Тим Харт - Полным ходом. Эстетика и идеология скорости в культуре русского авангарда, 1910–1930

Еще до того, как художники стали изучать влияние скорости на видимую реальность, ученые сделали скорость предметом современного сознания с помощью ключевых теоретических открытий, касающихся времени, пространства и света. Фактически именно наука установила количественно измеримые, зачастую даже наглядные средства для понимания и передачи все возрастающей скорости современности. В то время как художники и поэты вскоре будут использовать скорость на своем пути к абстракции, ученые пошли в противоположном направлении, сосредоточив внимание на этом параметре, чтобы раскрыть и объяснить ранее невидимые аспекты динамичного мира природы.

На протяжении более чем шести столетий ученые исследовали зыбкое понятие скорости. Скорость впервые появилась как устоявшийся, общепринятый термин в XIV веке в Англии, где философы из Мертон-колледжа Оксфордского университета начали использовать скорость как количественный параметр для изучения изменений в скорости движения. Исследование ускорения и скорости продолжалось до XVII века, когда Галилей обратил внимание на те явления, которые для доньютоновского мира в значительной степени оставались физической загадкой. Работая с простым маятником, Галилей сформулировал, как время можно разделить на отдельные, количественно измеримые сегменты, и выяснил, что скорость равняется расстоянию, пройденному маятником за определенный промежуток времени; кроме того, Галилей постулировал, что движение каких-либо объектов – это движение относительно каких-либо других объектов [4] Галилей был одним из первых, кто попытался измерить скорость света. Хотя его попытки не принесли каких-либо значительных результатов, его более позднее открытие спутников Юпитера поспособствовало вычислению первого приблизительного значения скорости света в 1675 году, когда Олаф Кристенсен Рёмер заметил, что затмения на спутниках Юпитера можно наблюдать в различных фазах в зависимости от времени года и переменного расстояния от Земли до Юпитера. Разделив диаметр земной орбиты (186 миллионов миль) на разницу в секундах (996) при наблюдении затмения спутников Юпитера с дальней стороны земной орбиты по сравнению с ближней стороной, Рёмер определил, что свет движется с конечной скоростью примерно 186 300 миль в секунду [Gamov 1961: 75–77]. .

К концу XVII века Ньютон разработал галилеевское понимание движения и относительности значительно более подробно. Он задался вопросом: если концепция относительности Галилея верна, как возможно измерить скорость света и заявить, что эта скорость конечна (что неоднократно предпринималось)? В ответ на этот вопрос Ньютон принял сформулированную Христианом Гюйгенсом в 1678 году теорию светоносного эфира – гипотетической субстанции, предположительно неизвестной жесткой природы, – этот эфир, как считалось, передает колебания света или световые волны, движущиеся в пространстве с конечной скоростью. Ньютон ошибочно заключил, что эфир является неподвижным носителем света, однако из этого предположения и подразумеваемого им взгляда на время и пространство как на нечто абсолютное и неизменное возникли важнейшие понятия движения, света и скорости.

В ньютоновском мире абсолютного времени и пространства скорость была переменной и, следовательно, чисто относительной, в лучшем случае незначительной проблемой. Но эта точка зрения изменилась, когда идеи Ньютона подверглись общей критике. В конце XVIII века Кант оспорил теорию Ньютона об абсолютном объективном времени на том основании, что пространство и время пластичны и зависят от субъективного восприятия. К 1883 году физик Эрнст Мах опроверг ньютоновскую модель абсолютного движения, времени и пространства, подчеркнув, что ей нет места среди быстро развивающихся постулатов современной науки. Примерно в то же время, в 1881 году, физик Альберт Майкельсон и химик Эдвард Морли попытались с помощью интерферометра (оптического устройства, которое использует световые волны для высокоточного измерения расстояний) определить скорость Земли через гипотетический эфир Ньютона. Майкельсон и Морли ожидали, что эфир будет влиять на поток световых волн, движущихся в разных направлениях, но такого вмешательства не произошло, что побудило ученых опровергнуть само существование эфира [5] Хотя они не дошли до отрицания существования эфира, Майкельсон и Морли побудили других ученых объявить эфир не существующей в реальности субстанцией, используемой лишь для объяснения движения света согласно модели абсолютного пространства и времени, – эта модель скоро окажется устаревшей. . Майкельсон и Морли также использовали свой эксперимент с эфиром, чтобы точно определить скорость света в вакууме; они получили постоянную скорость 186 329 миль в секунду независимо от того, движется ли наблюдатель или объект. Таким образом, они пришли к выводу, что скорость света – а не пространство или время – является абсолютной. В одночасье скорость стала достойным (и ценным) объектом научного исследования [6] Кинетическая теория газов возникла в 1870-х, когда физик Людвиг Больцман исследовал термодинамику – механическую теорию тепла. См. [Everdell 1997: 47–62]. .

Работа Майкельсона – Морли об эфире и скорости света, наряду с другими теоретическими достижениями, такими как сделанное в 1902 году предположение Анри Пуанкаре о том, что абсолютного пространства, абсолютного времени и эфира не существует, позволила Эйнштейну в 1905 году сформулировать специальную теорию относительности. Подобно Майкельсону и Морли, Эйнштейн предположил, что постоянна скорость света, а не пространство или время и что именно скорость света является максимальной скоростью во Вселенной [Everdell 1997:235] [7] За специальной теорией относительности вскоре последовали другие революционные исследования, например уравнение Эйнштейна Е=тс2, которое означает, что энергия объекта равна его инертной массе, умноженной на квадрат скорости света. . Разрабатывая свое понятие относительности, Эйнштейн представлял, как время будет искажаться в быстро движущейся «инерциальной системе отсчета», такой как высокоскоростной поезд в гипотетический момент его приближения к скорости света. Если бы человек, путешествующий в этом поезде, удалялся бы от часов, он теоретически мог бы заметить замедление времени на часах или, если бы поезд достиг скорости света, отсутствие какого-либо изменения времени. Следовательно, утверждал Эйнштейн, время относительно [8] В выводах своей работы 1905 года Эйнштейн утверждал, что часы должны быть синхронизированы таким образом, чтобы учитывать постоянную скорость света и незначительные изменения во времени, необходимые свету, чтобы пройти от своего источника (часов) к тем, кто следит за временем. Подробнее о работе Эйнштейна с часами см. [Galison 2003]. .