50

Глава 2.

Глава 2. Об основаниях Теории относительности

2.1. О предпосылках появления теории относительности Эйнштейна

В середине XIX столетия обнаружилось противоречие между двумя направлениями в физике: классическим, исследующим в явлениях движения материальных объектов и сохраняющим традиционную объективность подлинной науки о природе - независимость ее законов от человеческого мышления, и направлением, пытающимся подменить реальные факты теми впечатлениями, которые они производят на человеческие чувства. Первое направление являлось материалистическим, поскольку на первом месте здесь стоит материя, природа, а на втором месте сознание, выводы из изученных природных фактов, второе направление является идеалистическим, поскольку здесь на первое место выдвигаются ощущения, сознание, а природа, т.е. материя, рассматривается как результат этих ощущений. В процессе своего развития второе направление привело к коренной ломке представлений о пространстве, времени и веществе [1, с. 176].Однако и первое направление вело в тупик, оно было явно метафизическим, поскольку не предполагало развития теории путем качественного изменения ее исходных положений, в частности, путем углубления в строение материи.

Кризис начался с электродинамики, основой которой с 1865 года стала группа уравнений Максвелла, обобщившая экспериментальные результаты Кулона и, главным образом, Фарадея. Электромагнитная теория Максвелла заимствовала от математики свою строгость и логичность, а от опыта - его достоверность, широкую возможность критики и объективность проверки.

Со временем обнаружилось, что при переходе к высоким скоростям, измеряемым десятками, сотнями и более километров в секунду, свойственным движению микрочастиц, формулы Мак

Об основах Теории относительности А.Эйнштейна

51

свелла дают весьма ощутимые отклонения от эксперимента. Теория явно требовала усовершенствования, доработки.

Однако наука, благодаря усилиям некоторых ученых, сошла с прямого пути и занялась поисками произвольных постулатов, способных подогнать новые факты к устаревшим гипотезам. Гносеологическое направление в науке, согласно которому чистому мышлению доступно познание действительности, берущее свое начало от Платона, получило во второй половине XIX столетия дальнейшее развитие в трудах Маха, Пуанкаре, а позднее и Эйнштейна [2].

В XIX веке была широко распространена гипотеза эфира, мировой всепроникающей среды, заполняющей все пространство. Эфир, как носитель света, должен обладать многими удивительными свойствами: с одной стороны он должен быть чрезвычайно «тонким», невесомым, чтобы не препятствовать движению микрочастиц и небесных тел, с другой стороны, он должен быть невероятно «жестким», чтобы передавать поперечные волны света со скоростью в сотни тысяч километров в секунду. Возможная для него частота колебаний должна охватывать весь диапазон, практически от нуля, до многих триллионов (10¹⁸) в секунду. Но во второй половине XIX века трудами Сен-Венана, Релея и Столетова было выяснено, что подобные требования к веществу совершенно несовместимы.

Было сделано много попыток спасти гипотезу эфира за счет усложнения его гипотетических свойств, но, как писал

С.И.Вавилов, «Под натиском опытных данных концепция эфира стала столь громоздкой и неопределенной, что в пользу ее трудно аргументировать даже тем, что она дает довольно наглядный образ явлений. Как и во времена Ньютона, мы так же мало знаем «что такое эфир», а, пожалуй, даже меньше, чем тогда» [3].

На смены гипотезе эфира пришла электромагнитная теория Максвелла. Она имела то преимущество, что заменила явно дискредитированный эфир новым понятием - «электромагнитное поле». Это понятие не имело аналогов в зрительно наблюдаемом мире и поэтому позволяло приписывать себе желаемые свойства,