ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
105
на долю многочисленных последователей Максвелла”
1
Впервые уравне-
ние электродинамики движущихся тел предложил Г. Герц в 1890 г. При
этом он опирался на гипотезу увлекающуюся движущими телами эфира. В
соответствии с этой гипотезой он видоизменил два уравнения Максвелла,
выбрав вместо обычных производных так называемые субстанциональные
производные. “Но теория Герца противоречила фундаментальному экспе-
рименту Физо по распространению света в движущейся жидкости”
2
. По
Эйнштейну: “Выход из положения указал Г.А. Лоренц”. По Лоренцу, су-
ществует всюду неподвижный эфир, в котором движутся электрические
заряды. В эфире распространяется электромагнитное возмущение, созда-
ваемое зарядами и, в свою очередь, действующее на заряды. На этом осно-
вании он получает новые уравнения для движущихся сред
3
, которые для
неподвижных сред при усреднении превращаются в обычные уравнения
Максвелла. В отличие от Герца Лоренц применил развитую им теорию к
оптическим явлениям в движущихся телах. За исключением результатов
опыта Майкельсона, он объяснил все известные экспериментальные фак-
ты (Физо (1853), Респиги и Гука (1858), Клинкерфюса (1870), Роуленда
(1876), Рентгена (1885), Троутона и Нобла (1903) и др.). Что касается опы-
та Майкельсона, то Лоренц как раз и предложил гипотезу сокращения
4
.
Стало быть, теория Лоренца (1895 г.) была явно предпочтительна перед
теорией Герца, что впоследствии подтвердилось в экспериментах А.А. Эй-
хенвальда
5
.
В 1900 г. Дж. Лармор сделал следующий шаг в развитии электродина-
мики движущихся сред. Он, как и Лоренц, рассматривал электромагнит-
ные и оптические явления в движущихся телах с позиции электронной
теории, к развитию которой он имел отношение. Лармор считал, что все
тела состоят из заряженных частиц, которые являются особыми точками
неподвижного эфира. Силы, действующие между частицами, имеют элек-
тромагнитное происхождение и подчиняются уравнениям Максвелла. Как
и Лоренц, Лармор — сторонник гипотезы сокращения в интерпретации
1
Эйнштейн А. СНТ. Т. 4. С. 99.
2
Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 99.
3
Уже в 1887 г., задолго до Лоренца, Вольдемар Фогт получил преобразование Лоренца с точностью
до масштабного множителя. Как пишет А. Пайс: “Похоже, однако, что в течение длительного
времени Лоренц не подозревал о преобразованиях Фогта”. Очевидно, Лоренц независимо от Фогта
пришел к преобразованиям, носящим его имя. Бытует также предположение, что и Лармор раньше
Лоренца получил эти преобразования (Со слов А. Фоккера (См.: Пайс А. Указ.кн. С. 124.)).
4
Лармор вывел преобразования Лоренца и первым (до Лоренца) связал гипотезу сокращения с этими
преобразованиями. Тремя годами раньше Лоренца (в 1883 г.) ирландский физик Д. Ф. Фицджералд в
своей статье “Эфир и атмосфера Земли”, опубликованной в американском журнале “Science”, первым
предположил гипотезу сокращения, носящей сейчас имя “гипотеза сокращения Фицджералда-
Лоренца”.
5
Спасский В.И. История физики. – М.: Высшая школа, 1977. Т. II. С. 162–164.
106
опыта Майкельсона. С помощью математического метода преобразования
координат, времени и полей для эфира он обосновывает гипотезу сокра-
щения, при котором уменьшается расстояние между зарядами в 1/(1-β
2
)
1/2
раз
1
.
Под воздействием новых опытов (Релея (1902), Бреса (1904), Троуто-
на и Нобла (1903) и др.) и с учетом результатов теории Лармора Лоренц
обобщает ранее разработанную теорию путем введения двух гипотез: 1)
он считает, что размеры всех частиц изменяются в направлении своего
движения в 1/(1-β
2
)
1/2
раз и 2) Он полагает, что все силы, которые действу-
ют между частицами, образующими тело, также изменяются соответст-
вующим образом. Таким образом, он спасает концепцию эфира от оконча-
тельного краха.
Позже Анри Пуанкаре обратился к проблемам, рассмотренным выше.
В отличие от Лоренца Пуанкаре сразу исходил из принципа относительно-
сти, который он распространил на оптические явления. В 1905 г. исходя из
принципа относительности он уточнил формулы преобразования Лоренца
и показал полную инвариантность уравнений Максвелла относительно
преобразований Лоренца (он так их назвал). Следуя принципу относитель-
ности как общему закону природы, Пуанкаре и пришел к необходимости
исправления преобразований Лоренца для плотности зарядов и скорости.
В последующем Пуанкаре на основании принципа относительности выби-
рает математический аппарат теории относительности, который устанав-
ливает, что преобразования Лоренца образуют группу
2
. Далее он показы-
вает, что при преобразованиях Лоренца величина “интервала” х
2
+у
2
+z
2
-
c
2
t
2
, а также значение Е
2
-Н
2
остаются инвариантными, т.е. он вводит в рас-
смотрение четырехмерное пространство до Г. Минковского. В этом про-
странстве Пуанкаре представляет группу как поворот осей. Более того,
Пуанкаре предвосхищает ОТО Эйнштейна, предполагав влияние принци-
па относительности на теорию гравитации, выражающем в конечности
скорости распространения силы тяготения и что скорость эта должна рав-
1
Там же. С. 162.
2
Как пишет известный исследователь творчества А. Эйнштейна А. Пайс: “Однако почти наверняка
еще до 1905 г. Эйнштейн знал о парижском выступлении Пуанкаре 1900 г. и читал замечания о
Пуанкаре 1898 г. об отсутствии интуитивного понимания равенства двух интервалов времени. До
1905 г. Эйнштейн вместе с друзьями по “Академии Олимпия” читал некоторые из работ Пуанкаре
общего характера: “В Берне мы вместе с К. Габихтом и Соловиным регулярно устраивали вечера, где
читали и обсуждали произведения философов, главным образом Юма… Чтение Юма, а также
Пуанкаре и Маха оказали определенное влияние на мое развитие” (См.: Пайс А. Указ. кн. С. 131–
132). Как известно, в своем парижском выступлении Пуанкаре указал, что отсутствие свидетельств
движения относительно эфира должно проявляться для членов любого порядка по v/c и в своей книге
“Наука и гипотеза” он пишет пассаж, имеющий непосредственное отношение к СТО: “Не существует
абсолютного времени; утверждение, что два промежутка времени равны, само по себе не имеет
смысла, и можно принять его только условно”.
на долю многочисленных последователей Максвелла”1 Впервые уравне- опыта Майкельсона. С помощью математического метода преобразования ние электродинамики движущихся тел предложил Г. Герц в 1890 г. При координат, времени и полей для эфира он обосновывает гипотезу сокра- этом он опирался на гипотезу увлекающуюся движущими телами эфира. В щения, при котором уменьшается расстояние между зарядами в 1/(1-β2)1/2 соответствии с этой гипотезой он видоизменил два уравнения Максвелла, раз1. выбрав вместо обычных производных так называемые субстанциональные Под воздействием новых опытов (Релея (1902), Бреса (1904), Троуто- производные. “Но теория Герца противоречила фундаментальному экспе- на и Нобла (1903) и др.) и с учетом результатов теории Лармора Лоренц рименту Физо по распространению света в движущейся жидкости”2. По обобщает ранее разработанную теорию путем введения двух гипотез: 1) Эйнштейну: “Выход из положения указал Г.А. Лоренц”. По Лоренцу, су- он считает, что размеры всех частиц изменяются в направлении своего ществует всюду неподвижный эфир, в котором движутся электрические движения в 1/(1-β2)1/2 раз и 2) Он полагает, что все силы, которые действу- заряды. В эфире распространяется электромагнитное возмущение, созда- ют между частицами, образующими тело, также изменяются соответст- ваемое зарядами и, в свою очередь, действующее на заряды. На этом осно- вующим образом. Таким образом, он спасает концепцию эфира от оконча- вании он получает новые уравнения для движущихся сред3, которые для тельного краха. неподвижных сред при усреднении превращаются в обычные уравнения Позже Анри Пуанкаре обратился к проблемам, рассмотренным выше. Максвелла. В отличие от Герца Лоренц применил развитую им теорию к В отличие от Лоренца Пуанкаре сразу исходил из принципа относительно- оптическим явлениям в движущихся телах. За исключением результатов сти, который он распространил на оптические явления. В 1905 г. исходя из опыта Майкельсона, он объяснил все известные экспериментальные фак- принципа относительности он уточнил формулы преобразования Лоренца ты (Физо (1853), Респиги и Гука (1858), Клинкерфюса (1870), Роуленда и показал полную инвариантность уравнений Максвелла относительно (1876), Рентгена (1885), Троутона и Нобла (1903) и др.). Что касается опы- преобразований Лоренца (он так их назвал). Следуя принципу относитель- та Майкельсона, то Лоренц как раз и предложил гипотезу сокращения4. ности как общему закону природы, Пуанкаре и пришел к необходимости Стало быть, теория Лоренца (1895 г.) была явно предпочтительна перед исправления преобразований Лоренца для плотности зарядов и скорости. теорией Герца, что впоследствии подтвердилось в экспериментах А.А. Эй- В последующем Пуанкаре на основании принципа относительности выби- хенвальда5. рает математический аппарат теории относительности, который устанав- В 1900 г. Дж. Лармор сделал следующий шаг в развитии электродина- ливает, что преобразования Лоренца образуют группу2. Далее он показы- мики движущихся сред. Он, как и Лоренц, рассматривал электромагнит- вает, что при преобразованиях Лоренца величина “интервала” х2+у2+z2- ные и оптические явления в движущихся телах с позиции электронной c2t2, а также значение Е2-Н2 остаются инвариантными, т.е. он вводит в рас- теории, к развитию которой он имел отношение. Лармор считал, что все смотрение четырехмерное пространство до Г. Минковского. В этом про- тела состоят из заряженных частиц, которые являются особыми точками странстве Пуанкаре представляет группу как поворот осей. Более того, неподвижного эфира. Силы, действующие между частицами, имеют элек- Пуанкаре предвосхищает ОТО Эйнштейна, предполагав влияние принци- тромагнитное происхождение и подчиняются уравнениям Максвелла. Как па относительности на теорию гравитации, выражающем в конечности и Лоренц, Лармор — сторонник гипотезы сокращения в интерпретации скорости распространения силы тяготения и что скорость эта должна рав- 1 1 Эйнштейн А. СНТ. Т. 4. С. 99. Там же. С. 162. 2 2 Эйнштейн А. СНТ. Т. 1. С. 99. Как пишет известный исследователь творчества А. Эйнштейна А. Пайс: “Однако почти наверняка 3 Уже в 1887 г., задолго до Лоренца, Вольдемар Фогт получил преобразование Лоренца с точностью еще до 1905 г. Эйнштейн знал о парижском выступлении Пуанкаре 1900 г. и читал замечания о до масштабного множителя. Как пишет А. Пайс: “Похоже, однако, что в течение длительного Пуанкаре 1898 г. об отсутствии интуитивного понимания равенства двух интервалов времени. До времени Лоренц не подозревал о преобразованиях Фогта”. Очевидно, Лоренц независимо от Фогта 1905 г. Эйнштейн вместе с друзьями по “Академии Олимпия” читал некоторые из работ Пуанкаре пришел к преобразованиям, носящим его имя. Бытует также предположение, что и Лармор раньше общего характера: “В Берне мы вместе с К. Габихтом и Соловиным регулярно устраивали вечера, где Лоренца получил эти преобразования (Со слов А. Фоккера (См.: Пайс А. Указ.кн. С. 124.)). читали и обсуждали произведения философов, главным образом Юма… Чтение Юма, а также 4 Лармор вывел преобразования Лоренца и первым (до Лоренца) связал гипотезу сокращения с этими Пуанкаре и Маха оказали определенное влияние на мое развитие” (См.: Пайс А. Указ. кн. С. 131– преобразованиями. Тремя годами раньше Лоренца (в 1883 г.) ирландский физик Д. Ф. Фицджералд в 132). Как известно, в своем парижском выступлении Пуанкаре указал, что отсутствие свидетельств своей статье “Эфир и атмосфера Земли”, опубликованной в американском журнале “Science”, первым движения относительно эфира должно проявляться для членов любого порядка по v/c и в своей книге предположил гипотезу сокращения, носящей сейчас имя “гипотеза сокращения Фицджералда- “Наука и гипотеза” он пишет пассаж, имеющий непосредственное отношение к СТО: “Не существует Лоренца”. абсолютного времени; утверждение, что два промежутка времени равны, само по себе не имеет 5 Спасский В.И. История физики. – М.: Высшая школа, 1977. Т. II. С. 162–164. смысла, и можно принять его только условно”. 105 106
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- …
- следующая ›
- последняя »