Сон в алую ночь

Послесловие автора

В древние времена повсеместно считалось, что Земля есть центр, вокруг которого строится окружающий мир, вращается Солнце и другие небесные тела. Конечно, иногда возникали иные точки зрения, но они не получали массового распространения. Так например, в III веке до нашей эры Аристарх Самосский высказал предположение о том, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот – Земля вращается вокруг Солнца. Его точка зрения так и осталась частной. Революция в понимании того, какое место занимает Земля и другие планеты в Солнечной системе произошла в 1534 году, когда Николай Коперник опубликовал свою работу – «О вращении небесных сфер». Теория Коперника кардинально изменила представления о космосе: Земля вращается вокруг своей оси (это объясняет смену дня и ночи); Земля движется вокруг Солнца (это объясняет годовое движение Солнца); планеты имеют обратное движение относительно Солнца; происходит предварение равноденствий; орбиты планет имеют эллиптическую форму; скорость движения планет зависит от расстояния до Солнца. Дальнейшее развитие гелеоцентрической системы включало: открытие законов движения планет (законы Кеплера); подтверждение расчетов Ньютоном в 1687 году; открытие аберрации света Джеймсом Брэдли в 1728 году (под аберрацией света понимается изменение направления движения света при переходе из одной системы отсчета в другую); обнаружение годичных параллаксов звезд (под параллаксом понимается смещение или разница в видимом положении объекта, наблюдаемого с двух разных точек зрения. Измеряется углом или половиной угла между двумя линиями обзора, в астрономии применяется для измерения расстояния до звезд и планет); открытие эффекта Доплера для звезд (эффект Доплера состоит в изменении частоты или длины волны излучения, воспринимаемого наблюдателем, вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя. Когда источник излучения приближается к наблюдателю, то частота волн увеличивается, а длина волны сокращается, и происходит так называемое «фиолетовое смещение». Когда источник излучения удаляется от наблюдателя, то частота уменьшается, а длина волны увеличивается, как бы растягиваясь, и происходит так называемое «красное смещение». В качестве обыденного опыта эффекта Доплера легко привести пример с проезжающей мимо станции электричкой – характерный гул при приближении и удалении поезда знает каждый или почти каждый из нас). Таким образом, 1543 год стал началом научной революции, которая привела к формированию современного понимания устройства Солнечной системы и положила начало развитию современной астрономии. Однако, сам подход к научным исследованиям изменил Галилео Галилей, сделав конкретные открытия и доказав важность экспериментального метода и математического описания природных явлений.

15 февраля 1564 года считается датой рождения Галилея. Начальное образование будущий великий ученый получил в монастыре, где проявил себя как талантливый ребенок с разносторонними способностями: занимался рисованием, изучал иностранные языки и музыку. В 17 лет Галилей поступил в университет, где первоначально изучал медицину. Однако его истинным увлечением стала математика. Он глубоко изучал геометрию и алгебру, познакомился с трудами Коперника, что и определило его дальнейшую научную деятельность, и благодаря поддержке одного маркиза начал преподавать в Болонском университете.

В период своего преподавания Галилей создал ряд фундаментальных трудов: «О движении» и «Механика», в которых опроверг устаревшие теории Аристотеля. В 1609 году совершил революционное изобретение – создал первый телескоп, с помощью которого сделал множество важных астрономических открытий, среди которых: обнаружение гор на Луне; открытие четырех спутников Юпитера (это наиболее крупные спутники газового гиганта, так называемые галилеевы спутники: Ио – самый близкий к Юпитеру, Европа – второй по удаленности спутник; Ганимед – крупнейший спутник в Солнечной системе; Каллисто – самый дальний из галилеевых спутников); обнаружение колец у Сатурна и пятен на Солнце. В точных науках Галилей открыл закон падения тел (при идеальных условиях (в вакууме) тела падают с одинаковой скоростью независимо от их массы и достигнут Земли одновременно), закон инерции (это фундаментальный закон природы, формулируемый в рамках классической механики, согласно которому тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют внешние силы или их действие скомпенсировано); принцип относительности (в формулировке Галилея звучит так: «Не существует никаких механических экспериментов, которые показали бы, движется тело или покоится») и формулу колебания маятников.

Таким образом, Галилей первым сформулировал принцип относительности и только для механических явлений, но позже его идею развили Пуанкаре (1895 год) и Эйнштейн (1905 год). Анри Пуанкаре расширил принцип относительности, данный Галилеем. Он подчеркнул, что принцип относительности Галилея применим не только к механическим явлениям, но и к электромагнитным, гравитационным и другим явлениям.

В 1860-х годах Джеймс Клерк Максвелл утверждал, что выведенные им уравнения электромагнитного поля справедливы только в одной механической системе отсчета, связанной с неким эфиром. Пуанкаре опроверг это утверждение, расширив принцип относительности на электромагнитные явления. В дальнейшем принцип относительности, расширенный Пуанкаре, лег в основу специальной теории относительности Эйнштейна.

Будучи еще в юном возрасте Альберт Эйнштейн задался простым, казалось бы, вопросом: «А что будет, если двигаться со скоростью света. Будет ли казаться, что световая волна замерла?» И, быть может, поиски ответа на этот вопрос и привели великого ученого к первой его значимой работе по специальной теории относительности, опубликованной им в 1905 году.

«Нет!» – ответит Эйнштейн по завершении своей работы, на свой детский вопрос: «Нет! Световая волна не замрет! Она будет убегать от вас со скоростью света, независимо от того, как быстро движетесь вы!». Это стало очередной настоящей революцией в науке, да и в познании мира в целом.