О логических и экспериментальных основах Теории
относительности Эйнштейна
59
проводился в подвале. И опять свойства эфира идеализировались. Но и здесь не было «нулевых» показаний.
Но затем эксперимент начали проводить на отдельно стоящих высотах, в 1905 г. - на Евклидовых высотах (высота 250 м. над уровнем моря), а, начиная с 1921 г. на горе Маунт Вилсон высотой в 1860 м. И сразу же был выявлен эфирный ветер, скорость которого увеличивалась с высотой на высоте 250 м - 3,5 км/с, на высоте 1860 м - 8 - 10 км/с). Это сразу же указало на газоподобность эфира и, главное, на то, что эфир обладает вязкостью. А после обработки результатов выяснилось, что эфирный ветер дует не в плоскости эклиптики, как ожидалось, а в направлении, перпендикулярной ей. И, таким образом, возникла необходимость изменения и исходной максвелловской модели. В настоящее время все эти проблемы решены.
Что касается нескольких экспериментов по обнаружению эфирного ветра, выполненных другими исследователями (Пикаром, Стаэли, Кеннеди, Иллингвортом, Таунсом), то в них тоже не были учтены физические свойства эфира, и приборы были сконструированы так, что ничего обнаружить не могли, но это ошибки конструкторов, а не ошибки теории эфира.
Следует отметить еше одно обстоятельство: точно так же, как любое конечное число фактов может соответствовать любому (бесконечному) числу теорий, точно так же и полученный результат опыта может укладываться и тем самым «подтверждать» любое (бесконечное) число теорий, даже взаимоисключающих друг друга. Аналогией этому положению является, например, тот факт, что через ограниченное количество точек можно повести любое количество плавных кривых высшего порядка.
Примером являются эксперименты по «подтверждению» Специальной теории относительности. Эти эксперименты подтверждают не собственно СТО, как это обычно преподносится, а всего лишь зависимости, удачно аппроксимируемые преобразованиями Лоренца, которые, собственно, и являются тем математическим аппаратом, из которого вытекают все остальные зависимости СТО. Однако сами преобразования Лоренца, разработанные им в 1904 г., т. е. за год до создания СТО, основаны на совершенно иной, нежели Специальная теория относительности, идее. В соответствии с теорией Лоренца о неподвижном эфире, поскольку все тела между атомами и молекулами являются электрическими, они должны изменять свои
60
Глава 2.
размеры при движении сквозь эфир (поле электрических зарядов, по мысли Лоренца, должно деформироваться, и расстояния между ядрами атомов должны изменяться). Вывод соответствующих зависимостей привел Лоренца к преобразованиям, которые и получили его имя. Поэтому соответствие полученных результатов преобразованиям Лоренца вовсе не означает подтверждения СТО, это может быть трактовано и как подтверждение теории Лоренца неподвижного эфира. А, кроме того, существуют газомеханические зависимости, в которых вместо отношения скорости тела к скорости света /? фигурирует отношение скорости тела к скорости звука в газовой среде М. До величины /? = М= 0,85 эти зависимости дают результат, отличающийся от эйнштейновского в пределах нескольких процентов. Если эфир обладает газоподобной структурой, то полученные в экспериментах результаты будут хорошо демонстрировать наличие в природе газоподобного эфира.
На интерпретацию результатов решающее влияние оказывает выбор инвариантов и представление о сущности явления, вытекающее из общей философской подготовки экспериментаторов. Здесь имеются чрезвычайно широкие возможности для самого разнообразного толкования результатов, выдачи желаемого за действительное, вплоть до теологических толкований.
Среди всех этих вопросов особо важное значение имеет выбор общих физических инвариантов. Так, в результате экспериментов по определению массы частицы при приближении ее скорости к скорости света получается сложная зависимость, связывающая напряженность поля конденсатора и напряженность магнитного поля, через которое пролетает частица, с ее зарядом, скоростью полета, радиусом кривизны траектории и массой частицы.
Принятые в качестве инвариантов напряженность поля, заряд частицы и коэффициент взаимодействия частицы с магнитным полем приводят к выводу об изменчивости массы. Однако, если считать инвариантом массу, то та же зависимость может быть интерпретирована как обнаружение зависимости заряда от скорости. Если же считать массу, заряд и напряженность полей неизменными и независимыми величинами, напрашивается вывод об изменчивости кулоновского коэффициента взаимодействия между движущимся зарядом и полем. Для последней трактовки есть веские основания, поскольку взаимодействие между частицей и полем определяется относительной
