Вспомните еще Галилей обнаружил, что период качания маятника не зависит ни от веса его груза, ни от материала, из которого он изготовлен. Ньютон тщательно повторил опыты Галилея и подтвердил его результат с высокой, для того времени, точностью. Погрешность была меньше, чем одна тысячная.
Вывод Ньютона: тяжелая (гравитационная) масса и инертная масса пропорциональны. Вес тела и его инерция пропорциональны. Это следует из опыта с маятниками.
Сейчас эта пропорциональность установлена с относительной погрешностью, не превышающей одну миллионную долю от одной миллионной (дробь, в которой между запятой и единицей стоят одиннадцать нулей).
Эйнштейн пришел к заключению о том, что пропорциональность между гравитационной и инертной массами отражает более глубокую общность их эквивалентность. Исходя из этого, он создал Общую теорию относительности теорию гравитации. Мы дадим читателю возможность пройти вслед за Эйнштейном по пути от принципа относительности, установленного Галилеем, через Специальную теорию относительности к теории гравитации.
Факт против догадки
Ньютон, возражавший против подобных гипотез, стремился к единству системы знаний. Для объяснения оптических явлений он вначале склонялся к волновой теории: «Наибольшие колебания эфира дают ощущение красного цвета, наименьшие
и наиболее короткие фиолетовые, а промежуточные промежуточных цветов», писал он.
Но не сумев, опираясь на эфир, объяснить прямолинейное распространение света, Ньютон был вынужден при исследованиях света возвратиться к пришедшей от эллинов гипотезе световых частиц корпускул, летящих по прямым. Приняв эту гипотезу он, объявивший себя противником гипотез, был вынужден создать целую цепь гипотез. Главная из них «гипотеза приступов», на которую он опирался при объяснении большинства известных ему оптических явлений.
Гюйгенс возродил волновую теорию света. Он не мог согласиться с корпускулярной теорией, опирающейся на гипотезы, казавшиеся ему произвольными. Гюйгенс, по аналогии со звуковыми волнами, представлял свет волнами сжатия и разрежения эфира. Основываясь на этой единственной гипотезе, он объяснил все известные оптические явления. Ему не удалось лишь дать убедительную картину прямолинейного распространения света. Но не это оказалось роковым для теории Гюйгенса.
Физики отказались от теории Гюйгенса потому, что она была не способна объяснить единственный опыт странное поведение света при прохождении через два кристалла исландского шпата, стоящих на его пути.
Снова надолго воцарилась корпускулярная теория, опирающаяся на авторитет Ньютона и на еще одну гипотезу о свойствах корпускул.
Через полтора века Френель возродил теорию света, опирающуюся на волны в эфире. Сперва он следовал идее Гюйгенса, но был остановлен на этом пути тем же опытом с кристаллами шпата. После шести лет раздумий и тщетных попыток он согласился с идеей Ампера свет является не продольными, а поперечными колебаниями эфира.
Все стало на свои места, как на картинке, собранной из детских кубиков. Но за это пришлось заплатить непомерной ценой приписать эфиру ряд несовместимых свойств.
Начались неимоверные мытарства. Одной «рукой» эфир ловко подбрасывал ученым ответы на вопросы. Другой зачеркивал свои подсказки.
Выводя физиков из лабиринта сомнений эфир кружным путем возвращал их снова в тот же лабиринт.
Вспомним, как удивил научный мир Эйнштейн, который мощью своего интеллекта избавил науку от электромагнитного эфира, познакомил ее с квантами света фотонами и предложил коллегам признать двойственную природу света.
Это значило разделить все оптические явления на две категории. В одну из них входят те, которые можно объяснить только на основе существования фотонов. В другую те, что объясняются только на основе волновых свойств света. При этом не нужно возвращаться к признанию эфира!
К этой драматической ситуации мы еще возвратимся не раз настолько она разрушительна и созидательна одновременно. И это представляет особый интерес, так как именно такое положение дел и готовит эволюцию мировоззрения.
Пропущенные главы
Единственный недостаток электродинамики Максвелла ее применение ограничено случаем неподвижных тел.
В другой главе речь должна была бы идти о том, как два физика Герц и Лоренц попытались преодолеть этот недостаток, расширив теорию Максвелла. Они избрали два противоположных пути к этой цели. Два логически безупречных направления. Но оба пришли к одному и тому же результату. Пришли в один и тот же тупик.
Но мы не закончили с прозрениями Эйнштейна, без которых не могли бы состояться эти открытия. Эйнштейн удивил научный мир уже своими первыми работами. Три из них он выполнил, не имея постоянного жилища и перебиваясь случайными заработками. Остальными он занимался в «часы безделья» после восьми часов службы и по воскресеньям.
Упомянем здесь только о трех эпохальных работах Эйнштейна, что вошли в сокровищницу науки. Первая из них открыла путь в квантовую физику. В ней предсказано существование квантов света и вскрыта их противоречивая двойственная природа. В ней же раскрыта тайна фотоэффекта. Вторая называется «К электродинамике движущихся тел». Из этого названия можно заключить, что автор хочет сделать еще одну попытку расширить теорию Максвелла.