Курт Хюбнер - Истина мифа

Если в лаборатории, которая движется равномерно и прямолинейно и тем самым представляет собой инерционную систему, происходит измерение скорости света в ходе соответствующего эксперимента, то ожидаемый результат должен существенно отличаться от того, который получается в лаборатории, движущейся в направлении распространения света или противоположном. Если она движется в направлении распространения света, то его измеряемая скорость должна быть меньше, чем при измерении в лаборатории, движущейся навстречу ему, подобно тому как если мы сидим в вагоне поезда и перегоняющий нас поезд движется относительно нас медленнее, чем идущий навстречу. В таком случае в противоположность утверждению Ньютона о равноправии всех инерционных систем, согласно которому законы природы неизменны во всех подобных системах, следовало было бы допустить, что наблюдатели в различных системах придут к различным результатам по поводу скорости света и тем самым по поводу закона его распространения. Известны две основные и противостоящие друг другу попытки разрешить это противоречие. Первая связана с Лоренцем и Фицжеральдом, вторая — с Эйнштейном. Первоначально обе стороны были согласны в том, что таким образом сформулированное и на

первый взгляд проясняющее ожидание не оправдается и различие в скорости распространения света в различных инерционных системах никогда не будет зафиксировано.

Они, однако, давали противоположные объяснения данного положения дел. Допустим, к примеру, что мы находимся в прямолинейно и равномерно движущейся лаборатории и измеряем скорость света, который движется нам навстречу. Тогда, согласно Лоренцу и Фицжеральду, благодаря движению лаборатории возникает так называемый эфирный ветер. Этот эфирный ветер вызывает противодействующие силы, которые так сокращают все размеры и расстояния в направлении движения, что это компенсирует ожидаемое замедление скорости света. Эйнштейн мыслил совершенно иначе.

Хотя и он допускал сокращение размеров тел, он относил это не к действию каких-либо сил, а к изменению пространственновременной структуры.

Согласно его концепции, мы более не можем исходить из всегда неизменных евклидового пространства и мирового времени, а должны положить в основание универсума различные пространственно-временные метрики. Они приводят к тому, что в разных инерционных системах действуют разные пространственно-временные масштабы, однако законы природы, в том числе и распространения света, принимают везде одинаковый вид. В отличие от этого Лоренц и Фицжеральд преодолевали указанное противоречие тем, что они отбрасывали понятие равноправия всех инерционных систем и тем самым жертвовали одной из частей противоречия. Так, действие противодействующих сил эфирного ветра должно де-факто вести к тому, что различие скорости света в различных инерционных системах не поддается измерению; в действительности же для Лоренца и Фицжеральда существуют такие инерционные системы, которые выделены по отношению к остальным, то есть покоящиеся в отношении эфира и сохраняющие скорость света постоянной величиной даже без сокращения размеров. Эйнштейн, напротив, твердо придерживался равноправия всех инерционных систем; хотя пространственно-временные отношения и тем самым расстояния и размеры тел могут, как он полагал, быть абсолютно различными для разных инерционных систем, однако эта относительность пространства и времени состоит лишь в том, что ни одна из систем не может претендовать на сохранение истинных и будто бы неподдельных размеров тел и лелеять свое преимущество перед остальными. Благодаря этому Эйнштейн, в противоположность Лоренцу и Фицжеральду, не отказался ни от одной части противоречия: ни от равноправия всех инерционных систем, ни от теории Максвелла, но обе, как он полагал, истинным образом соединил друг с другом; для этого он в то же время пожертвовал кое-чем другим, а именно ставшими классическими представлениями о пространстве и времени. Необходимо подчеркнуть,

что знаменитый эксперимент Майкельсона—Морли, подтверждавший постоянство скорости света для движущихся по отношению друг к другу инерционных систем, исходя из данных рассуждений, не играл сколько-нибудь значимой роли. Он также не мог быть использован в качестве experimentum crucis, но в определенном смысле оправдывал обе концепции; различие состояло лишь в том, что ему каждый давал свою интерпретацию. Для истории науки, в которой experimentum crucis играет значительно меньшую роль, чем полагает большинство современных философов науки, он являлся как раз типичным примером, как это показывает и наше предшествующее рассмотрение. И точно так же очерченная нами идея Эйнштейна, положенная в основание специальной теории относительности и служившая ее формированию, вовсе не имела необходимого экспериментального обоснования, даже если и не находилась в противоречии с опытом.

Что же, если не эмпирические основания, побудило Эйнштейна никоим образом не отбрасывать классическое положение о равноправии всех инерционных систем и вместе с тем принести ему в жертву классическую идею пространства и времени, а не поступить наоборот, как Лоренц и Фицжеральд? Ответ гласит: для этого у него было два основания, первое — метафизического, а второе — теоретико-познавательного характера. Метафизическим основанием служила его глубоко религиозная убежденность, что природа отражает божественную гармонию и тем самым обнаруживает всепроникающую, умопостигаемую, логическую связь. Эта гармония должна быть найдена также и в физике. И потому обнаруживаемое в ней противоречие двух столь значительных и подтверждаемых теорий, как классическая механика и максвелловская теория света, не может быть преодолено просто предпочтением принципов одной из них за счет принципов другой. Эйнштейн верил, что в его специальной теории относительности примиряются обе теории, что и было внутренним основанием для признания ее истинной. Необходимое при этом жертвование классическим представлением о пространстве и времени казалось ему, как и Маху, обоснованным в силу теоретикопознавательного убеждения, согласно которому идеи абсолютного времени и пространства, лежащие в основе лоренц-фицжеральдовской теории эфира, не могут быть предметом опыта и потому должны быть отброшены как простые фикции. Не требуется какого-то особенного доказательства того, что в теории относительности также обнаруживается фундаментальный образ картезианской онтологии, специфическое разделение на внешний, определяемый физикой мир объектов и относящийся к субъективности внутренний мир. И так же нетрудно увидеть, что метафизика Эйнштейна происходит из того же исторического контекста, который роднит между собой картезианскую и ньютоновскую метафизику. Мысль о некоторой соединяющей все воедино, логической и разумной связи как выражении математической мировой гармонии была характерна именно для Ренессанса и имеет в нем свои исторические корни. И Кеплер, и Галилей жили в мире образов, определяемом этой идеей.