Файл: Бриллюэн, Л. Новый взгляд на теорию относительности.pdf

описания, создания и

понимания человеческого

опыта !)».

Литература

1.

ВгШоиіп L . , Scientific

Uncertainty, and Information,

Academic

Press, New York, 1964.

(Русский перевод: Бриллюэн

Л., Науч­

ная неопределенность

и информация, изд-во «Мир»,

М., 1966.)

2.

Lindsay R. В., Phys. Today, 20

(12), 23 (1967).

§ 1. Квантовая

теория

К в а н т о в ая теория и теория относительности

воз­

никли в начале нашего столетия. Обе они теперь счи­

таются основой современного научного мышления, но

они совершенно различны по своему построению и по

характеру

исторического развития . Весьма

интересно

и поучительно

сопоставить эти две теории.

Мы у ж е кратко обрисовали ход развития кванто­

вой теории

([1], гл.

4). Она возникла

в

1900

г.,

когда

М а к с

П л а и к опубликовал

свою первую

работу [2]

по

теории излучения

абсолютно черного тела. Эта

рабо­

та начинается с классического рассмотрения

элек­

тромагнитных волн, но для статистического

анализа

неожиданно потребовалось

введение

представления

о

квантовании

энергии:

формула

для

излучения

аб-

^

солютно

черного

тела

(равновесное

излучение)

пре­

красно согласуется

с экспериментальными

результа­

тами,

если

квант

энергии

принять

равным

/гѵ,

т. е.

пропорциональным

частоте излучения

ѵ, где h — по­

стоянная Планка . Первая часть работы основывается

на

непрерывности

(уравнения

М а к с в е л л а ) ,

но в

кон­

це

ее

появляется

неустранимый

разрыв

непрерыв­

ности. В

итоге

первая

планковская

теория

приводит

V

к

соотношению

Д £ =

Лѵ,

E

—

nhv,

n =

0,

1, 2,

3,

. . .

(целые

числа).

(1.1)

Квантовая теория и теория относительности

25

как раз находился в рабочем

кабинете

Зоммерфель ­

да,

когда

он

получил

последний выпуск ж у р н а л а

«Philosophical

Magazine» .

Он

бросил

на

журнал

взгляд и сказал мне: «Здесь напечатана

весьма

важ ­

ная работа Н. Бора. Она станет вехой

в

теоретиче­

ской

физике».

Вскоре

после этого,

используя

квант

действия,

З о м м е р ф е л ь д

построил

свою

правильную

теорию боровского атома. Так возникла

«квантован­

ная»

механика

(пятая

по счету теория), получив--

шая

быстрое

развитие.

Именно З о м м е р ф е л ь д указал

на

важность

интеграла

{ pdq,

называемого

дей­

ствием. Это

проложило

путь

современной

квантовой

теории.

Д а л е е началось

необычайно

бурное развитие

кван­

товой

механики. Один

за другим

начали

появляться

новые,

совершенно

неожиданные

экспериментальные

результаты,

и

каждый

раз

они

требовали

модерни­

зации

или

перестройки

теории. Вслед за открьггием

спина,

принципа запрета

Паули,

волн

де

Бройля

Шредингера

с матричной

механикой

Борна — Т ё и ;

зенберга,

открытие

перестановочных

соотношений,

рождение

теории электрона

Д и р а к а и

т. д. Обо' всем

этом

можно

прочитать в последовательных изданиях

книги

Зоммерфельда

[ В ] ^

М о ж н о

было бьТ"насчитать много следующих одна

дует перестройка

теории;

при

этом

наблюдаемые

сохраняются,

но

в сочетании

с

некоторыми

новыми

ненаблюдаемыми

они

ведут

к

новым

предсказаниям,

за которыми

следуют

новые

эксперименты

и т. д.

Именно в этом и

состоит тот

замечательный

симбиоз

26

Глава I

Описанный процесс, по нашему

мнению, и

л е ж и т

в

основе

плодотворного научного

развития .

Л ю б а я

остановка

такого развития может

свидетельствовать

о

наличии

серьезного скрытого препятствия,

которое

новятся основой для многих областей

науки.

Вопро­

сы, вызывавшие ж а р к и е дискуссии

в годы

моей

можное, чтобы

направить поток

научных

фактов

в желаемое русло, но он снова и

снова

выходил

за

установленные для него пределы.

Сейчас мы

ожи ­

даем появления

новых блестящих

идей,

которые

по­

\/ § 2.

Теория

относительности

При

внимательном подходе к

этой

теории

можно

заметить, что она по своему

характеру весьма

от­

лична

от квантовой

теории.

П р е ж д е

всего

следует

провести

разграничение

между

«частной

теорией

относительности», как ее н а з в а л Эйнштейн, и «общей

теорией относительности». Из них наиболее строгой^

является первая; она основана на огромном

материа­

ле физических и астрономических наблюдений; обоб­

щение которого привело к понятию инерциальной

си­

стемы

отсчета.

Этот

вопрос

очень хорошо

изложен*.

Зоммерфельдом

в начале

его

книги по механш£е_[§].

В_ классической

механике

постулируется

сущест­

вование

инерциальной

системы

отсчета —

вообра-

жаеттой

покоящейся

структуры, центр

которой

обыч­

но помещается

на Солнце,

а

оси

координат

х,

у

и z