Альберт Эйнштейн

— О, нет! Природа, кажется, устроена гораздо проще, чем мы с тобой думаем, Гроссман. Для нее достаточно с лихвой той математики, которой нас учили в политехникуме…

И внезапно:

— Что ты думаешь об эфире?

— К сожалению, ничего.

— Составил ли ты мнение по поводу опыта Май-кельсона?

— Увы, нет.

— Я думаю об этом неотступно вот уже четыре года.

«Он поклонился, — вспоминал Гроссман, — и продолжал свой путь, даже не протянув мне руки…»

Глава вторая. Загадка эфира

1

Он думал неотступно об эфире и о многих других важных для него вещах. Шел 1905, знаменательный в истории физики год. Столетие, оставшееся позади, было столетием механики, эрой металла, машин и механической картины мира.

Классическая механика — великолепное творение Галилея, Ньютона, Лагранжа — шла от успеха к успеху. Ее расчетами пользовались инженеры и строители, физики и астрономы. Ей повиновалось движение пылинок и звезд. Кто мог бы усомниться в ее неограниченной и абсолютной власти?

Это сомнение закралось еще на заре механического века.

Картина мира классической механики образуется, как известно, из двух основных слагаемых: «пустого» (от материи) пространства и перемещающихся в нем прерывных материальных тел.

Математические расчеты, производимые в рамках этой картины, могли быть вполне практически удобными, но с теоретико-познавательной точки зрения в картине обнаруживались немедленно зияющие пробелы.

Перенесемся на минуту к тем спорам, которые вел в начале XVII века Галилео Галилей.

Ученые мужи, представители средневековой схоластики, оспаривавшие систему мира Коперника, ссылались на то, что если б Земля двигалась, это немедленно сказалось бы на полете птиц, течении облаков, на поведении всех тел, связанных с земной поверхностью. Такого влияния нет, и это-де опровергает учение Коперника. Галилей отвечал, что в трюме равномерно и прямолинейно плывущего корабля бабочка летает совершенно так же, как и на суше. Пассажиры, играющие в мяч на палубе, не замечают, чтобы мяч вел себя иначе, чем это происходит на берегу. Так же точно обстоит дело и при движении Земли, Правда, путь ее вокруг Солнца (и собственной оси) пролегает по кривой, но если брать небольшой отрезок времени, то практически поступательное движение Земли не будет заметно отличаться от равномерного и прямолинейного. И так вот получается, что хотя почва под нашими ногами несется в десятки раз быстрее артиллерийского снаряда, люди не ощущают этого перемещения!

Это было важное открытие — факт независимости законов природы, законов механики от состояния движения [2] той «площадки», на которой разыгрываются механические события. И в полном соответствии с этим фактом уравнения механики Галилея — Ньютона действительно не меняют своей формы оттого, что к скорости изучаемых тел добавляется постоянная скорость «площадки». О какой скорости идет тут речь? Разумеется, о скорости перемещения «площадки» относительно какого-то другого материального объекта. Земля перемещается относительно Солнца, Солнце вместе с Землей и другими планетами несется — об этом догадывался уже Галилей — относительно звезд Млечного Пути (Галактики). Вся Галактическая звездная система, включая Солнце, как мы знаем теперь, мчится относительно других звездных роев, и те, вместе взятые, перемещаются по отношению к соседним скоплениям. Так без конца… Движение же, взятое «само по себе» (то есть безотносительно к материи), скорость «сама по себе» есть бессмыслица, как бессмысленны и абсолютная неподвижность, абсолютный покой. Реально присутствуют лишь относительный покой и относительное движение. Именно об этом говорили факты механики. И это же самое подсказывает тот философский метод, что является высшим обобщением всех фактов реального мира, — метод всеобщего изменения и развития, метод материалистической диалектики природы. «Все изменяется, все движется», — утверждает этот метод. Это должно касаться и простейшей формы движения — равномерного поступательного перемещения.

Подчеркнув правильно относительность движения и покоя, классическая механика вскрыла вместе с тем и нечто большее.

Относительность перемещения тел влечет за собой, очевидно, и равноценность (в механическом смысле) всех равномерно и прямолинейно перемещающихся «площадок» в природе. Это значило, что нельзя приписать любой из «площадок» какую-то особенную, ей одной принадлежащую, «абсолютную» скорость. Напротив, всем площадкам в равной мере соответствует бесконечный набор скоростей [3](в зависимости от того, к какому из бесконечного числа внешних объектов соотносится перемещение). Нельзя, в частности, выделить из многообразия материальных тел некий «привилегированный» объект, приписав ему состояние абсолютного покоя…

Как раз этим и объяснялась — в рамках классической механики — независимость законов природы от состояния движения материи. Законы природы возникали перед взором исследователя как нечто устойчивое и твердое в пестром хаосе относительных скоростей, как нечто господствующее над этим хаосом, цементирующее его в объективно-реальном единстве.