Э. Мах, А. Эйнштейн и ТО

Бюст в венском парке

Бюст Э. Маха в венском парке

В этом году — сто лет со дня смерти австрийского физика и философа Эрнста Маха (1838—1916). Как экспериментатор он сделал несколько важных открытий в оптике и акустике, изучал также физиологические и психологические аспекты слуха и зрения (в частности, объяснил механизм действия вестибулярного аппарата); среди его работ раннего периода — «О цвете двойных звёзд на основании принципа Доплера», «Объяснение музыкальной теории Гельмгольца» и др. С 80-х годов занимался газовой динамикой (одним из основоположников которой он считается), открыл и исследовал процесс возникновения ударной волны (в этой области именем Маха назван ряд величин и понятий, например число Маха). В то же время он был противником атомистики (не верил в существование атомов).

Как философ известен своими трудами по истории науки и теории познания. В 1883 г. вышла книга Маха «Механика и её развитие», в которой он подверг резкой критике ньютоновские понятия абсолютных пространства, времени и движения, попытался дать новые истолкования исходных понятий классической физики.

В 1897 г. близкий друг Эйнштейна М. Бессо обратил его внимание на этот труд, за что Эйнштейн был ему благодарен: идеи Маха оказались ему близки и, как  Эйнштейн впоследствии отмечал в своей автобиографии, они несомненно повлияли на его размышления, приведшие к теории относительности. Эйнштейн постоянно подчёркивал свою большую признательность Маху; так, в его письме самому Маху 1909 г. он называет себя «глубоко его уважающим учеником».

Несмотря на отсутствие однозначных высказываний Маха об СТО, физики полагали, что Мах был согласен с этой теорией. Однако тут Эйнштейна ожидало разочарование: в 1921 году, то есть пять лет спустя после смерти Маха, вышла его книга «Принципы физической оптики». Предисловие к ней датировано 1913 годом, и в нём Мах писал: «Я вынужден, и это, вероятно, для меня последняя возможность, отказаться от своих взглядов на теорию относительности. Из публикаций, которые до меня доходят, а также из переписки я выяснил, что меня постепенно стали рассматривать как предвестника теории относительности…» И далее Мах говорит, что он решительно отказывается от этого титула и отвергает современную теорию относительности, «которую находит становящейся всё больше и больше догматической…» (Возможно, его неприятие касалось прежде всего предпринимаемых в те годы Эйнштейном попыток создать ОТО, которые, кстати, вызвали резко отрицательную реакцию Макса Планка, одобрявшего СТО.) Мах добавил в предисловии, что всё это будет рассмотрено в продолжении данного труда, но оно так уже никогда и не появилось.

Как заметил известный историк физики Джеральд Холтон (в книге «Тематический анализ науки». М.: Прогресс, 1981, с. 87), этот неожиданный выпад Маха против ТО был очевидно неприятен для Эйнштейна, которого судьба лишила поддержки именно тех людей, на понимание которых он, казалось бы, мог рассчитывать. Кроме Маха, к ним следует отнести ещё троих: Анри Пуанкаре, который вплоть до своей смерти в 1912 г. лишь однажды упомянул Эйнштейна в печати (и только для того, чтобы высказать ему возражение); Хенрика Лоренца, который лично оказывал Эйнштейну всяческую поддержку, однако не мог полностью принять СТО; наконец, Альберта Майкельсона, до конца своих дней (он умер в 1931 г.) не смирившегося с СТО и однажды даже сказавшего Эйнштейну: он сожалеет, что его собственная работа, возможно, способствовала появлению этого «чудовища».

Как видим, чутьё подсказывало этим физикам, что в СТО что-то не так, хотя они и не могли указать на конкретную ошибку. Ирония же судьбы в том, что именно Лоренц и Пуанкаре допустили ошибку, выводя формулы преобразований координат при переходе от одной инерциальной системы к другой, а Эйнштейн фактически повторил её, когда создавал свою теорию. Его СТО стала попыткой раскрыть физический смысл НЕПРАВИЛЬНЫХ преобразований, и она с самого начала была обречена, так как приводила к логическим противоречиям.

Оставить комментарий.