Релятивистская картина мира

Работы А. Эйнштейна и Г. Минковского в 1905—1908 гг. полно­стью изменили представления людей об окружающем мире. Пожа­луй, самым поразительным в специальной теории относительности был новый, свежий взгляд на привычные окружающие нас события. Ясно, что для распространения света не нужна особая светоносная среда — эфир: свет, как и любые другие электромагнитные волны, может распространяться в свободном от вещества пространстве или какой-то другой субстанции.

Ясно, что скорость света одинакова в любой инерциальной си­стеме отсчета и не зависит от скорости приемника или источника света. Скорость света в вакууме является максимально возможной скоростью движения материальных объектов, и этот эксперимен­тальный факт изменил представления классической физики о свой­ствах пространства и времени. Если раньше исходя из особенностей движения материальных тел пространство и время воспринимались как независимые друг от друга характеристики физических процес­сов, то с открытием электромагнитных волн с их необычными свой­ствами появилась возможность объединить пространство и время в одно пространство — время. Введение четырехмерного простран­ства Минковского по своему воздействию на умонастроения как людей науки, так и людей, далеких от нее, можно сравнить с откры­тием Евклидом законов геометрии, или с открытием Коперником гелиоцентрической системы отсчета, или с открытием Галилеем и Ньютоном законов механического движения, или с открытием Максвеллом законов электромагнитного поля. Каждое из перечис­ленных событий в интеллектуальной истории человечества явилось поворотным моментом в его развитии, вызвавшим резкое ускорение темпов научных исследований и прорыв в создании новых техно­логий.

Став участником событий в четырехмерном пространстве — вре­мени, человек осознал значение вещества и поля как основных уча­стников физических взаимодействий и процессов и их органическую взаимосвязь; открытие же четырехмерного пространства энергии — импульса обеспечило ему доступ практически к неисчерпаемым ис­точникам энергии.

Идеи относительности совершили переворот в сознании людей за счет возможности изменить точку зрения на происходящие вокруг них события, взглянуть на них глазами наблюдателя из другого ми­ра, другой системы отсчета. Это оказалось чрезвычайно полезным, так как то, что казалось незыблемым и абсолютным, оказалось от­носительным и зависящим от выбранной системы отсчета и, наобо­рот, появились новые инварианты, которых не знала классическая физика. Конец XIX — начало XX в. ознаменовались целой серией физических открытий, которые в совокупности не могли найти объ­яснение в рамках классической физики.

К их числу относятся открытие в 1895 г. немецким физиком В. Рентгеном знаменитых Х- лучей, получивших впоследствии назва­ние рентгеновских лучей, открытие в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем естественной радиоактивности, открытие в 1897 г. английским физиком Дж.Дж. Томсоном первой элементарной час­тицы — электрона, открытие в 1900 г. немецким физиком М. Планком квантовой природы света при рассмотрении проблемы излуче­ния абсолютно черного тела, открытие в 1887 г. немецким физиком Г. Герцем явления фотоэффекта и его объяснение в 1905 г. другим немецким физиком А. Эйнштейном, открытие в 1911 г. английским физиком Э. Резерфордом ядра у атомов вещества и объяснение в 1913 г. устойчивости атомов датским физиком Н. Бором. Этот спи­сок можно было бы продолжить, но уже и из этого неполного пе­речня физических открытий ясно, что в начале XX в. был заложен экспериментальный фундамент новой физики, развитие которой привело к ошеломляющим результатам.