Пролог. Разговор с котом Нильсом

Вид материалаДокументы
Генрик Антон Лоренц
Макс Планк
Подобный материал:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   16

Генрик Антон Лоренц



Позвольте мне теперь обратить ваше внимание на эфир. После того как научились рассматривать эфир как посредника не только оптических, но и электромагнитных явлений, вопрос о его природе стал более острым, чем когда-либо раньше. Нужно ли себе представлять эфир как сильно разреженную упругую среду, состоящую из атомов, очень малых по сравнению с обычными? Или эфир является несжимаемой, невязкой жидкостью, движущейся по законам гидродинамики, т.е. жидкостью, в которой возможны разнообразные вихревые движения? Или мы должны представить себе даже своего рода студень?

Очевидно, мы бы подошли ближе к ответу на этот вопрос, если бы имели возможность экспериментировать с эфиром так же, как с жидкостью или газом. Если бы удалось заключить определенное количество этой среды в сосуд, затем сжимать его, вводя поршень. или дать ему возможность перетекать в другой сосуд, то мы бы уже многого добились. Значит, речь идет о том, чтобы сместить эфир с помощью приведенного в движение тела. К сожалению, все предпринятые в этом направлении опыты окончились неудачей: эфир всегда ускользает незамеченным. [3. Стр. 15]

Можно было бы считать, что лучшим оправданием атомистики являются ее плодотворность и целесообразность. [3. Стр. 66]

Даже если мы осмелимся направить свои мысли на взаимосвязь между телесными и духовными явлениями, тонкая организованность материи не ускользает из поля зрения. Я далек от того, чтобы сводить духовные процессы к явлениям материи; несравнимое нельзя вывести одно из другого. Но вполне можно разделить мнение, что каждому состоянию и каждому действию нашего духа соответствует определенное состояние и определенное изменение нашего мозга...

Но я подвергаюсь опасности переступить границы физики, что не входит в мои намерения и чего вы тоже не желаете. Физик, а это относится ко всем нам, должен ограничиться своим способом чтения книги Вселенной. Не отчаиваясь от сознания, что глубокий смысл останется для него скрытым, он находит поддержку своим стремлениям в убеждении, что в границах достижимого, по мере продвижения вперед ему откроются далекие и неожиданные перспективы. [3. Стр. 68]

К принципу относительности имеет прямое отношение гипотеза об эфире. Представление о заполняющем все пространство среде - носителе света и электромагнитных действий - с течением времени претерпели замечательные изменения; это вам хорошо известно. В общем, чем пространнее становились эти представления, тем бесцветнее они были. Ни один физик больше не говорит об эфире как об "очень разряженной" и "очень упругой среде", и только немногие склонны полагать, что он состоит из атомов. Мы уже не рассматриваем эфир как один из видов материи, а считаем, что он совершенно не похож на нее, хотя и переносит всюду действия. Он проникает всюду и любые попытки заключить его, вытеснить или привести в движение терпели неудачу. Да, со времени Френеля мы придерживаемся мнения, что дисперсию света и все, что с ней связано, можно понять лишь в том случае, если представить эфир неподвижным. [3. Стр. 126-127]

Мы действительно не можем себе представить ничего другого, как то, что эфир неподвижен и что световые волны, покидая источник света или зеркало, распространяется с раз и навсегда установленной скоростью, совершенно независимой от движения источника света и зеркала. [3. Стр. 129]

Говоря об эфире, мы, в частности, полагали, что наблюдатель со своими приборами должен находиться в неподвижном положении по отношению к эфиру. Теперь благодаря Эйнштейну эфир стал еще загадочнее, чем раньше, так что вообще нет смысла говорить о том, движется или не движется какое-либо тело по отношению к среде. В связи с этим Эйнштейн и его последователи избегают слово "эфир", заменяя его на "вакуум". Однако дело тут не в словах. В то время как, согласно теории эфира, наши наблюдатели могут сразу же вступить в спор, движутся они через эфир или нет, Эйнштейн считает этот вопрос совершенно бессмысленным. По его мнению, речь может идти не о движении относительно эфира, а только об относительном движении одного тела относительно другого. [3. Стр. 133]

Макс Планк



С юности меня вдохновило на занятие наукой осознание того отнюдь не самоочевидного факта, что законы нашего мышления совпадают с закономерностями, имеющими место в процессе получения впечатлений от внешнего мира, и что, следовательно, человек может судить об этих закономерностях при помощи чистого мышления. Существенно важно при этом то, что внешний мир представляет собой нечто не зависимое от нас, абсолютное, чему противостоим мы, а поиски законов, относящихся к этому абсолютному, представляются мне самой прекрасной задачей в жизни ученого.


Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу. [4. Стр. 3]

Согласно этому учению (учению Эрнста Маха), в природе не существует другой реальности, кроме наших собственных ощущений, и всякое изучение природы является в конечном счете только экономным приспособлением наших мыслей к нашим ощущениям, к которым мы приходим под влиянием борьбы за существование. Разница между физическим и психическим - чисто практическая и условная; единственные существенные элементы мира, это - наши ощущения. [4. Стр. 46]

Хотя я твердо убежден в том, что в системе Маха, последовательно проведенной, не оказывается внутреннего противоречия, но представляется не менее достоверным и то, что ее значение в сущности чисто формальное и совершенно не касается основ естествознания. Причина этого заключатся в том, что системе Маха совершенно чужд самый важный признак всякого естественнонаучного исследования: стремление найти постоянную, не зависящую от смены времен и народов, картину мира. [4. Стр. 48]

Правда, еще невозможно дать какие-либо общие указания относительно того, насколько можно быть уверенным, что мы уже установили основные черты общей картины мира. В этом отношении нужно быть очень острожным. Но этот вопрос стоит на втором плане. Единственно важным является только признание незыблемой, хотя и недостижимой цели, и эта цель состоит не в полном приспособлении наших мыслей к нашим ощущениям, а в полном освобождении физической картины мира от индивидуальности творческого ума. Это и есть более точная формулировка того, что я назвал выше освобождением от антропоморфных элементов. Надеюсь, что таким образом я исключу возможность недоразумения, будто миросозерцание должно быть вообще освобождено от творческого ума: последнее совершенно неосуществимо.

В заключение я приведу еще один довод, который произведет, пожалуй, большее впечатление, чем вышеприведенные соображения по существу, на тех, кто считает самым важным критерием познания человеческо-экономическую точку зрения. Когда великие творцы точного естествознания проводили свои идеи в науку, - когда Коперник удалил Землю из центра мира, когда Кеплер формулировал свои законы, когда Ньютон открыл всемирное тяготение, когда Гюйгенс установил волновую теорию света, когда Фарадей создал основы электродинамики, - едва ли все эти ученые опирались на экономическую точку зрения в борьбе против унаследованных воззрений подавляющих авторитетов.[4.Стр. 48]

Я перехожу к самому больному месту механистической теории - к световому эфиру. Стремления истолковать световые волны, как движение чрезвычайно разреженного вещества, возникли одновременно с волновой теорией Гюйгенса. С тех пор успел смениться целый ряд различных представлений о строении этой загадочной среды. Существование материального светового эфира является необходимым постулатом механистического мировоззрения, так как, согласно последнему, движение должно быть всюду, где есть энергия, а где есть движение, там должно находиться то, что движется. Но свойства эфира резко отличаются от свойств всех остальных веществ: такова, например, чрезвычайно малая плотность и в то же время огромная упругость, которая обуславливает необыкновенно большую скорость распространения световых волн. Согласно Гюйгенсу, который считал световые волны продольными, можно было еще представить себе эфир в виде разреженного газа. Но, по Френелю, который доказал поперечный характер световых волн, об эфире можно говорить только как о твердом теле, поскольку газообразный эфир не был в состоянии передавать поперечные волны. [4. Стр. 59]

Я не хочу останавливаться на изложении всех разнообразных, более или менее сложных допущений, при помощи которых пытались преодолеть затруднения. Я хочу только указать на подозрительный симптом, который обыкновенно сопровождает все бесплодные гипотезы и присутствие которого давало неприятно чувствовать также в данном вопросе: речь идет о возникновении физических споров, которые невозможно разрешить при помощи измерений. [4. Стр. 59-60]

Во всяком случае я думаю, что не встречу серьезных возражений со стороны физиков, если скажу, подводя итоги, что допущение о точном соответствии с действительностью простых дифференциальных уравнений Максвелла-Герца несовместимо с возможностью механистического истолкования электродинамических явлений в чистом эфире. То обстоятельство, что Максвелл вывел первоначально свои уравнения с помощью механистических представлений, не изменяет существа дела. [4. Стр. 61]

В качестве такого обоснования лучше всего могут служить уже обсуждавшиеся нами уравнения Максвелла-Герца для электродинамических явлений в свободном эфире или, скажем мы лучше, в пустом пространстве. Действительно, пустое пространство является простейшим из всех сред, какую только можно себе представить. [4. Стр. 64]

Масштаб для оценки новой физической теории состоит не в ее наглядности, а в ее плодовитости. Если гипотеза оказалась плодотворной, то к ней привыкают, а затем она мало-помалу приобретает известную наглядность. [4. Стр. 66]

Если какое-нибудь миросозерцание является научно обоснованным, то можно рассчитывать на то, что оно в состоянии будет непоколебимо выдержать всякий натиск, лишь бы оно находилось в полном согласии с собственными выводами и с данными опыта. Но не следует думать, что можно даже с самой точной из всех естественных наук продвинуться вперед без всякого миросозерцания, т.е. без недоказуемых гипотез. Для физики также имеет силу изречение, что нет спасения без веры, по крайней мере без веры в некоторую реальность. Только эта твердая вера и указывает путь творческому стремлению, только она дает точку опоры продвигающейся ощупью фантазии, только она в состоянии всякий раз ободрить мысль, усталую от неудач, и снова одушевить ее. Исследователь, который не руководится в своих работах какой-нибудь гипотезой, хотя бы осторожной и предварительной, тем самым заранее отказывается от более глубокого понимания своих собственных результатов. [4. Стр. 82-83]

Но наиболее сильный удар был нанесен механистическому мировоззрению, вытекающим из теории Эйнштейна, следствием, что объективный, т.е. не зависящий от измеряющего наблюдателя, субстанциональный эфир вовсе не может существовать: иначе из двух наблюдателей, движущихся в пространстве друг относительно друга, только один имел бы право утверждать, что он находится в покое относительно эфира, в то время как, согласно теории относительности, оба наблюдателя пользуются одинаковыми правами. [4. Стр. 129]

По теории Максвелла-Герца, материя непрерывно заполняет все пространство и различные тела в этом отношении все заведомо однотипны. Напротив, по теории Лоренца, имеется только одна субстанция, непрерывно заполняющая пространство: это световой эфир, и он везде и постоянно остается в покое. Все другие субстанции, причем субстанцией является и электричество, имеют атомное строение, полностью проникнуты эфиром и могут двигаться в нем без сопротивления. Атомы электричества - позже их все стали называть электронами - либо более или менее прямо связаны с весомыми атомами и тогда вместе с последними образуют ионы, либо свободно движутся в эфире. Только посредством их осуществляются все электрические и магнитные взаимодействия весомых тел, и как раз в соответствии с уже известными уравнениями Максвелла. [4. Стр. 155-156]