Рис. 16.1. Структура современной теоретической физики. Знаком * отмечены дополнительные постулаты, вводимые для создания новой теории.
Таким образом, созданная в XX в. теоретическая физика, имеющая в своей основе Специальную теорию относительности Эйнштейна и квантовую механику, основана не на обобщении опытных данных, а на постулатах, следствия из которых соответствуют лишь отдельным опытным данным. Эти теории не обладают преемственностью с теориями классической физики, отказываются от модельных представлений и от причинно-следственных связей, процессы микромира рассматривают как некие вероятностные процессы, не имеющие физических причин. Эти теории предполагают неевклидовость пространства и непостоянство течения времени. Энергия в современной физической теории эквивалентна материи, математика превалирует над физикой, а сама физика оказывается подчиненной абстрактной математике.
16.3. Теория относительности Эйнштейна
16.3.1. Специальная теория относительности (СТО)
Представления об эфире - всепроницающей идеальной светоносной среде, заполняющей все мировое пространство, сопровождали всю историю естествознания с древнейших времен. Есть все основания считать, что идеи эфира были широко распространены еще в глубокой древности. Существование эфира в природе не вызывало никакого сомнения до начала XX столетия. И единственно, чего не хватало, это четкого представления об его физической природе и значениях его физических параметров. Эфир всегда идеализировался, большинство исследователей полагало, что это идеальная, т.е. невязкая и несжимаемая жидкость и что основное ее назначение - передавать свет, сущностью которого, как полагали тогда, являются поперечные волны, распространяемые в эфире. Никакой иной связи между эфиром и веществом не предполагалось. О существовании в природе каких-либо иных взаимодействий тогда не знали.
К концу XIX столетия в науке преобладала теория абсолютно неподвижного в мировом пространстве эфира. Эта теория в дальнейшем была развита нидерландским физиком Х.Лоренцем и с тех пор носит его имя, хотя на самом деле она возникла значительно раньше.
Однако до этого, в 1851 г. францусским физиком Физо был проведен эксперимент, показавший, что свет частично захватывается движущейся средой, что свидетельствовало об его неидеальности и о том, что он может быть и не весь неподвижен, но этому не было придано должного внимания.
В 1877 г. в 8 томе Британской энциклопедии появилась статья Дж.К.Максвелла, в которой обращалось внимание на возможность обнаружения эфирного ветра («ether drift») на поверхности Земли, движущейся по орбите вокруг Солнца со скоростью около 30 км/с. «К сожалению, - отмечал Максвелл, - все опыты по определению скорости света требуют возврата луча света в исходную точку для сопоставления и построения интерференционной картины. Поэтому отклонение будет слишком мало и вряд ли кто-нибудь сумеет построить интерферометр столь высокой чувствительности».
Следует заметить, что Максвелл был прав, поскольку смещение интерференционных полос для подобного эксперимента составляет
АХ= ID^ic1 ,
где D - длина оптического пути, а с - скорость света, и при скорости эфирного ветра на поверхности Земли, равной v » 30 км/с и D = 1 м эта величина составит
АХ~ 2 108 м,
или 0,04 ширины интерференционной полосы.
Эти трудности не испугали молодого американского физика А.Майкельсона, который построил в 1880 г. лабораторный крестообразный интерферометр с
