Пуанкаре

Поскольку оба постулата, положенные Эйнштейном в основу теории относительности, а также его объяснение необычных свойств времени были на несколько лет раньше выдвинуты знаменитым французским ученым, напрашивался вопрос: в какой мере Эйнштейну была известна новаторская постановка проблемы в ранних работах Пуанкаре. Сам Эйнштейн мало содействовал его выяснению. Карл Зеелиг, один из ведущих биографов Эйнштейна, в связи с разгоревшейся дискуссией попросил его назвать научную литературу, которой он пользовался в Берне при разработке теории относительности. Эйнштейн ответил ему 19 февраля 1955 года. "Вспоминая историю развития специальной теории относительности, мы можем с уверенностью сказать, что к 1905 году открытие ее было подготовлено, — писал он. — Лоренц уже знал, что преобразование, получившее впоследствии его имя, имеет существенное значение для анализа уравнений Максвелла, а Пуанкаре развил эту мысль. Что касается меня, то я знал только фундаментальный труд Лоренца, написанный в 1895 году, но не был знаком с его более поздней работой и со связанным с ней исследованием Пуанкаре". В ответе речь идет только об основном исследовании французского ученого, краткая публикация которого в "Comptes rendus" на 25 дней опережала окончание работы самого Эйнштейна.[79] Ничего не говорилось о работах Пуанкаре, появившихся в печати за несколько лет до этого. Однако напрашиваются определенные выводы о связи исследования Эйнштейна с этими ранними работами.

Эйнштейну была известна статья Пуанкаре 1900 года, в которой впервые объяснялось «местное» время на основе синхронизации часов световыми сигналами. Об этом свидетельствует не только детальное повторение в статье Эйнштейна 1905 года проведенного Пуанкаре рассмотрения, но и прямая ссылка на эту работу французского коллеги в следующей статье Эйнштейна, посвященной соотношению между массой и энергией. Некоторые участники дискуссии обратили внимание на приведенное в биографии Эйнштейна сообщение его друзей об их совместном изучении книги Пуанкаре "Наука и гипотеза", изданной в 1902 году. В этой книге, помимо обсуждения принципа относительности, содержались следующие важные утверждения, отрицающие абсолютное время и абсолютную одновременность:

"1 Абсолютного пространства не существует, мы знаем только относительные движения. Между тем чаще всего выражают механические факты так, как если бы существовало абсолютное пространство, к которому их можно было бы отнести.

2. Не существует абсолютного времени. Утверждение, что два промежутка времени равны, само по себе не имеет смысла, и можно применять его только условно.

3. Мы не способны к непосредственному восприятию не только равенства двух промежутков времени, но и не можем быть уверенными в одновременности двух событий, происходящих в различных местах. (Я пояснил это в статье "Измерение времени", 1898 г.)".

Последняя фраза отсылает к наиболее важной статье, в которой пересмотрено понятие одновременности. Было бы в высшей степени странным не обратиться к этой работе читателю, активно заинтересовавшемуся той же проблемой. Конечно же, в своем выводе специальной теории относительности Эйнштейн исходил из новаторских идей Пуанкаре и Лоренца. Но само построение теории он провел совершенно независимо от основных завершающих работ своих предшественников. Нужно признать, что в свои молодые годы Эйнштейн обладал редким чувством нового. Его критический ум был способен первым выделить из множества предложенных идей именно те принципиально новые идеи, которые действительно вели к решению важнейших физических проблем. Эта особенность творческой манеры Эйнштейна была подмечена и Пуанкаре.

В связи с приглашением Эйнштейна на должность профессора Высшего политехнического училища в Цюрихе в конце 1911 года на имя Пуанкаре поступила просьба высказать свое мнение о молодом коллеге. Ответ Пуанкаре интересен тем, что он представляет собой единственный дошедший до нас отзыв авторитетнейшего в то время ученого об Эйнштейне, научная карьера которого только еще начиналась.[80] "Г-н Эйнштейн — один из самых оригинальных умов, которые я знал; несмотря на свою молодость, он уже занял весьма почетное место среди виднейших ученых своего времени. То, что нас больше всего должно восхищать в нем, — это легкость, с которой он приспосабливается (s'adapte) к новым концепциям и умеет извлечь из них все следствия. Он не держится за классические принципы, и, когда перед ним физическая проблема, готов предусмотреть любые возможности. Это немедленно претворяется в его сознании в предвидение новых явлений, которые однажды поддадутся проверке экспериментом. Я не хочу сказать, что все эти предсказания выдержат опытную проверку в тот день, когда такая проверка станет возможной. Поскольку он ищет во всех направлениях, следует ожидать, наоборот, что большинство путей, на которые он вступает, окажутся тупиками; но в то же время надо надеяться, что одно из указанных им направлений окажется правильным, и этого достаточно. Именно так надо поступать. Роль математической физики — это правильно ставить вопросы; решить их может только опыт. Будущее покажет более определенно, каково значение г-на Эйнштейна, а университет, который сумеет привязать к себе молодого метра, извлечет из этого много почестей". Пуанкаре, однако, проявил чрезмерную осторожность, решив, что многие из смелых начинаний молодого Эйнштейна могут оказаться тупиковыми. Дальнейшее развитие науки подтвердило плодотворность всех направлений, развивавшихся тогда Эйнштейном.[81]

Дискуссия, прошедшая на страницах ряда зарубежных научных журналов, привела к более полному представлению об истории создания специальной теории относительности. Большинство специалистов справедливо признали творцами этой важнейшей физической теории трех выдающихся ученых — Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна. Известные американские ученые и педагоги Э. Ф. Тейлор и Дж. А. Уилер в 1966 году писали в своем учебнике "Физика пространства и времени": "Эйнштейн в Берне, Лоренц в Лейдене и Пуанкаре в Париже открыли частную теорию относительности". Во многих статьях и книгах но истории науки, вышедших за последние годы, достойно отражен вклад Анри Пуанкаре в эту теорию, например, в курсе "История физики" Б. И. Спасского (1964 г.) и в книге "Генрих Герц" А. Т. Григоряна и А. Н. Вяльцева (1971 г.). В 1973 году на русском языке был издан новый сборник "Принцип относительности", отличающийся от всех предыдущих наиболее полным представлением работ по специальной теории относительности. В третьей части сборника приведены мнения многих ученых об истории ее возникновения, что позволяет читателю проследить процесс неуклонного уточнения подлинной картины создания этой теории.

Наука постепенно отрешается от прежних необъективных взглядов, очищая ученую мысль от всякой предвзятости и тенденциозности. Именно к этому призывал Пуанкаре, и его слова увековечены на стене Брюссельского 5'ниверситета: "Мысль никогда не должна подчиняться ни догме, ни направлению, ни страсти, ни интересу, ни предвзятой идее, ни чему бы то ни было, кроме фактов, потому что для нее подчиниться — значило бы перестать существовать".

79

[79] За все предыдущие 50 лет своей жизни Эйнштейн ни разу не выступил с оценкой этого фундаментального исследования Пуанкаре по теории относительности.

80

[80] В свою очередь, Эйнштейн в тех немногих высказываниях, в которых он упоминает имя Пуанкаре, уважительно отзывается о нем как об "оригинальном и глубоком мыслителе". Обсуждая проблему соотношения геометрии и физики в форме дискуссии между Пуанкаре и американским философом Рейхенбахом, он затем прерывает ее следующим замечанием: "Уважение, внушаемое автору этих строк превосходством Пуанкаре как мыслителя, и признание достоинств его литературного стиля не позволяют продолжать этот спор в том же духе".

81

[81] Уже после создания общей теории относительности Эйнштейн избрал явно тупиковое направление, посвятив почти сорок лет своей жизни проблеме геометризации электромагнитного и гравитационного полей, что обернулось трагедией всей его остальной жизни. Это крупнейшее заблуждение выдающегося ученого вызвано еще отсутствием полной ясности в проблеме соотношения геометрии и физики, по которой Эйнштейн вел лишь заочную дискуссию с рано ушедшим из жизни Пуанкаре