Алексей Алексеевич Тяпкин Анатолий Сергеевич Шибанов Пуанкаре Жизнь замечательных людей
жүктеу/скачать 1.95 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 72 Введенное Пуанкаре преобразование, более общее, чем преобразование Лоренца. 73
67В 1832 году Фарадей пришел к выводу, что магнитное воздействие и электрическая индукция должны распространяться в пространстве с конечной скоростью в виде волн. Но, сознавая, насколько его взгляды опережают существовавшие тогда научные представления, он не стал публиковать свою идею об электромагнитных волнах, а направил в Королевское общество запечатанный конверт с надписью «Новые воззрения, подлежащие хранению в архивах Королевского общества». Только через 106 лет конверт был обнаружен в бумагах архива и вскрыт в присутствии видных английских ученых. 68На самом же деле затруднения классической физики состояли вовсе не в использовании преобразований Галилея, а в непонимании того обстоятельства, что необходимо отказаться от галилеевского принципа относительности, от инвариантности законов физики относительно этих преобразований. 69Книги Э. Бутру «О случайности законов природы» и «Об идее закона природы в современной науке и философии» были изданы в 1874 и в 1895 годах. Они пользовались такой популярностью у философов-идеалистов, что известный философ Ш. Ренувье посвятил их автору одно из своих сочинений. 70Мадам Борель, дочь П. Аппеля, со временем завоевывает известность во французской литературе под псевдонимом Камиллы Марбо. 71В годы второй мировой войны Э. Борель был участником движения Сопротивления во Франции и был награжден медалью Сопротивления. 72Введенное Пуанкаре преобразование, более общее, чем преобразование Лоренца. 73Не все немецкие ученые страдали таким узким национальным честолюбием и эгоизмом. Д. Гильберт, усомнившись в истинности утверждений, провозглашаемых этим «Манифестом 93-х», отказался поставить под ним свою подпись, за что был подвергнут общему осуждению. В 1917 году, когда он выступил со статьей, посвященной памяти Гастона Дарбу, разгневанная толпа студентов собралась перед его домом, требуя, чтобы Гильберт отрекся от своей статьи и уничтожил все копии. 74Зато многократно цитировалось и цитируется другое высказывание Лоренца, приведенное в упоминавшемся сборнике работ классиков релятивизма, изданном в Германии. К основной статье Лоренца 1904 года в нем добавлено примечание, датированное 1912 годом, в котором есть следующие слова: «Можно заметить, что в этой статье мне не удалось в полной мере получить формулы преобразования теории относительности Эйнштейна… Заслуга Эйнштейна состоит в том, что он первый высказал принцип относительности в виде всеобщего, строгого и точно действующего закона». Неизвестно, откуда был взят издателями сборника этот текст, но в публикациях Лоренца таких утверждений не появлялось. По-видимому, примечание было получено специально к данному сборнику. 75Сам Эйнштейн с восторгом отзывался о книге Паули, но ни разу не высказал своего отношения к оценке фундаментальной работы Пуанкаре. 76Связанные с этим новые интересные данные приведены в статье Визгина В.П. «К истории открытия уравнений гравитаций (Эйнштейн и Гильберт)». — «ист. — мат. исследования», 1980, вып. 25, с. 261–265. А также в статье Ирмэн Дж., Гилмор К. «Эйнштейн и Гильберт: два месяца из истории общей относительности». — «Arch. Hist. Exact Sci», 1978, т. 19, с. 291–308. 77При этом не принималось во внимание следующее существенное замечание де Бройля: «Однако блестящий успех Эйнштейна не дает нам права забывать о том, что проблема относительности была еще ранее глубоко проанализирована светлым умом Пуанкаре и что именно Пуанкаре внес существенный вклад в будущее решение этой проблемы. Без Лоренца и Пуанкаре Эйнштейн не смог бы достичь успеха». 78Это замечание Борну следовало бы отнести и на свой счет. В 1921 году он написал книгу под названием «Теория относительности Эйнштейна», которая затем неоднократно переиздавалась во многих странах. Но ни в одном издании автор не отразил должным образом значение работ предшественников Эйнштейна. 79За все предыдущие 50 лет своей жизни Эйнштейн ни разу не выступил с оценкой этого фундаментального исследования Пуанкаре по теории относительности. 80В свою очередь, Эйнштейн в тех немногих высказываниях, в которых он упоминает имя Пуанкаре, уважительно отзывается о нем как об «оригинальном и глубоком мыслителе». Обсуждая проблему соотношения геометрии и физики в форме дискуссии между Пуанкаре и американским философом Рейхенбахом, он затем прерывает ее следующим замечанием: «Уважение, внушаемое автору этих строк превосходством Пуанкаре как мыслителя, и признание достоинств его литературного стиля не позволяют продолжать этот спор в том же духе». 81Уже после создания общей теории относительности Эйнштейн избрал явно тупиковое направление, посвятив почти сорок лет своей жизни проблеме геометризации электромагнитного и гравитационного полей, что обернулось трагедией всей его остальной жизни. Это крупнейшее заблуждение выдающегося ученого вызвано еще отсутствием полной ясности в проблеме соотношения геометрии и физики, по которой Эйнштейн вел лишь заочную дискуссию с рано ушедшим из жизни Пуанкаре. 1 Лишь в последние годы положение начинает несколько исправляться, и имя Пуанкаре как одного из основоположников специальной теории относительности упоминается наряду с именами Эйнштейна и Лоренца. 2 Первая Всемирная выставка состоялась в 1851 году в Лондоне, вторая — в 1855 году в Париже, третья — в 1862 году снова в Лондоне. 3 Поль Ксардель дослужился даже до чина генерала. 4 Имеются в виду стереотомия и геометрия. 5 Имеется в виду первое место, второе Пуанкаре занимал некоторое время после поступления в Политехническую школу. 6 То есть по астрономии. 7 Условное сокращение, применяемое во Франции для наименования учащихся Политехнической школы. 8 Так Анри Пуанкаре называл своего кузена Раймона. 9 Известно, что Раймон Пуанкаре примерно в это же время, тоже отдал дань литературному творчеству, но оба его романа были потеряны. 10 Так называют во Франции научные статьи. 11 «Comptes rendus» — сокращенное название наиболее популярного во Франции научного журнала «Comptes rendus de l’Асаdemie des Sciences de Paris», выходящего еженедельно и публикующего краткие доклады, представленные в Академию наук. 12 К чести французских ученых следует сказать, что они не шли на поводу у шовинистически настроенных кругов общества. Подтверждением служит хотя бы следующий эпизод, происходивший в это же время. Молодой немецкий математик Герман Минковский представил в мае 1882 года свою работу на конкурс «Гран-при» Академии наук Франции. Парижские газеты подняли против него шумную кампанию, изобиловавшую грубыми нападками и необоснованными подозрениями, но члены комитета не поддались этому массированному давлению. Даже несмотря на формальное нарушение со стороны Минковского условий конкурса (работа была представлена на немецком языке, а не на французском), они присудили премию 18-летнему немецкому математику совместно с известным английским ученым Генри Смитом. 13 zur entschadigung (нем.) — для компенсации (возмещения). 14 Из «Фауста» Гёте, сцена XVI. 15 Подобно Пуанкаре и Аппелю, Пикар сдавал вступительные экзамены одновременно в Нормальную школу и в Политехническую школу, в конкурсе которых он занял соответственно первое и второе места. Выбор его пал на Нормальную школу. Подобная практика участия в конкурсах сразу двух школ, по-видимому, не была в то время чем-то из ряда вон выходящим. Так, например, Г. Дарбу в свое время тоже сдавал экзамены в обе школы и, получив и там и тут высокие оценки, поступил в Нормальную школу. 16 В то время Фрейсине возглавлял кабинет министров Франции. 17 Берлинский адрес К. Вейерштрасса. 18 Через несколько лет Пуанкаре действительно придет к такой общей теореме, содержащей все эти ранее сделанные утверждения в качестве частных случаев. 19 Всего лишь год назад, 1 марта 1881 года, ими был убит царь Александр II. 20 Следует отметить, что слухи эти небеспочвенны. Ковалевская бывала в Париже у одной из своих приятельниц — г-жи Янковской, у которой собирался международный кружок общественных «ликвидаторов». Не разделяя их взглядов, она все же симпатизировала людям, не останавливающимся в революционной борьбе перед крайними средствами. 21 Летом 1880 года были приняты декреты, объявляющие о роспуске иезуитского ордена и об ограничении деятельности других католических конгрегации. Иезуиты были изгнаны из всех учебных заведений. При проведении в жизнь этого постановления правительство было вынуждено прибегнуть к силе; иезуиты сопротивлялись, произошли столкновения, нашедшие громкий отклик в возмущенной католической массе. 22 Имеется в виду журнал «Акта математика». 23 Получил в 1901 году первую Нобелевскую премию по литературе. 24 Вейерштрасс имеет в виду проделанный Пуанкаре анализ современных ему математических методов небесной механики, показавший их несостоятельность в строго математическом смысле. Об этом будет идти речь в следующей главе. 25 Племянник знаменитого основоположника термодинамики Сади Карно, в честь которого он и был назван. 26 В общем виде задача о движении твердого тела с одной закрепленной точкой не решена до сих пор. 27 В 1898 году французский математик П. Пенлеве обобщил эту теорему уже в другом направлении — распространил ее действие на задачу произвольного числа тел. 28 Пикар состоял членом Парижской академии с 1889 года, а Аппель — с 1892 года. 29 К этому времени было обнаружено уже около 450 таких небесных тел. 30 Согласно Френелю результирующая скорость светового сигнала в движущейся оптической среде меньше суммы скоростей движения среды и распространения света в неподвижной среде, поскольку эфир лишь частично увлекается движущейся средой. 31 Такие механические системы называются инерциальными. 32 При полном увлечении эфира движущимся телом не должно происходить смещения звезд в астрономических наблюдениях, а при измерении скорости света в движущейся воде должна была бы получаться величина, равная сумме скоростей движения воды и распространения света в неподвижной воде. 33 Имеются в виду эффекты, пропорциональные квадрату отношения скорости Земли к скорости света. 34 Об этом порой забывают некоторые авторы, чересчур упрощенно истолковывающие важнейшее положение специальной теории относительности о постоянстве скорости света. 35 Правда, судьбу его, так сказать «в нарушение закона», решило не столько сделанное президенту смелое заявление, сколько письмо конгрессмена из штата Невада, в котором президенту была обещана поддержка отца Альберта Майкельсона, крупного коммерсанта. 36 Химик Э. Морли был уже известен своими многолетними исследованиями, позволившими ему получить наиболее точные (дo пятого знака) относительные веса водорода и кислорода. Эта склонность к постановке и проведению скрупулезных и тонких измерений как нельзя лучше подходила для выполнения сложнейших оптических измерений, задуманных Майкельсоном. 37 Но даже эти меры не помешали другому немецкому физику, Филиппу Ленарду, претендовать на соучастие в открытии новых лучей на том основании, что в его исследованиях катодных лучей уже содержались первые указания на эффекты, обусловленные проникающим излучением. Видимо, учитывая, что исследования Ленарда в значительной мере подготовили открытие, сделанное Рентгеном, Лондонское королевское общество отметило обоих ученых медалью Румфорда, а нобелевский комитет Шведской академии, присудив первую Нобелевскую премию Рентгену за открытие x-лучей, отметил одной из следующих премий Ленарда за исследование катодных лучей. 38 Свечение, испускаемое некоторыми веществами после облучения их ультрафиолетовым или видимым светом, называется флуоресценцией или фосфоресценцией в зависимости от того, наблюдается ли оно в течение короткого или длительного периода времени. 39 Бонту послужил Э. Золя прототипом образа финансиста Саккара в романе «Деньги». 40 Такое же мнение о деле Дрейфуса высказывал В. И. Ленин в 1919 году. «Тогда буржуазная интеллигенция боролась против клерикальной и военной реакции, — писал он, — рабочий класс не мог тогда считать это своим делом…» 41 «Мелким» поводом, одной «из тысяч и тысяч бесчестных проделок реакционной военщины», поставившей страну на грань гражданской войны, называл дело Дрейфуса В.И. Ленин. 42 Принцип инерции формулируется следующим образом: всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если только действующие силы не вынуждают его изменить это состояние. 43 22-я проблема Гильберта формулируется следующим образом: «Обобщить теорему Пуанкаре, утверждающую, что любое алгебраическое соотношение между двумя переменными можно униформизовать с помощью автоморфных функций от одной переменной». Проблема эта была решена в 1907 году самим Пуанкаре и одновременно Кебе. 44 Более подробно о критическом отношении Пуанкаре к гипотезе эфира будет говориться в следующей главе. 45 Так, в современной релятивистской механике изменилось выражение энергии через скорость движения тела, а принцип сохранения масс стал относиться к полным массам тел с учетом их возрастания с увеличением скорости. При этом принцип сохранения масс слился с преобразованным принципом сохранения энергии. 46 К ним Пуанкаре отнес не находившее прежде объяснения вращение поляризации света магнитным полем, открытое Фарадеем, и расщепление спектральных линий при действии магнитного поля на источник света (явление Зеемана). 47 Это обстоятельство и сейчас еще нередко упускают из виду при обсуждении возможностей экспериментальной проверки отдельных положений теории относительности, что лишний раз характеризует всю глубину анализа, проведенного Пуанкаре в конце прошлого века. 48 Без использования этой вспомогательной величины для описания процесса распространения света в движущейся среде невозможно было бы получить согласие с опытом. Но реальное физическое время не имеет никакого другого, отличного от этого смысла. Поэтому никак нельзя согласиться с широко распространенным непризнанием факта использования Лоренцем «местного» времени именно как реального времени только на том основании, что сам автор считал его вспомогательной величиной. 49 К этому начальному периоду относятся также важнейшие идеи Лоренца о «местном» времени и о сокращении длин тел при движении относительно эфира. 50 Эта весьма нетривиальная ситуация в истории развития новейшей физики, к сожалению, не была еще освещена должным образом в научной литературе. 51 Но эти причины не могли, конечно, помешать отдельным исследователям воспринять содержащиеся в работе Пуанкаре совершенно новые идеи. И мы действительно находим в трудах других ученых использование и дальнейшее развитие его идеи о преобразовании теории тяготения Ньютона с целью приведения ее в соответствие с принципом относительности, а также идеи четырехмерного представления теории относительности. 52 Лоренц исходил из наличия в природе твердых тел сил явно неэлектромагнитного происхождения и считал необходимым распространить на них динамику электрона, чтобы удовлетворить принципу относительности в опытах, использующих твердые тела. 53 Говоря о единстве физического мира в смысле пространственно-временного существования, Минковский старался усилить эту концепцию тем, что сводил до категории фикций относительные величины, проявляющиеся отдельно в пространственных и временных измерениях. На самом же деле нет оснований считать такие величины менее реальными по сравнению с инвариантными величинами. Последние выделены лишь их ролью в установлении физических закономерностей. 54 Этот результат, правда, был получен еще в 1900 году Лармором. 55 Выступая против попыток некоторых непоследовательных марксистов провести подобную же трактовку объективности в марксистскую философию, В.И. Ленин с иронией замечал, что общезначима и религия, отрицающая объективную истину. 56 Книга В.И. Ленина «Материализм и эмпириокритицизм» вышла на русском языке в 1909 году, но западным ученым oнa стала известна значительно позднее, когда некоторые из ведущих естествоиспытателей перешли на позиции марксизма. 57 В 1910 году состоялось второе присуждение премии Бояи. На этот раз лауреатом стал Д. Гильберт. Пуанкаре, как секретарь комитета по премии, подготовил общий обзор работ немецкого математика для представления Венгерской академии наук. 58 Этот академический костюм был в свое время утвержден Бонапартом по рисунку художника Давида и с тех пор сохранился для торжественных церемониалов. 59 Директор Французской академии избирается на три месяца, а не на год, как председатели других академий. 60 Для нормальной памяти число запоминаемых цифр равно 7–8. Между прочим, сам Пуанкаре не считал себя способным к вычислительной работе. 61 В то же время в своей известной книге «Лекции о развитии математики в XIX столетии» Ф. Клейн уже иначе отзывается о методе изложения в трудах Пуанкаре. Отметив, что, подобно Коши, он публиковал свои исследования очень быстро и не очень тщательно отделывал форму своих работ, Клейн добавляет, что позже у него «выработался блестящий, ясный стиль, который в соединении с массой глубоких мыслей обеспечил, между прочим, успех его общеизвестных математически-философских сочинений». 62 Опыт Кауфмана был завершен в 1906 году. Исследуя отклонение электронов в совпадающих по направлению электрическом и магнитном полях, экспериментатор обнаружил возрастание их массы с увеличением скорости. Однако полученные им количественные результаты не согласовывались с формулой Лоренца. 63 Но вопреки этому в науке все же появились названия: группа Пуанкаре, интегральный инвариант Пуанкаре, метрика Пуанкаре, фундаментальные функции Пуанкаре, двойственность Пуанкаре, последняя теорема Пуанкаре, метод малого параметра Пуанкаре, теорема Брунса — Пуанкаре и многие другие. 64 Например, во время дискуссии Пуанкаре обратил внимание на трудности, возникающие при квантовании трехмерного резонатора. Через пять лет, найдя решение этой задачи, Планк вспоминал о «каверзном вопросе», поставленном Пуанкаре «тогда еще юной квантовой гипотезе». 65 Если в беседах на Сольвеевском конгрессе Пуанкаре высказывал именно такие взгляды, что весьма вероятно, судя по времени написания статьи «Пространство и время», то неудивительна тогда та реакция Эйнштейна, которая выражена в уже цитировавшемся его письме 1911 года. 66 Приняв одновременность, основанную на предположении о равенстве скоростей света в двух противоположных направлениях, и свои для каждой системы, так называемые собственные эталоны длины и длительности, мы связываем пространственно-временные координаты двух движущихся систем преобразованиями Лоренца. Но если выбрать для всех систем единую одновременность и единые эталоны длины и длительности, то пространственно-временные координаты систем окажутся связанными преобразованиями Галилея. 67 В 1832 году Фарадей пришел к выводу, что магнитное воздействие и электрическая индукция должны распространяться в пространстве с конечной скоростью в виде волн. Но, сознавая, насколько его взгляды опережают существовавшие тогда научные представления, он не стал публиковать свою идею об электромагнитных волнах, а направил в Королевское общество запечатанный конверт с надписью «Новые воззрения, подлежащие хранению в архивах Королевского общества». Только через 106 лет конверт был обнаружен в бумагах архива и вскрыт в присутствии видных английских ученых. 68 На самом же деле затруднения классической физики состояли вовсе не в использовании преобразований Галилея, а в непонимании того обстоятельства, что необходимо отказаться от галилеевского принципа относительности, от инвариантности законов физики относительно этих преобразований. 69 Книги Э. Бутру «О случайности законов природы» и «Об идее закона природы в современной науке и философии» были изданы в 1874 и в 1895 годах. Они пользовались такой популярностью у философов-идеалистов, что известный философ Ш. Ренувье посвятил их автору одно из своих сочинений. 70 Мадам Борель, дочь П. Аппеля, со временем завоевывает известность во французской литературе под псевдонимом Камиллы Марбо. 71 В годы второй мировой войны Э. Борель был участником движения Сопротивления во Франции и был награжден медалью Сопротивления. 72 Введенное Пуанкаре преобразование, более общее, чем преобразование Лоренца. 73 Не все немецкие ученые страдали таким узким национальным честолюбием и эгоизмом. Д. Гильберт, усомнившись в истинности утверждений, провозглашаемых этим «Манифестом 93-х», отказался поставить под ним свою подпись, за что был подвергнут общему осуждению. В 1917 году, когда он выступил со статьей, посвященной памяти Гастона Дарбу, разгневанная толпа студентов собралась перед его домом, требуя, чтобы Гильберт отрекся от своей статьи и уничтожил все копии. 74 Зато многократно цитировалось и цитируется другое высказывание Лоренца, приведенное в упоминавшемся сборнике работ классиков релятивизма, изданном в Германии. К основной статье Лоренца 1904 года в нем добавлено примечание, датированное 1912 годом, в котором есть следующие слова: «Можно заметить, что в этой статье мне не удалось в полной мере получить формулы преобразования теории относительности Эйнштейна… Заслуга Эйнштейна состоит в том, что он первый высказал принцип относительности в виде всеобщего, строгого и точно действующего закона». Неизвестно, откуда был взят издателями сборника этот текст, но в публикациях Лоренца таких утверждений не появлялось. По-видимому, примечание было получено специально к данному сборнику. 75 Сам Эйнштейн с восторгом отзывался о книге Паули, но ни разу не высказал своего отношения к оценке фундаментальной работы Пуанкаре. 76 Связанные с этим новые интересные данные приведены в статье Визгина В.П. «К истории открытия уравнений гравитаций (Эйнштейн и Гильберт)». — «ист. — мат. исследования», 1980, вып. 25, с. 261–265. А также в статье Ирмэн Дж., Гилмор К. «Эйнштейн и Гильберт: два месяца из истории общей относительности». — «Arch. Hist. Exact Sci», 1978, т. 19, с. 291–308. 77 При этом не принималось во внимание следующее существенное замечание де Бройля: «Однако блестящий успех Эйнштейна не дает нам права забывать о том, что проблема относительности была еще ранее глубоко проанализирована светлым умом Пуанкаре и что именно Пуанкаре внес существенный вклад в будущее решение этой проблемы. Без Лоренца и Пуанкаре Эйнштейн не смог бы достичь успеха». 78 Это замечание Борну следовало бы отнести и на свой счет. В 1921 году он написал книгу под названием «Теория относительности Эйнштейна», которая затем неоднократно переиздавалась во многих странах. Но ни в одном издании автор не отразил должным образом значение работ предшественников Эйнштейна. 79 За все предыдущие 50 лет своей жизни Эйнштейн ни разу не выступил с оценкой этого фундаментального исследования Пуанкаре по теории относительности. 80 В свою очередь, Эйнштейн в тех немногих высказываниях, в которых он упоминает имя Пуанкаре, уважительно отзывается о нем как об «оригинальном и глубоком мыслителе». Обсуждая проблему соотношения геометрии и физики в форме дискуссии между Пуанкаре и американским философом Рейхенбахом, он затем прерывает ее следующим замечанием: «Уважение, внушаемое автору этих строк превосходством Пуанкаре как мыслителя, и признание достоинств его литературного стиля не позволяют продолжать этот спор в том же духе». 81 Уже после создания общей теории относительности Эйнштейн избрал явно тупиковое направление, посвятив почти сорок лет своей жизни проблеме геометризации электромагнитного и гравитационного полей, что обернулось трагедией всей его остальной жизни. Это крупнейшее заблуждение выдающегося ученого вызвано еще отсутствием полной ясности в проблеме соотношения геометрии и физики, по которой Эйнштейн вел лишь заочную дискуссию с рано ушедшим из жизни Пуанкаре. жүктеу/скачать 1.95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|