* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
353 ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ 354 ставляла физиков этого века искать подтвер ждения или опровержения его на других яв лениях, с точки зрения того времени—не чи сто или вовсе не механических, напр. опти ческих, электрических и т. п., но к-рые мож но было бы пытаться объяснить и механиче ски. 19 век создает теорию эфира, сначала упругого (Френель, Нейман), затем электро магнитного (Фарадей, Максвелл, Герц, Ло ренц и др.). В различных теориях эфир поразному связан с материей. Теории Лоренца и Герца представляют в этом отношении две взаимно исключающие крайности. По Лорен цу эфир свободно проникает материю. Мате рия в движении совсем ни в какой мере не увлекает за собой эфира. Эфир, не участвую щий в движении материи, естественно свя зывается с тем абсолютным пространством, по отношению к которому прямолинейное и равномерное движение не меняет законов чисто механич. явлений. Но теория Лоренца приходит к выводу, что принцип относитель ности Галилея-Ньютона к явлениям оптичес ким или электромагнитным не применим. По этому соответствующим оптич.или электрич. опытом можно было бы пытаться обнаружить поступательное равномерное движение отно сительно эфира. Образцом такого опыта яв ляется знаменитый опыт Майкельсона. Он состоит в следующем: интерферометр (см.) Майкельсона устанавливается так, чтобы на правление SP совпало с направлением дви жения земли в ее вращении вокруг солнца; при этом наблюдатель видит нек-рую ин терференционную картину. Затем весь при бор поворачивается на 90°, так что с напра влением движения земли совпадает линия MQ. С точки зрения классич. теории долж но произойти смещение полос интерферен ции, равное где I — длина плеча интерферометра SP, предполагаемая равной MQ, А—длина свето вой волны, v-—скорость земли относительно эфира, е—скорость света и d—расстояние между 2 полосами интерференции. Ожида емое смещение достаточно велико для того, чтобы его можно было наблюдать. К а к пер вые наблюдения Майкельсона (1888 г.), так и сравнительно более поздние его повторе ния (1926 г.) привели к выводу, что ожидае мого смещения полос не наблюдается. Теория Герца, наоборот, связывает материю с эфи ром. Эфир полностью участвует в движении материи. Вследствие этого оптическими или электрическими экспериментами, производи мыми внутри движущегося тела, движения его относительно других тел обнаружить нельзя; принцип Галилея-Ньютона должен быть справедлив. На примере этих двух теорий видно, что принцип относительности по содержанию •своему должен иметь для всей физики весь ма большое значение. В этом обстоятельстве кроется причина, почему именно электроди намика движущихся тел и привела в 1905 г. к созданию т. н. специальной теории отно сительности, заменяющей классич. принцип Галилея-Ньютона. Теория Герца в нек-рых своих выводах согласна с опытом (напр. вы шеупомянутый опыт Майкельсона), в других т. э. т. XV. резко ему противоречит. Электронная теория Лоренца лучше согласуется с опытом, все же она в своем первоначальном виде не все гда оказывается правильной (тот ж е опыт Майкельсона). С добавлением гипотезы (ги потеза Лоренца и Фицджеральда) о сокра щении размеров тел по направлению движе ния в о т н о ш е н и и ] / l — , где v — скорость тела и с—скорость света, теория Лоренца объясняла для движущихся тел все опыты, известные к началу нашего столетия. Весьма важно отметить, что теория Лоренца вместе с гипотезой о сокращении тел по направле нию движения привела к ряду выводов, вы звавших переоценку основных положений классич. механики. Мы отметим из них сле дующие. 1) Электромагнитный эфир как ос нова для абсолютной координатной системы оказывается н е у л о в и м ы м при расчетах электромагнитных явлений; им нужно поль зоваться, но вследствие сокращения тел по направлению движения всякая экспери ментальная попытка обнаружить его зара нее обречена на неудачу. 2) В двух системах К и К&, двигающихся относительно эфира прямолинейно и равномерно, но с различ ными скоростями, соотношения между элек трич. силами Е и Е& и магнитными Н и М& вовсе не определены выражениями (2), а более сложными; если движение К& относи тельно К параллельно оси X и относитель ная скорость движения будет v , то для электрич. силы например имеем: x Е& = Е ; Е&у~Е - v H ; E& = E + { v H . 3) Весьма удобным при расчетах электромаг нитных явлений в координатной системе, двигающейся относительно эфира со скоро стью v , оказывается введение вместо абсо лютного времени t времени t + = %&&, где х—абсцисса; время t&, разное в различных местах пространства, Лоренц назвал «мест ным» временем. 4) Поток лучистой энергии может быть рассматриваем как количество движения и при расчетах движения излучаю щих или поглощающих лучистую энергию тел должен быть принят в соображение ря дом с обыкновенным механическим количе ством движения. Эйнштейну удалось показать, что эти вы воды теории Лоренца можно облечь в значи тельно более простую и понятную форму, если пересмотреть классич. представления физиков о времени и пространстве. Измерен ная длина тела, измеренный промежуток времени или установление момента одновре менности в различных местах пространства получаются в физике как результат физич. манипуляций над вещественными телами. Основным и неизбежным посредником для установления одновременности двух собы тий является свет, и физич. понятие об одно временности становится определенным толь ко при допущении, что скорость света д. б. величиной постоянной во всех движущих ся прямолинейно и равномерно друг отно сительно друга координатных системах; эта скорость для материи д. б. предельной ско ростью; при переходе от одной системы К к другой К& ф-лы преобразования (1) и (3) д. б. х х у x 3 Z Z x y x 12