Игорь Марчуков Профессионал

Как появилась теория относительности?

Теория относительности, Альберт Эйнштейн. Эти слова даже в наш просвещённый век ассоциируются у большинства людей с чем-то малоизученным и чуждым для восприятия мира. Выводы теории относительности поражают воображение и наводят сомнения не только в умах обывателей, но также и весьма образованных людей.

Давайте проследим рождение этой загадочной теории.
В далёком 19 веке, когда уже была измерена скорость света, наука билась над вопросом — что же такое свет. Мы до сих пор так и не нашли ответа на этот вопрос. Это был тот барьер, через который классическое учение о материи так и не смогло перешагнуть. Появился термин «дуализм света». То есть наука официально (!) признала, что свет — это как бы и частицы и волны, и в то же время ни то ни другое одновременно. Подумать только — строгая наука — физика, предлагает нам это размытое понятие в качестве одного из определений. В одних расчётах свет — это поток частиц, в других — волна…

В конце 19-го — начале 20-го века физики были разбиты на 2 лагеря — сторонники волновой и корпускулярной теории. Действительно — и у тех и у других накопилась масса доказательств своей теории и опровержений противоположной. И здесь у сторонников волновой теории появился козырь — скорость света. Если это частицы — то почему она не зависит от скорости источника света?.. Скорость волн (в данном случае — света) зависит от скорости среды и её свойств. Под средой для распространения волн физики того времени понимали так называемый «эфир». Эфир (не химическое вещество, конечно) — это, согласно представлениям 19-го века, невесомое и необнаруживаемое вещество, заполняющее собой все пустоты пространства (вольное толкование).

Но вслед за таким объяснением постоянства скорости света возник вопрос — если есть абсолютно неподвижный эфир, то относительно него можно вычислить скорость любого тела, даже нашей планеты! Стоит только измерить скорость световой волны в двух непараллельных направлениях и провести нехитрые вычисления…

Одним из энтузиастов, воспринявших эту идею, был талантливый физик-экспериментатор Майкельсон. С помощью изобретённого им прибора — интерферометра он измерял скорости света в разных направлениях с огромной точностью. И все они оказались равны… Этот эксперимент повторялся много раз. Принцип был тем же, хотя незначительно менялась конструкция прибора и условия проведения опыта. Всё тщетно. Опыт не удался.

Предпринимались попытки объяснить такой результат. Вводились новые понятия и материи, высказывались предположения, что эфир увлекается телами, которые в нём движутся, но всё это только добавляло путаницу и ничего не объясняло…

Спустя 15 лет другой физик, теоретик и отчасти даже математик Анри Пуанкаре, рассматривая причины неудачи Майкельсона, заметил, что опыт можно было бы считать «удавшимся» (то есть объяснимым с научной точки зрения), если (гипотетически) предположить, что движущиеся тела сокращаются вдоль направления движения тем сильнее, чем быстрее они движутся. Он привёл формулу такого сокращения и обнародовал результаты. И тут понеслось — ещё бы! Скажите любому математику, что иногда 2 может быть равно 3 — и он сочинит множество теорий для вас!

Из гипотетического и недоказуемого предположения, естественно, было сделано множество выводов, не укладывающихся в рамки традиционной науки. Так были получены основные формулы общей теории относительности (про сжатие предметов и замедление времени с увеличением скорости).

Дальше — нет смысла рассматривать эту теорию с подозрением, всё логично. Но всё-таки надо признать, что теория эта зиждется на одной гипотезе, сделанной с целью оправдать эксперимент по обнаружению эфира. Причем надо заметить, что меняются не только размеры предметов, но и все физические законы, позволяющие косвенно доказать, что изменилась длина — все силы взаимодействия между частицами тоже странным образом меняются.

Таким образом модная теория, на которой построена квантовая механика и множество ответвлений физики, мирно уживается с такими понятиями, как дуализм света, эфирный ветер и сжатие тел при равномерном движении. Может быть, не всё так просто и в формировании науки есть большое белое пятно, на которое наложена временная заплатка — «теория относительности»…

А что же Альберт Эйнштейн?.. Теория ведь носит его имя. А его до сих пор нет в нашей истории. Получив все экспериментальные и расчётные данные, Эйнштейн обобщил их и из разрозненных статей и размышлений построил теорию, которая будоражила умы людей весь двадцатый век и будоражит до сих пор, поскольку мало кто готов её принять и поверить. Поэтому, подобно Ньютону, Эйнштейн тоже создавал дело своей жизни, «стоя на плечах гигантов», чьи имена со временем были преданы частичному забвению…

Изучение истории науки порой интереснее, чем изучение самой науки…

Обновлено 9.02.2015
Статья размещена на сайте 21.06.2007

Комментарии (23):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети:

  • Виктор Квитко Читатель 4 июля 2008 в 22:27 отредактирован 22 мая 2018 в 18:22
    Сказочная теория относительности понесла невосполнимую утрату

    Сказочная теория относительности понесла невосполнимую утрату - скончалась известная релятивистская формула эффекта Доплера.
    В течение многих десятилетий она смело и безапелляционно утверждала, что источник излучения движется одновременно в разные стороны, внося тем самым свой неоценимый вклад в релятивистское постижение тайн природы.
    Профессора Оксфорда и Кембриджа, студенты Гарварда и академики РАН восхищались ее безупречными квадратными корнями.
    А сейчас ее с нами нет.
    13 июня 2008 года она тихо и спокойно отошла в мир иной.
    Произошло это печальное для релятивизма событие на форуме МИФИ в теме "Пятая загадка от Виктора Квитко"
    http://corum.mephist.ru/index.php?showtopic=15053
    Память о фантастической формуле навсегда сохранится в наших сердцах.
    P.S.
    Убедившись, что спасти формулу уже невозможно, студенты и преподаватели МИФИ не сделали ни одной попытки реанимировать сказочную персону релятивизма.

  • Спасибо, прочла с интересом
    +5

    Оценка статьи: 5

  • +5 - от себя и от Энштейна

  • Интересно!

  • Константин Зорг Константин Зорг Читатель 20 июля 2007 в 23:00 отредактирован 20 мая 2018 в 15:42

    На самом деле это могло быть неплохой статьей, но нужно было чуть больше узнать о предмете рассмотрения. В статье много экивоков, а заголовок-топик (ОТО) не раскрыт.

    "Эйнштейн обобщил их и из разрозненных статей и размышлений построил теорию." Очень спорное утверждение. Попробуйте как Эйнштейн ответить на вопрос можно ли обогнать свет и поймете, что не в обобщении дело.

    Оценка статьи: 3

    • :o\

      Дело именно в обобщении...
      Не хочу никого обидеть, но, перелопатив материал на эту тему и обнаружив у источников теории совершенно другие имена, я хотел донести эту мысль, как и мысль о спорной теории, которую 30% учёного мира ставит под сомнение.
      И тут вижу критику совершенно другого порядка - одни говорят, что понять теорию просто, а я усложнил всё, другие думают, что "обобщить" - значит просто процитировать. Менделеев тоже обобщил всё в таблице. Он не открыл ничего, просто правильно создал "базу данных", на основе которой даже сумел предсказать появление новых материалов. Обобщил - не значит, что не сделал ничего. В данном контексте - "не создал теорию"....

      Заголовок изменён редактором . Потому и не раскрыт.

      Оценка статьи: 5

      • Марианна Власова Марианна Власова Бывший главный редактор 23 июля 2007 в 19:29

        Заголовок изменен редактором по итогам прочтения статьи. Поскольку на вопрос исходного заголовка: "Теория относительности - заблуждение или двигатель прогресса?" она тоже не отвечает.

        • >8o(

          Ну тогда можно было бы изменить на такой, которому отвечает, если уж менять....
          За свой заголовок я бы замолвил слово, а тут - шишки на мою голову падают незаслуженно.
          ... да, впрочем, ладно, обсуждали этот вопрос уже...
          мой заголовок не претендовал на завершённую тему, а обозначал тему для размышлений...

          Оценка статьи: 5

  • Некоторое время назад читала статью. И там эта ситуация с внутренней противоречивостью науки очень хорошо описана так.... С принятием за факт дуализма света здание науки рухнуло. И теперь ученые лишь ходят по обломкам, то и дело поднимая кусок и думая куда и как его можно использовать. Если же использовать нельзя..... Что ж. Бросают в сторону и идут искать другой.

  • Физика единственная наука, в которой действует все относительно. Чего стоит понятие материальная точка, свет, электричество.

    Вобщем забавная наука. Вроде бы работает, но как точно непонятно.

    • :-)

      Материальная точка - это ощутимое (интуитивно) понятие... Свет и электричество - это ишь малая часть белых пятен в науке. Причём не только в "науке обывателя"... Даже учёные и не пытаются некоторые вещи объяснить и принимают их как факт - не только в физике...
      А как же колебательные реакции в химии?...

      Оценка статьи: 5

    • Ну почему единственная? А биология, где до сих под не понятно , чем мы видим,слышим и ощущаем. И что заставляет организм двигаться?. Той энергии, которую мы получаем с пищей просто недостаточно, а что такое сила мысли?. Все в мире относительно...чего-то.

  • По-моему, само название теории сыграло с теорией злую шутку. Вся жизнь в материальном мире относительна. По сути, она все и вся соотносит относительно себя. Поэтому название является препятствием к пониманию сути и вызывает ощущение сложности.

    Как назовешь- так тебе надо.

  • «Изучение истории науки порой интереснее, чем изучение самой науки…»
    Лично мне представляется, что наукой заниматься всё же интересней. Но это так к слову.
    Помимо проблемы дуализма света, куда более загадочен вопрос происхождения и физической сущности времени. Мы ведь умеем только измерять время, и больше ничего. КТО (или ЧТО) является прародителем времени, можно ли стрелу времени повернуть на 180 градусов? Кстати, теория относительности Эйнштейна допускает объекты, движущиеся по времени в обратном направлении; она запрещает лишь плавный поворот стрелы времени в обратную сторону.

    • А вам не кажется, что породила время материя, ее сставляющие-пространство и скорость могут существовать только во времени.Лиши материю хоть одной составляющей и она исчезнет.

    • :)

      Андрей, спасибо за отзыв....
      Наука - это же дырявый ковёр! Белых пятен в ней видимо-невидимо!!
      Конечно, время для человека - это просто непаханное поле (в смысле изучения). Мы его никак не можем менять, брать пробу и т.п. Пока мы в состоянии только лишь признать факт его существования. А про дуализм я упомянул лишь потому, что именно на этом белом пятне была построена теория, которая так вольно обращается со временем....

      Оценка статьи: 5

  • Изучение истории науки порой интереснее, чем изучение самой науки…

    А самое главное понятнее