Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Карта сайта    Ссылки    О проекте




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Послесловие

Научное наследие Пуанкаре поражает не только широтой охвата точных наук, но и огромным влиянием на их последующее развитие. Руководствуясь в выборе тем исследования только своим интересом и стремлением к истине, он прокладывал в науке новые направления, важность и актуальность которых нередко становились несомненными лишь через годы и десятилетия. Значение таких его трудов возрастало со временем по мере развертывания заложенных в них идей и методов. Например, в проведенных Пуанкаре исследованиях нелинейных уравнений небесной механики советский ученый А. А. Андронов обнаружил готовый математический аппарат для решения проблемы нелинейных колебаний в радиотехнике, названных им автоколебаниями. Так, почти полвека спустя методы Пуанкаре помогли решить практически важную и актуальную задачу.

Столь благоприятное отношение к математическим идеям Пуанкаре со стороны последующих поколений объясняется неоспоримым авторитетом его как выдающегося математика. Уточнить, развить дальше самого Пуанкаре часто выглядело даже более почетным, чем выступить с самостоятельным исследованием, требующим еще обоснования своей значимости. Иначе сложилась судьба важнейших открытий французского ученого в физике, которые были недооценены современниками и временно забыты.

"Эрлапгенская программа" Феликса Клейна возвестила новую эпоху в развитии геометрии. Всякая геометрия стала пониматься как теория инвариантов некоторой группы преобразований. Эти идеи проникли не только в другие разделы математики, но и в механику и физику. Во всем точном естествознании нарождается новый, инвариантно-групповой подход. По образцу геометрии различные области физического знания строятся как теории инвариантов соответствующих групп преобразований. Пуанкаре, глубоко проникший в групповые методы исследования, одним из первых претворил этот подход за пределами математики. В 1901 году он публикует в "Comptes rendus" заметку, в которой впервые представляет уравнения классической механики в групповых переменных. Это была принципиально новая, инвариантная форма уравнений движения, выраженная, как и любой вид инвариантности, на языке теории групп. Но в трудах ученых, развивавших это направление, не найдешь ссылок на новаторскую работу французского математика и механика. Предпочтение было отдано немецкому механику Г. Гамелю, опубликовавшему в 1904 году две статьи, в которых он тоже приходит к инвариантной записи уравнений движения.

В специальной теории относительности инвариантный подход получил дальнейшее развитие. И здесь первый шаг был сделан Пуанкаре, четко сформулировавшим требование инвариантности законов физики относительно преобразований Лоренца. В таком новаторском представлении новой физической теории как в фокусе было сосредоточено все ее содержание. Феликс Клейн писал впоследствии: "То, что современные физики называет теорией относительности, является теорией инвариантов четырехмерной области пространства - времени... относительно... "лоренцевой группы". Но долгие годы инвариантное представление теории относительности целиком приписывалось Минковскому, развившему его несколько лет спустя. Лишь в последние десятилетия, когда требование инвариантности стало в физике нормой теоретического знания, ученые отдали должную дань заслугам Пуанкаре в становлении этого фундаментального подхода. Ныне релятивистская инвариантность любой физической теории формулируется как инвариантность относительно группы Пуанкаре*. К этому позднему признанию научная общественность пришла после длительного неприятия, а то и прямого замалчивания вклада французского ученого в новую величайшую теорию физики.

* (Введенное Пуанкаре преобразование, более общее, чем преобразование Лоренца.)

Тенденциозность представителей немецкой физической школы но исчезла после смерти Пуанкаре. В 1913 году в Германии вышел сборник работ классиков релятивизма под редакцией видного физика-теоретика Л. Зоммерфельда. В нем были опубликованы статьи Лоренца, Эйнштейна и Минковского. Работы Пуанкаре не были включены ни в это первое, ни в последующие издания сборника. Умалчивая о его достижениях, немецкие физики упорно представляли Эйнштейна единственным создателем теории относительности, Лоренца же его предшественником, а Минковского - последователем.

Французская школа физики оказалась слишком слабой и несамостоятельной, чтобы предпринять какие-либо серьезные шаги для защиты приоритета своего знаменитого соотечественника. Поль Ланжевен, наиболее авторитетный из французских физиков, не проявил настойчивости в своих попытках изменить уже сложившееся мне]те, В своем докладе 1913 года, обсуждая различные аспекты новой теории, он неоднократно отмечает вклад Пуанкаре. В том же году Ланжевен публикует статью, посвященную достижениям Пуанкаре в физике, в которой подчеркивает, что французский ученый в то же самое время пришел к тем же самым результатам, что и Эйнштейн. Но в последующем Ланжевен уже пе вспоминает об этом. Таким образом, даже во Франции Пуанкаре не снискал популярности как один из создателей теории относительности.

Казалось бы, стоило кому-то из виднейших ученых во всеуслышание заявить о неоспоримости заслуг Пуанкаре в создании новой теории, факты неминуемо приведут научную общественность к необходимости дополнить родившуюся в Германии версию происшедшего в физике переворота. Но этого не произошло, когда в 1914 году крупнейший физик Лоренц выступил в журнале "Акта математика" с яркой статьей о двух работах Пуанкаре. Отмечая, что страницы его статьи "не могут дать хоть сколько-нибудь полного представления о том, чем теоретическая физика обязана Пуанкаре", Лоренц совершенно по-новому освещает значение работ французского ученого, подчеркивая его приоритет в развитии теории, построением которой занимался и он сам. "...Я должен прежде всего сказать, что меня весьма ободрил благосклонный интерес, который неизменно проявлял Пуанкаре к моим исследованиям,- пишет голландский физик.- Впрочем, вскоре будет видно, насколько он меня превзошел".

Говоря о преобразованиях, которым Пуанкаре дал его имя, Лоренц признается, что он "не извлек из этого преобразования все возможное... Это было сделано самим Пуанкаре, а затем Эйнштейном и Минковским". Далее Лоренц отмечает, что он не смог достигнуть полной инвариантности уравнений. "...Я не установил принципа относительности как строгую и универсальную истину. Напротив, Пуанкаре получил полную инвариантность уравнений электродинамики и сформулировал "постулат относительности" - термин, впервые введенный им... Добавим, что, исправляя, таким образом, недостатки моей работы, он никогда в них меня не упрекнул". В конце статьи Лоренц обращается к четырехмерному математическому представлению, введенному Пуанкаре в новую теорию. "Напоминаю об этих идеях Пуанкаре потому, что они близки к тем методам, которыми пользовались позже Минковский и другие ученые для облегчения математических действий, встречающихся в теории относительности".

Этих высказываний главы теоретической физики всего мира и непосредственного участника открытия вполне достаточно для того, чтобы заново пересмотреть историю возникновения нового учения о пространстве и времени. Но канун первой империалистической войны ознаменовался небывалым обострением франко-германского антагонизма, охватившего и культурные слои населения обеих стран. А начало военных действий привело к дальнейшему ожесточению межнациональной вражды, перенесенной даже на научную почву. В сентябре 1914 года группа видных деятелей немецкой науки и культуры опубликовала "Воззвание ко всему культурному миру". В нем оправдывался германский милитаризм, одобрялись действия кайзеровского правительства и осуждались государства Антанты и их союзники. Эта декларация, насквозь проникнутая антифранцузскими и антианглийскими настроениями, была подписана многими выдающимися учеными Германии: Оствальдом, Планком, Рентгеном, Нернстом, Вином, Геккелем, Вундтом и другими*. Воинственный психоз и шовинизм определяли тогда симпатии и антипатии немецких ученых кругов. Даже много лет спустя, в середине XX века, не утративший духа тех времен М. Лауэ вспоминает: "В 1914 году, когда разразилась первая мировая война, в которой с Германией поступили несправедливо (это было тогда дюйм глубоким убеждением, и оно сохранилось до сих пор), я попытался снова поступить на военную службу. Я даже отказался от предложенной мне хорошей академической должности в Швейцарии..."

* (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.)

В такой обстановке всеобщего безумия и ненависти слова Лоренца не были восприняты немецкими учеными, отстаивавшими свою версию истории создания теории относительности. В начале XX века среди математиков и физиков Германии немало насчитывалось лиц не немецкого происхождения. Многие из них стремились всеми средствами возвысить научный авторитет Эйнштейна, противопоставляя его выдающемуся представителю французской науки. Удивительно и даже парадоксально другое: их необъективная трактовка, игнорирующая существенный вклад Пуанкаре и Лоренца, находила поддержку во всех странах, в том числе во Франции и Голландии.

Нужно отметить, что эта кампания привлекла внимание международных сионистских кругов, которые в своих корыстных целях были крайне заинтересованы в преувеличении славы Эйнштейна как единственного создателя одной из наиболее значительных научных теорий XX века.

Предпринятые отдельными учеными попытки более полного и объективного описания истории рождения теории относительности наталкивались на упорное сопротивление многочисленных сторонников широко распространившегося уже мнения о том, что Эйнштейн является ее единственным творцом. Без внимания остались цитированные выше высказывания Лоренца о решающем вкладе Пуанкаре в эту теорию.* В общем хоре голосов тонули и другие редкие выступления, противоречившие укоренившейся версии. В 1921 году молодой швейцарский физик Вольфганг Паули, будущая мировая знаменитость, написал для "Математической энциклопедии" обширную статью "Принцип относительности". Его краткий исторический обзор, изложенный всего на пяти страницах, в течение нескольких десятилетий оставался самым точным и непредвзятым освещением истории нового физического учения. В своей статье Паули ссылается на многие ранние исследования, способствовавшие возникновению этой теории. Для более подробного рассмотрения он выделяет три основные работы - Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна, "в которых были установлены положения и развиты соображения, образующие фундамент теории относительности". Затем Паули перечисляет все основные результаты, полученные впервые Пуанкаре. "В работе Пуанкаре были заполнены формальные пробелы, оставшиеся у Лоренца,- пишет он.- Принцип относительности был им высказан в качестве всеобщего и строгого положения". Что же касается работы Эйнштейна, то она была выделена прежде всего как "изложение совершенно нового и глубокого понимания всей проблемы". Далее шло подробное изложение этого понимания теории, в котором центральное место отводилось формулировке принципа относительности, распространенного на электромагнитные явления, и относительному характеру одновременности. Но Паули не знал, что именно эти важные для понимания вопросы были впервые рассмотрены в ранних работах Пуанкаре.

* (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.)

Написанное Паули историческое введение вносило существенное уточнение в картину создания теории относительности. Казалось бы, оно должно быть учтено во всех последующих изложениях и исторических изысканиях по этому вопросу. Но этого не случилось, несмотря на то, что в целом замечательная работа Паули заслужила признание как одно из лучших изложений теории относительности. При этом никто не опровергал и не оспаривал приводимые в ней исторические факты и выводы. Их просто игнорировали, замалчивали, стараясь не привлекать к ним внимания*.

* (Сам Эйнштейн с восторгом отзывался о книге Паули, но ни разу не высказал своего отношения к оценке фундаментальной работы Пуанкаре.)

Это был не единственный пример тенденциозного подхода к творчеству Эйнштейна. Создание им общей теории относительности преподносилось всегда как яркий пример разработки и решения всей проблемы от начала до конца только одним ученым. При этом полностью игнорировалось значение предшествующей работы Пуанкаре, в которой была поставлена проблема согласования закона всемирного тяготения с принципом относительности и давался первый вариант релятивистской теории тяготения. Замалчивался также тот факт, что математик Д. Гильберт несколько раньше получил и опубликовал основное уравнение этой теории, за которым впоследствии закрепилось название "уравнение Эйнштейна"*.

* (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.)

Другой пример связан со знаменитым соотношением между массой и энергией. Вполне справедливо его называют именем Эйнштейна, но при этом умалчивают о решающем значения предшествующих работ. Например, еще в 1900 году Пуанкаре пришел к результатам, из которых непосредственно следовало это соотношение для электромагнитного излучения. По-видимому, Эйнштейн, получивший это соотношение в статье 1905 года также лишь для электромагнитного излучения, опирался на его идеи. Это подтверждается ссылкой на работу Пуанкаре в следующей статье Эйнштейна 1906 года. В ее вводной части Эйнштейн фактически признает приоритет Пуанкаре: "Мы показали, что изменение энергии должно соответствовать эквивалентному изменению массы на величину, равную изменению энергии, деленному на квадрат скорости света... Несмотря на то, что простое формальное рассмотрение, которое должно быть приведено для доказательства этого утверждения, в основном содержится в работе А. Пуанкаре (1900 г.), мы из соображений наглядности не будем основываться на этой работе". Заслуга Эйнштейна заключается в том, что этот закон, полученный первоначально лишь для лучистой энергии, он обосновал для всех форм энергии. Это дает полное основание называть знаменитое соотношение его именем. И нет никакой необходимости принижать роль предшествующих работ, безусловно, оказавших влияние на молодого ученого. Точно так же, как не было никакой необходимости замалчивать достижения предшественников, чтобы по достоинству оценить заслуги Эйншейна в создании теории относительности.

Преемственность идей - общий закон развития научного познания. Достигнуть новых вершин можно, лишь опираясь на результаты предыдущих исследователей. Конечно, воспринять и развить ранее высказанные новаторские идеи может лишь проницательный ум, обладающий большой смелостью суждений. И работы Эйнштейна сразу же выдвинули его на видное место среди таких знаменитостей, как Лармор, Лоренц, Пуанкаре, Планк и Минковский. Его понимание и изложение всей проблемы оказали огромное влияние на современников, способствовав признанию теории, которую не принимали многие даже выдающиеся ученые. "В подавляющем- большинстве случаев старая Земля вращается с обидным спокойствием в своем ленивом темпе и в том случае, когда мир озаряется самой потрясающей мыслью, и очень часто добиться признания работы стоит едва ли меньше труда, чем создать ее,- писал немецкий химик В. Оствальд.- Да, часто творец сам не в состоянии добиться признания для своей работы, и это должен сделать за него другой, менее выдающийся, но понявший ее значение ум". Только потеря чувства меры и излишняя тенденциозность могли привести к убеждению, что для доказательства несомненных заслуг Эйнштейна требуется преуменьшать значение других исследований по теории относительности. Соответственно установление истинной картины возникновения этой теории никак не. умаляет его подлинного вклада, бесспорно, весьма значительного.

* * *

В 1935 году на русском языке был издан сборник работ классиков релятивизма "Принцип относительности". В отличие от подобного же немецкого издания он содержал основную работу Пуанкаре "О динамике электрона". Редакторы сборника В. К. Фредерике и Д. Д. Иваненко подчеркивали, что эта статья Пуанкаре "содержит в себе не только параллельную ей работу Эйнштейна, но в некоторых своих частях и значительно более позднюю - почти на три года - статью Минковского, а отчасти даже превосходит последнюю". Факт забвения этой фундаментальной работы расценивался ими как не имеющий аналогов в современной физике.

Такого прецедента в физике действительно не было. Одно из основных исследований, завершающих крупнейший переворот в науке, было обойдено вниманием в первые годы и преднамеренно игнорировалось в последующие, уже после того, как не раз был подчеркнут приоритет полученных в нем результатов! Явная ненормальность такого положения бросается в глаза при сравнении с другой физической теорией, развивавшейся в первой половине XX века. Целый ряд ученых участвовал в разработке физических понятий и математического аппарата квантовой механики. Среди них были и творцы ее исходных идей - Планк, Эйнштейн, Бор, де Бройль, и создатели математического представления новой теории - Шредингер, Гейзенберг, Дирак. Каждый из них по справедливости заслужил признание. Полноценное отражение их вклада важно не только тем, что способствует сохранению добрых традиций в оценке научного творчества, но и тем, что воспроизводит подлинную картину развития научного познания в один из самых драматических для естествознания периодов.

Торжественно отмечавшееся 100-летие со дня рождения Пуанкаре не послужило поводом для переоценки его научного наследия в физике. В юбилейный, 1954 год вышел из печати девятый том посмертно издававшихся трудов ученого. В нем впервые была напечатана на родине Пуанкаре основная его работа по теории относительности, опубликованная в итальянском журнале. Казалось бы, настал момент, когда французская наука должна была наконец серьезно переосмыслить творческий вклад своего выдающегося представителя в новую физическую теорию. Работы Пуанкаре по физике были рассмотрены в докладе знаменитого французского ученого Луи де Бройля, директора Института теоретической физики имени Анри Пуанкаре. Выступив с общим утверждением, что "Пуанкаре возглавлял авангард физиков-теоретиков своего времени, направляя его победоносное шествие", де Бройль избрал тем не менее такую форму обсуждения, которая не подвергала сомнению сложившееся представление о единственном творце теории относительности. Основное внимание он уделил разбору выдвинутых им самим причин, по которым якобы "Пуанкаре так и не сделал решающего шага и предоставил Эйнштейну честь разглядеть все следствия из принципа относительности".

Такая постановка вопроса ведущим французским ученым оказала большую услугу сторонникам укоренившейся трактовки истории создания теории относительности. Для них открывалась возможность с новых позиций отстаивать свою точку зренья, ссылаясь на авторитетное мнение де Бройля. И действительно, вскоре появилось немало статей, авторы которых вдруг стали упоминать Пуанкаре. Но упоминания эти сводились в основном к повторению в различных вариантах мысли, что Пуанкаре "так и не сделал решающего шага" к новой теории и уступил честь ее открытия Эйнштейну*.

* (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".)

По утверждениям де Бройля, именно убежденность Пуанкаре в том, что возможны различные логически непротиворечивые формулировки физической теории, помешала ему прийти к окончательному синтезу новых идей и построить "теорию относительности во всей ее общности, доставив тем самым французской науке честь этого открытия". Действительно, к великому удивлению своих современников, Пуанкаре считал (и совершенно правильно, как это выяснилось полвека спустя), что новую теорию можно изложить на основе старых пространственно-временных преобразований Галилея. Его слова о том, что только из соображений удобства физики прибегают к преобразованиям Лоренца, безусловно, могли сыграть отрицательную роль в оценке его позиции. Кое-кто мог даже принять их за отказ от новых преобразований и основанной на них теории. Но это мнение Пуанкаре было высказано им в одной из последних, посмертно опубликованных работ - в статье "Пространство и время". Она завершала, а не открывала его исследования по теории относительности и никак не могла помешать ему прийти к тем выдающимся результатам, которые были им уже получены.

Даже если бы Пуанкаре ошибся в этой статье (а это не так) или вдруг засомневался в новой теории, то и в этом случае не было бы никаких оснований для того, чтобы лишить его авторства в. тех научных завоеваниях, которые были им совершены. Никому, например, не приходило в голову отнимать у Планка заслугу открытия квантов из-за того, что сам он явно не понимал и не принимал своих радикальных результатов. "Хотя Планк вызвал революцию в физике, но сам не был революционером,- пишет советский ученый А. Ф. Иоффе.- Он всячески старался как можно меньше отходить от положений классической физики. Он отрицал квантовую природу самой лучистой энергии и хотел свести все к скрытому в глубинах атома механизму испускания света". Точно так же никто не собирается исключать Шредингера из создателей квантовой механики только потому, что он до конца жизни отказывался признать общепринятое толкование основной величины, входящей в полученное им знаменитое уравнение.

И все же именно юбилейный, 1954 год стал переломным в оценке заслуг Пуанкаре. Как раз в этом году вышел второй том "Истории теорий эфира и электричества", написанной известным математиком и историком науки Эдмундом Уиттекером. В этой книге впервые обращалось внимание на ранние работы Пуанкаре, в которых был выдвинут принцип относительности. Уиттекер привел выдержки из лекции Пуанкаре 1899 года в Сорбонне, свидетельствующие о том, что уже тогда французский ученый пришел к выводу о невозможности наблюдать движение относительно эфира с помощью оптических и электромагнитных опытов. В книге цитировался также доклад Пуанкаре на Международном физическом конгрессе 1900 года, в котором подвергалось сомнению существование эфира. Особенно выделялся доклад Пуанкаре в Сент-Луисе, в котором он "дал обобщенное толкование высказанному им ранее принципу, назвав его принципом относительности", и выдвинул идею о создании новой механики.

Бросая прямой вызов сложившемуся представлению о создании теории относительности, автор этого исторического исследования назвал соответствующий раздел своей книги "Теория относительности Пуанкаре и Лоренца". Получившей широкое распространение необъективной трактовке Уиттекер противопоставил другую крайность - необоснованное игнорирование работы Эйнштейна, которую он рассматривал лишь как "некоторое расширение теории относительности Пуанкаре и Лоренца, привлекшее большое внимание". Но именно эта предвзятость оказалась весьма действенным средством в борьбе с укоренившимся за 50 лет категорическим неприятием каких бы то ни было взглядов па историю создания теории относительности, отличающихся от общепринятой точки зрения. Резкая постановка вопроса Уиттекером вынуждала к ответным действиям, что привело к широкой дискуссии, способствовавшей выяснению подлинной картины возникновения идей релятивизма. Лед многолетнего непроницаемого молчания был наконец сломан.

Книга Уиттекера еще до выхода ее в свет вызвала заметное беспокойство среди некоторых его коллег по Эдинбургскому университету. Макс Борн в сентябре 1953 года пишет из Эдинбурга в Америку своему давнему большому другу Альберту Эйнштейну: "Я и вправду вот уже три года предпринимал все мыслимое для того, чтобы отговорить Уиттекера от его плана, который он вынашивал уже давно и любил о нем повсюду рассказывать... Но все было напрасно. Он настаивал на том, что все существенное было уже у Пуанкаре и что Лоренц дал очень четкое физическое толкование. Но я-то точно знаю, как скептически Лоренц относился к этому и сколько потребовалось времени, пока он стал "релятивистом". Все это я рассказывал Уиттекеру, но безрезультатно. Но это дело меня очень разозлило, так как он считается большим авторитетом в странах, где говорят по-английски, и многие ему поверят". Недвусмысленно опасаясь подозрений в соучастии, Борн сетует: "...Многие (если и не ты сам) смогут подумать, что я в этом деле принял неприличное участие... Вот я и чувствую себя по отношению к тебе как некий нахальный постреленок, который может выйти сухим из воды, позволяя себе такого рода вольности и не рискуя вызвать у тебя раздражения. Но другие, может быть, посмотрят на эти дела как не на такие безобидные. Ну вот, это я должен был написать тебе для облегчения собственной совести".

Но, несмотря на явно выраженное недовольство демаршем Уиттекера, в своих официальных выступлениях М. Борн занял вполне объективную позицию. В докладе "Физика и относительность" на Международной конференции в Берне, посвященной 50-летию открытия теории относительности, он подчеркнул значение ранних работ Пуанкаре и отметил их подробное освещение в книге Уиттекера. "Когда Анри Пуанкаре взялся за это исследование, он сделал шаг дальше,- заявляет Борн.- Относительно его работы я отсылаю к замечательной книге сэра Эдмунда Уиттекера "История теорий эфира и электричества"... Вы можете там найти дословные выдержки из статей Пуанкаре, некоторые из этих статей я изучал в оригинале. Они показывают, что уже в 1899 году Пуанкаре считал весьма вероятным, что абсолютное движение принципиально необнаруживаемо и что никакого эфира не существует. Те же идеи он сформулировал в более точной форме, хотя и без какой-либо математики, в лекции, прочитанной в 1904 году на конгрессе искусства и науки в Сент-Луис(США). В ней он предсказал появление новой механики, которая будет характеризоваться прежде всего правилом, что никакая скорость не может превышать скорости света".

Конечно, Макс Борн не согласился с предвзятым мнением Уиттекера о том, что Эйнштейн в своей статье лишь более пространно изложил результаты Пуанкаре и Лоренца. Но свой авторитет крупнейшего физика-теоретика, активного общественного деятеля и ученого, проявлявшего постоянный интерес к истории науки, он не принес в жертву прежней, явно несправедливой версии о создании теории относительности. Борн признал факт необъективного замалчивания работ других исследователей, заложивших основы этой теории. Он вынужден был отметить, что этим недостатком обладала прежде всего статья самого Эйнштейна. "Поразителен тот факт, что она не содержит ни одной ссылки на предшествующие работы. Она создает у вас впечатление чего-то совершенно нового в науке. Но это, конечно, не так, что я и старался показать",- пишет М. Борн. Далее он переходит к выводам приоритетного характера: "...Специальная теория относительности была открытием в конечном счете не одного человека. Работа Эйнштейна была тем последним решающим элементом в фундаменте, заложенном Лоренцем, Пуанкаре и другими, на котором могло держаться здание, воздвигнутое затем Минковским. Я думаю, что было бы неправильным забывать этих других людей, как это можно обнаружить во многих книгах*. Даже прекрасная биография, написанная Филиппом Франком, не может быть свободна от упреков, например, когда он говорит (в третьей главе немецкого издания), что до Эйнштейна никто никогда не рассматривал этот тип закона механики, в котором скорость света играет фундаментальную роль. Эти идеи были как у Лоренца, так и у Пуанкаре, а релятивистское выражение для массы... можно с полным правом называть формулой Лоренца".

* (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.)

Но, восстанавливая справедливость по отношению к ранним работам Пуанкаре, Борн обошел молчанием его основную статью 1905 года. Между тем оценка вклада Пуанкаре в теорию относительности меняется кардинальным образом, если в равной мере принимать во внимание выдвижение им исходных положений этой теории и создание ее строгой математической формулировки. Основное новаторство книги Уиттекера в том и состояло, что в ней обсуждение основной статьи Пуанкаре 1905 года, уже проведенное до этого Паули, дополнялось рассмотрением ранних работ французского ученого. В ходе дискуссии, вызванной этой книгой, обнаружили еще более ранние работы Пуанкаре, имеющие непосредственное отношение к формулировке исходных принципов теории относительности. Оказалось, что обобщение принципа относительности на оптические явления Пуанкаре выдвинул еще в 1895 году, а в 1898 году он впервые провел анализ понятия одновременности и сформулировал определение одновременности на основе постулата о постоянстве скорости света. В работе же 1900 года Пуанкаре объяснил свойства местного времени в движущейся системе отсчета. Таким образом, несостоятельными оказались попытки некоторых ученых представить основное исследование Пуанкаре как работу, в которой математические построения автора опережали его физическое понимание всей проблемы. Наоборот, математический формализм этой статьи завершал его физические идеи, развитые в целом ряде ранних работ. Да и в самой статье проникновение Пуанкаре в суть физической проблемы было настолько глубоким, а общность его формулировки принципа относительности была настолько полной, что в отличие от Эйнштейна он уже в 1905 году поставил вопрос о необходимости пересмотра теории тяготения.

Поскольку оба постулата, положенные Эйнштейном в основу теории относительности, а также его объяснение необычных свойств времени были на несколько лет раньше выдвинуты знаменитым французским ученым, напрашивался вопрос: в какой мере Эйнштейну была известна новаторская постановка проблемы в ранних работах Пуанкаре. Сам Эйнштейн мало содействовал его выяснению. Карл Зеелиг, один из ведущих биографов Эйнштейна, в связи с разгоревшейся дискуссией попросил его назвать научную литературу, которой он пользовался в Берне при разработке теории относительности. Эйнштейн ответил ему 19 февраля 1955 года. "Вспоминая историю развития специальной теории относительности, мы можем с уверенностью сказать, что к 1905 году открытие её было подготовлено,- писал он.- Лоренц уже знал, что преобразование, получившее впоследствии его имя, имеет существенное значение для анализа уравнений Максвелла, а Пуанкаре развил эту мысль. Что касается меня, то я знал только фундаментальный труд Лоренца, написанный в 1895 году, но не был знаком с его более поздней работой и со связанным с ней исследованием Пуанкаре". В ответе речь идет только об основном исследовании французского ученого, краткая публикация которого в "Comptes rendus" на 25 дней опережала окончание работы самого Эйнштейна*. Ничего не говорилось о работах Пуанкаре, появившихся в печати за несколько лет до этого. Однако напрашиваются определенные выводы о связи исследования Эйнштейна с этими ранними работами.

* (За все предыдущие 50 лет своей жизни Эйнштейн ни разу не выступил с оценкой этого фундаментального исследования Пуанкаре по теории относительности.)

Эйнштейну была известна статья Пуанкаре 1900 года, в которой впервые объяснялось "местное" время на основе синхронизации часов световыми сигналами. Об этом свидетельствует не только детальное повторение в статье Эйнштейна 1905 года проведенного Пуанкаре рассмотрения, но и прямая ссылка на эту работу французского коллеги в следующей статье Эйнштейна, посвященной соотношению между массой и энергией. Некоторые участники дискуссии обратили внимание на приведенное в биографии Эйнштейна сообщение его друзей об их совместном изучении книги Пуанкаре "Наука и гипотеза", изданной в 1902 году. В этой книге, помимо обсуждения принципа относительности, содержались следующие важные утверждения, отрицающие абсолютное время и абсолютную одновременность:

"

  1. Абсолютного пространства не существует, мы знаем только относительные движения. Между тем чаще всего выражают механические факты так, как если бы существовало абсолютное пространство, к которому их можно было бы отнести.
  2. Не существует абсолютного времени. Утверждение, что два промежутка времени равны, само по себе не имеет смысла, и можно применять его только условно.
  3. Мы не способны к непосредственному восприятию не только равенства двух промежутков времени, но и не можем быть уверенными в одновременности двух событий, происходящих в различных местах. (Я пояснил это в статье "Измерение времени", 1898 г.)*.

"

* (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".)

Последняя фраза отсылает к наиболее важной статье, в которой пересмотрено понятие одновременности. Было бы в высшей степени странным не обратиться к этой работе читателю, активно заинтересовавшемуся той же проблемой. Конечно же, в своем выводе специальной теории относительности Эйнштейн исходил из новаторских идей Пуанкаре и Лоренца. Но само построение теории он провел совершенно независимо от основных завершающих работ своих предшественников. Нужно признать, что в свои молодые годы Эйнштейн обладал редким чувством нового. Его критический ум был способен первым выделить из множества предложенных идей именно те принципиально новые идеи, которые действительно вели к решению важнейших физических проблем. Эта особенность творческой манеры Эйнштейна была подмечена и Пуанкаре.

В связи с приглашением Эйнштейна на должность профессора Высшего политехнического училища в Цюрихе в конце 1911 года на имя Пуанкаре поступила просьба высказать свое мнение о молодом коллеге. Ответ Пуанкаре интересен тем, что он представляет собой единственный дошедший до нас отзыв авторитетнейшего в то время ученого об Эйнштейне, научная карьера которого только еще начиналась К "Г-н Эйнштейн - один из самых оригинальных умов, которые я знал; несмотря на свою молодость, он уже занял весьма почетное место среди виднейших ученых своего времени. То, что нас больше всего должно восхищать в нем,- это легкость, с которой он приспосабливается (s'adapte) к новым концепциям и умеет извлечь из них все следствия. Он не держится за классические принципы, и, когда перед ним физическая проблема, готов предусмотреть любые возможности. Это немедленно претворяется в его сознании в предвидение новых явлений, которые однажды поддадутся проверке экспериментом. Я не хочу сказать, что все эти предсказания выдержат опытную проверку в тот день, когда такая проверка станет возможной. Поскольку он ищет во всех направлениях, следует ожидать, наоборот, что большинство путей, на которые он вступает, окажутся тупиками; но в то же время надо надеяться, что одно из указанных им направлений окажется правильным, и этого достаточно. Именно так надо поступать. Роль математической физики - это правильно ставить вопросы; решить их может только опыт. Будущее покажет более определенно, каково значение г-на Эйнштейна, а университет, который сумеет привязать к себе молодого метра, извлечет из этого много почестей". Пуанкаре, однако, проявил чрезмерную осторожность, решив, что многие из смелых начинаний молодого Эйнштейна могут оказаться тупиковыми. Дальнейшее развитие науки подтвердило плодотворность всех направлений, развивавшихся тогда Эйнштейном*.

* (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.)

Анри Пуанкаре на пляже в 1911 году
Анри Пуанкаре на пляже в 1911 году

Дискуссия, прошедшая на страницах ряда зарубежных научных журналов, привела к более полному представлению об истории создания специальной теории относительности. Большинство специалистов справедливо признали творцами этой важнейшей физической теории трех выдающихся ученых - Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна. Известные американские ученые и педагоги Э. Ф. Тейлор и Дж. А. Уилер в 1966 году писали в своем учебнике "Физика пространства и времени": "Эйнштейн в Берне, Лоренц в Лейдене и Пуанкаре в Париже открыли частную теорию относительности". Во многих статьях и книгах по истории науки, вышедших за последние годы, достойно отражен вклад Анри Пуанкаре в эту теорию, например, в курсе "История физики" Б. И. Спасского (1964 г.) и в книге "Генрих Герц" А. Т. Григоряна и А. Н. Вяльцева (1971 г.). В 1973 году на русском языке был издан новый сборник "Принцип относительности", отличающийся от всех предыдущих наиболее полным представлением работ по специальной теории относительности. В третьей части сборника приведены мнения многих ученых об истории ее возникновения, что позволяет читателю проследить процесс неуклонного уточнения подлинной картины создания этой теории.

Наука постепенно отрешается от прежних необъективных взглядов, очищая ученую мысль от всякой предвзятости и тенденциозности. Именно к этому призывал Пуанкаре, и его слова увековечены на стене Брюссельского университета: "Мысль никогда не должна подчиняться ни догме, ни направлению, ни страсти, ни интересу, ни предвзятой идее, ни чему бы то ни было, кроме фактов, потому что для нее подчиниться - значило бы перестать существовать".

предыдущая главасодержаниеследующая глава




ИНТЕРЕСНО:

Зачем математики ищут простые числа с миллионами знаков?

Задача построения новых оснований математики - унивалентные основания

Многомерный математический мир… в вашей голове

В школах Великобритании введут китайские учебники математики

Найдено самое длинное простое число Мерсенна, состоящее из 22 миллионов цифр

Как математик помог биологам совершить важное открытие

Математические модели помогут хирургам

Почему в математике чаще преуспевают юноши

Физики-практики откровенно не любят математику

В индийской рукописи нашли первое в истории упоминание ноля

Вавилонская глиняная табличка оказалась древнейшей «тригонометрической таблицей» в мире

Ученые рассказали о важной роли игр с пальцами в обучении детей математике
Пользовательского поиска

© Злыгостев Алексей Сергеевич, статьи, подборка материалов, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://mathemlib.ru/ 'MathemLib.ru: Математическая библиотека'
Рейтинг@Mail.ru