|
Революционные перемены в физике, ознаменовавшие конец ньютоновской модели, начались в XIX веке знаменитыми экспериментами Фарадея и теоретическими работами Максвелла по электромагнитным явлениям. Усилиями этих двух естествоиспытателей возникло новое понятие силового поля, заменившее ньютоновское понятие силы. В отличие от ньютоновских сил, силовые поля можно исследовать вне связи с материальными телами. Это было первым значительным отклонением от ньютоновской физики, оно привело к открытию того, что свет - это быстро изменяющееся электромагнитное поле, волнами распространяющееся в пространстве. В основанной на этом открытии общей теории электромагнитных колебаний удалось свести различия между радиоволнами, видимым светом, рентгеновскими лучами и космическим излучением к разнице в частоте; все эти явления объединились под названием "электромагнитные поля". Однако, еще долгие годы электродинамика оставалась под заклятием ньютонианского мышления. Электромагнитные волны считались вибрациями очень легкой субстанции, называемой "эфиром". Эксперимент Майкельсона-Морли опроверг существование эфира, а Альберт Эйнштейн первым ясно высказался за то, что электромагнитные поля существуют сами по себе и способны распространяться в пустом пространстве. Первые десятилетия нашего столетия принесли неожиданные открытия в физике, потрясшие самые основы ньютоновской модели вселенной. Краеугольным камнем этого развития стали две статьи, опубликованные Эйнштейном в 1905 году. В первой он сформулировал принципы своей специальной теории относительности, во второй предложил новую точку зрения на природу света - позднее физики дружно переработали ее в квантовую теорию атомных процессов. Теория относительности и новая теория атома опровергли все базисные концепции ньютоновской физики: абсолютность времени и пространства, незыблемость материальной природы пространства, дефиницию физических сил, строго детерминированную систему объяснения и идеальное объективное описание явлений, не учитывающее наблюдателя. Согласно теории относительности, пространство не трехмерно, а время не линейно; ни то, ни другое не является отдельной сущностью. Они теснейшим образом переплетены и образуют четырехмерный "пространственно-временной" континуум. Поток времени не равномерен и не однороден, как в ньютоновской модели, он зависит от позиции наблюдателей и их скорости относительно наблюдаемого события. Более того, в общей теории относительности, сформулированной в 1915 году и окончательно еще не подтвержденной экспериментально, утверждается, что присутствие массивных объектов влияет на пространство-время. Вариации гравитационного поля в разных частях Вселенной оказывают искривляющее действие на пространство, что заставляет время течь в различном темпе. — 37 —
|