Предисловие
Настоящая книга имеет целью дать возможно точное представление о
теории относительности читателям, интересующимся этой теорией с
общенаучной, философской точки зрения, но не владеющим математическим
аппаратом теоретической физики 2. Предполагается, что читатель имеет
общеобразовательную подготовку, а также достаточно терпения и силы
воли. Автор приложил много усилий для того, чтобы достигнуть по
возможности более ясного и простого изложения основных мыслей в той
последовательности и связи, в какой они фактически возникли. В инте
ресах ясности оказались неизбежными повторзния; пришлось
отказаться от стремления к изящности изложения; я твердо придерживался
рецепта гениального теоретика Больцмана — оставить изящество портным
и сапожникам. Я, по-видимому, не утаил от читателя трудности,
лежащие в основах теории. Эмпирические физические основы теории
намеренно изложены очень кратко, чтобы читатель, близко не соприкасающийся
с физикой, не оказался в положении путника, который из-за деревьев не
видит леса. Пусть чтение этой книги доставит читателю несколько
радостных часов.
А. Эйнштейн
Декабрь 1916 г.
Добавление к третьему изданию
В этом (1918) году в издании Шпрингера появилась обстоятельная
монография по общей теории относительности, написанная Г. Вейлем:
«Пространство. Время. Материя» («Raum. Zeit. Materie»), которую я
рекомендую математикам и физикам.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
О СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
§ 1. Физическое содержание геометрических теорем
...
С.583-585.
О МИРЕ КАК ЦЕЛОМ
§ 30. Космологические затруднения теории Ньютона
Кроме изложенного в § 21 затруднения, классическая небесная
механика встречается со вторым принципиальным затруднением, которое,
насколько мне известно, было впервые подробно рассмотрено астрономом
Зеелигером. Если подумать над вопросом, как следует представлять себе
мир в целом, то прежде всего напрашивается следующий ответ. Мир
бесконечен в пространстве (и времени). Всюду существуют звезды, так что
хотя плотность материи в отдельных случаях весьма различна, в среднем
она всюду одинакова. Иными словами: как бы далеко ни проникать в
мировое пространство, всюду мы найдем рассеянные скопления неподвижных
звезд примерно одного типа и одинаковой плотности.
Это представление несовместимо с теорией Ньютона. Больше того,
последняя требует, чтобы мир имел нечто вроде центра, где плотность
числа звезд была бы максимальной и чтобы эта плотность убывала с
расстоянием от центра так, что на бесконечности мир был бы совсем пустым.
Звездный мир должен представлять собой конечный остров в бесконечном
океане пространства.
Это представление не очень удовлетворительно само по себе. Оно
неудовлетворительно еще и потому, что приводит к следствию, что свет,
излучаемый звездами, а также отдельные звезды звездной системы должны
непрерывно удаляться в бесконечность, никогда не возвращаясь и не
вступая во взаимодействие с другими объектами природы. Такой мир,
материя которого сконцентрирована в конечном пространстве, должен
был бы медленно, но систематически опустошаться.
Чтобы избежать этих следствий, Зеелигер изменил закон Ньютона,
предположив, что притяжение двух масс на больших расстояниях
убывает быстрее, чем по закону 1/г**2. Тогда плотность может оставаться
постоянной всюду в бесконечной Вселенной, не приводя к бесконечно
большим полям тяготения. Так можно освободиться от неприятного
представления о том, что материальный мир обладает каким-то центром. Правда,
это освобождение от описанных выше принципиальных трудностей
достигается ценой изменения и усложнения закона Ньютона, которые не имеют
ни экспериментального, ни теоретического обоснования.
Можно указать сколько угодно законов, приводящих к тому же ре-
результату, причем нет оснований предпочесть один другому; каждый из
этих законов, как и закон Ньютона, не обоснован общими теоретическими
принципами.
§ 31. Возможность конечного
и все же неограниченного мира
Предположения о структуре Вселенной развивались еще и в
совершенно ином направлении. А именно: развитие неэвклидовой геометрии
привело к осознанию того факта, что можно сомневаться в
бесконечности нашего пространства, не вступая в противоречие с законами
мышления и с опытом (Риман, Гельмгольц). Эти соображения уже
детально выяснены с исключительной отчетливостью Гельмгольцем и
Пуанкаре; здесь же я могу лишь кратко коснуться этого вопроса.
...