Cтраница 2
Разумеется, из них вытекает гипотеза сокращения масштабов. [16]
Для осуществления этого, казалось, не было иного пути, кроме как принять гипотезу сокращения, привести в согласие с нею все законы электронной теории и, таким образом, построить согласованное целое, свободное от внутренних противоречий. Прежде всего Лоренц заметил, что система электрических зарядов, остающаяся в равновесии под действием лишь электростатических сил между зарядами, сжимается, как только ее приводят в движение, или, более точно, электромагнитные силы, возникающие в системе при движении. [17]
Однако сама эта гипотеза была крайне искусственной и чуждой всей теории Лоренца, а попытки Лоренца дать физическое обоснование гипотезы сокращения были не очень убедительны. Наконец, исходное предположение теории Лоренца о существовании неподвижного эфира и автоматически вытекавшее из него следствие о принципиальной невыполнимости принципа относительности в электродинамике явно вступали в логическое противоречие с вытекавшим из гипотезы сокращения выводом о невозможности обнаружения в каком-либо опыте влияния движения Земли на протекание электромагнитных процессов. Иначе говоря, хотя неподвижный эфир и существует, никакими опытами, проведенными внутри замкнутой системы, нельзя установить, движется ли эта система равномерно и прямолинейно относительно эфира или покоится. В таком случае само существование эфира становится крайне сомнительным, так как проверить это на опыте нельзя. [18]
При этом он перечислил несколько допущений, дублирующих друг друга и фактически не использованных в самом теоретическом построении. В то же время такое фундаментальное исходное допущение, как признание справедливости основных уравнений электродинамики, им не отмечено. На самом же деле в этой работе Лоренцем были приняты весьма общие физические предположения как раз для обоснования гипотезы сокращения, принятой в прежней работе в качестве гипотезы ad hoc. [19]
Май - кельсона проще всего было объяснить, предположив полное увлечение эфира движущейся Землей. Майкельсона и сохранить эфир, Лоренц и независимо от него Фитцджеральд предположили, что все тела при движении относительно неподвижного эфира испытывают сокращение в У. Но гипотеза лоренцевского сокращения обнаруживает свою несостоятельность при интерпретации отрицательного результата выполненного Кеннеди и Торндайком несколько видоизменного опыта Майкельсона с разной длиной плеч интерферометра. К такому же заключению приводит анализ более поздних ( и более точных) опытов на основе эффекта Мессбауэра. Хотя подобные эксперименты не могли быть выполнены во времена Лоренца, он предвидел, что, подобно опыту Майкельсона, они могут дать отрицательный результат. Поэтому он ввел еще одну гипотезу об изменении хода часов при их движении относительно эфира. [20]
Избранные труды ирландского физика Джорджа Фрэнсиса Фицджералда, изданные его другом Джозефом Лармором [ L8 ], демонстрируют, что Фицджералд принадлежал к той немногочисленной и избранной группе физиков, которая с самого начала принимала участие в развитии теории Максвелла. В 1899 г. он был удостоен Королевской медали за работы в области оптики и электродинамики. Медаль была присуждена Королевским обществом, членом которого он состоял. Однако в этом хорошо изданном томе нет коротенькой статьи, обессмертившей имя Фицджералда, той, в которой говорится о гипотезе сокращения движущихся тел. [21]
Отрицательная же роль попыток учета несуществующих свойств мировой среды проявилась в более поздний период в стремлении объяснить выявленные релятивистские эффекты и само выполнение принципа относительности для электромагнитных явлений движением относительно выделенной системы эфира. Пуанкаре настойчиво отстаивал универсальный принцип относительности и в следующих своих работах. В частности, в 1900 г., выступая с критикой попытки разрешить проблему введением гипотезы сокращения Фицджеральда - Лоренца, он отмечал, что для объяснения отрицательных результатов каждого нового эксперимента по обнаружению абсолютного движения всякий раз может понадобиться введение ad hoc новой гипотезы. [22]