Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно - страница 4

В конце XVIII в. изобретена паровая машина: дисциплина, связывающая механику и термические процессы, называется термодинамикой. В последующие годы она станет основой множества других инноваций.

В это же время на первый план выходит существование некой странной силы – электромагнитной; она становится предметом пристального исследования. С ее изучением связаны имена таких ученых, как Шарль де Кулон, Андре-Мари Ампер, Карл Фридрих Гаусс и Никола Тесла. Джеймс Клерк Максвелл завершает их работу, сформулировав важное синтетическое понятие электромагнетизма.

Электричество, без которого сегодня невозможно обойтись, является одним из примеров его применения. Другая чрезвычайно важная область использования этого явления – изучение света и других излучений, таких как радиоволны и рентгеновские лучи. Внезапно становится очевидным, что информация и энергия могут почти мгновенно перемещаться из одного уголка земного шара в другой с помощью проводов (электричество) или без них (излучение).

В конце XIX в. физика перевернула мир и заняла свое место на пьедестале.

На заре ХХ в. все как будто на своих местах. Природа кажется окончательно прирученной. Однако, с одной стороны, законы электромагнетизма содержат в себе противоречия, с другой стороны, некоторые оптические эксперименты не находят объяснения.

Именно тогда на сцене появляется молодой физик Альберт Эйнштейн: приняв за основу утверждение, что время не для всех течет одинаково, он выдвигает теорию, которая ставит все на свои места: теорию относительности. Наконец-то преодолены все теоретические противоречия физики, волнения ХIХ в. улеглись, отныне физика предстает единым целым и представляет собой совокупность двух основополагающих взаимодействий: гравитации и электромагнетизма.

ЭЙНШТЕЙН, ОДИНОКИЙ ГЕНИЙ?

Альберт Эйнштейн иногда представляется одиноким гением, столь велика была сила его ума. На самом же деле его специальная теория относительности (содержащая знаменитую формулу Е = mc²), выведенная в 1905 г., логически вполне соответствовала духу времени. Анри Пуанкаре и за ним Хендрик А. Лоренц уже заложили основу новой теории, а Эйнштейн лишь сформулировал ее. Его заслуга в том, что он признал то, что отказывались признать другие: время и пространство понятия относительные.

В последующей общей теории относительности Эйнштейн подтвердил свою гениальность, изменив традиционный взгляд на силу тяготения. И все же Эйнштейн целиком и полностью остается представителем классической физики: более того, именно он венчает собой дисциплину, основы которой заложил Галилей.

Что же касается квантовой физики, Эйнштейн остается одним из главных ее создателей в том же 1905 г. (для физики это год чудес!). Однако в дальнейшем он будет считать ее странной и неустойчивой.

ПЛАНК: У МОЕЙ ПОСТОЯННОЙ НЕТ БУДУЩЕГО

Квантовая физика определяет, что каждая частица находится в нескольких местах одновременно, но обретает конкретные координаты, как только становится объектом наблюдения…

Вначале создатели этой теории не слишком ей доверяли: так, Макс Планк считал, что просто «затыкает дыры» до тех пор, пока реальное положение вещей не будет понято до конца.

И все же постоянная Планка действительна до сих пор и является одной из фундаментальных констант наряду со скоростью света Эйнштейна. Сегодня, несмотря на свою парадоксальность, квантовая физика прочно обосновалась среди других наук, ибо только она подтверждается экспериментом, а физику никогда нельзя забывать, что природа всегда права…