История и методология физики

V
,
должны уменьшаться в направлении его движения в 1/(1-v
2
/c
2
)
1/2
раз. Такую же 
гипотезу высказал независимо в том же году английский физик Фитцджеральд. 
Гипотеза Лоренца-Фитцджеральда о сокращении длин (лоренцовское 
сокращение) согласовывалась с результатами опытов Майкельсона-Морли, но 
приводила к новой трудности. Если эта гипотеза верна, то в движущемся теле должна 
возникать анизотропия, которая должна была бы приводить к некоторым 
электромагнитным явлениям. Например, у всех движущихся прозрачных тел 
следовало ожидать двойного лучепреломления света, причем двойное лучепре-
ломление должно было бы наблюдаться в самой движущейся системе, т.е. на Земле. 
Однако тщательные опыты, которые выполнили Рэлей и Брейс в 1902-1904 гг., не 
обнаружили никакого двойного лучепреломления, вызванного движением Земли.
Для объяснения этих фактов Лоренц в 1904 г. предложил новую гипотезу о 
существовании «соответственных состояний», согласно которой связь между 
переменными в движущемся теле должна быть такой же, как и между абсолютными 
значениями переменных. Это значит, что уравнения поля для соответственных 
состояний должны быть инвариантными, т. е. не зависеть от выбора системы отсчета, 
движущейся относительно эфира. 
Так возникли преобразования Лоренца, в которых преобразовывалось также 
время:
y = y, 
z = z, 
Величину 
Лоренц называл «местным временем». Он считал ее чисто 
вспомогательной математической величиной и не придавал ей никакого реального фи-
зического смысла.
Анализируя отрицательный результат опытов Майкельсона-Морли, Пуанкаре 
считал его проявлением некоего общего закона природы о невозможности обнаружить 
абсолютное движение. В 1904 г. он писал: «Законы физических явлений будут 
одинаковы как для покоящегося наблюдателя, так и наблюдателя, находящегося в 
состоянии равномерного поступательного движения, так что мы не имеем и не 
можем имет
ь
никаких средств, чтобы различить, находимся ли мы в таком 
движении или нет». Сформулированное положение Пуанкаре в 1906 г. назвал 
«постулатом относительности», который должен быть справедлив как для механи-
ческих, так и для электромагнитных явлений. Пуанкаре показал инвариантность 
уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца, и по его предложению 

---

преобразования координат и времени стали называть преобразованиями Лоренца. 
Пуанкаре ввел мнимую 4-ю координату времени ict и рассмотрел преобразования 
Лоренца как поворот системы координат в 4
-
мерном пространстве. Он предвосхитил 
некоторые результаты, полученные потом Эйнштейном. Но все же он, как и Лоренц, 
не вышел за рамки классической электродинамики и механики. 
Лоренц пытался сохранить основы классических представлений, вводя все 
новые и новые гипотезы. Такой подход в науке называют методом «нарастания 
гипотез», и он сводит процесс познания к простому суммированию отдельных 
результатов, т.е. процесс познания рассматривается как аддитивный процесс. По этому 
поводу Эйнштейн говорил: «...часто, если не всегда, можно сохранить данную общую 
теоретическую основу, если только приспособлять ее к фактам при помощи более 
или менее искусственных предположений». 
Сам Эйнштейн стал примером революционных преобразований в физике. 

---

Лекция 12