Переход от теории Максвелла к теории Эйнштейна

Работы Максвелла привели  ученых к признанию нового типа реальности - электромагнитного поля, которое не совместимо с материальными точками и вещественной массой классической физики.

Поле - это новая фундаментальная физическая реальность. Поэтому представления о поле должны выступать в качестве первичных, исходных понятий. Как отмечал А. Эйнштейн, электромагнитное поле не нуждается даже в эфире, поскольку поле само является фундаментальной реальностью.

В работах по принципиальным вопросам физики А. Эйнштейн ввел понятие «программа Максвелла», которую толковал как «полевую программу».

Сам Эйнштейн стоял на позициях полевой программы и до конца своей жизни стремился построить единую теорию поля, хотя и безуспешно.

В конце XIX века теория Максвелла  стала играть ведущую роль в физике, и вместе с тем она вступила в противоречие с МКМ. Вместо принципа дальнодействия она выдвинула и обосновала прямо противоположный принцип близкодействия, согласно которому силовое действие передается от точки к точке.

Скорость света включена в новую теорию, что хотя бы в скрытой форме противоречит бесконечно большим скоростям, допускаемым в классической физике. Наконец, открыт новый тип физической реальности - поле, которое не сводится ни к материальным точкам, ни к веществу, ни к атомам. Если к этому добавить обнажившиеся противоречия и слабые стороны самой классической физики, то станет понятно, что в конце XIX века стремительно нарастал кризис механистической научной картины мира.

С конца XIX - начала XX века ученые приступили к изучению качественно  новых объектов в сравнении с  классической физикой, и на этой основе был получен целый ряд принципиально новых результатов, позволивших дать новое истолкование некоторым базисным понятиям.

Первое и, по-видимому, самое  мощное влияние на перестройку НКМ  оказала теория относительности  выдающегося физика-теоретика XX столетия Альберта Эйнштейна (1879-1955).

Поскольку в теории относительности  Эйнштейна большую роль играет принцип  относительности движения в формулировке Ньютона, то полезно еще раз привести ее. Впервые этот принцип ввел Галилей, о чем говорилось выше. С учетом идей Декарта Ньютон уточнил и расширил формулировку Галилея. В частности, в качестве систем отсчета он брал не тела, а декартову систему координат.

Среди систем отсчета выделяют инерциальные, особенность которых  состоит в том, что для них выполняется принцип относительности движения.

Принцип относительности  движения означает, что во всех инерциальных системах отсчета механические процессы инвариантны.

Иначе говоря, два наблюдателя  в одной и другой инерциальной системе отсчета увидят, что в их системах физические процессы протекают одинаково. Это означает также, что переход от одной инерциальной системы отсчета к другой осуществляется по правилам галилеевых преобразований, рассмотренных выше. И наоборот, если при переходе от одной системы отсчета к другой правила галилеевых преобразований не выполняются, то и принцип относительности движения не выполняется, поэтому такие системы отсчета не будут инерциальными. Таким смыслом наполнен принцип относительности движения в классической механике.

 

Заключение

В заключение отметим, что создание Эйнштейном Теории Относительности было первым шагом в построении современной концепции естествознания. Ее роль состояла не только в уточнении и обобщении классических формул: было показано, что знания об окружающем мире не носят абсолютного характера и могут претерпевать существенные уточнения и изменения в ходе развития науки. Описывающая реально наблюдаемые явления природы теория может базироваться на утверждениях и идеях, не всегда согласующихся с общепринятым мнением и «здравым смыслом», являющимся обобщением повседневного опыта.

Итак, специальная теория относительности основывается на постулатах постоянства скорости света и  одинаковости законов природы во всех физических системах, а основные результаты, к которым она приходит таковы: относительность свойств пространства-времени; относительность массы и энергии; эквивалентность тяжелой и инертной масс.

Наиболее значительным результатом  общей теории относительности с  философской точки зрения является установление зависимости пространственно-временных  свойств окружающего мира от расположения и движения тяготеющих масс. Именно благодаря воздействию тел с  большими массами происходит искривление  путей движения световых лучей. Следовательно, гравитационное поле, создаваемое такими телами, определяет в конечном итоге  пространственно-временные свойства мира. В специальной теории относительности  абстрагируются от действия гравитационных полей и поэтому ее выводы оказываются  применимыми лишь для небольших  участков пространства – времени.

Кардинальное отличие  общей теории относительности от предшествующих ей фундаментальных  физических теорий в отказе от ряда старых понятий и формулировке новых.

Стоит сказать, что общая  теория относительности произвела  настоящий переворот в космологии. На ее основе появились различные модели Вселенной.

Величие сделанного Эйнштейном трудно переоценить. Сейчас нет практически ни одной ветви современной физики, где, так или иначе, не присутствовали бы фундаментальные понятия квантовой механики или теории относительности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список.

1. Большая Советская Энциклопедия. Т. 1-30. М.

2. Горелов А.А. Концепции  современного естествознания. –  М.: Центр, 2001.

3. Концепции современного естествознания, 2001.

4. Логунов А. Новая теория  гравитации. // Наука и жизнь.

5. Мотылева Л.С., Скоробогатов  В.А., Судариков А.М. Концепции  современного естествознания. –  СПб.: Союз, 2000.

6. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М.: Гардарики, 2000.

7. Пахомов Б.Я. Становление  современной научной картины мира.

8. Эйнштейн А. Собрание  научных трудов. – М.: Просвещение.