ОБ ИСТОРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ "ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ"
Алексей Алексеевич Тяпкин
3. СОЗДАНИЕ ТЕОРИИ
|
Специальная теория относительности не является трудом одного человека, она возникла в результате совместных усилий группы великих исследователей - Лоренца, Пуанкаре, Эйнштейна, Минковского. Макс Борн (1959) |
Таким образом, к концу прошлого века проблема объяснения отсутствия "эфирного ветра" трудами Пуанкаре, Лоренца и Лармора была достаточно подготовлена для окончательного решения. В частности, Пуанкаре уже высказал в научной печати основные необходимые и достаточные исходные положения. Именно этой завершенностью идейной подготовки, на наш взгляд, объясняется тот факт, что научная проблема, остро вставшая перед физиками более пятнадцати лет назад, была решена в течение сравнительно короткого времени (в 1904-1905 годах) тремя выдающимися учеными — Лоренцем [4], Пуанкаре [5] и Эйнштейном [б].5 Работа Лоренца была доложена на заседании Амстердамской Академии наук 23 апреля 1904 г. и напечатана 27 мая 1904 г.; краткое сообщение о полученных результатах было сделано Пуанкаре 5 июня 1905 г. и под этой же датой было опубликовано в докладах Французской Академии наук, а его следующая статья под тем же названием поступила в печать 23 июля 1905 г. и была опубликована в январе 1906 г;6 статья Эйнштейна поступила в журнал 30 июня 1905 г. и опубликована была в сентябрьском номере того же года.
Все указанные статьи имели весьма скромные названия, и в самих названиях не было и намека на содержащееся в них решение центральной проблемы, связанной с невозможностью наблюдения движения относительно электромагнитного эфира. Работа Лоренца называлась "Электромагнитные явления в системе, движущейся с любой скоростью, меньшей скорости света", обе статьи Пуанкаре напечатаны под одним и тем же названием "О динамике электрона", а статья Эйнштейна — под названием "К электродинамике движущихся тел".
История завершающего периода создания специальной теории осложнена лишь различием в оценках значения известных параллельных работ и проистекающим отсюда недостаточным вниманием к альтернативным подходам. В этих расхождениях проявились прежде всего объективные трудности понимания теоретических построений — в одном случае, и постижения логики размышления — в другом случае. Но, к сожалению, здесь присутствовала и необъективность оценок работ, вызванная тенденциозным выделением работы, первой получившей широкое признание. Конечно, в историческом анализе не следует впадать в крайности, и нужно трезво оценивать как значение первых, но весьма еще нечетких формулировок новой физической теории (Лармор, Лоренц), так и преимущества возникших несколько позднее изложений той же теории (Эйнштейн, Пуанкаре, Минковский). Тогда при объективном рассмотрении нетрудно будет установить, что эта теория, как и квантовая механика, создана рядом выдающихся ученых начала XX века. Статья Эйнштейна (тогда никому не известного молодого исследователя), опубликованная в центральном немецком научном журнале ("Аnnalen der Physik"), сразу же обратила на себя большое внимание. Чтобы подчеркнуть необычность возникшего внимания и указать на нетривиальность объяснения огромного успеха работы молодого ученого, заметим, что статья Эйнштейна не содержала ни одного нового соотношения или нового физического эффекта, не опубликованного до 1905 года.7 И в то же время статья эта не содержала ни одной прямой литературной ссылки. По этому поводу М. Борн позднее так писал о статье Эйнштейна: "Поразителен тот факт, что она не содержит ни одной ссылки на предшествующие работы. Она создает у вас впечатление чего-то совершенно нового в науке. Но это, как я старался показать, конечно, не так" ([7], с.236; [21], с. 193). К этим словам остается лишь добавить, что полным отсутствием ссылок статья Эйнштейна резко нарушала все сложившиеся в научном обществе самые элементарные правила написания научных трудов.
Примечание редакции: В книге В.П.Карцева "Приключения великих уравнении" (Москва, "Знание",1971 г.) говорится, в частности, об Оливере Хевисайде — удивительном великом ученом, который, возможно, даже считал публикацию статей в научных журналах постыдным времяпровождением. Как пишет Карцев, "знаменитая формула Е/т=c2 была выведена Хевисайдом за 15 лет до Эйнштейна, которому эта замечательная заслуга приписывается в известной степени несправедливо" . После смерти Хевисайда в 1925 году рукописи его были похищены.
И несмотря на столь существенное отступление от правил, именно эта статья сыграла первостепенную роль в признании теории передовыми учеными того времени. Этот несомненный успех статьи можно было бы объяснить только вескими и объективными причинами, а именно, в том случае, если бы статья Эйнштейна содержала последовательное, строгое и целостное построение новой физической теории с подробным объяснением необходимости принятия новых представлений о пространстве и времени и содержала наглядное разъяснение физического смысла нового понятия о собственном времени каждой инерциальной системы координат.
Но, отмечая преимущества статьи Эйнштейна по сравнению с параллельными работами других авторов, не следует впадать в крайность и считать, что этими важными для признания теории преимуществами одного из первых изложений теории сколько-нибудь исчерпывался сам предмет научного исследования. На самом же деле работы Лоренца, Пуанкере и Эйнштейна, дополняя друг друга, вскрывали разные аспекты проблемы, и, в том числе, важнейшее понимание абсолютного содержания теории. 5Эта же мысль о подготовленности научной обстановки в 1905 г. для окончательного решения проблемы была высказана в конце своей жизни и самим Эйнштейном, который в связи с вопросом Карла Зелига писал: " Это несомненно, что специальная теория относительности, если мы рассмотрим ее развитие ретроспективно, созрела для открытия в 1905 году. Уже Лоренц заметил, что для анализа максвелловых уравнений существенны преобразования, которые позднее стали известны под его именем, а Пуанкаре еще более углубил это знание." Мы цитируем этот отрывок по английскому изданию книги М. Борна, в которой сам ответ Эйнштейна приведен на немецком языке ([21], с. 193).6Следуя В. Паули, мы объединяем эти работы Пуанкаре в одной ссылке, поскольку они представляют собой две публикации одного и того же исследования и соответственно опубликованы автором под одним названием.
7Фундаментальный закон пропорциональности между энергией и массой Е/т = с2 называют именем Эйнштейна, но это знаменитое соотношение между массой и энергией было опубликование не в обсуждаемой нами работе [6], а в следующей работе Эйнштейна того же года (1905 г.) [22]. Но в ней не было ни одной ссылки на предшествующие работы других авторов, хотя ранее ряд ученых обсуждал эту проблему и некоторые ио них вплотную приблизились к установлению правильного соотношения. Правда, только Эйнштейн, доказав данное соотношение для электромагнитного процесса, сделал предположение о его справедливости для всех форм энергии и массы, но ссылка на постановку самой проблемы взаимосвязи энергии и массы, а также сравнение с ранее полученными результатами, конечно, полагалось привести и автору окончательного решения проблемы.