Эйнштейн - Лоран Сексик Страница 14

Он уничтожил время, увеличил пространство, отменил понятие абсолютности, одновременности! Он раздробил материю на атомы. Труды Эйнштейна — подвиги Геракла. И все же молодой Альберт не вполне доволен: на заре XX века человечество по-прежнему не знает, откуда берется свет. В этом плане физика по-прежнему пребывает в каменном веке, ученые блуждают в потемках. Всё еще считается, что воздух наполнен эфиром…

Эйнштейн убежден: он должен просветить мир о природе световых явлений. Свет — первоисточник, альфа и омега. По нему будут судить о возрасте планет. Определят дату рождения Вселенной. Разработают теорию Большого взрыва. Пока же здесь царит бестолковщина.

У Эйнштейна была и другая причина заняться проблемой световых явлений. Он предчувствовал: разрешив этот вопрос, он сможет сделать свою специальную теорию относительности общей, создать свою теорию гравитации. Чтобы низвергнуть Ньютона, надо доказать способность света подпадать под воздействие гравитации. Посвящение Эйнштейна: пролить свет на исходные истины, сказать правду о свете.

В статье «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света» будет рассмотрена связь между световым явлением и материей.

Эйнштейн сделал постулатом неизменность скорости света — ту самую скорость света, впервые измеренную в 1676 году в Парижской обсерватории. Однако неизменность противоречила его теории относительности. Теория ложна или скорость света способна меняться?

Он сделал выбор в пользу неизменности скорости, даже если это не согласуется с его теорией относительности. Возвел парадокс в ранг аксиомы, исключение сделал правилом. Ничто не должно быть неизменным, абсолютным… за исключением скорости света!

Еще одна революция в умах. Эйнштейн вообразил, как до него сделал Планк, что свет не состоит из частиц. Свет — нечто вроде волны. Это волна, и более чем волна. Он опирался на труды астрономов, которые за годы до него изучали свечение двойных звезд. Это звезды с равными массами, находящиеся в постоянной ротации, и одна ближе к Земле, чем другая. Анализ их светового излучения доказывает, что время, за которое свет ближайшей звезды доходит до Земли, точно такое же, как и у более далекой. Эйнштейн первым пришел к выводу: распространение света не зависит от его источника. И продолжил рассуждение. Поставил мысленный опыт, попытавшись угнаться за лучом света. И заключил из этого опыта, что скорость света — самая большая, какую только удается развить.

Что делать с призрачным эфиром? Если бы эфир существовал, это «материальное тело», согласно законам Ньютона, прилагало бы дополнительные силу и скорость. Благодаря чему эта скорость превысила бы с. А это входит в противоречие с его постулатом, а потому невозможно. Прощай, эфир… А если свет не распространяется в эфире и распространяется с постоянной скоростью, значит, он распространяется в вакууме. В статье «К электродинамике движущихся тел» заложены характеристики скорости света: он постоянен, распространяется в вакууме, обладает самой большой скоростью, которую невозможно превзойти, а ее значение не зависит от источника. Скорость света в вакууме с, которая до сих пор не использовалась, но уже присутствовала в трудах Максвелла, приобрела, таким образом, свое основополагающее значение константы в структуре пространство — время.

Со скоростью разобрались, а как там с природой и составом света?

Ньютон считал свет корпускулярным явлением — потоком частиц, движущихся… в эфире, который занимает пространство.

По мнению Герца и Максвелла, свет не имеет корпускулярной составляющей, он обладает волновой природой, связанной с быстрыми колебаниями электрических и магнитных полей. Корпускулярная или волновая? Работы Планка подправили теорию Герца. По Планку, свет состоит из квантов, или фотонов. Однако Планк уперся в отсутствие подтверждения этих расчетов опытным путем. По мнению немецкого ученого, излучение света дискретно, однако Планк не уловил произвольность частоты излучения и, в частности, трудность излучения света высокой частоты. Планк думал, что ошибся.

Чтобы попытаться разрешить противоречие между двумя противоположными и несовместимыми версиями (что же такое свет: волна или частицы?), Эйнштейн применит статистическую механику. Он воспользовался теорией вероятностей, перенеся ее в область излучения. Он начал с происхождения световых пучков. Нагретый металл излучает электроны. Полученная световая энергия переносится «квантами» (позже их станут называть фотонами). Это фотоэлектрический эффект (он известен: его открыл Герц в 1887 году, а Ленард ^[30] получит за него Нобелевскую премию). Энергия квантов пропорциональна частоте нагревания металлического тела (чем больше раскаляется металл, тем больше энергия, тем ярче свет).