|
движения. Она состоит в следующем. В классической физике существуют уравнения
поля, по которым, зная источники поля, можно определить его напряженность в
каждой точке, т.е. силу, с которой поле действует на единичный заряд,
оказавшийся в этой точке. Например, зная расположение электрически заряженных
тел, можно с помощью уравнений электромагнитного поля узнать, с какой силой
будет притягиваться или отталкиваться заряд, оказавшийся в данной точке. Таким
же образом классические уравнения гравитационного поля позволяют узнать, какова
сила тяготения в каждой точке, если известно распределение тяжелых масс. Наряду
с уравнениями поля в классической физике существуют уравнения движения. Здесь
напряженность поля - заданная величина. Зная эту величину, можно с помощью
уравнений движения найти положение тела в каждый последующий момент. Уравнения
поля и уравнения движения в классической физике независимы. Напротив, в
эйнштейновской теории тяготения уравнения поля и уравнения движения нельзя
рассматривать как независимые. Уравнения движения можно вывести из уравнений
поля. Но это очень сложная задача. В конце тридцатых годов Эйнштейну с помощью
своих учеников удалось ее решить.
Получение уравнений движения из уравнений поля было трудной математической
задачей. Но преодоление математических трудностей сопровождалось некоторой
физической интуицией, интуитивным, чисто физическим представлением о значении
указанной задачи для исходных идей физической картины мира.
В общей теории относительности поле тяготения или искривление пространства и
времени рассматривается как результат существования в пространстве и во времени
материальных тел - источников поля. Уравнения
258
поля показывают, как искривляется пространство-время или, что то же самое,
какова напряженность поля тяготения при заданных источниках поля, при заданном
распределении центров тяготения - материальных тел. В гравитационном поле
движется частица. Если закон ее движения (уравнения движения) независим от
уравнений поля, то речь идет о двух реальностях: 1) поле и 2) движущихся в поле
и создающих поле телах. Если же уравнения движения не самостоятельны, а уже
содержатся в заданных уравнениях поля, то перед нами нет другой реальности
помимо поля. Если движения частиц определяются в последнем счете уравнениями
поля и только ими, значит, мы можем рассматривать частицы как некие
концентрированные средоточия поля.
Этот ход мысли не связан однозначно с решением задачи - получением уравнений
движения из уравнений поля. Но у Эйнштейна такое выведение таило в себе, по-
видимому, указанный подтекст. Он связан с линией развития физических идей
Эйнштейна в "бесплодный" период.
Герман Вейль когда-то писал, что в классической науке пространство
рассматривалось "как наемная квартира" - оно не зависело от того, что в нем
происходит [24]. Неевклидова геометрия показала возможность различных свойств
пространства, а общая теория относительности показала зависимость этих свойств
от наличия в пространстве тел - центров тяготения. "Наемная квартира"
превратилась в квартиру, которую жители непрерывно перестраивают. Чтобы
иллюстрировать новый взгляд на пространство и тела, нужно отказаться от
аналогии
Вейля: трудно представить себе, что жители квартиры оказались чем-то вроде ее
архитектурных деталей.
24 См. сб.: Об основаниях геометрии. М., 1956, с. 341.
В течение 1936-1937 гг. Инфельд почти ежедневно виделся с Эйнштейном у него и
много гулял с ним по Принстону. Воспоминания Инфельда, относящиеся к этому
периоду, вносят новые штрихи и краски в портрет Эйнштейна. Инфельду принадлежит
одно совершенно неожиданное сравнение при попытке охарактеризовать колоссальную
напряженность непрерывной деятельности Эйнштейна. Он говорит о вечно
вращающемся
интеллектуальном механизме, но, чтобы дать представление о невероятной
жизненности этого процесса, он пользуется другим сравнением.
259
"В Америке, - пишет Инфельд, - я впервые в жизни увидел негритянские танцы,
пронизанные огнем и жизненной силой. Танцевальный зал в "Савойе" в Гарлеме
преображается в африканские джунгли с палящим солнцем и богатой густой
растительностью. Воздух полон вибрации. Жизненную силу излучают громкая музыка
и
|
|