Знак вопроса 1993 № 1-2

Непомнящий Николай Николаевич

И мы надеемся, что вместе сможем доходчиво и понятно рассказать, что это за штука такая — эфирный ветер, откуда он подул и стоит ли вам ориентировать свой нос еще и на этот, то ли воздушный, то ли еще какой поток…

Диалог первый

О кризисе современной физики, или разговор о том, как плохо опираться на постулаты, которые сам же и выдумал.

В.А.Все основные теории физики, родившиеся в XX столетии, имеют в своей основе квантовую механику и специальную теорию относительности

А.Эйнштейна. А эти главные теории основываются на постулатах, т. е. положениях, которые принимаются без доказательств, как аксиомы.

С.З.Но такое положение вещей, насколько мне помнится, вовсе не Эйнштейном было заведено. Еще в школе, изучая Евклидову геометрию, мы зубрили некие аксиомы. Так ведь?

В.А.Все это верно… И в квантовой механике начало постулативному подходу положил не Эйнштейн, а по всей вероятности, М. Планк. Чтобы спасти выведенный им закон излучения абсолютно черного тела, он предположил, что энергия этого излучения строго пропорциональна частоте излучения, а само излучение происходит определенными микропорциями — квантами. Иначе попросту получалось, что энергия равна бесконечности, чего никак не может быть на самом деле.

Обо всем этом Планк и доложил 14 декабря 1900 года на заседании Берлинского физического общества. И к его предположению физики отнеслись весьма положительно, поскольку оно вскоре подтвердилось на практике.

Однако плохо то, что в дальнейшем отступления от этого закона, которые опять-таки случались на практике, во внимание почему-то не принимались. Тем самым закон был как бы абсолютизирован, чего нельзя делать ни с каким законом, касается ли он науки или, скажем, практической жизни общества.

Но дело было сделано. Был создан прецедент, показавший многим: можно на каком-то частном основании выдвинуть постулат, а потом, опираясь уже на него, строить теорию.

С.З.Ну и в чем тут особая опасность? Если теория правильная, то в конце концов не так уж важно, на чем она базируется… История науки знает немало случаев, когда из неправильных предпосылок делались правильные выводы. Скажем, тот же закон сохранения материи был в свое время сделан на основании теории флогистона (некая материя, из которой, как считалось, состоит многое в этом мире), впоследствии, как известно, не подтвердившийся…

В.А.А опасность тут такая. Теория, овладев умами, заставляет их затем фильтровать опытные данные, становится плотиной на пути действительного познания явлений. Вспомните хотя бы, какой крови стоило опровергнуть теорию Лысенко. Находились ведь у него последователи, которые в угоду тогдашней научной моде не останавливались и перед прямой фальсификацией данных. А уж о том, что в расчет прямо не принимались те результаты, которые противоречили господствующей догме, и говорить не приходится. Такое случалось сплошь и рядом. «Ошибка опыта, чего на нее смотреть. Ведь этого не может быть, потому что не может быть никогда…»

Примерно такая картина получилась и в нашем случае. Судите сами. В 1905 и далее в 1910 году А.Эйнштейн выдвинул уже пять постулатов, на основе которых затем и построил свою знаменитую специальную теорию относительности. Вот они, эти постулаты:

В

природе отсутствует мировая среда — эфир.

Все инерциальные системы отсчета одинаковы, т. е. все системы, движущиеся равномерно и прямолинейно, равноправны между собой. И более того, нет способа внутренними измерениями в системе определить, движется она или нет.

Скорость света не зависит от скорости движения источника и постоянна в любой системе отсчета.

Время и координаты какого-либо события связаны между собой через скорость света.

За одновременность событий принимается момент прихода светового сигнала от этих событий.

С.З.Пять постулатов для одной теории — это, наверное, многовато. Но видно, у Эйнштейна были какие-то основания взять их за основу?

В.А.В том-то и дело, что, если говорить строго, все эти пять постулатов не имеют под собой никакого основания!

Правда, поначалу были использованы ссылки на якобы нулевой результат эксперимента Майкельсона по обнаружению эфирного ветра. Однако извините! Давайте заглянем в первоисточники. Перед нами как раз тот случай, когда надо «зрить в корень». Я ознакомился с работами Майкельсона на английском языке и выяснил довольно-таки интересные факты.

Первый эксперимент был проведен А.Майкельсоном в 1881 году. Однако этот опыт не обладал нужной точностью и потому точкой для дальнейших рассуждений быть не может. Ведь не случайно же сам А.Майкельсон в 1887 году провел дополнительную серию экспериментов. Как это было, мы с вами еще поговорим подробно. А сейчас — сразу о результате. Майкельсон в своей работе ясно указывает, что в 1887 году он зарегистрировал эфирный ветер. Правда, скорость его оказалась не 30 километров в секунду, как предполагалось, а всего лишь несколько километров в секунду. В 1904 году на Кливлендских высотах аналогичные опыты проводил Э. Морли и получил скорость эфирного ветра более трех километров в секунду. Позже в лаборатории на горе Маунт-Вилсон результаты опытов показали скорость около десяти километров в секунду.

Но, как говорится, к тому времени «поезд уже ушел». Авторитет А.Эйнштейна и его теории стал настолько велик, что эти данные просто проигнорировали…

С.З.В общем, тут мы имеем ситуацию, как в английском детективе: господин Х не может быть преступником, поскольку он происходит из хорошей семьи и получил правильное воспитание…

В.А.Ну, насчет преступника — это слишком. Хотя на совести Эйнштейна есть трупы некоторых научных теорий. Но факт остается фактом: по сути, мы имеем дело с научной фальсификацией, с которой долгое время мирились, пока она не стала мешать ученым-практикам.

Теоретики ведь иногда поступают, как малые дети: если созданная теория им очень нравится, они будут оберегать ее, как любимую игрушку, не замечая всякие там факты, полученные экспериментаторами. «Мало ли что они там намеряли!»

Примерно так было и в случае с А.Эйнштейном. Получив первые положительные результаты в своей специальной теории относительности, в 1915–1916 годах он приступил к возведению здания общей теории относительности, добавив к имеющимся еще пять постулатов. Это были: