Теория относительности и психология

Из http://www.inauka.ru/analysis/article81011.html*

Уже сто лет множество людей пытается опровергнуть теорию относительности. Причем многие "опровергатели" физической теории имеют лишь косвенное отношение к физике. И если значительную часть из них трудно принимать всерьез, то этого нельзя сказать обо всех. Почему же столько людей, часть из которых имеет приличное образование и производит впечатление людей серьезных, занято таким неблагодарным делом — опровержением теории, которую уже сто лет никто не смог опровергнуть? А если кто-то из них прав, то почему им не удается доказать свою правоту "широкой научной общественности"? При этом создается впечатление, что у квантовой механики, еще более парадоксальной, чем теория относительности, опровергателей существенно меньше. Чем же в этом отношении теория относительности отличается от квантовой механики?!

Это отличие можно увидеть, сравнив соответствующие главы школьного учебника. Действительно, когда в нем речь идет о квантовой механике, скептическому уму не за что зацепиться. Он может или верить тому, что сказано в учебнике, или не верить, не имея при этом конкретных оснований для сомнений. Например, в учебнике утверждается: "Планк предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию квантами". Поскольку наш жизненный опыт никак не связан с испусканием электромагнитной энергии атомами, то и наш здравый смысл не дает нам стимулов для поиска возражений. И наоборот, парадоксальность теории относительности очевидна всем, что и вызвало к ней широчайший интерес. По этой причине, а также потому, что основные положения СТО (специальной теории относительности) внешне довольно просты, ей посвящено много хороших научно-популярных книг. Причем значительная часть из них написана крупными физиками. И если на эту тему писали такие авторитеты, как сам А. Эйнштейн, С.И. Вавилов и другие, то авторы научно-популярных книг ориентировались на их труды как на образцы. В результате вопросы, которым эти выдающиеся ученые уделили мало внимания, остались вне поля зрения авторов многочисленных популярных и даже учебных книг.

По понятным причинам описание опытов, обосновывающих СТО, трудно поместить в школьные учебники. В результате элементарный здравый смысл может привести к сомнениям в ней. И устранить такие противоречия между СТО и здравым смыслом очень трудно. Возможно, поэтому у многих после первого знакомства с СТО возникает желание "во всем разобраться" и найти логическую ошибку в теоретических построениях А. Эйнштейна.

Значительный интерес у опровергателей вызывает опыт Майкельсона. Это тоже не случайно. Действительно, этот опыт дал результат, противоречащий физической картине мира того времени. Поэтому он произвел сильное впечатление на физиков, и они в своих книгах уделили ему много внимания. И, как следствие, и в популярных книгах о СТО, и в учебниках он занимает заметное место. В результате многие воспринимают его как, если не единственное, то основное экспериментальное обоснование СТО и, стараясь опровергнуть СТО, воспринимают его, как слабое место. При этом не учитывается, что на результате одного опыта невозможно построить теорию. Хотя бы потому, что всякий опыт допускает различные интерпретации. Как известно, Майкельсон не обнаружил того, что условно называется "эфирным ветром"...

Повышенное внимание к опыту Майкельсона приводит к тому, что в литературе мало внимания уделяется другим экспериментальным подтверждениям СТО. Например, опытам с бета-лучами. Они подтверждают одно из следствий этой теории — увеличение массы тела с увеличением его скорости...

Желание опровергнуть или по-новому истолковать результаты опыта Майкельсона должно ослабнуть, если воспринимать его как один из большого числа опытов... Опровергатели Эйнштейна должны понимать, что им необходимо "разобраться" не только с этим, но и со многими другими опытами... Например, опыт, подтверждающий зависимость массы от скорости... Из него следует, что при скоростях, близких к скорости света, механика Ньютона перестает "работать" и если не СТО, то какая-то другая теория должна это учитывать.

Если будет написана книга "Теория относительности для сомневающихся", то в ней опыт Майкельсона будет трактоваться как один из многих опытов, подтверждающих СТО. Впрочем, книга с таким названием вряд ли когда-либо выйдет из-за необъятности темы. Ведь сомневаться можно в чем угодно. Поэтому уместно обратить внимание на книгу, посвященную, на первый взгляд, одному частному вопросу — экспериментальному обоснованию одного из основных положений СТО — предположения о постоянстве скорости света. Ее название говорит само за себя — "Экспериментальные корни специальной теории относительности". В отличие от большинства научно-популярных книг, в ней основное внимание уделено не парадоксальным и противоречащим здравому смыслу (и поэтому интересным) следствиям этой теории, а множеству экспериментов, подтверждающих постоянство скорости света. И она делает неубедительным один из аргументов скептиков — ссылки на мнения крупных ученых, современников создания СТО, ее не принимавших. Ведь в первой четверти XX века опытное обоснование СТО было более скромным, чем в наши дни. Скорее всего, подобные книги, посвященные как бы "частным вопросам", будут выходить и в дальнейшем, И тогда, можно надеяться, скептиков будет меньше. А их возражения, если скептицизм сохранится, будут более основательными...

Для построения теории, отличной от СТО, необходимо дать объяснение множеству разнородных экспериментально подтвержденных фактов. И чем более отличаются друг от друга эти факты, тем сложнее стоит задача перед опровергателями. Одному эксперименту — тому же опыту Майкельсона — можно дать много интерпретаций. Но физическая теория принимается научным сообществом, когда конкурирующие интерпретации опровергаются другими опытами. Судя по интернету, значительная часть опровергателей этого не осознает.

Эти заметки относятся, собственно говоря, не к физике, а к психологии. В них речь идет о психологических причинах, заставляющих многих не только скептически относиться к СТО, но и не жалея времени и сил пытаться ее опровергнуть. И автор этих строк имел специфический объект наблюдения — самого себя. Действительно, я сам себе удивлялся, недоумевая, зачем мне нужно рыться в учебниках, и, тем более, читать многочисленные послания СТО-скептиков в интернете, многие из которых были для меня очевидно нелепыми, а многие — непонятными. Началось все как-то само собой — я старался помочь своей дочери-старшекласснице одолеть премудрости физики, поругивая тех, кто внес в школьную программу элементы СТО и квантовой механики. При этом я не пытался анализировать противоречащие здравому смыслу положения квантовой механики, но в теории относительности попытался разобраться. Ведь для понимания ее основных положений вроде бы предварительных знаний не требуется...

Я пишу об этом потому, что хочу понять, почему столько людей пытаются опровергнуть СТО. При этом серьезные возражения, если такие есть, теряются среди множества заведомо несерьезных. И я попытался, стараясь разобраться в основных положениях СТО, одновременно понять логику опровергателей. Вернее, тех из них, к кому следует относиться серьезно. Тем более что я сам неожиданно для самого себя стал втягиваться в неблагодарное и сложное дело — пытаюсь разобраться, если не в самой СТО, то в вопросах, далеко не простых, которые с ней непосредственно связаны. Возможно, принимаясь за это дело, я подсознательно находился под влиянием одной научно-популярной книги, которую я прочел, будучи старшеклассником. Там утверждалось, что вывод основных формул СТО не сложен. И я помню, что был тогда очень удивлен, убедившись, как просто выводятся эти формулы. Школьнику простительно не видеть сложность там, где она не очевидна, и не знать, что для понимания физической теории мало понимания математической стороны вопроса. Но упрощенное представление о проблемах, связанных с СТО, может дать и учебная литература.

Есть надежда, что некоторые вопросы, смущающие скептиков, будут со временем разрешены как бы сами собой. Технический прогресс и развитие науки ведут к повышению точности приборов. Поэтому многие сомнения со временем будут опровергнуты с помощью опытов, которые в наше время нереализуемы. Или из сомнений превратятся в научный факт, что потребует, как минимум, перестройки научных теорий.

Иосиф Гольдфаин

* Сокращенная версия.

наверх