О логических и экспериментальных основах Теории
относительности Эйнштейна
57
истолкован неверно, если неучтенными оказались существенные мешающие факторы, т. е. факторы, влияющие на исход в большей степени, чем это допускается значением допустимой погрешности. Это означает, что следует оценивать влияние каждого из мешающих факторов на конечный результат эксперимента. К сожалению, это делается далеко не всегда.
В результате проведения эксперимента выявляются функциональные зависимости многих переменных, в том числе и неучтенных факторов. В этих зависимостях иногда имеются выбросы -чрезмерно большие отклонения от общей массы отсчетов. Эти выбросы могут быть отброшены без должного обоснования, если во внимание принята только определенная модель. То же можно сказать и о выборе экстраполирующих зависимостей. Выбор той или иной из них и определение области распространения экстраполирующих функций на всю область отсчетов существенно определяется выбором теории и модели явления, и здесь также имеются значительные некорректности.
В качестве примера можно привести обработку результатов экспериментов по отклонению света звезд Солнцем. Поскольку отсчетов отклонений звездных изображений около края Солнца не существует из-за засветки этой области солнечной короной, то показания обрабатываются статистически. Однако при обработке принята гиперболическая экстраполяция, что определилось положениями Общей теории относительности. Это привело к получению результата, близкого к предсказанному теорией. Но если бы экстраполяция проводилась обычным способом, итог был бы иной, потому что при такой обработке полученные данные практически полностью соответствовали тем, которые вытекают из теории Ньютона.
2.5. Некоторые особенности интерпретации результатов экспериментов.
Несмотря на очевидность того, что подтверждение ожидаемых результатов, казалось бы, однозначно подтверждает проверяемую теорию, на самом деле это не так. Речь в этом случае может идти лишь о том, что полученные данные не противоречат проверяемой теории, следовательно, у теории остается шанс на существование. Если же
58
Глава 2.
эксперимент не подтвердил ожидавшиеся результаты, то здесь возможны три варианта:
- эксперимент поставлен методически или инструментально неправильно;
- неверна исходная модель, хотя она и построена на основе верной теории;
- неверна проверяемая теория.
Поэтому нельзя делать скоропалительные выводы о неправильности теории, если эксперимент эту теорию не подтвердил. Необходимо сначала убедиться в том, что это не является результатом ошибки эксперимента или проверяемой модели.
В этом отношении характерна история поисков эфирного ветра.
Постановку проблемы эфирного ветра дал в 1878 г. Дж.К.Максвелл. Полагая, что эфир проникает во все физические тела, оставаясь при этом неподвижным в мировом пространстве, Максвелл указал на то, что при орбитальном движении земли вокруг Солнца, на поверхности Земли должен существовать встречный поток эфира - эфирный ветер. Основная трудность, которую предвидел Максвелл, была трудность инструментальной реализации измерения: при 30 км/с орбитальной скорости Земли при экспериментах с интерферометром смещение интерференционных полос могло составить всего лишь десятые доли ширины полосы. Однако поставленный в 1881 г. Майкельсоном эксперимент не подтвердил этих величин: смещение оказалось меньше и лежало в пределах возможной инструментальной погрешности прибора, причем на измерения оказывали влияние вибрации здания, в котором проводились измерения. Означало ли это крушение теории эфира, как позже были истолкованы результаты этого эксперимента? Ни в коей мере. Прежде всего, следовало определить свойства самого эфира, не приписывать ему заранее свойств идеальности, а подойти к нему как к обычному физическому телу. Тогда сразу же надо было обратить внимание на наличие у него вязкости и исправить методику эксперимента, хотя бы, перенеся прибор из подвала на открытое место, что в дальнейшем и было сделано.
Эксперимент 1887 г. был усовершенствован в том плане, чтобы избавиться от влияния вибраций, для чего была использована мраморная плита весом порядка 800 кг, водруженная на деревянный поплавок, плавающий в ртутной ванне. Но эксперимент по-прежнему
