Выбрать главу

Герц избрал самый простой путь. Он временно отказался от рассмотрения оптических явлений. Вероятно, он интуитивно чувствовал, что при околосветовых скоростях возникают осложнения. Может быть, он проводил прикидочные оценки. Он не писал об этом.

Для того, чтобы уравнения Максвелла сохраняли свой вид и в движущихся телах, Герц предположил, что эфир, находящийся внутри тела, полностью увлекается им. Иными словами, эфир, находящийся внутри материального тела, перемещается вместе с ним.

Если не сделать этого предположения, то возникает неприемлемая, с точки зрения Герца, ситуация: невозможно одновременно удовлетворить принципу относительности Галилея и осуществить переход к уравнениям Максвелла для покоящихся тел.

Уравнения, написанные Герцем с учетом полного увлечения эфира, удовлетворяют не только принципу относительности Галилея, но сохраняют свой вид при любом ускорении и вращении тела.

Казалось, что поставленная цель достигнута. Но Герц обнаружил, что при попытках применения полученных им уравнений к оптическим явлениям в движущихся телах, получались результаты, противоречащие опыту.

Аналогичная проблема возникала и раньше в механической теории эфира. Френель считал эфир неподвижным, а все материальные тела движущимися сквозь эфир или неподвижными. Но после того, как был проведен опыт Физо, позволивший обнаружить изменение скорости света в движущейся жидкости, Френель был вынужден ввести гипотезу о частичном увлечении эфира движущимся веществом.

Трудности возникали и при толковании опытов, имевших целью обнаружить влияние движения Земли на оптические явления. Все опыты давали отрицательные результаты. Это побудило Стокса предположить, что светоносный эфир полностью увлекается Землей и участвует в ее движении.

Таким образом, гипотеза Герца по отношению к эфиру Фарадея-Максвелла аналогична взглядам Стокса на свойства механического эфира, взглядам, не выдержавшим проверку опытами.

Возникали и другие трудности. Если рассмотреть два тела, движущиеся одно относительно другого, то, следуя Герцу, придется считать, что так же должны двигаться и части эфира, находящиеся внутри них. Но тогда нужно придумать еще одну гипотезу о том, как эти части эфира взаимодействуют с эфиром, находящимся внутри неподвижных тел или в пустоте, где есть эфир, но нет никаких тел.

Может быть, эфир ведет себя подобно воде, заключенной в порах губки? При движении губки в воде эта часть воды движется вместе с ней. Но далее нужно решить, как ведет себя вода по мере удаления от губки.

Возможны два варианта. Вода (эфир) ведет себя как вязкая жидкость, как подобие киселя или меда. Тогда скорость ее движения плавно уменьшается при удалении в толщу неподвижной воды. Но если вода (эфир) обладает нулевой вязкостью, то скорость падает скачком. Вода (эфир) остается неподвижной уже на внешней поверхности губки.

Попытка поставить этот вопрос представляет шаг назад по сравнению с теорией Максвелла. Ведь возникает вопрос о механических свойствах эфира, которому теория Максвелла сохраняет только одно свойство — передавать электрические и магнитные взаимодействия, допускать распространение электромагнитных волн…

Но это лишь одна из трудностей. Ведь к тому времени уже было твердо установлено, что внутри различных прозрачных веществ свет распространяется с различными скоростями, но все они меньше скорости света в пустоте. Сразу возникает вопрос о том, как прозрачные вещества взаимодействуют с эфиром, неподвижным внутри них? Почему существуют непрозрачные вещества? Почему заключенный в них эфир не способен переносить свет? Возникают новые вопросы. Ответ на них требует новых гипотез.

Это гипотезы того рода, с которыми боролся Ньютон. Гипотезы, придуманные для объяснения единичного опыта. Гипотезы, порождающие необходимость новых гипотез.

Герц отлично сознавал эту трудность. Поэтому он исключил оптические явления из сферы применимости своей теории. Он писал, что гипотеза увлечения эфира прозрачными телами — лишь временный шаг. Что в будущей теории нужно учитывать различие в движении тел и заключенного в них эфира; что гипотеза увлечения будет отброшена.

Герц не дожил девяти лет до появления этой теории. Речь о ней впереди.

Генрих Рудольф Герц скончался 1 января 1894 года на тридцать седьмом году жизни, в самом расцвете творческих сил. Можно только гадать, каких прозрений мог бы достичь этот незаурядный ум.