„Ikoniško fiziko reliatyvumo ir atominių judesių teorijos nebuvo tokios revoliucinės, teigia skvarbi istorija.
"Einšteino revoliucija: istorinės jo proveržio šaknys", Jürgen Renn ir Hanoch Gutfreund, Princeton Univ. (2023)
Vokiečių fizikas Albertas Einšteinas mirė 1955 m., tačiau vis dėlto yra gyvas – kaip vienas garsiausių visų laikų mokslininkų, genijaus personifikacija ir visos mokslo pramonės subjektas. Knygoje „Einšteino revoliucija“ du žymūs Einšteino gyvenimo ir jo reliatyvumo teorijos ekspertai – Izraelio fizikas Hanochas Gutfreundas ir vokiečių mokslo istorikas Jürgenas Rennas – pateikia originalią ir skvarbią revoliucinio Einšteino indėlio į fiziką ir mūsų požiūrį į fizinį pasaulį analizę.
Biografinių detalių turtinga knyga yra daug daugiau, nei kitas Einšteino pramonės produktas. Nukreipdami jų darbą į ilgą mokslo žinių evoliucijos lanką, Gutfreundas ir Renn išsklaido populiarų mitą apie Einšteiną, kaip netradicinį mokslo genijų, kuris vienas sukūrė šiuolaikinę fiziką nuo nulio – ir vien gryna mintimi.
1905 m. jo annus mirabilis Einšteinas paskelbė keturis revoliucinius straipsnius žurnale Annals of Physics. Pirmasis paaiškino fotoelektrinį efektą, kuris nustatė, kad šviesa patenka į mažus energijos paketus arba fotonus – tai darbas, dėl kurio jis vėliau laimėjo Nobelio fizikos premiją. Antrasis buvo susijęs su Browno judėjimu, atsitiktiniu mažų dalelių judėjimu, kuris palaikė atomų egzistavimo teoriją. Trečiasis pristatė specialiojo reliatyvumo teoriją, taip pat visuotinį šviesos greitį. Ketvirtasis sukūrė masės ir energijos lygiavertiškumo teoriją, išreikštą garsiąja lygtimi E = mc2.
Atrodo, kad šie keturi straipsniai neturi daug bendro, tačiau, kaip įtikinamai teigia autoriai, jie remiasi tomis pačiomis pagrindinėmis idėjomis. Dvidešimtojo amžiaus pradžioje fizikai daugiausia dėmesio skyrė „ribinių problemų“ – mechanikos, termodinamikos ir elektrodinamikos sandūrų, tokių, kaip šilumos spinduliavimas ir mikroskopinių dalelių judėjimas – sprendimui. Einšteinas, labiau nei jo amžininkai, suprato, kad šios trys sritys yra glaudžiai tarpusavyje susijusios. Sprendimams reikėjo holistinio požiūrio.
Einšteinas pritaikė savo statistinės mechanikos meistriškumą, kad peržengtų šių sričių ribas.
Tačiau jo darbas liko fizikoje ir jis nekreipė dėmesio į kitas mokslo sritis, tokias, kaip chemija, astronomija ar geologija, kaip tuo metu darė kai kurie kiti. Pavyzdžiui, vokiečių fiziko Waltherio Nernsto karščio tyrimai apėmė chemiją ir fiziką; jo tautietis, fizikas Emilis Wiechertas sumaišė fiziką ir geologiją, kad išvestų sluoksniuotą Žemės struktūrą.
Einšteinas taip pat taikė dedukcinį metodą. Jis suformulavo pagrindinį principą ir iš to išvedė gamtos dėsnius, naudodamas intuiciją ir matematinę dedukciją. Pavyzdžiui, jo prielaida apie šviesos greičio pastovumą paskatino reliatyvumo teoriją, o jo įsitikinimas atomų egzistavimu paskatino jo darbą apie Brauno judėjimą.
Didelė Einšteino revoliucijos dalis skirta suvokti Einšteino darbą mokslo filosofijoje. Atrodo, kad Einšteino reliatyvumo ir šviesos kvantų (fotonų) teorijos atitinka JAV filosofo Thomaso Kuhno „paradigmos poslinkio“ koncepciją, nes tai buvo radikalus nukrypimas nuo esamų judėjimo ir šviesos idėjų. Tačiau autoriai to nemato taip, kaip to nemato taip ir Einšteinas.
Einšteinas paprastai tvirtino, kad mokslas progresuoja kumuliatyviai, per nuolatinę evoliuciją, o ne per revoliucinius lūžius nuo praeities. Jis matė savo reliatyvumo teoriją, kaip natūralų klasikinės fizikos tęsinį, kurį sukūrė pionieriai, tokie, kaip italų astronomas Galilėjus Galilėjus ir anglų fizikas Isaacas Newtonas, kurie abu padarė išvadą apie gravitacijos elgesį XVI ir XVII amžiuje, taip pat XIX amžiaus fizikai. tokie, kaip Jamesas Clerkas Maxwellas iš Škotijos ir Hendrikas Lorentzas iš Nyderlandų, kurie taip pat išaiškino elektromagnetizmo, šviesos ir judesio prigimtį.
Autoriai pabrėžia, kaip klasikinė fizika negali būti aiškiai atskirta nuo šiuolaikinės Einšteino fizikos. Knygoje taip pat yra daug skyrių apie lenkų astronomą Nikolajų Koperniką ir Galilėjų, kurie XVI–XVII amžiuje išstūmė Žemę iš Visatos modelių centro ir kurių metodai įkvėpė Einšteiną. Kai Einšteinas laikė save stovinčiu ant jų pečių, jis turėjo omenyje, kad be jų indėlio jis nebūtų suformulavęs reliatyvumo teorijos. Gutfreundas ir Renas taip pat daug dėmesio skiria austrų fizikui-filosofui Ernstui Machui, kurio mintys apie materiją, erdvę ir judėjimą buvo svarbios ankstyvajame Einšteino revoliucijos etape. Tačiau, nors Machas neigė atomų egzistavimą, Einšteinas juos laikė savaime suprantamais dalykais.
Nors ir palikdami vietos mokslo revoliucijoms kitur, Gutfreundas ir Renn apsisprendžia apibūdinti žinių transformaciją apie Einšteino kūrybą kaip „Koperniko procesą“, kai informacija ir idėjos ne atmetamos, o pertvarkomos ir interpretuojamos. „Žinių, perduotų iš kultūros aušros, išsaugojimas yra toks pat svarbus kaip ir jų metamorfozė per mokslo revoliucijų transformacijos procesus“, – rašo jie. Koperniko atveju jis išlaikė tą patį dangaus kūnų skaičių, bet pakeitė dangaus architektūrą, pakeisdamas Saulės ir Žemės padėtis.
Netgi garsus Einšteino šedevras, jo bendroji reliatyvumo teorija 1915 m., yra pateikiamas, kaip laipsniško ir sudėtingo Koperniko proceso, kurio metu klasikinės fizikos rezultatai buvo iš naujo interpretuojami, keičiant akcentus, rezultatas. Esamos žinios apie gravitaciją buvo sujungtos su specialia reliatyvumo teorija ir susistemintos taip, kad išnyktų sena gravitacinės „jėgos“ sąvoka.
Autoriai baigia, nagrinėdami Einšteino mokslinį ir socialinį palikimą. Einšteinas laikėsi įprastos doktrinos, kad mokslas yra susijęs tik su faktais apie gamtą ir todėl nesvarbus, kai kalbama apie moralines vertybes. Kaip jis pasakė 1939 m. kreipimesi, „mokslas gali tik išsiaiškinti, kas yra, bet ne tai, kas turėtų būti, o už mokslo srities ribų tebėra būtini visų rūšių vertybiniai sprendimai“.
Nors Einšteinas pabrėžė, kad mokslininkai turi veikti kaip socialiai ir moraliai atsakingi piliečiai, jis taip pat tvirtino, kad normatyviniai teiginiai negali būti pateisinami mokslu. Nors tuo metu tai buvo plačiai priimta, šiandien tai yra prieštaringa. Iš tiesų, kalbėdami apie „žmonijos išlikimą antropocene“, Gutfreundas ir Renn meta iššūkį doktrinai. Atsižvelgiant į visuotinį atšilimą ir kitas galimas žmogaus sukeltas katastrofas, jie teigia, kad „mokslinių ir moralinių sprendimų tarpusavio priklausomybė ir neatskiriamumas“ tapo pernelyg akivaizdus. Mano nuomone, jų bandymas iškelti Einšteiną kaip sektiną pavyzdį šiuolaikiniame mokslo ir socialinės atsakomybės kontekste neįtikina.
"Einšteino revoliucija" yra svarbus ir verčiantis susimąstyti indėlis į mokslinę literatūrą apie Einšteiną ir jo stulbinamą mokslinę kūrybingumą 1905–1925 m. Gutfreundas ir Renas, galbūt, nepateikė galutinio atsakymo, kodėl Einšteinas iš visų žmonių padarė revoliuciją fizikoje taip, kaip jis padarė. Tačiau jie įspūdingai įrodinėja, kad norint suprasti jo genialumą, reikia atsižvelgti ne tik į ankstesnę fizikos istoriją, bet ir į žinių istoriją plačiau. Nors ir ne visada lengva skaityti, knyga sudomins ir fizikus, ir istorikus." [1]
1. Nature 625, 655-656 (2024), By Helge Kragh
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą