Файл: Бриллюэн, Л. Новый взгляд на теорию относительности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
62 Глава 3
радиоастрономии (фиг. 3.4). Б ы л о обнаружено, что гидроксильные радикалы (ОН) в далеком космосе испускают излучение с частотой около 1665 МГц. Это
происходит при |
весьма странных обстоятельствах, |
|
' \ |
Радиоизлучение |
\ |
•у\ |
Вт ОН -источников |
\ -У, |
^ If
Л-—Тысячи километров—-
ВЧ \Атомныеча'сы\[Атомные часы\ ВЧ
ВЧ^ВЧ-гвнератор |$Ч-гвнералюр$
ПЧ ПЧ
GL0 |
|
GL0 |
Магнитная |
Цифровой |
Магнитная |
лента |
коррелятор |
лента |
Интерференционные полосы
Фиг . 3.4. Радиоинтерферометр с боль шой длиной базы состоит из двух радио телескопов, отстоящих друг от друга на тысячи километров.
З а п и си сигналов на магнитных лентах, сннхро* ннзнрованные с помощью атомных часов, сравниваются на вычислительной машине с целью о б н а р у ж е н и я интерференционных по лос [3].
очень озадачивающи х |
астрономов. Такое излучение ис |
||||
ходит из некоторых областей |
(зон |
H I I ) , |
расположен |
||
ных вблизи очень горячих звезд, |
в которых водород |
||||
почти полностью ионизирован. Эти зоны |
расположены |
||||
вблизи |
экватора Галактики . |
В спектрах |
поглощения |
||
и испускания (ОН) |
имеются четыре линии, обуслов |
||||
ленные |
сверхтонким |
расщеплением вращательных |
Гравитация |
и теория относительности |
63 |
уровней. Любопытно, что |
относительные интенсивно |
сти этих четырех линий не согласуются с предсказа ниями квантовой теории. Доплеровское смещение по казывает, что (ОН) -группы движутся к центру Галак тики со скоростью около 40 км/сек, тогда как атомы
водорода движутся |
в противоположном |
направлении |
|
со скоростью около |
50 км/сек. Р а з м е р ы |
излучающих |
|
областей настолько малы, что требуется |
применение |
||
интерферометра с очень |
большой базой, |
состоящего |
|
из двух радиотелескопов, |
расположенных |
на расстоя |
нии многих тысяч километров (от Калифорнии до Норвегии) . М е ж д у ними невозможно установить не
посредственную связь, но ими можно |
управлять |
и их |
|||
работу синхронизировать с помощью двух |
атомных |
||||
часов. Д л я обнаружения |
интерференционных |
картин |
|||
записи производятся на |
магнитную |
ленту, |
а |
затем |
|
сравниваются с |
помощью |
вычислительной |
машины . |
||
Этот эксперимент |
является выдающимся достижением |
||||
и свидетельствует о необычайной надежности |
атом |
||||
ных часов. |
|
|
|
|
|
Литература
1.Bridgman P. W., Reflections of a Scientist, Philosophical Libra ry, New York, 1955.
2.Einstein A., Ann. Phys. [4] 17, 133 (1905). (Русский перевод:
Эйнштейн А., Собрание научных трудов, т. 3, М., 1965, стр. 92.)
3.Dicke R. H., Phys. Today, 20, 55—70 (1967). В этой статье приведены многочисленные ссылки на оригинальные работы.
4. |
Bohr N., Phil. Mag., 26, 476, 857 |
(1913). (Русский |
перевод: |
|
|
Бор Н., Избранные научные труды, |
т. 1, М., 1970.) |
|
|
5. |
Pound R. |
V., Snider R. L . , Phys. |
Rev., 140 В, 788 |
(1965). |
6. |
Weisskopf |
V. F., Sei. Amer., 218 (5), |
15 (1968). |
|
4
О КРАЙНЕ НЕОБХОДИМОМ Р А З Л И Ч Е Н И И
МАТЕМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КООРДИНАТ
И ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОТСЧЕТА
§ 1. Введение. Мнения Бора и Пуанкаре
Э к с п е р и м е н т а л ь н ая наука начиналась с классиче
ской |
механики. |
Н а ш |
способ мышления |
и наши опре |
деления до сих |
пор в значительной мере |
основывают |
||
ся на |
механике; мы |
используем ее язык |
д л я описания |
результатов наших экспериментов, поскольку все эти эксперименты выполняются с помощью макроскопи ческих приборов.
Приведем здесь |
очень ясно выраженные мысли |
Бора [1] по данному |
вопросу: |
«Главное состоит в признании того, что опи сание экспериментальных установок, а т а к ж е ре зультатов наблюдений должно быть выражено на обычном физическом языке, для которого харак терна тщательность определений. Это — простая логическая необходимость, поскольку слово «экс перимент» означает лишь некоторую процедуру, о которой мы можем сообщить другим, что мы сделали и что мы получили в результате».
Экспериментальные установки изготовляются из прочных и жестких материалов и достаточно массив
ны, |
благодаря чему |
их положение и скорость |
можно |
|
определять вполне классически, не учитывая |
принци |
|||
па |
неопределенности |
Бора |
и Гейзенберга. |
|
|
В других работах |
Бор |
[2] очень хорошо разъясняет |
ход мыслей, благодаря которым он пришел к идеям «соответствия» и «дополнительности». М ы не будем пересказывать эти классические рассуждения, однако хочется в явном виде выделить следующее утвержде -
О различении |
систем координат |
и систем отсчета |
65 |
|
||||
ние Б о р а : линейки, используемые нами д л я |
измерения |
|
||||||
расстояний, и часы, с помощью которых мы |
измеряем |
|
||||||
время, д о л ж н ы иметь большую массу для того, чтобы |
\ |
|||||||
на их свойствах не о т р а ж а л а с ь |
квантовомеханическая |
|
||||||
неопределенность. |
|
|
|
|
|
|
||
Этот существенный момент был упущен из виду ос |
|
|||||||
новоположником классической механики и не учтен |
|
|||||||
Эйнштейном |
в его теории |
относительности; |
необхо |
|
||||
димо заново и тщательно исследовать следствия |
это |
|
||||||
го положения |
в |
применении |
к |
упомянутым |
теориям. |
|
||
В одной из своих «красных книжечек», справедли |
|
|||||||
во считаемых выдающимися, П у а н к а р е [3] следующим |
|
|||||||
образом высказывается об основах механики: |
|
|
|
|||||
«Англичане изучают механику как экспери |
|
|||||||
ментальную науку. На континенте ее всегда рас |
|
|||||||
сматривают как более или менее априорную и |
|
|||||||
дедуктивную |
науку. Н е |
стоит и говорить |
о |
том, |
|
|||
что англичане правы... |
|
|
|
|
|
|
||
С другой стороны, если принципы механики не |
|
|||||||
имели другого источника, кроме эксперимента, то |
|
|||||||
они, следовательно, являются лишь приближен |
|
|||||||
ными и временными. |
|
|
|
|
|
|
||
Новые |
эксперименты |
могут однажды |
вынудить |
|
||||
нас изменить |
или д а ж е |
отбросить их». |
|
|
|
|
||
П у а н к а р е |
настаивает на |
том, что ученый должен ") |
||||||
основываться |
не |
на произвольных определениях, |
а на |
' |
некоторых соглашениях, представляющих собой итог 1
эмпирических |
фактов; он |
утверждает: |
|
|
«Соглашения — да; |
произвольные |
соглаше |
||
ния — нет. Они стали бы произвольными, если бы |
||||
мы упустили из виду эксперименты, которые при |
||||
вели основателей науки к их принятию». |
|
|||
На такой |
ж е точке зрения |
стоит З о м м е р ф е л ь д [4]. . |
||
Вспомним |
предостережение, |
которое делают по по- \ |
воду путей развития науки, и отрицательное отноше ние к аксиомам или постулатам, выдвинутым априори.
Метод логики, |
состоящий в |
постулировании |
|
аксиом, совершенно |
чужд экспериментальной |
науке. |
|
Она исходит из результатов опыта, |
которые |
можно |
3 Зак. 1357