Новое о принципе относительности

Наше разграничение между „принципом тяготения", относящимся лишь к движениям, происходящим под действием силы тяготения, пропорциональной массе, благодаря чему он не противоречит требованиям здравого рассудка, и Эйнштейновским „обобщенным принципом относительности", который должен быть распространен на все движения, но не может справиться с указанными ранее трудностями, — это разграничение должно быть сохранено в силе, так как против него не было приведено никаких возражений.

Для того, чтобы его опровергнуть, пришлось бы показать, что ограничение обобщенного принципа относительности дейст вием одних только пропорциональных массам сил тяготения должно повлечь за собой недействительность выведов г. Эйнштейна о перемещении перигелия и отклонениях световых лучей. До еих пор это не сделано; напротив, насколько можно заключить, как раз эти выводы и относятся только к действиям тяготения. См. также приведенные в приложении указания на то, что даже и принцип тяготения не представляется совершенно удовлетворительным без оговорок.

За последнее время его значение надо считать еще более укрепившимся. Те, уже указанные нами выводы из принципа, которые подлежат проверке на опыте и на которых сейчас особенно сосредоточено внимание, касаются только тяготения. Таким образом, если они окажутся верны, этим будет подтвержден только принцип тяготения, а не обобщенный принцип относительности, вопреки существующему, видимо, общему представлению.

Но более того, если подробно разобрать новейшие данные опыта, и если мы хотим при этом избегнуть того характера поверхностных обывательских суждений, который не соответствует нашему предмету, то придется отметить, что даже и принцип тяготения не нашел еще до сих пор своего безусловного подтверждения на опыте, так как проверка сделанных из него до сих пор выводов сопряжена с своеобразными трудностями.

Один из этих выводов, доступный проверке на опыте, касается искривления световых лучей вблизи больших центров тяготения, каковым является Солнце. Бесспорно, было бы чрезвычайно важно знать, действительно ли имеет место это указываемое г. Эйнштейном искривление. Возможность проверить это была дана последним солнечным затмением, и с полным основанием ее постарались использовать, насколько известно, в полной мере, какую только дозволяли обстоятельства. Но нельзя при этом забывать, что еще вопрос, было ли наблюдаемое искривление лучей: действительно вызвано царящим на солнечной поверхности нолем тяготения, а не следствием каких-либо побочных обстоятельств; не было ли здесь, например, неизбежного искривления лучей в несомненно существующей солнечной атмосфере. Поскольку этот вопрос не был исследован и разрешен более исчерпывающе, чем о том до нас дошли сведения, придется ждать дальнейших возможностей. Удовлетворительное исследование нелегко потому, что дело идет о незначительных, лежащих на границе того, что можно еще измерять, перемещениях местоположения звезд близ солнца, и что для собирания новых данных приходится до сих пор ограничиваться случаями редких и непродолжительных полных солнечшх затменвй.

Равным образом, и в другом случае, дающем возможность проверки принципа тяготения, а именно в случае движения Меркурия, мы наталкиваемся на все ту же огромную трудность устранения побочных обстоятельств.

Закечательно, что то же самое имеет место и в третьем из всех до сих пор представлявшихся случаев возможности проверить принцип тяготения, — в случае смещения спектральных линий больших небесных тел. Здесь также большой помехой для непосредственных выводов являются посторонние процессы (на этот раз Допплеровский эффект влияния давления и кажущееся
влияние соседних спектральных линий.

Вспомним обширные исследования г. Зеелигера(Н. Seeliger, „Das Zodiakallicht und die empirisehen Gliederin der Bewegung d. inneren Planeten", Sitz.-Ber. d. Munch. Akad d. Wissensch. Bd. 56, S. 595,1906. Ср. также E. F r e n d 1 i с h. Astron. Nachr. Bd. 201, S. 49, 1915 и Н. See 1 igcr, там же, стр. 273.), показавшего, что наблюдаемое перемещение перигелия этой планеты, соответствующее уравнениюГербера, должно было бы иметь место также и при недействительности Эйнштейновского принципа, если только в окрестности солнца распределены определенные массы, о наличии или отсутствии которых трудно судить. Но, если даже имеется хотя только значительная часть этих 3еелигеровских масс, — а это отнюдь не представляется а priori невероятным, в виду достаточно ничтожного значения их вблизи столь большого центрального тела, как Солнце, действительно увлекающего за собой многие массы, бе прерывно вновь и вновь открываемые, — то и тогда принцип тяготения окажется неверен, а еще менее верен будет обобщенный принцип относительности. Именно одновременное влияние и масс и принципа относительности должно было бы дать в результате другое, большее перемещение перигелия Меркурия, чем наблюдаемое в действительности. Это придает особый интерес стоящей пред астрономами задаче все более тщательного исследования окружающих солнце масс. Если удастся установить отсутствие сколько-нибудь заслуживающей внимания части Зеелигеровских масс, то это будет аргументом в защиту правильности принципа тяготения; если же, напротив, будет доказано существование этих масс, то должно будет признать принцип ложным или пересмотреть его в какой-либо его части.

„Доказан" этим прицип все-таки бы еще не был. Мы только потому считаем нужным здесь это отметить, что среди непосвященной публики распространено коренное заблуждение, будто основные естественно-научные познания, как принципы, законы природы,—могут быть „доказаны" единичными их подтверждениями, как бы таковые ни были разительны. Речь может скорее итти всего лишь о все более растущей их достоверности и надежности, поскольку при их постоянном, проверенном на опыте применении, они остаются неопровергнутыми. Это следует из того, что правильные выводы могут быть получены также на основе ложных принципов, и именно таких, которые наряду с ложными содержат в себе и правильные элементы (ср. также пример в примеч. 11 на стр. 21), Доказана может быть только неправильность принципа, и для этого достаточно хотя бы одного только бесспорно установленного его несогласования с опытом.

И, действительно, одно время принимали зодиакальный свет за последствие, а, следовательно, и за доказательство присутствия внутри орбиты Меркурия масс, вроде Зеелигеровских. Но, повидимому, происхождение этого света все еще недостаточно выяснено, чтобы на основании его можно было смело строить какие-либо выводы.

Принцип тяготения исходит из пропорциональности тяготения массе. Поэтому, если считать, что эта пропорциональность уже достаточно подтверждена опытом, то тем самым будет твердо установлено, что и принцип тяготения, представляющий часть обобщенного принципа относительности, равно как и вытекающие из него выводы, также обладают достаточной достоверностью.

Пропорциональность силы тяготения массе доказывается опытом с маятником Галилея, Ньютона, Весселя, третьим законом Кеплера и новейшими исслрдориями тяготения Этвёша. Сравниваемые при этом друг с другом элементы весьма разнородны. Особенный, слишком еще малоисследованный случай мы имеем в опытах с гелием и водородом. Оба эти элемента представляют крайний случай различного строения атомов. При поглощении катодных лучей, они дают наибольшее отклонение от пропорциональности массам. Исследовать пропорциональность их тяжести массе лучше всего можно было бы при помощи возможно более совершенных измерений скорости распространения звука: вычисленные на основании этих измерений плотности обоих газов должны были бы оказаться пропорциональны их определенному на весах удельному весу. Осуществление этих опытов будет доступно тем исследователям, которым правительства уделят необходимую часть земных сокровищ, в том числе и потребные количества названного благородного газа.

Тогда и искривления лучей близ солнца можно было бы ожидать без всякого участия солнечной атмосферы, а также считалось бы установленным отсутствие 3еелигеровских масс вокруг солнца, предполагая, конечно, что математические построения г. Эйнштейна свободны от ошибок. Заслугой г. Эйнштейна было бы при этом то, что он открыл и проследил зависимость указанных фактов, исходя из закона пропорциональности тяготения массе. Но что касается общего, на все движения и все роды сил распространяющегося принципа относительности с его противоречащими здравому рассудку требованиями, то он все же во всем этом не играет никакой роли, как это следует из уже выясненного различия между ним и принципом тяготения. Если же его и любят связывать с приведенными научными открытиями и достижениями, то до тех пор, пока не опровергнута допустимость такого отграничения его от принципа тяготения, это остается просто делом вкуса. Но нельзя не согласиться, что вкус к логическим трудностям, не вызываемым природой вещей, надо признать противоестественным. Совсем иное было бы дело, — и впоследствии, может быть, так и будет, — если бы действительно были обнаружены факты, представляющие бесспорное и ясное доказательство не только в пользу принципа тяготения, но и в защиту обобщенного принципа относительности; иначе говоря, если бы были установлены явления, свидетельствующие о действительном существовании процессов, характерных для особого круга представлений обобщенного принципа относительности и не укладывающихся в рамки иного образа мышления. К таким процессам должны были бы быть отнесены принимаемые г. Эйнштейном поля тяготения без центров тяготения, о которых мы говорили раньше, и которые были бы причиной сил инерции, наблюдаемых при неравномерном движении, про исход щем под влиянием непропорциональных массе сил. Пока вопрос о таких полях тяготения остается нерешенным в той мере, как это имеет место до сих пор, все попытки отыскать непреложные признаки существования этих полей представляются в высшей степени ценными. Тут может повториться случай, совершенно аналогичный случаю с уравнениями Максвелла в электродинамике. В этих уравнениях уже заключалось принятие электрических силовых полей без наэлектризованных центров, подобных замыкающимся в самих себе электрическим силовым линиям. Такие поля до того времени никогда не были наблюдаемы. Они должны были бы проявиться в электрических волнах, существование которых тогда столь же находилось под вопросом, как в настоящее время существование эйнштейновских полей тяготения с действием, тожественным действию силы инерции.

Тогда, конечно, говорили, что максвеллевская теория „сразу же" стала достоверностью, подобно тому, как сейчас некоторые говорят то же самое о принципе относительности. На самом же деле „сразу же" было установлено только то, что прежние электродинамические теории с их представлениями о непосредственном действии на расстоянии, строго говоря (т.е., если иметь в виду их значение для всех случаев), не соответствовали действительности, и что поэтому такое представление о непосредственно действующих на расстоянии силах не могло служить основой правильного объяснения природы. Мы знаем теперь, что и максвеллевская теория имеет свои пределы, хотя это, разумеется, не требует изменения общей картины нашего понимания природы, так как .то, что максвеллевская теория привнесла для его основ, — а именно представление о действии на расстоянии чрез посредствующую среду, — осталось непоколебленным.

Следует оговориться, что наше сравнение нисколько не отвергает возможности существования волн тяготения, несомненно, исходящих от движущихся центров тяготения, если тяготение обладает конечной скоростью распространения. Но для таких волн все же всегда могут быть указаны служащие их источником центры тяготения.

Как известно, эти электрические волны были перенесены из мира возможностей в мир действительности Герцем, который этим своим исследованием превратил “максвеллевскую теорию” из новой и интересной, но вовсе не обязательной гипотезы в изображение действительности, казавшееся тогда единственно применимым и превосходящим все предшествовавшие ему построения. Следует выждать, не найдет ли и “теория относительности” своего Герца, в какой бы форме в частности ни проявилось его вмешательство. Выжидательная позиция в данном случае тем более законна, что здесь выдвигаются требования гораздо более коренной ломки нашего понимания всего совершающегося в природе, чем это имело место при замене максвелле век ой теорией прежних теорий действия на расстоянии. Если Эйнштейновские поля тяготения, имитирующие силу инерции, представляют печто большее, чем просто вспомогательные построения для сохранения его обобщенного принципа относительности, то это должно обнаружиться на опыте. И тогда в самом деде нынешний здравый рассудок естествоиспытателя нуждался бы в видоизменении, чтобы называться действительно естественным и здравым, т. е. согласным с природой, разумом.

Я уже указывал, что ответ его вообще представляется далеко не полным. В нем сдишком мало, а то и вовсе не затронуты следующие главные пункты: недозволенный логический эксперимент (примеч. 10, стр. 20) и ограничение обобщенного принципа относительности случаями пропорциональной массе силы тяготения. О логическом эксперименте ср. также примеч. 8а (стр. 18). Что касается ограничения принципа, то молчаливо, косвенным образом, — а, следовательно, быть может, бессознательно, — оно принимается. В самом деле, поскольку в ответе затронута область применения принципа, в нем говорится только о тяготении. Но мало пользы от того, что ограничение принципа проводится, пока речь идет о возможной его проверке на опыте, если все-таки всеобщая приложимость его принимается без ограничений и выставляется как нечто все ниспровергающее (ср. также примеч. 8 а).

Здесь будет уместно указать, почему я не считаю правильным ответ г. Эйнштейна на мое возражение против его обобщенного принципа относительности с точки зрения здравого смысла.

Г. Эйнштейн ссылается на “здравый смысл” машиниста, который мог бы опровергнуть также и первоначальный, простой, распространяющийся только на равномерное движение принцип относительности, указавши, что ему приходится топить и смазывать свой локомотив, а не все то, что находится вокруг железнодорожного пути, и потому, несомненно, что первый, а не последнее находится в состоянии движения. Отсюда, поскольку мы считаем первоначальный принцип относительности правильным, должно следовать, что на деле простой “здравый смысл” оказался источником заблуждения. Ошибка в том, что этот “здравый смысл” предполагаемого машиниста в действительности не может быть принят за таковой, так как он не видит общеизвестных вещей, чего не могло бы случиться с здравомыслящим и сведущим человеком. Он не замечает того простого факта, что топить и смазывать локомотив было бы необходимо также и в том случае, если бы в движении находилась вся местность вместе с рельсами, а локомотив оставался бы неподвижен в пространстве. Ведь колеса локомотива во всяком случае были бы прижаты к рельсам силою тяжести, и для того, чтобы относительное движение,—совершенно независимо от вопроса об абсолютном движении, — не сменилось состояние покоя, колеса должны были бы вертеться, преодолевая силу трения, а для этого надо было бы пустить машину в ход, подтапливая ее и смазывая. Напротив, тот здравый смысл, который, как мы видели, противится обобщенному принципу относительности, не упускает из виду никаких известных фактов. Поэтому, совершенно не будучи поколеблен возражениями г. Эйнштейна, он останется правым до тех пор, пока не будут открыты новые факты такого рода, что заставят здравый рассудок, если он хочет остаться таковым по-прежнему, изменить круг своих представлений.

Эфир

В последнее время со стороны провозвестников принципа относительности были сделаны попытки упразднить заполняющую пространство среду — эфир, как ненужный и обременительный придаток. Попытки совершенно ничем не оправдываемые. Эфир не только был и продолжает быть вместе с материей главной составной частью в картине мира, созданной выдающимися естествоиспытателями. Он, кроме того, доказал свою ценность в качестве важного вспомогательного орудия исследования, о чем убедительно свидетельствует история естествознания, особенно в тех случаях, когда она может проследить первоначальное зарождение новых открытий. Вспомним основание и разработку современной оптики в ее главных частях Гюйгенсом и Френелем, или историю возникновения основных уравнений электродинамики у Максвелла, или же открытие электрических волн Герцем.

Определенно принимая допущение эфира в введении к своему знаменитому „Трактату о свете", Гюйгенс говорит в нем об „истинной философии", подразумевая под ней естествознание, „которая сводит причины всех явлений в природе к механическим основам", и добавляет: „Я считаю, что мы именно так и должны поступать, или же нам придегся отказаться от всякой надежды когда-либо что-нибудь понять в физике" (си. у Оствальда, Klassiker, 20, 5—10).

Что эфир постоянно играл серьезную и важную роль в построениях Г. Герца, я могу подтвердить по собственным воспоминаниям, относящимся в последним годам его жизни. Несомненно, что и в осуществлении или открытии электрических волн ему также помог эфир, причем Герцу не было для этого необходимо предварительно полностью разрезать оба тома Максвелла. Достаточно было принять, что действия индукции распространяются в эфире с конечной скоростью, и на этой основе построить опыты с быстрыми колебаниями.

То обстоятельство, что другие ученые считают возможным обойтись без эфира как для построения общей картины мира, так и при своих исследованиях, ничего не говорит против эфира, и напротив, будет совершенно понятно, если мы учтем два рода картин неодушевленной природы, которые до сих пор создавала человеческая мысль. Я позволю себе повторить здесь однажды уже сделанное мною разъяснение сказанного („Ueber Aether und Materie", Heidelb. (С. Winter), 1911, S. 5):

“Картина природы, даваемая естествоиспытателем, может быть двоякого рода. И в том и в другом случае она будет иметь количественный характер. Но она может,—и это будет первый способ, — всецело заключаться в одном установлении количественных отношений между наблюдаемыми величинами. В этом случае она может быть вполне выражена в виде математических формул, большей частью дифференциальных уравнений. Этот путь избрали Кирхгоф п Гельмгольц. Кирхгоф назвал его математическим описанием природы. Научное использование данных такой картины природы и вместе с тем проверка их правильности заключается в построении отчасти вытекающих из них выводов. Выводы эти суть математические выводы из уравнений, и только. Но можно не останавливаться на этом, и тогда мы имеем картину мнра второго рода. В ней мы руководствуемся тем убеждением, без которою в наших естественно-научных исследованиях, несомненно, никогда ие достигли бы успехов. А именно, мы исходим из того, что все процессы в природе являются только процессами движения, т. е. состоят в пространственных перемещениях раз навсегда данной материи. В этом случае мы в каждом явлении природы должны установить его механизм, и те уравнения, которые нам давали картину мира первого рода, должны здесь быть уравнениями механики, должны соответствовать совершенно определенным механизмам. Эти механизмы н будут для нас образами, в которых мы мыслим себе процессы природы. Образами лее вещей в нашем представлении будут механические, динамические модели. Механические модели и уравнения, т. е. оба способа изображения мира, если только они правильны, будут совершенно равноценны друг другу в результатах, к которым они приводят”.

Из сказанного видно, что картину мира второго рода я ставлю выше, чем первого, так как она в завершенном виде представляет по сравнению с картиной первого рода ее дальнейшее развитие. Но в начале исследования она, наоборот, нередко является лишь введением к математической картине. В виду этого, естественно, иногда бывает, что мы имеем надлежащую картину первого рода там, где еще не в состоянии дать законченную картину второго рода, и в этих случаях первой должно быть отдано преимущество перед последней.

Сказанным разъясняется вопрос о правильности нашей идеи эфира, о том, в праве ли мы объявить его “уже ставшей нам ненужной точкой зрения”. При методе описания первого рода вполне можно обойтись без эфира, поскольку мы в этом случае хотим ограничиться единственно выражением в уравнениях отношений между доступными непосредственному наблюдению величинами. Здесь нам дана возможность такого ограничения, но она исключена в картине второго рода, так как для того, чгобы она была понятна, существенным ее условием является принятие “скрытых соучаствующих факторов” (эфир, атомы материи, электроны).

Само собою разумеется, что часто имеет место соединение обоих методов построения картины мира, и лишь в редких случаях до конца проводится возможное лишь при первой из них полное устранение „скрытых соучаствующих факторов". Но — явление, характерное для нашего времени, — теперь по преимуществу принято избегать именно эфира, как чего-то в особенности подозрительного, тогда как электроны признаются вполне допустимыми. Напротив, некоторое время раньше столь же необходимым считалось отказываться от признания электричества, и ограничивать рассмотрение только доступными прямому наблюдению „электрическими силами". В подобных случаях отказа от уже оправдавших себя гипотез дело идет только о некотором добровольном пуританизме своего рода в угоду какому-либо научному направлению, составляющему в данный момент центр внимания. В этом не было бы особой беды, если бы это часто не влекло за собой игнорирования вещей, весьма важных для успехов исследования. Так, например, высказанное когда-то Максвеллом предостережение против принятия электричества, несомненно, затормозило открытие электронов.

В этом можно видеть сильную и слабую стороны обоих способов построения картины мира. Указанная возможность ограничиться в картине первого рода непосредственно наблюдаемыми величинами, избегая, таким образом, менее достоверного и более трудного, составляет его силу. Но в этом же и его слабая сторона, так как для здравомыслящего и обладающего современными познаниями естествоиспытателя не представляет на малейшего сомнения, что подавляющее большинство вещей, даже в чисто материальной природе, остаются скрытыми для наших жалких пяти или шести чувств, и что, следовательно, ограничение, совершенно устраняющее эти скрытые соучаствующие факторы, является ограничением поистине, ужасающего объема. Такое ограничение естественнонаучной картины мира только непосредственно доступным наблюдению может быть названо человеческим, т.е. приноровленным к человеческой природе, поскольку оно заранее все строит на наших чувствах. Но оно противоречит также и человеческой природе, так как не считается со способностью человеческого духа и с присущим ему стремлением воссоздавать в своем воображении соответственные образы скрытых от нас соучаствующих факторов. Практически оно облегчает описание природы, так как устраняет все, что не может быть непосредственно контролируемо; но оно и затрудняет его, так как оставляет в нем зияющие пустоты, объем которых подавляюще велик, как это только что было указано, и через Которые должен быть переброшен мост при помощи соответствующих математических построений. В виду всего этого, претензии некоторых из сторонников первого способа построения картины природы, так сказать, упразднить эфир производят впечатление основанного на недоразумении самомнения. Или ими здесь объявляется “ставшей излишней точкой зрения” такое допущение, относительно которого и так можно было заранее сказать, что без него при известных условиях можно обойтись. Или же отвергается существование пропасти только потому, что оказалось возможным через нее перепрыгнуть.

Таким прыжком через пропасть могло казаться в свое время открытие световых квантов. На одной стороне были световые волны, на другой — нового рода световые кванты, а между ними оставалась незаполненной пропасть,|чего, конечно, никто не мог поставить в вину смелому автору прыжка. Но уже слишком далеко шло по пути отрицания сделанное в связи с этим открытием заявление: „Отныне гипотеза эфира должна, конечно, рассматриваться как точка зрения, теперь ставшая уже излишней". (Съезд естествоиспытателей в Зальцбурге 21-го сентября 1909 г., Verh. d. D. Phys. Ges., S. 482. Phys. Zeitschr., Bd. 10, S. 817, 1909). Такое заявление не мог.ю внушить бодрости для дальнейших попыток перебросить мост через указанную пропасть, что, однако, было желательно в интересах научного исследования. Тем не менее, я попытался это сделать и пришел к выводу, что в световых квантах мы имеем то же самое явление, которое уже задолго до того было отмечено под видом когерентных верениц световых волн, но только дополненное новым существенным прздположением о концентрации энергии в луче определенного направления. Последнее я объяснял, принимая, как это, впрочем, и вообще представлялось вероятным, что в каждой из испускаемых колеблющимся отдельным электроном световых волн заключается только одно кольцо электрических силовых линий, мыслимое в виде отдельного эфирного вихревого кольца. (См. „Ueber Aether und Materie", 1911, S. 19 u. ff. и Untersuchung iiber Phnsphorescenz, Heidelb. Akad., 1913, A 19, S. 34, сноска 61). Как я установил позже, уже и Г. А. Лоренц объяснял световые кванты, как когерентные вереницы волн (Physik Zeitschrift. Bd. 11, S. 353, 1910). Возможность такого объяснения доказывает, — и это отнюдь не безразлично для общей картины естествоиспытателя, — что световые кванты не произвели никакого переворота в теории света, в особенности же, что они ровно ничего не говорят ни за, ни против „гипотезы эфира". Напротив, теория световых квантов по существу касается особого, бывшего до того неизвестным, свойства испускающих свет атомов.заключающегося в том, что они приспособлены к испусканию когерентных верениц волн с определенным содержанием энергии, зависящим от периода колебания.

Взгляд на световые кванты, как на когерентные вереницы волн, длина коих может быть таким образом измерена в каждом отдельном случае при помощи построенных на оптической интерференции опытов, был с очевидностью подтвержден новыми опытами г. В. Вина, в которых была измерена продолжительность испускания световых квантов (Annalen d. Physik, Bd. 60, S. 597, 1919).

Весьма замечательно, что, как выяснилось при этом в результате непосредственного наблюдения, энергия светового кванта распределена неравномерно по длине ряда волн, но что мы имеем здесь постепенное затухание испускающего свет атома (согласно показательной функции, как при акустическом ряде волн от звука колокола). Таким образом, мы только тогда можем определить длину всей вереницы волн, когда установим, к какой стадии затухания должен быть отнесен его конец. Если мы его фиксируем, примерно, при ¹/₇(точнее, при ¹/е² начальной интенсивности), то, согласно измерениям г. В. Вина, длина светового кванта будет около 10 m. Притом длина эта, что опять-таки весьма замечательно, будет одинакова, согласно произведенным до сих пор измерениям, для световых квантов всех длин волн, несмотря на то, что содержание энергии световых квантов различно при различной длине волн. Это могло бы означать (если позволительно уже теперь делать обобщения на основе этих новых опытов), что энергия каждой отдельной волны какого-либо светового кванта будет одинакова при одинаковом расстоянии от места излучения данного ряда волн. Тогда, по нашему представлению, различное количество энергии волн, неодинаково далеко отстоящих от начала, выражалось бы в различной ширине кольца замкнутых в кольцо электрических силовых линий волны, отсчитанной перпендикулярно к лучу.

Любопытно при этом отметить следующее. С особой энергией настаивает на отрицании эфира именно обобщенный принцип относительности, но зато он приходит к “пространственным координатам”, составляющим его существенную принадлежность. Последние же, по приписываемой им изменчивости их свойств, вполне могут быть приняты за нечто определяющее состояния пространства. В результате получается впечатление, что тот же самый изгнанный эфир вновь дал о себе знать под измененным именем "пространства".

Понятие абсолютного движения также могло бы быть наилучше определено с помощью эфира, и именно, как относительного движения по отношению к эфиру. Тогда содержание принципа относительности могло бы быть выражено так: возможно установить только относительное движение материи по отношению к материи же, а не равномерное относительное движение материи по отношению к эфиру (первоначальный или специальный принцип относительности). Что касается неравномерного относительного движения материи к эфиру, то по общему правилу оно может быть установлено (на основании связанных с ним, как мы видели, сил инерции или же при помощи отдельных электрических зарядов как основных частей материи, благодаря возбуждаемым ими в эфире волнам"). Только, в случае когда мы имеем в.качестве действующей силы тяготение, не может быть установлено также и неравномерное относительное движение материи к эфиру (так как силы инерции, служащие его признаком, в данном случае не имеют места; это будет ограниченный обобщенный принцип относительности, или, лучше, принцип тяготения).

Но есть еще и особая причина, сыгравшая роль в столь часто высказывавшемся за последнее десятилетие отрицательном отношении к этой заполняющей пространство среде. Это — очевидное несовершенство наших теперешних представлений об эфире. Законченное и в пределах доказуемого свободное от противоречий представление об эфире, пригодное для наших исследований, мы имели бы только в том случае, если бы внутренний механизм его частей был нами настолько же выяснен, насколько у лее выяснен внутренний механизм материи, со времени развития кинетической теории газов. В этом случае максвеллевские уравнения, представляющие в известном смысле квинтэссенцию физики эфира (поскольку они охватывают свет, электричество и магнетизм), так же могли бы быть выведены из теории механизма эфира, как оказалось возможным вывести уравнение состояния материи из указанной кинетической теории. Но до сих пор в этом отношении, как это неоднократно особо подчеркивалось за последние годы, мы имели с максвеллевскими уравнениями только отрицательные результаты.

Надо считать доказанным, что эти уравнения не могут быть приведены к уравнениям движения эфира, непрерывно заполняющего пространство. Но и уравнение состояния материи также не может быть выведено из движения непрерывно распространенных масс, но только из движения раздельно распределенных атомов. Подобно этим уравнениям, также и максвелловские уравнения должны быть рассматриваемы лишь как статистические уравнения, применимые только при взаимодействии весьма большого количества электронов, но теряющие свою силу, поскольку речь идет об отдельных элементарных процессах. (Ср. „Ueber Aether u. Materie", 1911, S. 34). О прерывном зернистом строении эфира мы будем говорить в следующей главе.

Это привело, невидимому, к широко распространенному отрицанию возможности положительных результатов. Такое положение вещей сходно с тем, что наблюдалось до 1877-го года, когда, вследствие многочисленных неудачных попыток обратить воздух в жидкое состояние при помощи одного только высокого давления, создалось убеждение, что существуют “перманентные” или “несжижаемые” газы в противоположность другим, допускающим сжижение. Теперь мы уж давно знаем, что это было лишь временным заблуждением, которое могло так прочно укорениться только благодаря ограниченности суждений, ибо уже задолго до того, как факт обращения кислорода в жидкое состояние раскрыл всем глаза на действительное положение этого вопроса, не было недостатка в материале для правильного его понимания, которое мы связываем с понятием “критической температуры”. Время покажет, не повторится ли та же история в развитии проблемы эфира. Я лично не думаю, чтобы надолго можно было отказаться от механики эфира. Зто было бы равносильно отказу в естественно-научных исследованиях от последовательного применения геометрических и динамических воззрений, имеющего не случайное, но решающее значение, т.-е. отказу от того вспомогательного орудия, которому до сих пор естествознание было обязано самыми крупными, можно сказать, всеми своими достижениями. В этом можно убедиться, если проследить там, где это возможно, зарождение открытий в уме их авторов или хотя бы хронологический порядок их опубликования. Наряду с указанным методом чисто абстрактное, математическое исследование, не связанное с представлениями трехмерного пространства и дающее картину мира первого рода, почти всегда играет роль только последующей формулировки, задача которой — защитить уже найденное зерно открытия, и которая вместе с тем, разумеется, одна только и сообщает ему характер бесспорности и придает ему его всеобщее значение.

Так было в известной мере и с первыми успехами новых исследований тяготения, выходящих за пределы закона обратной пропорциональности квадрату расстояния. Идея Гербера о распространении тяготения с конечной скоростью, и именно со скоростью света, встреченная в свое время самыми неблагоприятными отзывами, опиралась в основе только на представление об эфире, и, тем не менее, она дала возможность, если не доказать, то установить, согласно с данными опыта, связь между движениями Меркурия и конечной скоростью распространения тяготения еще раньше, чем г. Эйнштейн с помощъю чисто математического метода исследования мог с большей, разумеется, убедительностью установить указанную связь.