Теория относительности Эйнштейна и махизм

Теория относительности Эйнштейна и махизм

А.К. Тимирязев

Стенограмма доклада на заседании Комм. Акад. — 7/II 1924 г.
Опубликована в сборнике статей "Естествознание и диалектический
материализм. —М.: Материалист, 1925, с. 228–258.

Мой сегодняшний доклад, товарищи, если не ошибаюсь, является первым в целом цикле докладов, которые были намечены нашей Академией, или, выражаясь точнее, ее секцией научной методологии. По выработанному плану у нас предполагалось, по крайней мере, на первых порах, не делать таких докладов, которые бы являлись результатом какой-нибудь длительной научной работы. У нас предполагалось поставить в первую очередь доклады, которые служили как бы стимулом для дальнейшей научной работы, служили как бы вызовами. Я думаю, что после моего сегодняшнего доклада у нас откроются прения, и, надо полагать, в значительной степени ожесточенные: на меня будут жестоко нападать, и если в результате этого обмена мнений кому-нибудь придет в голову заняться тем вопросом, который стоит у нас сегодня в порядке дня, более серьезно, если в результате наших прений кто-нибудь возьмется написать серьезную книгу на эту тему, — то я буду считать, что свою задачу я выполнил.

Теперь, переходя к самой теме доклада, я должен сказать, что прежде всего, мне придется сделать две оговорки. Я не думаю вас утомлять длинными выписками из появляющихся теперь в большом количестве статей, где обсуждается вопрос об отношении принципа относительности к махизму — к учению Маха. В настоящее время не только в специальной философской литературе, но и в наших физических журналах эта тема затрагивается довольно часто, в этой области ведутся большие споры. Одни, например, считают, что Мах отрицательно относился к принципу относительности, и основываются на том, что в последние годы своей жизни он сам высказал свое мнение по этому поводу: он сказал, что принцип относительности его не удовлетворяет. Другие авторы стараются показать, что Мах здесь ошибся, что, когда он говорил эти слова, ему было уже за 70 лет, словом, это был не тот Мах и если бы он был в это время помоложе, то он сказал бы совсем другое. На эту тему идут длинные разговоры и препирательства.

Кроме того, я должен сказать, что всевозможные философские направления спорят между собой за честь взять к себе Эйнштейна, а Эйнштейн, по-видимому, со всеми соглашается. Когда один философ заявляет, что его система лучше всего подходит к принципу относительности, то Эйнштейн отвечает, что он сам всегда так думал. Когда приходит другой философ и говорит ему на ту же тему, — он и с ним соглашается. Я думаю, однако, что останавливаться на этих явлениях не стоит, потому что вообще основывать свои суждения на мнениях людей, когда они сами про себя говорят, — занятие в достаточной мере бесполезное.

Гораздо лучше будет подойти поближе к самой работе Эйнштейна и посмотреть, что нужно было сделать для выполнения этой работы? Каких определенных философских взглядов нужно было придерживаться, чтобы построить теорию относительности? Или, может быть, в данном случае можно было обойтись без всякой специальной философии? С этой именно точки зрения я и хотел бы подойти к поставленной теме. Мне хотелось бы показать вам, что для выполнения своей работы Эйнштейну необходима была вполне определенная теория познания, которая очень близка к теории познания Маха. Я надеюсь доказать, что эта теория познания ему была необходима для того, чтобы сформулировать свой основной принцип, — всеобщий принцип относительности.

Но вот здесь сейчас же мне придется сделать и вторую оговорку. Мне многие, я думаю, уже готовы возразить: как? вы хотите доказать, что именно Эйнштейну было необходимо в процессе его работы, не пользуясь при этом высшей математикой? Всякому известно, что теория относительности состоит из очень стройной, очень хорошо продуманной системы уравнений. Для того чтобы изучить эту область, надо изучать специальные отделы математики, так называемое тензорное исчисление, и что если мы всей этой подготовительной работы сами не проделаем, то нам не удастся понять и смысла всего исследования, не удастся понять, как следует принцип относительности.

Я думаю, однако, что это возражение нетрудно отбить, нетрудно потому, что в классическом мемуаре Эйнштейна, который был напечатан в "Annalen der Physik", Band 49, 1916, имеется § 2, в котором излагается основа теории познания Эйнштейна и излагается путь, идя по которому он пришел к самому основному положению своей теории. Таким образом, сам Эйнштейн нам показывает, как для того, чтобы придти к этой мысли, совершенно не нужно было никакой математики. Он просто ставит известную задачу, которую дальше нужно решить математически, и мы отдадим ему полную справедливость, что математически он ее решил блестяще, но это не избавляет нас от необходимости проанализировать тот путь, идя по которому он пришел к тем основным посылкам, из которых выросла вся его математически великолепная теория.

В сущности, почти весь мой доклад будет состоять в том, что я вам изложу две страницы его мемуара, причем некоторые места я приведу в подлиннике, а кое-что могу передать и "своими словами", потому что самая формулировка в этих частях ничего особенного не представляет. Таким образом, я предполагаю начать с изложения теории познания Эйнштейна в той форме, какую он сам ей придал.

Эта теория познания умещается в нескольких строках, но о ней придется говорить нам целый вечер, придется возвращаться к этим строкам не раз. Начинается этот знаменитый 2-й параграф следующей фразой: "Классическая механика и в неменьшей степени специальная теория относительности обладают недостатком, с точки зрения теории познания, на который Мах, по-видимому, первый обратил внимание".

Таким образом, вы видите, что сам Эйнштейн указывает, что ему пришлось идти по пути Маха. В чем же состоит этот недостаток, которым обладает специальная теория относительности, им самим созданная, а также классическая механика Ньютона? Для этой цели Эйнштейн обсуждает следующий простой пример. Он не приводит чертежа, но я для своего доклада, ради наглядности, выполнил тот чертеж, который подразумевается у Эйнштейн, и принес одну модель, которую мы будем потом демонстрировать.

Эйнштейн говорит: представьте себе, что у нас имеются два мировых тела, две планеты S₁ и S₂ (см. рис. 1), причем мы отмечаем их общую ось O₁O₂ и говорим, что эти два тела имеют относительное вращение по отношению друг к другу вокруг этой оси, соединяющей их центры. У меня изображено стрелками a₁ и a₂ вращение одного тела и вращение другого тела. Представим себе, что два тела представляют собой две планеты, на которых имеются обитатели, и положим, что мы находимся на планете S₂. Мы смотрим на первую планету и видим, что она вращается по направлению стрелки a₁.

Рис. 1

Если я смотрю на S₁, находясь на планете S₂, и не замечаю собственного движения, то мне кажется, что S₁ вращается по направлению стрелки часов. Но ведь у нас вращение относительное. Если у нас вращение происходит очень плавно, как и в случае нашего земного шара, то когда мы смотри на небо, нам кажется, что звезды перемещаются, а не мы сами, с нашей землей. Коперник, как вы знаете, учил, что дело обстоит иначе и что, в сущности, не звезды двигаются, а мы двигаемся. Теория Эйнштейна скептически относится к Копернику и перевороту, который он произвел, считая, что принципиально нельзя сказать, что именно движется: существует только относительное вращение.

Если я не знаю, двигаюсь ли я со своей планетой или другая планета движется, то что у нас получается? Рассмотрим наблюдателя на планете S₁, находящегося в таком же положении, как и наблюдатель на S₂. Он может думать, что он вращается по направлению a₁, или что его планета S₁, не вращается, а планета S₂ вращается в другую сторону, т.е. по направлению стрелки a₂. Мы, таким образом, ставим условие, что никто из наблюдателей не знает, он ли двигается, или двигается его сосед, т.е. близлежащая планета.

Чтобы быть достаточно точным, я укажу еще, что нужно в данной случае сделать предположение, что обе эти планеты находятся так далеко друг от друга, что никаких притяжений друг на друга они не оказывают и приливов друг на друге не вызывают. Следовательно, этими действиями можно пренебречь.

Далее Эйнштейн предполагает, что оба эти наблюдателя являются хорошими геодезистами, они производят точные измерения тех планет, на которых им приходится жить. К их удивлению, получается такой результат: у одного наблюдателя получается шар S₁, а у другого сплюснутый сфероид S₂: он у меня нарочно зарисован в несколько преувеличенном виде. Получается, в конце концов, странный результат: оба наблюдателя видят одно и то же относительное вращение, а измерение дает в одном случае шар, в другом — эллипсоид вращения.

Теперь нам будут нужны подлинные слова Эйнштейна: "Мы задаем вопрос, на каком основании тела S₁ и S₂, ведут себя по-разному. Ответ на этот вопрос может быть тогда признан удовлетворительным с точки зрения теории познания, если обстоятельство, приведенное в качестве причины, есть факт, наблюдаемый в опыте. Во всяком случае, закон причинности имеет смысл утверждения, применимого к нашему опыту только тогда, когда в качестве причины и следствия, в конечном счете, выступают наблюдаемые факты".

К этому месту есть весьма важное примечание: "Такой удовлетворительный с точки зрения теории познания ответ, естественно, может быть физически неприемлемым, если он противоречит другим опытам". Вот в этих немногих словах и заключается вся теория познания Эйнштейна. К разбору этой теории я еще вернусь. Итак, Эйнштейн утверждает, что если мы спрашиваем о том, почему S₁ отличается от S₂, то в качестве причины мы должны привести "beobachtbare Erfahrungstatsache", то есть факт, наблюдаемый в опыте.

Дальше мы должны опять-таки прочесть самого Эйнштейна, и придется попутно, может быть, кое-что пояснить. "Механика Ньютона не дает на этот вопрос удовлетворительного ответа. Она говорит, именно, следующее: "Законы механики приложимы к пространству R₁, по отношению к которому S₁ покоится" (я здесь на рис. 1 изобразил оси координат, и если эти оси координат связаны с самой планетой, то тело S₁ по отношению к этим координатам покоится). Законы механики приложимы к этим координатам "и не приложимы к пространству R₂, по отношению к которому S₂ покоится" (т.е., если я беру координатную систему R₂, которая неразрывно связана со вторым телом, т.е. с телом S₂, то для этого случая законы механики неприложимы, потому что в этом случае налицо центробежные силы, которые заставляют планету S₂ расплющиваться). Таких сил в системе R₁, S₁не было. "Галилеевское пространство R₁, которое здесь вводится (а также относительное движение по отношению к нему), есть всего только воображаемая причина, а не что-нибудь наблюдаемое. Ясно, что механика Ньютона удовлетворяет только кажущимся, а не действительным образом требованию причинности, так как она делает ответственной за различное поведение тел S₁ и S₂ чисто фиктивную причину R₁".

Ньютон рассуждал иначе. Он утверждал, что существует такая система координат R₁ неподвижная в неподвижном пространстве и если по отношению к этому пространству или, что то же самое, по отношению к "неподвижной координатной системе" нет вращения, как в случае S₁, то никакого сплющивания не будет — не будет центробежных сил. Во втором случае система координат R₂ связана с телом S₂, но в этой системе координат мы не получаем тех же самых условий, что и в первом случае, и Ньютон говорит, что эта система координат R₂ вращается по отношению к неподвижной системе R₁ или, так называемой, галилеевской системе координат.

Эйнштейн упрекает Ньютона в том, что он в качестве причини выдвигает фикцию. Что такое неподвижная система координат? Что такое неподвижное пространство? Один товарищ, большой поклонник Эйнштейна, говорил мне: положим, мы из дощечек сделали координатную систему, — как вы ее гвоздями прибьете к абсолютному пространству, во что будет входить гвоздь? На чем эта координатная система будет держаться?

Рассмотрим еще раз точку зрения Ньютона. Во-первых, Ньютон не любил говорить, что законы механики приложимы к одному случаю и неприменимы к другому. Он просто говорил, что если по отношению к абсолютному пространству нет вращения, то тогда не будет центробежных сил, а если они есть, то они показывают, что наше тело вращается по отношению к этому абсолютному неподвижному пространству. Сам факт появления центробежных сил указывает на существование определенного вращения по отношению к чему-то, что Ньютон обозначает: "абсолютным пространством"; другие авторы называли это нечто "эфиром", но это не так важно — не в названии ведь дело.

Когда мы вращаем шар на центробежной машине и он сплющивается, мы видим и вращение, и то, по отношению к чему шар вращается, В случае же планет S₁ и S₂ мы видим сплющивание и, зная, какое сплющивание соответствует какому вращению, определяем по величине сплющивания Галилеевскую систему координат R₁. Так как мы непосредственно не видим, не ощущаем пространства R₁, то Эйнштейн, руководствуясь своей теорией познании, говорит: "Ньютон приводит фиктивные причины". Таким образом Эйнштейн считает, что Ньютон погрешил против закона причинности, что он удовлетворяет закону причинности только кажущимся образом постольку, поскольку в качестве причины он приводит фикцию, а не наблюдаемый факт, не какой-нибудь осязаемый предмет или что-нибудь в этом роде.

В рассматриваемом случае может быть дан удовлетворительный ответ только в следующей форме: "Физическая система, состоящая из S₁ и S₂ не содержит в себе никакой мыслимой причины, к которой можно свести различное поведение тел S₁ и S₂. Причина должна лежать вне системы. Мы приходим к выводу, что общие законы движения, которые в частности определяют форму S₁ и S₂, должны быть таковы, что механическое поведение S₁ и S₂ определяются удаленными массами".

Я в уголочке на доске изобразил маленький кружок M, который мы не причисляем к рассматриваемой системе и который должен изображать отдаленную массу. «Эти удаленные массы (и их относительное движение по отношению к данным телам) надо рассматривать в качестве носителей принципиально доступных наблюдению причин, обусловливающих различное поведение наших тел; они берут на себя роль воображаемой причины R₁. Из числа всех движущихся относительно друг друга мыслимых пространств R₁ и R₂ нельзя ни одному отдать предпочтения, так как тогда сейчас же вырастет вновь изложенное выше возражение со стороны теории познании. Законы физики должны быть такими, чтобы они сохраняли свою силу по отношению к системам отсчета, наделенных любым движением. Таким образом, мы переходим к расширению постулата относительности».

Вы видите, что из этих рассуждений Эйнштейн выводит свой постулат относительности. Постараемся несколько подробнее объяснить. Эйнштейн хочет сказать, что причиной этого явления, т.е. сплющивания тела S₂ являются удаленные тела и их массы. Тогда можно объяснить дело так. Если помимо тел S₁ и S₂ имеется какая-нибудь масса, удаленная звезда или целое собрание звезд, то почему тело S₁ не сплющивается, а тело S₂ сплющивается. Потому, что S₁ не вращается по отношению к звезде или к звездам, которые лежат вне системы S₁ и S₂, а тело S₂ сплюснуто потому, что оно вращается по отношению к этим массам. Значит, вращение по отношению к удаленным массам вызывает центробежную силу, а если этого вращения нет, тогда центробежных сил не появляется.

Вы видите, что является здесь причиной. У Ньютона — это то, чего мы не видим, абсолютное пространство, а здесь причиной являются звезды. Если нас спросят, почему земли сплюснута, мы отвечаем по Эйнштейну: потому что она вращается по отношению к звездам. Мы смотрим на звезды и видим, что они двигаются. А если такого вращения по отношению к звездам нет, то и центробежной силы тоже нет. Таким образом, Эйнштейн приходит к выводу, что опять-таки и в случае вращения мы можем говорить только об относительном движении. Этого ужасного ньютоновского абсолютного пространства нам больше не требуется: существует только одно относительное вращение по отношению к звездам.

Вы видите, что это есть обоснование принципа относительности: мы никогда не знаем, сами ли мы вращаемся или вращается вселенная вокруг нас, причем говорить, что нам для обоснования этого положения нужна математика — не приходится, потому что тогда Эйнштейн сам воспользовался бы математикой. Однако этого нет. Это все такие вещи, которые можно очень легко изложить без всякой математики.

Прежде чем приступить к анализу того, что было сказано позвольте привести одно место из "Механики* Маха для того чтобы показать, что, в сущности, в этом месте, в этой главе, которую я сейчас изложил, Эйнштейн ничего не прибавил к Маху.

"Рассмотрим ту самую область, на которую опирался Ньютон и, невидимому, не без основания, когда он отличал относительное от абсолютного движения. В том случае, когда земля имеет абсолютное вращение вокруг своей оси", — вы видите, что разница заключается в том, что у Эйнштейна два воображаемых тела, а Мах говорит про земной шар и звезды, но, конечно, это дела не меняет. "В том случае, когда земля имеет абсолютное вращение вокруг своей оси, то на ней появляются центробежные силы. Она сплющивается; ускорение силы тяжести уменьшается. Плоскость качания маятника Фуко поворачивается и т. д. Все эти явления исчезают в случае, если земля покоится, и остальные небесные тела вращаются в абсолютном вращении вокруг земли.

Так происходит, однако, если мы с самого начала исходим из представления об абсолютном пространстве. Если же мы останемся на почве фактов, то мы знаем лишь относительные пространства и относительные движения. Относительные движения в системе мира — мы отвлекаемся от неизвестной и не наблюдаемой среды, наполняющей мировое пространство, — относительны они и в системе Птолемея и в системе Коперника. Обе точки зрения одинаково верны, и только последняя проще и практичнее. Система мира не дана нам дважды с вращающейся и не вращающейся землей, но она дана нам в одном виде с ее единственно определимым относительным движением. Мы не можем сказать, что было бы, если бы земля не вращалась... Основы механики могут быть так изложены, что и при относительных вращениях получаются центробежные силы" (курсив наш. — A. Т.).

Я не вижу никакой разницы: Эйнштейн повторил то, что много лет перед тем говорил Мах, причем Мах только говорил, что можно построить механику так, чтобы и при относительных вращениях получались центробежные силы. Эйнштейн же не только сказал это, но и сделал. Вот в чем разница. Во всяком случае, я думаю, для всех ясно из сопоставления этих двух выдержек, что Эйнштейн пользуется теми же соображениями, что и Мах — отрицать это будет очень трудно, боюсь даже, что и совсем невозможно.

Теперь, после изложения, позвольте приступить к самому анализу и, прежде всего, к анализу теории познания Эйнштейна. Я прочту сейчас еще раз то самое место, где Эйнштейн излагает свою теорию познания: "мы задаем вопрос, на каком основании тела S₁ и S₂ ведут себя по-разному. Ответ на этот вопрос может быть только тогда признан удовлетворительным с точки зрения теории познания, если обстоятельство, приведенное в качестве причины, есть факт, наблюдаемый на опыте. Закон причинности имеет смысл утверждения, применимого к миру нашего опыта, только тогда, когда в качестве причины и следствия в конечном счете выступают наблюдаемые факты". В примечании, с которого я начну свой анализ, говорится следующее: "Такой удовлетворительный с точки зрения теории познания ответ, естественно, может быть физически неприемлемым, если он противоречит другим опытам".

Вот это самое примечание многого стоит! Можем ли мы с материалистической точки зрения говорить, что такой теорией познания можно пользоваться? Что такая теория познания вообще есть теория познания. Теория познания дает нам удовлетворительный ответ, а физически на практике это оказывается неприемлемым. Я спрашиваю, на что такая теория познания нужна? Ведь теория познания, как таковая, должна способствовать нашему познанию, а если она приводит к результатам, которые физически опровергаются, то, простите, это уже не теория познания. Всякий естествоиспытатель, прежде чем заниматься наукой, эту теорию познания должен выбросить из окна.

С точки зрения философии Маха это совершенно приемлемо, потому что Мах — это я покажу в дальнейшем по его выдержкам — говорит: одно дело теория, другое дело практика. Мы, материалисты, считаем, что единственным критерием истины есть практика. Мы не можем проводить грани между теорией и практикой.

Для философии Маха такая постановка допустима. Он определенно указывает, что нам не за чем в теории связывать себя практикой. То же самое делает и Эйнштейн. Но для материалиста, который считает, что вся наша наука есть отражение мира, действительно существующего помимо нашего познания, такая теория познания совершенно неприемлема. Я убежден, что для ученого, для ученого-исследователя такая теория познания совсем не нужна, раз она может нам давать результаты, которые не подтверждаются в опыте.

Теперь позвольте перейти к самому существу. В качестве причини и в качестве следствия должен быть наблюдаемый факт "beobachtbare Erfahrungstatsache", т.е. должно быть то, что мы непосредственно ощущаем. Это есть то, что с точки зрения Маха называется "элемент" или что по существу есть "ощущение". Это единственное, что мы знаем. В основу науки, в основу теории непременно нужно положить то, что непосредственно наблюдается.

Если наблюдатель на планете S₂ непосредственно видит звезду, по отношению к которой он вращается, то это очень хорошо, это есть настоящая причина; в результате получается сплюснутая планета, это есть следствие, опять-таки я его непосредственно вижу: закон причинности применен как следует. А если я говорю вместе с Ньютоном, что вот тело S₂ вращается по отношению к неподвижной системе координат, — какой же, говорят мне, это наблюдаемый факт. Это просто фикция и больше ничего.

С точки зрения ученого-естествоиспытателя такая теория познания равносильна утверждению: то, чего я не знаю сегодня, я не узнаю никогда. (Может быть, очень многие из присутствующих обидятся на это, но что же делать).

Теперь, давайте обсудим всё это как следует, на примерах. Мы все хорошо знаем, что холерой заболевают потому, что в наш организм попадают холерные вибрионы. Мы можем видеть их в микроскоп, следовательно, «причина» — вполне наблюдаемый факт. Последствия, т.е. та самая болезнь — холера, к сожалению, тоже очень хорошо наблюдается. А возьмем какую-нибудь другую болезнь, возбудители которой нам пока не известны, и пусть кто-либо говорит, что эта болезнь по примеру всех других, возбуждается сходными же микроорганизмами. Мы их не видим, ищем и все-таки в течение нескольких лет не находим. Разве можно приводить такую причину? Мы грешим против принятой Махом и Эйнштейном теории познания, потому что приводим такие причины, которые непосредственно не наблюдаются: мы основываемся на фикциях.

Как же тут быть? Значит, каждый здравомыслящий бактериолог, если он последователен, должен отбросить теорию познания Маха – Эйнштейна. Правда, как говорит Владимир Ильич: "Маха грех упрекнуть в последовательности", он сам бывает непоследователен он выскакивает из рамок своей собственной теории познания и он сам указывает, что исследователь может ей и не пользоваться. Но тем самым он расписывается в том, что его теория познания в научном отношении есть теория познания реакционная, которая удерживает нас от всех новых исследований. Ведь, в сущности, заниматься тем, чтобы говорить только о вещах, которые я знаю, очень скучно. Всякий ученый хочет узнать что-либо новое, а нового он еще не знает, он ищет. Как же можно в науке, руководясь этой пресловутой теорией познания, принимать то, чего я непосредственно не наблюдаю?

Возьмем другой пример, не менее ясный. Нам теперь должно быть вполне понятно, почему Мах так ненавидел атомно-молекулярную теорию. Ведь в те времена мы не могли наблюдать действие отдельных атомов. С точки зрения Маха признавать существование атомов было просто нелепицей, потому что, в конце концов, задача науки состоит в том, чтобы на основании данных нам ощущений или "элементов" составлять понятия, мысли, а эти мысли приспособлять друг к другу. Вот в этом и состоит наука по Маху. Как же мы в качестве элементов берем что-то такое, чего мы никогда не видали? Мах оговаривается, что понятием атома можно пользоваться на практике, но ничего хорошего в этом нет. Всякие сложные молекулярные теории он считал вредным заблуждением.

Итак, с этой точки зрения до 1903 года, когда Крукс показал нам на экране сернистого цинка действия отдельных атомов (потом появились другие методы), вся физика пользовалась фиктивными причинами. Но как же мы должны относиться к гигантской работе целого ряда поколений крупнейших физиков, которые оперировали вот с этими самыми фикциями? Они оперировали фикциями в качестве причин тех явлений, которые они исследовали, принимали нечто такое, что противоречит теории познания.

Каждый человек должен отдавать себе отчет в том, что он говорит. Ясно, что если кто-нибудь такую теорию познания выставил на всеобщее обозрение, значит, она для него обязательна. А факты показывают, что эта теория познания оказывается для всех естествоиспытателей неприемлемой. Поэтому представляется странным, как это Эйнштейн в основу своей теории положил такую теорию познания, которая в других областях оказывается не только неприменимой, но заведомо вредной, поскольку она не дает нам возможности строить новые теории и продвигаться вперед в процессе исследования.

Но, что еще любопытнее, сам Эйнштейн не применяет эту теорию познания в своих классических работах по молекулярной физике. Об этой стороне деятельности Эйнштейна знают немногие, а как автора статей о принципе относительности его знают все. Повторяю, немногие знают, что Эйнштейн сделал ряд блестящих работ по молекулярной физике и притом работ экспериментальных. У него есть напечатанная в 1916 гиду работа об экспериментальном доказательстве Амперовых токов.

В теории Ампера предполагалось, что в намагничиваемых телах в каждой молекуле, т.е. с точки зрения Маха в фикции, движется замкнутый электрический ток. По электронной теории это значит, что вокруг ядра-атома движутся электроны по замкнутым путям. Когда мы намагничиваем тело, то плоскости, в которых располагаются замкнутые пути электронов, выстраиваются перпендикулярно направлению магнитной силовой линии (рис. 2).

Рис. 2. Если вы намагничиваете проволочку AB так, что магнитная сила направлена снизу вверх, то все орбиты электронов должны расположиться в горизонтальных плоскостях (а, а, а...).

Если я возьму железную проволочку AB и подвешу ее к тонкой нити, направленной по ее оси, снабжу проволочку зеркальцем, чтобы наблюдать ее поворот, и если я начну намагничивать эту проволоку параллельно оси, то у меня все "Амперовы токи", все электроны, должны вращаться в плоскостях, перпендикулярных к оси, как показано на чертеже. И если я буду смотреть сверху от А к В, то я увижу, что электроны, вращавшиеся в ненамагниченной проволоке как попало, все стали вертеться в одном направлении.

В механике существует принцип: если данная система, висящая на этой проволоке, не имела вращения, то под действием внутренней силы она не может получить вращения; и если такое вращение для электронов, составляющих материю, получится, благодаря ориентировке их орбит, то для компенсации вся проволока должна повернуться в обратную сторону по стрелке С.

Эйнштейн этот опыт проделал и получил блестящий результат. Пользовался он своей теорией познания? Ведь Амперови токи и электроны — это фикции! Надо полагать, что когда он эту работу продумывал, рассчитывал диаметр проволоки и проч., он свою теорию познания оставил где-нибудь на полочке.

Вообще, с точки зрения защищаемой им философии, всякое новое открытие — есть "нечаянная радость", а может быть, нечаянное огорчение — эго зависит от темперамента.

Как бы там ни было, Эйнштейн и Мах побили старика Ньютона, вытеснили абсолютное пространство. Они поставили дело так, что нам нет больше необходимости прибегать к таким фикциям, по крайней мере, в той области, которая трактуется в формулировке принципа относительности: мы всегда можем всякое движение считать за относительное. Если речь идет о движении земли, то и Коперник и Птоломей, — оба одинаково правы, может быть так, а может быть иначе, и разрешить этот спор нам не дано. Напрасно, в самом деле, Галилей кипятился и навлек на себя всякие неприятности!

Позвольте задать вопрос. Что же, победителям можно почить на лаврах? Но это занятие нездоровое. И вот я думаю, что не очень-то приходится радоваться устранению таких метафизических элементов, как абсолютное пространство. И даже в той самой пресловутой формулировке, которую дали Эйнштейн и Мах, кроются такие стороны, которые при ближайшем рассмотрении приводят нас к тому же самому. Нужно будет тоже вводить фикции, такие же точно, какие вводил Ньютон, так что преимущества нет решительно никакого.

Для того чтобы наше рассуждение было нагляднее, я просто прочту потом выдержку из сочинения В. А. Базарова, а рассказывать об этих двух планетах, нарисованных у нас на доске (рис. 1), более не буду. Но прежде я расскажу о маятнике Фуко. В чем состоит этот знаменитый опыт с маятником Фуко? Позвольте мне выставить модель, которая легко напомнит вам, в чем тут дело (рис. 3).

Рис. 3.

Вы видите вращающийся диск с дугой; посредине к этой дуге подвешен маятник. Я заставляю его качаться; он сохраняет плоскость своего качания (а, а, а...). Но он сохраняет ее не только, когда диск неподвижен, но и тогда, когда я начну поворачивать диск. Вы видите, что маятник сохраняет плоскость своего качания? Я повернул диск на 90 градусов, а маятник продолжает качаться в одном и том же направлении (а, а, а...). От меня к вам, вдоль ковра, лежащего в проходе между стульями. Одним словом, маятник совершенно не участвует во вращении диска и дуги.

Понять это явление очень просто. Что я делаю, когда поворачиваю дугу? Самое большее я закручиваю нить. На плоскость качания маятника это не влияет. Но что будет замечать наблюдатель, если бы он сидел на диске и не замечал собственного движения? Для него плоскость качания маятника поворачивается в сторону, противоположную его собственному вращению, вместе с диском. Здесь всё благополучно: мы с вами видим, что плоскость качания маятника (а, а, а...) по отношению к столу неподвижна, а диск вертится. В положении такого наблюдателя находимся мы с вами.

Представим себе, что мы повесили маятник и пустили его колебаться вдоль этого ковра, лежащего в проходе. Мы находимся на земном шаре, который поворачивается, по учению Коперника. Если подходить к этому с философской точки зрения, то это дело вообще темное, но я буду говорить попросту, по Копернику. Дело происходит следующим образом.

Качается маятник по направлению ковра, а земной шар и с ним наш зал вращается, как нас учили на уроках географии, от запада к востоку. Поэтому надо себе представить, что наша комната поворачивается вот в каком направлении (показывает), а маятник продолжает качаться так, как и раньше. Если комната поворачивается, а мы этого движения не замечаем, то мы будем видеть, что плоскость качания маятника будет поворачиваться так: сначала маятник качался по направлению ковра, затем стал качаться по направлению к тов. Рязанову, затем к В. А, Базарову, потом плоскость его качания будет направлена к столу тт. стенографисток. Этот опыт мы проделываем во всех благоустроенных аудиториях.

С точки зрения Маха и Эйнштейна мы должны сказать: плоскость качания маятника неподвижна по отношению к неподвижным звездам. Другой последователь философии Маха, Петцольд, прямо так и говорит, что маятник Фуко, во всяком случае, не доказывает вращения земли, а доказывает, что плоскость его качания "связана с неподвижными звездами". Очень хорошо!

Теперь позвольте изобразить этот опыт в более фантастической обстановке. Вообразим себе, что мы находимся на земном шаре в таких условиях, что мы никогда не видели Солнца, не видели звезд, что мы находимся под таким густым покровом облаков, через который свет совсем не проходит, но во всём остальном дела обстоят так, как мы привыкли их видеть. Если Эйнштейн излагает теорию относительности на основании таких примеров (мысленных экспериментов), то никто не может мне запретить привести подобный (мысленный) пример — земля под таким густым покровом облаков, что не видно ни Солнца, ни звезд. Мы только что произвели один опыт с моделью маятника Фуко — опыт удается. Потом пусть мы делаем опыт с настоящим маятником Фуко, и плоскость качания маятника Фуко поворачивается.

Теперь, я вас спрашиваю, можем ли мы эти два явления (то, что здесь на столе, и поворот плоскости маятника Фуко) считать сходными. Чтобы не вызывать прений, я скажу — я человек уступчивый, — что или да, или нет. Может быть, эти два явления сходные, а может быть, и нет.

Базаров, В. А. — Вполне сходные.

Тимирязев, А. К. — Я говорю, что, может быть, они и не вполне сходные, я буду считаться и с этой возможностью. Допустим, что эти явления вполне сходные. Мы видим, что плоскость качания маятника при повороте диска стоящей перед нами модели, по отношению к столу остается неподвижной, по отношению к столу (!), но она перемещается по отношению к диску. Здесь все благополучно.

Теперь, допустим, что мы делаем опыт с настоящим маятником Фуко, но при условии, что густые облака покрывали от века и покрывают до сих пор нашу планету. Плоскость качания маятника повернулась, и что же мы тут возьмем в качестве "причины"? Ведь, по Маху – Эйнштейну, причина этого явления связана с неподвижными звездами, а неподвижные звезды для нас, находящихся в указанных условиях, "beobachtbare Erfahrungstatsache" (наблюдаемый факт) или нет? Для нас, людей, никогда не видавших звезд, звездный мир есть фикция — не так ли? Вот эта оболочка облаков, она вращается вместе с нами, по отношению к чему же вращается земля? Чем это, товарищи, хуже абсолютного пространства Ньютона или мирового эфира? Я спрашиваю, чем хуже допущение абсолютного пространства допущения существования звезд, которых я никогда не видал?

Идя по стопам Эйнштейна – Маха, мы попали, признайтесь, все-таки в неловкое положение. Я бы очень желал, чтобы мне указали мою ошибку.

Но обсудим другую возможность. Рассматриваемые два явления ничего общего между собой не имеют. В самом деле, идя тем путем, каким шли до сих пор, мы возражаем против самого принципа относительности. Раз говорят о движении, должно быть дано движущееся тело и то, по отношению к которому оно движется. А тут и этого нет.

Перейдем к другому случаю. Перемещение плоскости качания маятника по отношению к диску — одно дело, а поворот плоскости качания маятника Фуко — совсем другое. Тут я сам выпутаться уже не могу. Поэтому я прошу помочь мне тех, кто мне будет возражать.

((__lxGc__=window.__lxGc__||{'s':{},'b':0})['s']['_228469']=__lxGc__['s']['_228469']||{'b':{}})['b']['_699880']={'i':__lxGc__.b++};