SCI Библиотека

Теория относительности теснейшим образом связана с учением о пространстве и времени. Я начну поэтому с краткого исследования происхождения наших представлений о пространстве и времени, хотя отдаю себе отчет в том, что при этом касаюсь спорного предмета.

Целью всякой науки, будь то естествознание или психология, является согласование между собой наших ощущений и сведение их в логическую систему. Как связаны наши привычные представления о пространстве и времени с характером наших ощущений?

Третий том собрания научных трудов А. Эйнштейна содержит все физические статьи, не связанные с теорией относительности (которые составили содержание первых двух томов). Только небольшая часть этих статей переиздавалась в сборниках и отдельных публикациях к юбилейным датам.

Кроме статей по кинетической теории и теории излучения, в томe собраны poleмические статьи по квантовой механике. Взгляды Эйнштейна на природу квантовых законов породили знаменитые дискуссии на солевейских конгрессах. Эти дискуссии описаны в статье Нильса Бора, без чтения которой нельзя себе ясно представить происходящие события, ставящие важным этапом в понимании квантовой механики.

Настоящее издание представляет собой первое в мировой литературе фундаментальное собрание научных трудов Эйнштейна. В научном наследстве знаменитого ученого более 200 статей по различным вопросам физики.

Подавляющее большинство их после опубликования в журналах не было собрано и издано. Между тем полная картина творчества Эйнштейна имела бы большое научное и культурное значение. Настоящим изданием Академия наук СССР выполняет значительную часть этой почетной задачи.

Предлагаемая русскому читателю работа Эддингтона до настоящего времени осталась одним из лучших и серьёзных изложений теории относительности.

Написанная глубоким знатоком дела, имеющим ряд самостоятельных исследований по различным специальным вопросам релятивистской механики и обладающим к тому же большим литературным талантом, книга Эддингтона в чрезвычайно компактной и изящной форме даёт весь необходимый материал для основательного овладения теорией относительности. В этом смысле она является ценнейшим пособием.

Однако, несмотря на все свои достоинства, а, может быть, именно благодаря им, книга эта требует к себе особенно думающего и критического отношения. Философские воззрения ее автора, представляющие собой сочетание элементов, близких сенсуалистскому агностицизму, с некоторыми мотивами прагматизма, довольно сильно отражаются на трактовке некоторых вопросов, примыкающих к физическому зданию теории относительности.

Мы начинаем своеобразное путешествие — путешествие в мир больших скоростей, цель которого такая же, как и у многих походов: узнать что-то новое и интересное о нашем мире.

Вы ездите на поезде, автомашине, может быть, даже летаете на реактивном самолёте, но вряд ли скорость вашего движения превышает две тысячи километров в час. Мы же отправимся в мир, где полёты могут совершаться со скоростями в тысячу километров в секунду и даже больше. Начнём же путешествие! Мы увидим много удивительного и, на первый взгляд, даже невероятного. Нашим путеводителем будет эта книга.

Вы, конечно, слышали об Альберте Эйнштейне и теории относительности. Теория относительности и есть та неведомая страна, которую мы будем изучать. Эйнштейн — один из её первооткрывателей.

Книга представляет собой учебное пособие по курсу электродинамики и теории относительности, адресованное студентам-математикам. Этим определяется стиль изложения материала: в ней активно используются элементы векторного и тензорного анализа, дифференциальной геометрии и теории обобщенных функций.

Подготовка книги к изданию выполнена методом компьютерной верстки на базе пакета AMS-TeX от Американского Математического Общества. При этом были использованы кириллические шрифты семейства LH, распространяемые Ассоциацией CyrTUG пользователей кириллического TeX.

Книга печатается по решению методической комиссии математического факультета БашГУ.

Предлагаемая книга — переработанное и дополненное издание книги, вышедшей в 1969 г. под тем же названием. Книга написана как учебник и рассчитана на студентов и преподавателей, в том числе и учителей физики средней школы.

Общий план книги не изменился, но в этом издании подробнее изложены основы теории, большее внимание уделено четырехмерной трактовке, приведены разные способы изложения СТО; введены параграфы, посвященные методическим вопросам и вопросам истории СТО; расширена глава, посвященная электродинамике.

Книга посвящается подробному рассмотрению тех вопросов специальной теории относительности, которые при обычном её изложении наиболее трудны для усвоения.

Для выяснения спорных и неясных вопросов теории относительности в книге используется эффективный метод парадоксов. Противоречия, возникающие в теории, формулируются в виде парадоксов, а затем эти парадоксы анализируются и разъясняются.

Автор стремится показать, что глубокий теоретический анализ теории относительности способен вскрыть в ней новые, ранее не замечавшиеся стороны, развитие которых может привести к возникновению новых, перспективных направлений теоретической физики. Одним из таких направлений является теория частиц отрицательной и мнимой собственной массы. В книге показано, что частицы мнимой собственной массы, движущиеся с сверхсветовой скоростью, могут быть связанными лишь как следствие закона “принципа причинности” или как следствие закона возрастания энтропии.

В книге исследуются возможные свойства частиц отрицательной и мнимой массы и те макроскопические следствия, к которым приводит допущение существования таких частиц.

Книга рассчитана на широкие круги научных работников, аспирантов и студентов-физиков, а также может быть полезна преподавателям физики в высшей и средней школе.

В книге изложены теория электромагнитного поля и специальная и общая теория относительности с учетом новейших работ по гравитации, которые в последнее время приобрели большое значение.

Книга написана с большим педагогическим мастерством, много внимания уделено обсуждению экспериментальных основ теории, обычно слабо освещаемых в курсах по теории относительности.

Книга рассчитана на широкий круг физиков, научных работников и преподавателей и может служить дополнительным пособием для аспирантов и студентов физических факультетов.

В поражающий наше воображение эйнштейновский мир околосветовых скоростей хотелось бы заглянуть каждому. Но истинно увлекающегося физикой не могут удовлетворить одни только общие рассуждения. Он хочет не удивляться, а понимать, научиться (хотя бы и в очень скромных размерах) самостоятельно применять законы и формулы теории относительности.

Вернейший путь к этому — через решение задач. Они помогают постичь глубинный смысл утверждений, которые подчас представляются начинающим либо непостижимыми, либо же, наоборот, обманчиво простыми.

Сознательно оперируя в раздумьи над задачей трудными понятиями, вживаешься в их суть, приобретаешь желанную физическую интуицию. Попутно совершенствуется и познания из области классической физики, так как многое из казавшегося “давно известным” предстает неожиданно в новом свете. Оттачиваются и качества ума, полезные при изучении любых областей науки.