Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕриложение. Ќаугеймска€ дискусси€ о принципе относительности




Ќаугеймска€ дискусси€ о принципе относительности.

¬ то врем€ как подготовливалось насто€щее новое издание, на наугеймском съезде естествоиспытателей 25-го сент€бр€ этого года состо€лась дискусси€ о принципе относительности. ѕри этом г. Ёйнштейн сделал попытку рассмотреть указанные в насто€щей книге трудности теории и ответить на вытекающие из них вопросы. ѕоводом дл€ этого послужили в особенности доклады г. г. ¬ейл€ и ћи об электричестве и т€готении.

ќбщее впечатление от дискуссии, в которой, кроме названных ученых, прин€ли участие и другие представители математики и физики, подтвердило, по моему мнению, что действительно в указанных в насто€щей статье пунктах теори€ наталкиваетс€ на трудности и сомнени€, удовлетворительное разрешение которых не так легко может быть достигнуто, и, следовательно, постановка этих вопросов была вполне законна.  азалось вполне €сным, что преодоление преп€тствий, мешающих дальнейшей разработке указанных вопросов, привело бы к дальнейшему развитию теории и устранению ее нынешних слабых сторон.   такому же развитию теории стремилс€ в своих работах в особенности г. ћи, не без частичного при этом уклонени€ от первоначального пути г. Ёйнштейна

ѕреп€тствием к исчерпывающему рассмотрению выдвинутых мною затруднений и вопросов служит, как это еще раз обнаружилось во врем€ дискуссии, та пропасть, котора€ обычно раздел€ет сторонников двух различных методов построени€ картины природы, указанных на стр. 31. ѕриверженцы первого метода, к числу которых в особенности надо отнести г. Ёйнштейна, большей частью, но видимому, не склонны стать на точку зрени€ второго метода, хот€ бы ради того, чтобы наилучше видеть все те затруднени€ и вопросы, которые именно с этой точки зрени€ отчетливее могут быть распознаны. Ќо, несомненно, что на какой бы метод изображени€, первого или второго рода, ни опиралась теори€, безупречной она может быть признана только тогда, когда нельз€ выставить против нее возражений ни с той ни с другой из указанных точек зрени€. »бо развитие естествознани€ показало, что обе точки зрени€ вполне законны, и до сих пор все испытанные теории представл€лись свободными от противоречий с точки зрени€ обоих методов.  то провозглашает и отстаивает Дупразднение эфира", тот, значит, отказываетс€ от построени€ картины природы по методу второго рода (ср. стр. 31). Ќо тогда дл€ него закрыт путь исследовани€ проблем с точки зрени€ этого метода, и потому от него не приходитс€ ожидать ни разрешени€ возникших трудностей, ни св€занного с последним прогресса. Ѕыло бы бесполезно пытатьс€ подвергнуть указанные вопросы дальнейшему рассмотрению, и вполне кстати нау гейм ека€ дискусси€ в этом пункте оборвалась сама собой. »бо здесь нас заставл€ет быть скромными сознание тех огромных требований, которые в этом пункте развити€ предъ€вл€ютс€ к умственным силам естествоиспытател€. Ќе часто, как кажетс€, встречаетс€ сочетание крупного математического даровани€, позвол€ющего легко овладеть картиной мира первого рода, со способностью к тому внутреннему динамическому и физическому созерцанию, которое ищет построени€ мира по второму способу, и обратно. ≈два ли можно устранить при этом подозрение в умышленном характере такой односторонности ради пущей сенсации, которую она вызывает. Ёто факт, достойный сожалени€. Ќо он тем не менее имеет место, и было бы нездоровым и в качестве такового, конечно, еще более прискорбным признаком, если бы он не встречал противодействи€. Д–ел€тивисты" должны были бы спокойно отнестись к такому противодействию, ими же самими вызываемому.

Д”празднение эфира" вновь было декларировано в Ќаугейме на торжественном заседании открыти€ конгресса (раньше это было сделано в «альцбурге самим г. Ёйнштейном, см. цитату в примеч. 17 на стр. 34). Ќикто при этом не рассме€лс€. я не знаю, впрочем, не встретили ли бы таким же образом провозглашение упразднени€ воздуха.

”же по одному этому можно судить, насколько нецелесообразно преподносить широкой публике одностороннее изложение принципа относительности в попул€рных брошюрах и докладах.

„то касаетс€ отдельных вопросов, то дискусси€ дала приблизительно следующее.

[¬опрос о пон€тии пространства четырех измерений был сразу поставлен вне обсуждени€. ѕред лицом столь многочисленных математиков (часто придающих математике, этому вспомогательному средству, такое же значение, как физическому смыслу €влений) было бы бесцельно настаивать на той точке зрени€ в этом вопросе, котора€ мне, как естествоиспытателю (не закрывающему, однако, глаз и на вопросы, лежащие вне материального мира), представл€етс€ единственно приемлемой (ср. примеч. 7 на стр. 17). ћожно ведь считать делом вкуса, в каких пределах кто-либо готов пожертвовать свободой своего мышлени€ в угоду Дпризнанию относительносги времени".]

ƒва вопроса были обсуждены особо друг от друга, но существенна€ их св€зь настолько была вы€влена, что ради краткости мы можем рассмотреть их здесь частью совместно. ѕервый вопрос был следующий (ср, стр. 18Ч 20): можно ли в случае заторможенного поезда признать невозможным установить, что именно находитс€ в состо€нии неравномерного движени€, как этого требует обща€ теори€ относительности, несмотр€ на то, что последстви€ неравномерного движени€ односторонне обнаруживаютс€ только внутри поезда. ¬торой вопрос касаетс€ логически недопустимого эксперимента (ср. примеч. 10, стр. 19Ч20): с точки зрени€ общей теории относительности, равноценны между собой оба допущени€, как то, что вселенна€ вращаетс€ вокруг земли, так и то, что вращаетс€ земл€, вселенна€ же находитс€ в покое; но, так как в первом случае пришлось бы прин€ть дл€ движени€ вселенной скорость, превышающую скорость света, Ч то не означает ли это допущени€ внутреннего противоречи€ общей теории относительности, поскольку она же сама исключает возможность скоростей, превышающих скорость света?

√. Ёйнштейн ссылалс€, само собой разумеетс€, на пол€ т€готени€, которые в его теории должны сопровождать каждый случай неравномерного движени€. “ем не менее выходило так, что гипотеза этих полей т€готени€ только дл€ того и выдвигалась, чтобы установить всеобщее значение принципа относительности и получить возможность применени€ его ко всем случа€м. Ќо отсюда еще не следовало, чтобы эти пол€ имели еще и дальнейшее отношение к действительности, делающее необходимым их признание, несмотр€ на св€занные с ними теоретические затруднени€ (ср. стр. 27). ѕри всем этом оставалось вне сомнени€, что каждое наступление неравномерного движени€ сопр€жено с известными состо€ни€ми окружающего его эфира (или, как предпочитает выражатьс€ теори€ относительности, УпространстваФ, ср. стр. 36). » пока эйнштейновские пол€ т€готени€ не удовлетвор€ют запросам здравого рассудка, до тех пор всегда позволительно будет сомневатьс€ в том, насколько правильно они отражают указанные состо€ни€ эфира. Ќапрасно здесь г. Ёйнштейн пытаетс€ вызвать недоверие к здравому рассудку. “еори€, котора€ оказываетс€ не в силах дать на такие простые вопросы, как два приведенных выше, столь же простые и удовлетворительные с точки зрени€ здравого рассудка ответы, не может считатьс€ безупречной. ќна может приводить к успешным результатам, заслуживающим удивлени€; может быть способной к исправлению и даже, пожалуй, уже про€вл€ть признаки совершенствовани€, но она не должна выступать с теми обычными черезчур повышенными претензи€ми, которые вызвали наше осуждение в насто€щей статье. ћенее же всего должна была бы она выступать с такими претензи€ми пред лицом широкой публики, котора€ по своей неосведомленности легко может быть введена в заблуждение. ¬ыло бы правильнее или знакомить широкую публику, на-р€ду с достижени€ми теории, также и с вызываемыми ею сомнени€ми, чтобы таким образом показать ей всю серьезность исследуемых вопросов, или же вовсе ей ничего не сообщать.

Ќо что касаетс€ второго из приведенных вопросов, то на него и вообще не было дано никакого решительного ответа и потому можно определенно утверждать, что вытекающие из логически недопустимого эксперимента скорости, превышающие скорость света, представл€ют дл€ общей теории относительности действительное затруднение.

» в других случа€х € был в конце концов изумлен, до чего мало, казалось, был подготовлен г. Ёйнштейн к ответу на мои вопросы, хот€ уже два года, как они по€вились в печати, о чем ему было известно. Ќесмотр€ на это, и он и еще другой специалист с совершенной определенностью создавали среди газетных читателей впечатление о безусловном превосходстве его теории по сравнению с выдвинутым мною кругом идей. “ак как € не €вл€юсь ни приверженцем ни противником какого-либо принципа, но хотел бы быть просто естествоиспытателем, как это уже было вы€снено на стр. 14, то € прин€л бы, как известный плюс, вс€кое доказательство недостаточной основательности моих рассуждений в каких-либо пунктах, если бы только такое доказательство было приведено (ср. также примеч. к на етр. 28), и притом было бы сделано по существу дела, т. е. так, как вообще протекала наугеймска€ дискусси€. ¬о всей дискуссии только у г-на ћи извлек € единственное разъ€снение, которое указываю дальше в тексте.

ƒостаточно прин€ть во внимание, что дл€ любого случа€ вращени€ на земле какого-либо тела, хот€ бы оно проделывало один оборот в 6000 лет, придетс€ допустить скорость, превышающую скорость света, уже дл€ созвезди€ ќриона, и во много сот раз большую скорость дл€ во много сот раз более далеких туманностей, если только мы решительно отказываемс€ приписать вращение исключительно нашему телу и считаем возможным приписывать его окружающему данное тело миру.

Ёто во вс€ком случае означает, что в теории самой по себе, совершенно независимо от ее согласовани€ или несогласовани€ с действительностью, т.е., следовательно, с логической стороны, не все в пор€дке. ¬нутреннее противоречие, которое она содержит, отпадает, если, согласно предложению г-на ћи, признать преимущественными некоторые, называемые им Урациональными (vernunftgemass)Ф, системы координат, а другие возможные системы исключить (—р. G. Mie., Physik. Zeitschr., 18, S. 551, Ѕ74, 596. 1917 и Armalen d. Physik, 62, S. 46, 1920.).

“ем самым бил бы также разрешен первый из поставленных нами вопросов; нам надо бы только устранить систему координат, св€занную с поездом, из числа систем, которые мы можем считать покоющимис€, и, напротив, применить систему координат, св€занную с землей, в качестве рациональной системы, чтобы вопрос потер€л свою трудность. Ќо этот выход означает не спасение, а упразднение принципа относительности в его наиболее общей форме, в той форме, в которой он был выдвинут г. Ёйнштейном, вал отвечающий простому и в то же врем€ всеобъемлющему закону природы, и в которой он поэтому и вызвал к себе исключительный интерес с философской точки зрени€. »бо в этой форме принцип утверждал, что течение всего совершающегос€ в природе, следовательно, формулирование общих законов природы, не зависит от выбора исходной системы, вследствие чего ни в одном случае нет возможности абсолютно решить при помощи каких-либо наблюдений природы, что именно покоитс€ и что двигаетс€.

¬ этом действительно и заключалс€, согласно происхождению принципа, его простой смысл, если таковой вообще имеетс€, в философском отношении было не к чему вводить более сложную и обставленную оговорками формулировку. ≈сли она тем не менее необходима, то, хот€ принцип и сохранит свою возможную ценность, как вспомогательного средства в естествознании, он должен будет отказыватьс€ от прит€заний на свою важность дл€ общего мышлени€, лл€ понимани€ природы в целом.

ј тогда и все исходные системы должны быть совершенно равноценны по вытекающим из них выводам (поэтому-то г. Ёйнштейн неуклонно стремитс€ представить, как принципиально равноценные, различные системы координат, даже и такие, которые ведут или к совершенно очевидным трудност€м или к внутренним противоречи€м. Ќо в действительности, така€ равноценность не имеет места, как это было вы€снено на примере двух наших вопросов и в более строгой форме Ч исследовани€ми г. ћи.

“олько практические, а не принципиальные основани€ должны, по за€влению г. Ёйнштейна, удержать нас от выбора некоторых систем координат. Ќо в этом содержитс€ указание, что некоторые, самим принципом совершенно не обозначаемые, системы координат ведут к заблуждени€м, т.е. именно признание (хот€ и в скрытом виде) неосновательности высших теоретических прит€заний принципа. Ёто, конечно, отнюдь не умал€ет его возможной эвристической ценности, содействующей успехам исследовани€.

»так, при теперешнем положении вопроса общий принцип относительности не может быть прин€т в качестве закона природы в строгом смысле слова. ѕри этом из исследований г-на ћи, повидимому, вытекает (считаю необходимым особо здесь отметить, что это не вошло в мое прешедствующее изложение), что общий принцип относительности даже и в том случае не может быть признан законом природы, если приписываемую ему общезначимость ограничить только случа€ми действи€ сил, пропорциональных массе (принцип т€готени€, см. стр. 25).

Ќеограниченный общий принцип относительности, проводимый строго последовательно, обнаруживает свою несосто€тельность на обоих изложенных нами вопросах. Ќапротив, принцип т€готени€ (представл€ющий предложенное мною ограничение общего принципа относительности) не св€зан ни с какими трудност€ми по отношению к первому вопросу (так как к этому случаю он совершенно не относитс€), но и по отношению ко второму вопросу он оказываетс€ внутренне противоречивым. ќпасность такого внутреннего противоречи€, как теперь кажетс€, грозит каждой попытке применени€ принципа относительности к неравномерному движению, если только не пытатьс€ избегнуть ее при помощи соответственных искусственных приемов. “аким образом, можно было бы сказать, что принцип т€готени€ представл€етс€ в большей мере свободным от возражений, нежели общий принцип относительности, но что и он со своей стороны не может быть безусловно признан вполне безупречным. ¬се же разлачие в дефектах обоих принципов достаточно велико дл€ того, чтобы оправдать эту трактовку и то подчеркивание принципа т€готени€, которое было сделано в насто€щем изложении.

» если мы хотим избегнуть ложных выводов, то мы можем его прин€ть только в качестве эвристического принципа. ѕри его применении дл€ устранени€ возможности ложных выводов (ср. примеч. 11, стр. 21), придетс€ прибегать к допущению не вытекающих из самого принципа условий, или же ему должно сопутствовать особое искусство иди счастие в дополнительных гипотезах. “аким образом, при известных обсто€тельствах, он может дать нам правильное и ценное познание совершенно новой зависимости наблюдаемых €влений. Ќо действительное доказательство правильности сделанных таким путем предсказаний может дать только дополнительна€ проверка их опытом, как бы математически безупречно ни были они выведены из принципа.

«десь мы замечаем различие по сравнению с другими физическими принципами, например, с принципом сохранени€ энергии. «аключени€, математически точно выведенные из этих принципов, при правильной трактовке соответствующих пон€тий, могут непосредственно считатьс€ столь же верными, как и вс€ совокупность данных опыта, лежащих в основе принципа, уже доказавших его правильность. Ёто различие агожет быть обусловлено новизной принципа относительности, не позволившей еще с достаточной €сностью установить границы его приложимости, или дополнительные услови€, которые подлежат соблюдению при его применении и потому должны быть отнесены к существу принципа. ¬о вс€ком случае при таком положении вещей, мне представл€етс€, что в вопросе о перемещении перигели€ ћеркури€ Двыведенна€" √ербером правильна€ количественна€ зависимость (пусть даже ее вывод не был безупречен), попрежнему, в виду того, что она была уже установлена значительно раньше, заслуживает внимани€ нар€ду с формулой Ёйнштейна, котора€ тоже, как следует из сказанного, лишь по видимости представл€етс€ строго выведенной только из одного принципа (ср. стр, 11Ч14). “аково мое мнение об открытии √ербера совершенно независимо оттого, что мне представл€етс€ абсолютно недопустимым, как это имело место, упрекать в Днегодной стр€пне" или в чем-либо подобном давно умершего человека, который установил некоторую зависимость (а именно, конечное уравнение перемещени€ перигели€), признаваемую на ми правильной, т. е. совершил таким образом нечто полезное (хот€ бы он неудачно присоединил к этому спорное доказательство, без вс€кого, однако, намерени€ выставл€ть его напоказ). я думаю, что, если бы ѕифагор только опубликовал, но не доказал своей теоремы, мы все же и сейчас еще называли бы ее по его имени, Ч принима€ во внимание, что она с достаточной быстротой стала широко известной, в виду того, что теорема оказалось правильной и ценной.

ѕринцип относительности представл€ет собою, возможно, принцип, имеющий большую практическую ценность, но не такой, на котором можно было бы построить новое мировоззрение, или который был бы призван разом упразднить испытанные, но несколько иначе идущие пути исследовани€ природы, в то врем€ как сам он дает новый, в данный момент весьма оспариваемый путь.

ћожно также сказать, что в обобщенном принципе относительности мы имеем дело с системой угадывани€ процессов природы, системой, облеченной в форму математических количественных отношений. “акое предсказывание с помощью достаточно обширного математического аппарата вообще играет в современной физике значительную роль по сравнению с прежним временем. ”кажем, например, на построени€ теории квантов. ћетод этот оказалс€ чрезвычайно полезным в случа€х, когда возможно было нар€ду с ним прибегнуть к контролю посредством наблюдени€. Ќо было бы ошибкой вилеть, по примеру некоторых математиков, конечную цель развити€ физики в ее превращении в одну из побочных отраслей математики. ѕрирода, исследование которой составл€ет задачу физики, не так скоро исчерпает свои чудеса, которыми она не перестает поражать даже самых глубоких исследователей.  онечно, дело вкуса Чпринимать ли те или другие положени€, заслуживающие дальнейшей опытной проверки, пользу€сь при этом математическими выводами, или нет, в тех случа€х, когда вывод не дает точной св€зи этих положений с данными опыта или с посылками, имеющими простой физический смысл.

¬озможное практическое значение принципа должно быть тем выше оценено, что он помог, быть может, правильно указать новые соотношени€ в области учени€ о т€готении, т.-е. в области применени€ той силы, к познанию которой со времени Ќьютона и ≈авендиша, т.-е, в течение промежутка времени, превышающего сто лет,не удавалось систематически приблизитьс€ на шаг дальше (  чему же, раз дело идет о таких достижени€х, выставл€ть еще преувеличенные,Ч при строгом анализе,Чприт€зани€.)

¬ этом отношении, как известно, мы имеем пред собой три результата: уравнение перемещени€ перигели€ (указанное уже √ербером), искривление световых лучей и смещение под действием центров т€готени€ спектральных линий к красному концу спектра. “еперь следует проверить их на опыте, который и должен решить вопрос о большей или меньшей ценности теории.

„то касаетс€ перемещени€ перигели€ и искривлени€ световых лучей, то уже раньше было указано, в каком положении находитс€ в насто€щее врем€ проверка их на опыте, вчем по самой сути вещей здесь не так скоро можно ждать повторени€ возможности такой проверки. Ќапротив, более подвигаетс€ третий вопрос о смещении спектральных линий по направлению к красному концу спектра (ср. примеч. стр. 24). ѕри этом, все наблюдени€, произведенные авторитетнейшими исследовател€ми и наилучше обставленные, повидимому, до сих пор согласно приводили к отрицательному результату (—одержательный обзор опубликованного по этому вопросу материала дан в указанной на стр. 47 и только что по€вившейс€ в Annalen d. Physik работе √. ¬ихерта.).

¬о вс€ком случае дл€ этого вывода теории представл€лось неблагопри€тным то обсто€тельство, что на наугеймской дискуссии только боннские наблюдатели могли сделать сообщени€ в его пользу (с положительным разультатом), при чем, насколько известно, их наблюдени€ были обставлены менее совершенно, чем у американских наблюдателей, пришедших к отрицательным результатам, также, как это было € в новых недавних опытах ёлиуса в ”трехте (W. Ќ. J u 11 i u s u. P. H. van — i 11 е г t, Kon. Akademie лап Wettenschappen te Amsterdam, 29 Mai 1920,).

„то касаетс€ боннских наблюдений, то вызываемые ими сомнени€ напоминают мне о двух случа€х, показывающих, что спектрально-аналитическим наблюдени€м в Ѕоннском ‘изическом »нституте отнюдь не сопутствует традиционна€ удача. ¬спомним совершенно неверные указани€ относительно пространственного распределени€ спектрального излучени€ в пламени вольтовой дуги с электродами из щелочных металлов. ≈ще и в насто€щее врем€ эти исследовани€ служат источником заблуждений в недостаточно критически обработанных сочинени€х (см, по этому поводу Heidelb. Akad. 1914 ј 17. сноска 94, S. 64, также Starks Jahrb., 13, S. 234, 1916). “ак же было и с наблюдени€ми над распределением в спектре лучистой энергии, возбуждающей полосы спектра фосфоресценции, поведшими к ложным выводам, в виду предполагавшейс€ большей точности их по сравнению с прежними опытами (см. Heidelb. Akad., 1915 ј, 19 примеч. 1, S. 3).

“аким образом в насто€щее врем€ еще не приходитс€ говорить об экспериментальном подтверждении выводов, касающихс€ смещени€ спектральных линий к красному концу спектра. ¬ двух других вопросах выводы теории, правда, подтвердились, но, однако, таким образом (как это было разъ€снено на стр. 23Ч24, что остаетс€ еще под вопросом, можно ли вообще отнести это подтверждение к принципу т€готени€. ƒальнейшее покажет только будущее. “огда можно будет видеть, насколько принцип т€готени€ доказал, но крайней мере, свою эвристическую ценность, между тем как общий принцип относительности уже опровергнут простейшим повседневным опытом.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 392 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2296 - | 1964 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.023 с.