Альберт Эйнштейн - [9]

нашего знания о природе закона и о способе его действия…» И дальше: «Ни один порядочный физик не станет называть электричество, магнетизм, теплоту просто силами… Сказать: теплота обладает силой расширять тела — это простая тавтология,, избавляющая от необходимости всякого дальнейшего изучения явлений теплоты… И уж лучше сказать, что магнит (как выражается Фалес) имеет душу, чем говорить, что он имеет силу притягивать…»

Все это, отмечал Энгельс, не исключает, конечно, возможности пользоваться в физике величинами «силы» как удобным математическим приемом вычисления, как средством расчетного аппарата науки.

Размышляя над слабыми сторонами учения о «силе» и о «действии на расстоянии», Рене Декарт в середине XVII века предложил возобновить древнюю идею о непрерывной материальной среде, заполняющей всю вселенную. Вихри и воронки, невидимо клубящиеся в такой среде — эфире, могли бы, думал Декарт, передавать «действие» от одного тела к другому.

Этой идее, при всей ее гениальной смелости, не хватало убедительной связи с опытом. К тому же — и это главное — вихри и воронки в эфире возможны лишь при условии, что сам эфир устроен наподобие жидкости или газа — из частиц, разделенных пустотами. Изгнанное через дверь «действие на расстоянии» все равно возвращалось через окно!

Все эти мучительные теоретико-познавательные конфликты могли до поры до времени не очень тревожить физиков. Кризис должен был начаться лишь тогда, когда втиснутая в прокрустово ложе объективная реальность, мстя за себя, стала бы тормозить прогресс науки.

Это произошло, как только были сделаны первые попытки углубиться в электрические и магнитные явления.

Известное еще древним притяжение намагниченного железа, опыты с янтарем и т. д. дополнились в тридцатых годах прошлого века опытами взаимодействия тока и магнита. Поразительной чертой этих (фарадеевых) опытов было то, что в них не только появлялось пресловутое «действие на расстоянии», но законы этого «действия» решительно отличались от всего, с чем имела дело классическая механика. Для примера: сила, тянущая Землю к Солнцу, действует вдоль прямой линии, соединяющей их центры. Сила же, исходящая, скажем, от кольцевого электрического тока и влияющая на магнитную стрелку, помещенную в центре, заставляет стрелку встать под прямым углом к плоскости кольца. Но этого мало. «Силы», о которых идет речь, оказались сосредоточенными главным образом не в самих прерывных телах — не в проволоках, сердечниках, стрелках и т. д., — а в пространстве между ними. Но как может, спрашивается, что-нибудь быть сосредоточенным в пространстве, лишенном материи? И может ли быть вообще такое пространство?

Разумеется, нет.

Речь шла, таким образом, об открытии совершенно новой и необычайной материальной сущности — электромагнитного поля, охватывающего все непрерывное пространство между телами и связанного каким-то неизвестным образом с их движениями. Человеческие органы чувств не способны непосредственно воспринимать электромагнитное поле. Человек узнаёт о его существовании лишь косвенно — по движениям связанных с полем прерывных тел. Но тем большим триумфом человеческого ума оказывалась тогда находка в 1864 году математических законов структуры поля — законов, открытых гением Клерка Максвелла[5].

Непрерывный аспект бытия материи, о котором можно было только неясно гадать в эпоху Декарта, предстал воочию перед материалистической физикой. Открытие электромагнитного поля Фарадеем и Максвеллом решающим образом изгоняло из физики пустое пространство со всеми его мистическими и метафизическими довесками. Электрические и магнитные «силы» переставали вместе с тем быть простыми словесными ярлыками и наполнялись конкретным материальным содержанием. Это был один из величайших прогрессивных шагов материалистического естествознания.

Но исторический кризис оставался впереди.

Уравнения поля Максвелла, сказали мы, позволили охватить события, происходящие во всех точках пространства вблизи и внутри заряженных и намагниченных тел. Но что именно происходит в поле конкретно? Нельзя ли составить привычный механический образ событий в поле?

Попытка или, вернее, целый ряд попыток представить электромагнитное поле как арену механических перемещений каких-то особых («эфирных») частиц были сделаны.

Вводя опять и опять эфир — на сей раз в качестве носителя электромагнитного поля, — старались изобразить его как разновидность вещества обычного типа. Строили модели эфира то наподобие жидкости или газа, то в виде сверхупругого, вязкого тела — нечто вроде смолы или сапожного вара (оставалось только гадать, как ухитряются проходить сквозь такую «смолу» планеты, не испытывая никакого трения!). Линии электрических и магнитных сил выглядели соответственно, как подобия резиновых шнуров или пружин, способные сгибаться и разгибаться, упруго отскакивать и т. д. Шли еще дальше, превращая эфир в настоящий машинный агрегат, состоящий из шестерен и проволок, зубчатых и фрикционных колес. Последнюю и, можно сказать, «отчаянную» такую попытку предпринял сам Максвелл, а затем его ученик Герц. Речь шла, конкретно, о том, чтобы вывести уравнения поля, уравнения Максвелла из законов механики Ньютона. Это окончательно не удалось в конце восьмидесятых — начале девяностых годов. Физические события, происходящие в недрах электромагнитного поля, окончательно разъяснились как события, не имеющие ничего общего с перемещениями каких бы то ни было частиц.