А. Эйнштейн

То. что может понять один глупец, то может понять и другой.

Р. Фейнман

4.1. Физические начала специальной теории относительности (СТО)

Теория распространения электромагнитных волн и света до своего завершения Максвеллом была связана с понятием эфира как некоей механической среды, передающей колебания. При этом предполагалось, что уравнения Максвелла справедливы в системе отсчета, покоящейся относительно эфира. В отличие от уравнений Ньютона, которые годились во всех системах отсчета, уравнения Максвелла как будто требовали преимущественной системы отсчета.

Представление об эфире — одна из самых известных физических моделей колебательных процессов. Это понятие введено, чтобы объяснить ньютоновскую теорию тяготения как «действие на расстоянии» — передачу гравитационной силы через пустое пространство. Эфир представляли в виде некоторого невидимого и невесомого «желе», которое передавало «толчок» действия из одной точки в другую. Это была нематериальная среда без всяких контактных сил, но способная передавать световые колебания. Для объяснения поперечного характера электромагнитных волн эфир наделяли свойствами твердого тела, а для описания вихревых движений в магнитном поле — свойствами жидкости. Однако, чтобы объяснить согласно этой модели эфира многие экспериментальные факты, приходилось вводить произвольные допущения. Например, эфир увлекается движущейся Землей, так что все лабораторные установки, на которых проводятся эксперименты, всегда покоятся относительно эфира, т.е. мы как бы можем его не замечать, игнорировать. В то же время Земля свободно движется через эфир, который покоится относительно «неподвижных» звезд. Движущаяся материальная среда, в которой распространяется свет, увлекает за собой эфир со скоростью,

равной 1/2 скорости среды. Натолкнувшись на эти противоречи-

85

А. Эйнштейн

Один из крупнейших ученых прошлого века А.Эйнштейн (1879—1955) считается основателем современной физики. Родился в Германии. С 1893 г. жил в Швейцарии, с 1914 г. в Германии. После прихода Гитлера к власти эмигрировал в 1933 г. в США. Создал специальную (1905 г.) и общую (1907—1916) теорию относительности. Автор основополагающих трудов по квантовой теории света: ввел понятие фотона (1905), установил законы фотоэффекта (за что ему была присуждена Нобелевская премия по физике 1921 г.), предсказал индуцированное излучение. С 1933 г. работал над проблемами космологии и единой теории поля. В 30-х годах выступал против войны и фашизма, в 40-х — против применения ядерного оружия. Автор письма президенту США Рузвельту, в котором указал на опасность создания ядерного оружия в фашистской Германии, инициировав тем самым разработку американской атомной бомбы.

вые нелогичности, теория эфира критики не выдержала. Как отметил российский физик Я. Френкель, «эфир выполнял роль строительных лесов, и по мере строительства здания науки эти леса (эфир) можно было и убрать!» Отметим, что в окончательном виде место эфира при объяснении сил, действующих на расстоянии, в теории Фарадея — Максвелла заняла теория поля.

4.1.1.Постулаты А. Эйнштейна в СТО

В1905 г. А. Эйнштейн выдвинул новую радикальную идею, заменив произвольные предположения теории эфира только двумя постулатами, на которых и основана специальная теория относительности (СТО).

Рассмотрим СТО в качественном изложении. Заметим, что СТО применима ко всем

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.