Теория относительности - Эддингтон А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Развитие физики идет вперед, и по мере того как теории внешнего мира выкристаллизовываются, мы часто стремимся элементарные физические величины, определенные операциями измерения, заменить теоретическими величинами, которые, как нам кажется, имеют более фундаментальное значение во внешнем мире. Так например, vis yiya (живая сила) Va »*®2) которую мы можем непосредственно определить на опыте, заменяется обобщенной Энергией, неявно определяемой по свойству сохранения своей величины. Наша задача, таким образом, становится обратной. Мы должны теперь не открывать свойства величины, которую мы обнаружили в природе, но установить, как мы можем обнаружить величину, свойства которой мы заранее постулировали. Такое развитие науки представляется неизбежным, но оно имеет большие недостатки, в особенности в тех случаях, когда нам надо перестраивать теорию. Более полное изучение может показать нам, что в природе нет ничего такого, что в точности обладало бы заданными свойствами; или же может оказаться, что величина, обладающая данными свойствами, полностью гіЬте-рлла свое значение в связи с новыми теоретическими воззре-
Введение
19
ни ЯМИ *). Когда мы решаемся отбросить устаревшую теорию и начинаем строить все заново, то лучше сразу же оставить н всю терминологию, связанную со специальными физическими гипотезами. Физические величины, определяемые измерительными процессами. независимы от какой-либо теории, и только они н образуют настоящий исходный пункт для всякого нового теоретического построения.
После того как мы объяснили способ определения физических величин, читатель вероятно удивится, что мы не приступаем теперь к определению основных физических величин. Ho перечисление всех предосторожностей и оговорок даже при определении столь простой вещи, как длина, является задачей, перед которой мы отступаем. Мы могли бы спасти положение, заявив, что хотя это и очень кропотливая работа, но все же несомненно ведущая прямо к цели, и что физик-экспериментатор знает необходимую процедуру, независимо от нашего описания. Ho здесь рекомендуется быть более осторожным. Я оказался бы в очень большом затруднении, если бы потребовалось экспромптом описать весь ряд операций и вычислений, связанных с измерением длины в IO-15 CM, хотя мы и будем ссылаться, при необходимости, на такую длину, как иа величину, определение которой очевидно. Мы не можем непрестанно заниматься исследованием наших основных положений; мы обращаем особенное внимание лишь на те пункты, где нам кажется, что они не прочны.
Я подвергаю себя опасности быть уличенным как раз в том. что я критикую в старой физике, т. е. в употреблении терминов не имеющих смысла, определяемого измерениями, и в смешивания с физическими величинами посторонних объектов, не являющихся результатами каких-либо мыслимых экспериментов. На это я отвечу следующее — если вы считаете, что такая критика может был полем для плодотворных исследований, то развивайте ее всем® средствами. Я полагаю, что вы, вероятно, сможете оправдать мое IO-15 см, ио, возможно также, и отыщете ряд непреодолимые трудностей в определении такой длины.
*) В п. 59 мы увидим, что как раз последнее произошло с энергией. Мертвая рука устарелой теории продолжает давить нас, так как в этом случае принятая обычно терминология все еще неявно связана с ней. Но; конечно, это является лишь мелким недостатком по сравнению со множеством преимуществ, получаемых от классического обобщения энергии, как определенной ступени К более ПО.ІНОЦ теории.
2*
20
Введение
В последнем случєе вы можете напасть на след чего-то, что приведет к повой точке зрения на природу мира. Действительно, существует подозрение, что неясности, возникшие после открытия квантовых явлений, обязаны молчаливому допущению, что нашн понятия длины и промежутка времени, первоначально полученные из экспериментов, подразумевающих средние эффекты большого числа квантов, могут быть применимы также и к изучению отдельных кваитов. Конечно, понадобится приложить еще много труда, прежде чем обнаружится все ценное в этом критическом исследовании всего экспериментального материала. Теперь же я хочу познакомить вас со всеми сокровищами, которые уже были обнаружены в этой области.
Глава I.
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ.
1. НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ
ОТСЧЕТА.
Наблюдатели, движущиеся различным образом, вводят различные системы отсчета пространства и времени и ни одну из этих систем нельзя призвать более основной, чем другие ’). Нашей задачей сейчас является найти такой метод описания мира, при котором эта неопределенность системы отсчета пространства и времени была бы явно выражена в математическом аппарате теории.
До исследований Эйнштейна не возникало сомнения, что существует «истинное равномерно-текущее время», единственное и универсальное. Движущийся наблюдатель, принимающий отсчет времени, отличный от единственного истинного времени, был, следовательно, введен чем-то в заблуждение, приняв фиктивное время и соответственным образом измененные фиктивные отсчеты пространства. Компенсирующее действие электромагнитных сил и материи, однако, настолько полно, что современная наука еще не знает опыта, который позволял бы отличить истинное время от фиктивного. Ho так как, согласно упомянутому взгляду, несмотря на множество различных фиктивных времен, существует одно истинное время, го тем самым подразумеваются все же какие-то определенные отличия, природа которых, впрочем, не уточняется.
