О. Деревенский - История физики, изложенная курам на смех

• Название: История физики, изложенная курам на смех
• Автор: О. Деревенский
• Жанр: Физика

Вся история физики, от начала времен и до наших дней, изложенная честно и беспристрастно. Естественно, как честный человек, описывая современное состояние предмета, автор приходит к вполне очевидному для наших современников (даже совершенно не знающих физики!) выводу:

"Когда я слышу, что Галилей заложил основы научного физического метода, я понимаю: мелко же плавал этот Галилей! Куда ему до титанов, которые заложили и перезаложили всю физику с потрохами. Так оно всегда и выходит, когда любителей вытесняют профессионалы."

---

Но передышки Эйнштейну не дали. На него тут же набросились совсем уж темные нерюхи, которым, видите ли, не понравились следовавшие из теории Эйнштейна “новые представления о пространстве и времени”. Насквозь погрязнув в предрассудках, нерюхи кричали о том, что эти представления противоречат какому-то, простите за выражение, “здравому смыслу”. Из вежливости пришлось держать ответ и перед этой публикой. С ней, правда, было проще. Есть народная примета: если теория заключается в постулировании опытных фактов, то это к тому, что такая теория будет неплохо подтверждаться опытом. И, едва заслышав, что теория Эйнштейна подтверждается на опыте блестяще, руководствовавшаяся здравым смыслом публика моментально прекращала свои реакционные нападки. Так что мало-помалу гениальность теории стали, кроме Эйнштейна, понимать еще человека четыре. А когда для подсчета этих особо понятливых не стало хватать пальцев на обеих руках, то философы спохватились и решили добиться того, чтобы эту гениальность понимал каждый. И ведь, молодцы, как же они старались, чертяки!

Кстати, до сих пор встречаются недоумки, которые считают, что все было сделано еще до Эйнштейна: Мах и Освальд, дескать, потрудились на идеологическом фронте, Лорентц и Кє - на математическом, Майкельсон и Кє - на экспериментальном. Нет - нужен был гений Эйнштейна, чтобы сделать следующий шаг, сказавши: “Ребята, да ведь все оно так и есть!” Более того, насчет экспериментального фронта - это еще как сказать! “Мне часто задают вопрос,- заявил как-то Эйнштейн,- знал ли я о результатах опыта Майкельсона-Морли до написания своих классических работ. Неужели не ясно, господа, что однозначно ответить на этот вопрос невозможно? В самом деле, первый результат был получен, когда мне было два годика, после чего он неоднократно перепроверялся. Ну, и что с того? Мог я не знать об этих результатах? Конечно, мог. Поэтому я и не уточнял в тех работах, какие именно эксперименты я там имел в виду.”

Надо сказать, что к этому времени в физике уже завершилось “великое разделение труда”: из аморфного конгломерата тружеников выделились земледельцы от физики, т.е. экспериментаторы, и скотоводы, то бишь, теоретики. Это произошло не по чьей-то прихоти - просто физика в своем развитии достигла такого уровня, когда одному человеку стало уже не под силу двигать науку, что-то в ней делая и в то же время соображая, что же ты делаешь. Вот они промеж собою и рассудили: ты, дескать, делай, а я, так и быть, соображать буду. И работа закипела! Вскоре, однако, теоретики осознали минусы своего положения. Понимаете, так уж издавна повелось, что критерием истинности теории считается ее согласие с экспериментом. “Хорошенькое дело получается,- сетовали теоретики,- мы, значит, сушим мозги, создавая дивные теории, а эти, с позволения сказать, коллеги, которые только и могут накручивать гайки, искать течи и затыкать дыры, говорят нам “извините” вместо “спасиба”. Понятно, что подобные настроения мало способствовали научному прогрессу. Так вот, оздоровил эту неприглядную ситуацию опять же не кто иной, как Эйнштейн. Он показал, что любую душе угодную теорию можно блестяще подтвердить экспериментами! Чтобы подчеркнуть особую важность такого рода экспериментов, их стали называть “мысленными”. Легко видеть, что, умело применяя этот могучий инструмент познания, можно попутно съэкономить целую прорву финансовых и материальных ресурсов!

И что же сделали противники теории относительности, получив в подарок этот могучий инструмент? Да ясно, что: они употребили его исключительно на отравление жизни Эйнштейну. Не умея корректно осуществлять такие эксперименты, эти недруги то и дело получали различные нелепые парадоксы. Их ошибки, как быстро понял Эйнштейн, имели общий корень. Дело в том, что сначала его теория была справедлива лишь для систем отсчета, “движущихся друг относительно друга равномерно и прямолинейно”, а все эти опровергатели, подстраивая свои парадоксы, неизбежно выходили за границы применимости теории - от ускорений-то не избавиться! “Так, чего доброго, они в конце концов догадаются, что такой вариант теории неприменим в реальной жизни,- испугался как-то Эйнштейн.- Надо бы ее обобщить, что ли. Причем на все системы отсчета, а?” Эта задумка, действительно, была неплохая, но было непонятно, как же быть с опытным подтверждением такого обобщенного варианта. Надо ж было сделать так, чтобы в смысле опытного подтверждения и на этот раз комар носа не подточил! Эта мысль не давала Эйнштейну покоя. Как-то, после очередного бесплодного дня, он незаметно задремал. И вдруг... Знаете, многие из своих открытий великие люди делают во сне. Дают себе задание на ночь, и к утру - готово. (Не верите? Любой великий человек может в этом легко убедиться, если сам попробует.) Так, Менделееву приснилась таблица Менделеева, Максвеллу - уравнения Максвелла, Лорентцу - преобразования Лорентца. Правда, были и неудачи. Так, академику Мигдалу и, независимо от него, С.П.Капице приснилась единая теория поля Мигдала-Капицы, но им просто никто не поверил. Так вот, Эйнштейну приснилось, будто он понял разгадку. Поскольку, разумеется, номер с постулатами фактов дважды не пройдет, то поступить следует диаметрально противоположно: закрутить теорию так, чтобы экспериментаторы поняли, как же все это проверить, минимум лет через двести. Эйнштейн проснулся от того, что подпрыгнул во сне, и уже довольно скоро коллеги вытаращили глаза на “непревзойденную вершину теоретической физики”. Поначалу они лишь подталкивали друг друга: “Ты здесь что-нибудь понимаешь?”- и опускали взоры, переживая свою бестолковость. Наконец у Гроссмана от радости дыханье сперло: “Братцы! кажется, понял!”- “Ну?”- “Да, чтобы не трепаться зря, здесь объяснена природа гравитации!”- “Иди ты!”- “Ей-ей! Эта природа - ускорение! Представьте, что вы сидите в лифте, причем существенно, чтобы он был без окон и дверей. Тогда две ситуации - лифт подвешен, а Земля его притягивает, или же Земли нет, а лифт тащат с ускорением вверх - будут для вас совершенно неразличимы (вот зачем нужно, чтобы лифт был без окон и дверей!) А если гравитация и ускорение неразличимы, значит, то и другое - одно и то же! Я просто балдею!” Позже, когда это объяснение перекочевало на страницы многочисленных популярных изданий, балдеж приобрел массовый характер. Эйнштейн уже радостно потирал руки...

Ах, если бы все шло, как он надеялся! Не тут-то было - подтвердить на опыте общую теорию относительности сразу же вызвался Артур Эддингтон. Делать ему было нечего, я гляжу! Этот выскочка решил запечатлеть, как загибается свет от звезд, проходящий вблизи Солнца - известного массивного тела. Сложность здесь заключалась не только в ожидании подходящего солнечного затмения. Главное, что в Европе, понятное дело, нашлось бы много больно умных советчиков, вот почему этого сэра понесло аж в Южную Америку. Как и следовало ожидать, первые же фотографии подтвердили, что свет от звезд, проходя вблизи Солнца, по-хамски расшвыривается нестационарной солнечной короной куда душе угодно. Поэтому дело выбора из примерно двухсот опознанных смещенных изображений звезд хотя бы трех, блестяще подтверждавших предсказания Эйнштейна, требовало от исследователя определенной усидчивости. Но Эддингтона ничуть не смутили эти трудности; в общем, и на этот раз пронесло, триумф был полный.

Уж простите мне некоторые издержки, связанные с нарушением хронологии, но что поделаешь, если еще один острый сюжет раскручивался на фоне всех этих релятивистских преобразований. Начинался этот сюжет с того, что сначала Кирхгоф, затем Стефан с Больцманом и Вин (а уж затем и все остальные) никак не могли взять в толк - чего это ради черное тело излучает именно по-черному. Тут необходимо небольшое пояснение насчет черного тела. Чтобы получить представление о таковом, совсем необязательно барахтаться в саже. Или глядеть в дырочку, просверленную в металлической сфере, как это советуют лихие популяризаторы - с еще большим успехом можно всматриваться, извините за выражение, негру в задницу. Все проще: разуйте глаза, и только; черные тела-то - вот они! Например, Солнце - это “абсолютно черное тело при температуре 6000є К”, или другие звезды - это “абсолютно черные тела с температурой до 20000є К”. В сравнении с этими гигантами черноты какая-нибудь там электрическая дуга - это просто пшик несерьезный. Здесь неискушенный в физике читатель может удивиться: как это, Солнце и звезды - черные тела? А ведь все именно так. Дело в том, что физики говорят не просто о “черных телах”, а об “абсолютно черных телах”. А поскольку абсолютный идеал недостижим, то и приходится иметь дело лишь с приближениями к идеалу, лучшими из которых и являются Солнце, звезды, и т.п. Так вот, почему они все-таки излучают по-черному? “А не потому ли,- догадался Планк,- что атомы излучают не непрерывно, а порциями? Квантами, попросту говоря. А?”