Стиль работы Пуанкаре был строго теоретический, а Эйнштейн начал строить свою статью с рассмотрения мыслимых экспериментов об измерении пространства и времени.
То есть, не ссылаясь на работы Лоренца и Пуанкаре, не упоминая опубликованные в течение десяти лет результаты, предшествующие своей статье, молодой патентовед выступил как ловкий популяризатор чужих идей, что не давало ему морального права считать и рекламировать себя как создателя теории относительности.
«Пуанкаре не мог не знать о попытках немецких авторов представить развитие Эйнштейном и Минковским пространственно-временного аспекта теории Лоренца как создание новой физической теории. Но, видимо, такие притязания немецкой науки представлялись ему настолько необоснованными, что он не считал нужным делать специальные заявления по этому поводу».
Поведение Лоренца выглядело «весьма странным потворствованием развернувшейся тогда кампании, тенденциозно приписывающей одному Эйнштейну результаты коллективного труда нескольких выдающихся ученых… »[23]. Может быть, это было связано с тем, что Лоренц разрешил использовать свое имя для организации частного фонда со сбором пожертвований? «Это мероприятие, не имеющее прецедента, говорит о появлении в околонаучной среде весьма деловых людей, организаторским действиям которых не сумел противостоять великий ученый».
И еще одна интересная деталь - в 1912 году Лоренц оставил специально созданную для него кафедру теоретической физики, передав ее Паулю Эренфесту (самому близкому Эйнштейну европейскому физику, общение с которым у него продолжалось двадцать лет). Следует отметить, что во время пребывания во Франции в 1922 году Эйнштейн не смог выступить во Французской академии наук. «Здесь для многих имя Эйнштейна было одиозным - он был сторонником свободы, мира, социального прогресса»[Ъ]. Видимо, во Французской академии наук собрались одни националисты и антисемиты и, вообще, будущие фашисты. Скорее можно предположить, что французским академикам хорошо была известна роль Лоренца и Пуанкаре в создании теории относительности и роль Эйнштейна и связанных с ним «сторонников свободы» в монополизации этой теории. Вспомним, что в своем выступлении 1911 года в Лондонском университете Пуанкаре по-прежнему связывал происшедший переворот в физике только с именем Лоренца, совсем не упоминая Эйнштейна.
В 1915 году Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности. В специальной теории относительности (1905 г.) по-новому трактуются такие понятия, как пространство, время, масса; не существует абсолютных пространства, времени и массы; они относительны, то есть могут изменяться в зависимости от системы отсчета.
Общая теория относительности по существу является теорией тяготения.
В 1826 году Н.И. Лобачевский доказал, что может существовать иная, неевклидова геометрия, отказывающаяся от постулата параллельных линий. В геометрии Н.И. Лобачевского через точку, взятую вне прямой, можно провести бесчисленное множество прямых, не пересекающихся с данной. Фактически общая теория относительности - это попытка дать физическое объяснение четырехмерной геометрии.
В работе[3]: «Идея физической реальности некоторой новой, нетрадиционной, может быть парадоксальной, может быть неевклидовой, геометрии появилась у Лобачевского, Гаусса и Римана. Но она не стала физической теорией…» (выделено мной. - В.Б.).
Специальная теория относительности базируется на следующих основных положениях:
1) отсутствие в природе эфира;
2) принцип относительности;
3) принцип постоянства скорости света;
4) неизменность интервала, состоящего из трех про странственных координат и произведения времени на скорость света;
5) принцип «одновременности», определяющий одно временность происходящего события, по моменту прихода к наблюдателю светового сигнала.
Первое положение - представление об эфире как о неподвижной среде, которая могла, следовательно, быть избранной в качестве системы отсчета, позволяла таким образом выделить абсолютное движение. Исходя из признания существования эфира, Лоренцем были получены его преобразования, использованные Эйнштейном в специальной теории относительности с отказом от признания факта существования эфира.
Преобразования Лоренца были удобны как формальный прием, позволяющий решить проблемы электродинамики, возникшие в конце XIX века.
Второе - по существу есть обобщение механического принципа относительности Галилея (1632 г.) на все явления природы. Галилей, рассматривая механические явления, происходящие в закрытой каюте корабля, пришел к выводу, что никакими опытами внутри каюты невозможно обнаружить факт покоя или равномерного и прямолинейного движения корабля. Эйнштейн распространил этот вывод на немеханические явления.
Таким образом, принцип относительности утверждает, что все законы природы (а не только законы механики) одинаковы во всех инерциальных системах координат (инерциальная система - та, в которой выполняются законы Ньютона), то есть системах, движущихся прямолинейно и равномерно относительно друг друга; все инерциальные системы равноправны.
Третье положение - скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах координат. Это допущение понималось Эйнштейном как постоянство скорости света. Опять же после того, как было введено Пуанкаре. Отметим, что в механике скорость - одна из основных характеристик движения материальной точки, а скорость распространения света в вакууме - одна из основных физических констант: с = 299 792 458 м/с.
Эйнштейн пришел к выводу, что факт движения системы с некоторой скоростью влияет на ее размеры, скорость течения времени и массу, и заявил, что получил связь между энергией и массой тела. В действительности же эта связь была получена Пуанкаре (подробнее об этом говорится ниже).
Отсюда возник так называемый парадокс «близнецов»: космонавт, который пролетел на корабле год (по часам корабля) со скоростью, близкой к скорости света, возвратившись на Землю, встретит брата-близнеца, постаревшего почти на сорок лет.
Третье допущение есть обобщение результатов опыта Майкельсона (1881 год), из которого следует, что скорость света одинакова в разных направлениях и не зависит от факта движения Земли.
В основе четвертого и пятого допущения лежит привязка к скорости света. Общая теория относительности, распространяя специальную теорию относительности на ускоренные движения, для чего нужно было показать, что за счет тяготения могут быть отнесены не только динамические эффекты движения, но и оптические явления, делала вывод о наличии у света гравитационной массы. Эйнштейн отождествлял тяготение с искривлением пространства - времени. Идея гравитационной массы света и соответственного искривления светового луча под действием тяжелого тела в его гравитационном поле давала новую гипотезу о Вселенной.
В основу общей теории относительности Эйнштейн положил следующие допущения:
1) гравитационное поле моделируется искривленным пространством бесконечно малого объема, и соответствующее ускорение системы отсчета проявляется в том, что локально гравитационное поле может быть устранено преобразованием координат;
2) уравнения гравитационного и материальных полей инвариантны (независимы) относительно произвольных координат;
3) потенциалы гравитационного поля, представляющие собой геометрические характеристики пространства - времени, удовлетворяют уравнениям Эйнштейна, которые на самом деле должны называться уравнениями Гильберта (были выведены Гильбертом в 1915 году).
Здесь следует отметить, что Эйнштейн в первом сообщении об уравнениях гравитационного поля сказал, что приведенные соотношения получены им «из общих соображений», не упомянув об авторстве Гильберта.
Гильберт по своей наивности незадолго до этого сообщил результаты математических выкладок Эйнштейну после настойчивых просьб последнего. Когда же он понял, с кем имеет дело, было уже поздно - уравнения Гильберта, вывод которых представляет серьезное математическое достижение, стали именоваться уравнениями Эйнштейна;