная область максимальной энергии нам доступного Космоса. То есть пустоты нет. Мы вернулись к старому спору средневековых философов и учёных, но в отличие от них идём экспериментальным путём – путём наблюдений» (здесь и далее в этом разделе высказывания Вернадского приводятся по книге Р.К.Баландина «Вернадский: жизнь, мысль, бессмертие», М., «Знание», 1988).

  Вернадский отмечал, что вся наша Вселенная в основном состоит из космического вакуума: «... Космический вакуум пространственно господствует как таковой, и газообразное вещество, которое представляют собой звезды и Солнце, геометрически теряется в космической пустоте».

  Вернадский вспоминал мысль Менделеева: «Я помню со своей молодости, какое впечатление на меня произвело в конце 70-х годов предисловие Д.И.Менделеева (1834-1907) к русскому переводу книги Мона о погоде. Он указал, что разгадка погоды находится в современной ионосфере, в вакууме, подчиненном вращению нашей планеты. Это было великое предвидение будущего.

  Сейчас мы стоим перед разгадкой «пустого» мирового пространства – вакуума. Это лаборатория грандиознейших материально-энергетических процессов» (выделено мной – В.Б.).

  Заметим также, что мысль, высказанная Менделеевым, относится к семидесятым годам девятнадцатого века!

  Чрезвычайно современно звучат слова Вернадского: «Об этих пространствах с рассеянными атомами и молекулами правильнее мыслить не как о материальной пустоте «вакуума», но как о концентрации своеобразной энергии, в рассеянном виде содержащей колоссальные запасы материи и энергии...»

ЭФИРНЫЙ ВЕТЕР

 Косвенным подтверждением существования или отсутствия эфира являются эксперименты по исследованию «эфирного ветра».

  Когда говорится об «эфирном ветре», то имеется в виду следующее: Земля при своём движении по орбите со скоростью примерно 30 км/с перемещается относительно системы удалённых звёзд (следовательно, относительно эфира), неподвижный эфир полностью или частично должен вовлекаться в движение при вращении

  Тогда скорость света, излученного в направлении движения земли  должна уменьшиться, а в обратном направлении – увеличиться' Это явление и получило название «эфирного ветра».

  «Энциклопедия для детей. Физика, часть вторая» отмечает: Предпринимались многочисленные, но неудачные попытки обнаружить эфир, точнее «эфирный ветер». Решающий опыт, проведённый Альбертом Майкелъсоном и Эдвардом Морли, был осуществлён в 1887 г. и дал отрицательный результат» (см. также сборник С.А.Фридмана «Евреи – лауреаты Нобелевской премии», «Дограф», М., 2000). При этом Фридман делает очень интересное «утверждение»: «Майкельсон ретроспективно подтвердил ещё не появившуюся к тому времени специальную теорию относительности Альберта Эйнштейна»– (выделено мной – В.Б.).

  В этой короткой фразе содержится сразу два ложных утверждения: 1) слово «ретроспективный» означает «обращённый к прошлому, посвящённый рассмотрению прошлого» («Словарь иностранных слов»), то есть нельзя «ретроспективно» подтвердить то, что ещё не появилось; 2) специальная теория относительности не является теорией Эйнштейна.

  При этом никого не смущает факт, что мы не видим всё «небо в алмазах», что свет от далёких звёзд не доходит до Земли, хотя в предположении отсутствия эфира (физического вакуума) дальность распространения света должна быть бесконечной.

  Возвращаясь же к эксперименту Майкельсона, следует отметить, что им была зафиксирована разница в измеренной величине скорости света в одном и другом направлениях на уровне 3-4 км/с, что Майкельсон отнёс, к погрешностям измерений и сделал вывод об ошибочности исходной гипотезы стационарного эфира.

  Однако практически с тех пор в физике принято считать, что «Опыт Майкельсона» показал ошибочность представлений о существовании в природе такой среды, как эфир» (Ю.М.Галаев «Эфирный ветер. Эксперимент в диапазоне радиоволн», «Петит», 2000), хотя в современной физике считается, что скорость света в «вакууме» измерена с точностью ±1,2 метра в секунду!

  Полный обзор по экспериментальным исследованиям проблемы дан в работе В.А.Ацюковского «Эфирный ветер» (Энергоиздат, 1993), в которой отмечается, что в корректных экспериментах ряда учёных, в первую очередь Д.Миллера, «эфирный ветер был обнаружен, значение его скорости и направление были определены с неплохой для своего времени точностью. Оказалось, что направление этого ветра вовсе не совпадает с направлением движения Земли, как предполагалось в начале, а почти перпендикулярно к нему... И хотя Миллером... эксперименты уже были проведены, учитывая всю сложность обстановки, нужно сейчас, с использованием существующих измерительных средств и современных возможностей вернуться к этому вопросу и провести соответствующие эксперименты вновь» (выделено мной – В.Б.).

  Один из таких экспериментов был выполнен Ю.М.Галаевым («Эфирный ветер. Эксперимент в диапазоне радиоволн», «Петит», 2000), который отмечает: «Значение скорости эфирного ветра, измеренное в настоящей работе в диапазоне радиоволн, близко к значениям скоростей эфирного ветра, измеренным в оптическом диапазоне электромагнитных волн в экспериментах Миллера, Майкельсона, Лиса, Пирсона... Таким образом, результаты выполненного эксперимента согласуются с положениями исходной гипотезы о существовании в природе материальной среды эфира»-.