ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
146
147
 ðàáîòå î áðîóíîâñêîì äâèæåíèè (1905ã) Ýéíøòåéí äàåò
îáúÿñíåíèå ýòîìó ÿâëåíèþ, êîòîðîå áûëî îáíàðóæåíî
àíãëèéñêèì áîòàíèêîì Áðîóíîì åùå â 1827ã. Ïîëó÷åííàÿ
àâòîðîì ôîðìóëà (îäíîâðåìåííî ýòîé ïðîáëåìîé çàíèìàëñÿ
íåìåöêèé ó÷åíûé Ã.Ñìîëóõîâñêèé) ôîðìóëà Ýéíøòåéíà
Ñìîëóõîâñêîãî ïîçâîëÿëà ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿòü
ðàçìåðû ìîëåêóë è èõ êîíöåíòðàöèþ. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ýòà ðàáîòà
Ýéíøòåéíà (è Ñìîëóõîâñêîãî) óòâåðäèëà ìîëåêóëÿðíî-
êèíåòè÷åñêóþ òåîðèþ îêîí÷àòåëüíî. Ýêñïåðèìåíòàëüíî
ïîëó÷åííàÿ ôîðìóëà áûëà ïðîâåðåíà â 1909 ã ôðàíöóçñêèì
ôèçèêîì Ïåððåíîì.
30 èþíÿ 1905 ã. Ýéíøòåéí çàâåðøèë òðåòüþ ðàáîòó Ê
ýëåêòðîäèíàìèêå äâèæóùèõñÿ òåë è îòïðàâèë åå â æóðíàë
Annalen der Physik. Ýòà äàòà ñ÷èòàåòñÿ ìîìåíòîì ñîçäàíèÿ òîé
òåîðèè, êîòîðàÿ ïîëó÷èëà íàçâàíèå Ñïåöèàëüíàÿ òåîðèÿ
îòíîñèòåëüíîñòè (ÑÒÎ) è êîòîðàÿ óòâåðäèëà íîâûå
ïðåäñòàâëåíèÿ î ñâîéñòâàõ ïðîñòðàíñòâà, âðåìåíè è äâèæåíèè.
Ïðèäÿ íà ñìåíó íüþòîíîâñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì îá îñíîâàõ ìèðà,
ÑÒÎ âìåñòå ñ ýëåêòðîäèíàìèêîé Ôàðàäåÿ Ìàêñâåëëà çàâåðøèëà
ïîñòðîåíèå íîâîé, ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîé êàðòèíû ìèðà.
 îñíîâó ñâîèõ ðàññóæäåíèé À. Ýéíøòåéí ïîëîæèë äâà
ïîñòóëàòà, êîòîðûå ñëåäóþò èç îïûòíûõ ôàêòîâ.
Ïåðâûé ïîñòóëàò: íåëüçÿ îáíàðóæèòü àáñîëþòíîå äâèæåíèå
èëè ïîêîé èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà, íàáëþäàÿ âíóòðè íåå
ëþáîå ôèçè÷åñêîå ÿâëåíèå. Äðóãèìè ñëîâàìè, âñå ôèçè÷åñêèå
ïðîöåññû âî âñåõ ÈÑÎ ïðè îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ ïðîòåêàþò
îäèíàêîâî, çàêîíû ïðèðîäû âî âñåõ ÈÑÎ äåéñòâóþò îäèíàêîâî.
Îäíîâðåìåííî À. Ýéíøòåéí ââîäèò â íàóêó ïðåäñòàâëåíèå î
ìàòåðèàëüíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, â òîì ÷èñëå è ñâåòà.
Äî ýòîãî ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå ðàññìàòðèâàëîñü êàê îñîáîå
ñîñòîÿíèå ñïåöèôè÷åñêîé ñðåäû, çàïîëíÿþùåé âñå ìèðîâîå
ïðîñòðàíñòâî è ñ êîòîðîé ìîæíî áûëî áû ñâÿçàòü àáñîëþòíóþ
ñèñòåìó îòñ÷åòà (ÑÎ) - ýëåêòðîìàãíèòíîãî ýôèðà. Íî íè â îäíîì
îïûòå ýôèð íå óäàâàëîñü îáíàðóæèòü. Ïðèçíàâàÿ ìàòåðèàëüíîñòü
ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, Ýéíøòåéí îòêàçûâàåòñÿ îò
èñïîëüçîâàíèÿ ýôèðà êàê íîñèòåëÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.
Âòîðîé ïîñòóëàò óòâåðæäàåò, ÷òî ñêîðîñòü
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â âàêóóìå íå çàâèñèò îò ñêîðîñòè
äâèæåíèÿ èñòî÷íèêà âîëí èëè ïðèåìíèêà èõ. Ýòà ñêîðîñòü
îêàçûâàåòñÿ ïðåäåëüíîé äëÿ ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè.
Èñõîäÿ èç ýòèõ ïîñòóëàòîâ, Ýéíøòåéí ïîêàçàë, ÷òî, â
îòëè÷èå îò êëàññè÷åñêîé ôèçèêè, êîòîðàÿ îñíîâàíà íà ïðèíöèïå
äàëüíîäåéñòâèÿ (áåñêîíå÷íî áûñòðîé ïåðåäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ-
èíôîðìàöèè), íîâàÿ ôèçèêà èñõîäèò èç ïðèíöèïà
áëèçêîäåéñòâèÿ-ïåðåäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ îò òî÷êè ê òî÷êå ñ
êîíå÷íîé ñêîðîñòüþ, ìàêñèìàëüíîé â âàêóóìå.
Èç ïîñòóëàòîâ Ýéíøòåéíà ñëåäîâàëî, ÷òî ðÿä ôèçè÷åñêèõ
âåëè÷èí, êîòîðûå â ìåõàíèêå Íüþòîíà ñ÷èòàëèñü àáñîëþòíûìè
(âî âñåõ ÈÑÎ ýòè âåëè÷èíû èìåëè ñîîòâåòñòâåííî îäíî è òî æå
÷èñëåííîå çíà÷åíèå), íà ñàìîì äåëå ÿâëÿþòñÿ îòíîñèòåëüíûìè,
ò.å. ÷èñëåííîå çíà÷åíèå, íàïðèìåð, äëèíû, äëèòåëüíîñòè, ñèëû è
ò.ä., çàâèñèò îò óñëîâèé èçìåðåíèÿ ýòèõ âåëè÷èí.
Îïèðàÿñü íà ïîñòóëàòû, Ýéíøòåéí âûâîäèò íîâûå ôîðìóëû
ïðåîáðàçîâàíèÿ êîîðäèíàò è âðåìåíè ïðè ïåðåõîäå îò îäíîé ÈÑÎ
ê äðóãîé, äâèæóùåéñÿ îòíîñèòåëüíî ïåðâîé ñ íåêîòîðîé
ñêîðîñòüþ.
Èç ýòèõ ôîðìóë, íàçûâàåìûõ ôîðìóëàìè Ëîðåíöà, ñëåäóåò
íå òîëüêî îòíîñèòåëüíîñòü êîîðäèíàò, íî è âðåìåíè, ýòî
ïðèíöèïèàëüíî íîâûé ðåçóëüòàò, ïîëó÷åííûé â ÑÒÎ. Îäíàêî,
íåâåðíî ðàñõîæåå óòâåðæäåíèå, ÷òî «ÑÒÎ âñå ñäåëàëà
îòíîñèòåëüíûì». Íå ìîæåò ñóùåñòâîâàòü ôèçè÷åñêàÿ òåîðèÿ, â
êîòîðîé íåò àáñîëþòíûõ, èíâàðèàíòíûõ âåëè÷èí. Èìåííî òàêèå
âåëè÷èíû îïðåäåëÿþò íå÷òî, ÷òî íå èçìåíèòñÿ äàæå ïîñëå
óòî÷íåíèÿ òåîðèè. Íà èíâàðèàíòàõ áàçèðóåòñÿ îñíîâíîå
ñîäåðæàíèå è ÑÒÎ. Òàêîé èíâàðèàíòíîé (àáñîëþòíîé, îäè-
íàêîâîé) âî âñåõ ÈÑÎ âåëè÷èíîé ÿâëÿåòñÿ è ñêîðîñòü
ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí (ñâåòà) â âàêóóìå, äëèíà ïîêîÿùåãîñÿ
òåëà, äëèòåëüíîñòü ïðîöåññà, íåïîäâèæíîãî â äàííîé ñèñòåìå
îòñ÷åòà.
Íàðÿäó ñ óêàçàííûìè âûøå èíâàðèàíòàìè ÑÒÎ, â íå¸
ââîäÿòñÿ è íîâûå èíâàðèàíòíûå âåëè÷èíû. Îäíîé èç òàêèõ
âåëè÷èí ÿâëÿåòñÿ èíòåðâàë, êîòîðûé ñâÿçûâàåò ïðîñòðàíñòâåííûå
 ðàáîòå î áðîóíîâñêîì äâèæåíèè (1905ã) Ýéíøòåéí äàåò Âòîðîé ïîñòóëàò óòâåðæäàåò, ÷òî ñêîðîñòü
îáúÿñíåíèå ýòîìó ÿâëåíèþ, êîòîðîå áûëî îáíàðóæåíî ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí â âàêóóìå íå çàâèñèò îò ñêîðîñòè
àíãëèéñêèì áîòàíèêîì Áðîóíîì åùå â 1827ã. Ïîëó÷åííàÿ äâèæåíèÿ èñòî÷íèêà âîëí èëè ïðèåìíèêà èõ. Ýòà ñêîðîñòü
àâòîðîì ôîðìóëà (îäíîâðåìåííî ýòîé ïðîáëåìîé çàíèìàëñÿ îêàçûâàåòñÿ ïðåäåëüíîé äëÿ ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè.
íåìåöêèé ó÷åíûé Ã.Ñìîëóõîâñêèé) ôîðìóëà Ýéíøòåéíà Èñõîäÿ èç ýòèõ ïîñòóëàòîâ, Ýéíøòåéí ïîêàçàë, ÷òî, â
Ñìîëóõîâñêîãî ïîçâîëÿëà ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿòü îòëè÷èå îò êëàññè÷åñêîé ôèçèêè, êîòîðàÿ îñíîâàíà íà ïðèíöèïå
ðàçìåðû ìîëåêóë è èõ êîíöåíòðàöèþ. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ýòà ðàáîòà äàëüíîäåéñòâèÿ (áåñêîíå÷íî áûñòðîé ïåðåäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ-
Ýéíøòåéíà (è Ñìîëóõîâñêîãî) óòâåðäèëà ìîëåêóëÿðíî- èíôîðìàöèè), íîâàÿ ôèçèêà èñõîäèò èç ïðèíöèïà
êèíåòè÷åñêóþ òåîðèþ îêîí÷àòåëüíî. Ýêñïåðèìåíòàëüíî áëèçêîäåéñòâèÿ-ïåðåäà÷è âçàèìîäåéñòâèÿ îò òî÷êè ê òî÷êå ñ
ïîëó÷åííàÿ ôîðìóëà áûëà ïðîâåðåíà â 1909 ã ôðàíöóçñêèì êîíå÷íîé ñêîðîñòüþ, ìàêñèìàëüíîé â âàêóóìå.
ôèçèêîì Ïåððåíîì. Èç ïîñòóëàòîâ Ýéíøòåéíà ñëåäîâàëî, ÷òî ðÿä ôèçè÷åñêèõ
30 èþíÿ 1905 ã. Ýéíøòåéí çàâåðøèë òðåòüþ ðàáîòó Ê âåëè÷èí, êîòîðûå â ìåõàíèêå Íüþòîíà ñ÷èòàëèñü àáñîëþòíûìè
ýëåêòðîäèíàìèêå äâèæóùèõñÿ òåë è îòïðàâèë åå â æóðíàë (âî âñåõ ÈÑÎ ýòè âåëè÷èíû èìåëè ñîîòâåòñòâåííî îäíî è òî æå
Annalen der Physik. Ýòà äàòà ñ÷èòàåòñÿ ìîìåíòîì ñîçäàíèÿ òîé ÷èñëåííîå çíà÷åíèå), íà ñàìîì äåëå ÿâëÿþòñÿ îòíîñèòåëüíûìè,
òåîðèè, êîòîðàÿ ïîëó÷èëà íàçâàíèå Ñïåöèàëüíàÿ òåîðèÿ ò.å. ÷èñëåííîå çíà÷åíèå, íàïðèìåð, äëèíû, äëèòåëüíîñòè, ñèëû è
îòíîñèòåëüíîñòè (ÑÒÎ) è êîòîðàÿ óòâåðäèëà íîâûå ò.ä., çàâèñèò îò óñëîâèé èçìåðåíèÿ ýòèõ âåëè÷èí.
ïðåäñòàâëåíèÿ î ñâîéñòâàõ ïðîñòðàíñòâà, âðåìåíè è äâèæåíèè. Îïèðàÿñü íà ïîñòóëàòû, Ýéíøòåéí âûâîäèò íîâûå ôîðìóëû
Ïðèäÿ íà ñìåíó íüþòîíîâñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì îá îñíîâàõ ìèðà, ïðåîáðàçîâàíèÿ êîîðäèíàò è âðåìåíè ïðè ïåðåõîäå îò îäíîé ÈÑÎ
ÑÒÎ âìåñòå ñ ýëåêòðîäèíàìèêîé Ôàðàäåÿ Ìàêñâåëëà çàâåðøèëà ê äðóãîé, äâèæóùåéñÿ îòíîñèòåëüíî ïåðâîé ñ íåêîòîðîé
ïîñòðîåíèå íîâîé, ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîé êàðòèíû ìèðà. ñêîðîñòüþ.
 îñíîâó ñâîèõ ðàññóæäåíèé À. Ýéíøòåéí ïîëîæèë äâà Èç ýòèõ ôîðìóë, íàçûâàåìûõ ôîðìóëàìè Ëîðåíöà, ñëåäóåò
ïîñòóëàòà, êîòîðûå ñëåäóþò èç îïûòíûõ ôàêòîâ. íå òîëüêî îòíîñèòåëüíîñòü êîîðäèíàò, íî è âðåìåíè, ýòî
Ïåðâûé ïîñòóëàò: íåëüçÿ îáíàðóæèòü àáñîëþòíîå äâèæåíèå ïðèíöèïèàëüíî íîâûé ðåçóëüòàò, ïîëó÷åííûé â ÑÒÎ. Îäíàêî,
èëè ïîêîé èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû îòñ÷åòà, íàáëþäàÿ âíóòðè íåå íåâåðíî ðàñõîæåå óòâåðæäåíèå, ÷òî «ÑÒÎ âñå ñäåëàëà
ëþáîå ôèçè÷åñêîå ÿâëåíèå. Äðóãèìè ñëîâàìè, âñå ôèçè÷åñêèå îòíîñèòåëüíûì». Íå ìîæåò ñóùåñòâîâàòü ôèçè÷åñêàÿ òåîðèÿ, â
ïðîöåññû âî âñåõ ÈÑÎ ïðè îäèíàêîâûõ óñëîâèÿõ ïðîòåêàþò êîòîðîé íåò àáñîëþòíûõ, èíâàðèàíòíûõ âåëè÷èí. Èìåííî òàêèå
îäèíàêîâî, çàêîíû ïðèðîäû âî âñåõ ÈÑÎ äåéñòâóþò îäèíàêîâî. âåëè÷èíû îïðåäåëÿþò íå÷òî, ÷òî íå èçìåíèòñÿ äàæå ïîñëå
Îäíîâðåìåííî À. Ýéíøòåéí ââîäèò â íàóêó ïðåäñòàâëåíèå î óòî÷íåíèÿ òåîðèè. Íà èíâàðèàíòàõ áàçèðóåòñÿ îñíîâíîå
ìàòåðèàëüíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, â òîì ÷èñëå è ñâåòà. ñîäåðæàíèå è ÑÒÎ. Òàêîé èíâàðèàíòíîé (àáñîëþòíîé, îäè-
Äî ýòîãî ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå ðàññìàòðèâàëîñü êàê îñîáîå íàêîâîé) âî âñåõ ÈÑÎ âåëè÷èíîé ÿâëÿåòñÿ è ñêîðîñòü
ñîñòîÿíèå ñïåöèôè÷åñêîé ñðåäû, çàïîëíÿþùåé âñå ìèðîâîå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí (ñâåòà) â âàêóóìå, äëèíà ïîêîÿùåãîñÿ
ïðîñòðàíñòâî è ñ êîòîðîé ìîæíî áûëî áû ñâÿçàòü àáñîëþòíóþ òåëà, äëèòåëüíîñòü ïðîöåññà, íåïîäâèæíîãî â äàííîé ñèñòåìå
ñèñòåìó îòñ÷åòà (ÑÎ) - ýëåêòðîìàãíèòíîãî ýôèðà. Íî íè â îäíîì îòñ÷åòà.
îïûòå ýôèð íå óäàâàëîñü îáíàðóæèòü. Ïðèçíàâàÿ ìàòåðèàëüíîñòü Íàðÿäó ñ óêàçàííûìè âûøå èíâàðèàíòàìè ÑÒÎ, â íå¸
ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, Ýéíøòåéí îòêàçûâàåòñÿ îò ââîäÿòñÿ è íîâûå èíâàðèàíòíûå âåëè÷èíû. Îäíîé èç òàêèõ
èñïîëüçîâàíèÿ ýôèðà êàê íîñèòåëÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí. âåëè÷èí ÿâëÿåòñÿ èíòåðâàë, êîòîðûé ñâÿçûâàåò ïðîñòðàíñòâåííûå
146 147
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- …
- следующая ›
- последняя »
