Сила аналогий: творчество Альберта Эйнштейна

Макс Борн в книге «Физика в жизни моего поколения» [31] говорит об Эйнштейне и генезисе статистики, названной его именем: «В этом случае исходная идея принадлежала не ему, а индийскому физику С.Н.Бозе; его статья появилась в переводе самого Эйнштейна [8], который добавил замечание относительно того, что рассматривает его работу как важную ступень в развитии физики. Существенным пунктом в методике Бозе является то, что он обращается с фотонами, как с частицами газа, с помощью методов статистической механики, но с той разницей, что эти частицы рассматриваются как неразличимые. <...> Эйнштейн обобщил эту идею, добавив к ней предположение о том, что такой же ход мыслей должен быть применен к материальным атомам, чтобы получить квантовую теорию одноатомного газа» [31, с.183].

Эти же исторические обстоятельства рассматривает Я.Г.Дорфман во 2 -м томе книги «Всемирная история физики» [29]: «В своей теории Бозе впервые ввел для фотонов статистику, в которой всякое распределение, заданное указанием числа частиц Ni, N2,., Nk, находящихся в индивидуальных состояниях 1, 2,., k, принимается во внимание только один раз, так как фотоны принципиально неразличимы. Эйнштейн показал, что это предположение оказывается необходимым и в случае статистики одноатомного идеального газа, так как в противном случае возникает противоречие с теоремой Нернста. Эйнштейн первоначально не высказал никаких соображений относительно причин этого обстоятельства, отметив лишь «далеко идущее формальное сходство между излучением и газом» [29, с.254-255]. «.Допуская, - аргументирует Эйнштейн, - что излучение можно рассматривать как газ из квантов, мы обязаны признать, что аналогия между газом из квантов и газом из молекул должна быть полной» [29, с.255].

Заключение

Как отмечает Абрахам Пайс, «наука составляла смысл жизни Эйнштейна; ей он был предан, в ней находил убежище, она была причиной его обособленности» [2, с.9]. Стремясь проследить за ходом его научного мышления, мы обнаружили, что многие сформулированные им идеи рождались на свет благодаря аналогии. Эйнштейн обладал широкой физической эрудицией, его память хранила огромное множество физических фактов и идей. Сопоставляя знания (понятия и методы), относящиеся к разным разделам физики, ученый выявлял сходство между ними. Это позволяло ему переносить ранее найденные способы решения на новые проблемные ситуации. В результате задача, сформулированная в одной физической области (концепции, теории), решалась средствами, заимствованными из другой. Таким образом, научные результаты, прославившие Эйнштейна, определялись не интуицией - мгновенным пониманием ключевых связей и отношений проблемной ситуации, - а целенаправленным поиском аналогий между разными экспериментальными фактами (и еще не получившими эмпирического обоснования идеями). В ряде случаев этот поиск аналогий осуществлялся Эйнштейном в режиме проб и ошибок или, другими словами, методом последовательных приближений. Например, пытаясь найти математический аппарат, адекватный для описания гравитации, Эйнштейн сначала использовал теорию искривленных евклидовых поверхностей, разработанную К.Гауссом, а затем многомерную неевклидову геометрию Б.Римана и тензорное исчисление Риччи-Курбастро. В творчестве Эйнштейна встречались также аналогии, которые можно охарактеризовать как «прямые заимствования». Так, он переносил в СТО формулу E = mc2, которая уже существовала в науке (была получена в 1900 г. А.Пуанкаре и не только им). В свете «процессуальной простоты» аналогии как творческой стратегии можно сделать вывод, что весьма распространенное представление о наследственной природе неординарных интеллектуальных способностей, которыми якобы обладают выдающиеся ученые, является неверным.

Литература

1. Спасский Б.И. История физики. Часть 2. - М.: «Высшая школа», 1977. - 309 с.

2. Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. - М.: «Наука», 1989. - 568 с.

3. Гернек Ф. Пионеры атомного века. - М.: «Прогресс», 1974. - 372 с.

4. Уемов А.И. Аналогия в практике научного исследования. - М.: «Наука», 1970. - 264.

5. Джефф Б. Майкельсон и скорость света. - М.: изд-во иностранной литературы, 1963. - 160 с.

6. Тяпкин А., Шибанов А. Пуанкаре. - М.: «Молодая гвардия», 1982. - 415 с.

7. Боданис Д. E = mc2. Биография самого знаменитого уравнения в мире. - М.: «Колибри», 2009. - 448 с.

8. Франкфурт У.И. Закон сохранения и превращения энергии. - М.: «Наука», 1978. - 191 с.

9. Кикоин А.К. Спор, длившийся полвека // Квант. - 1972. - № 7. - С.20-22.

10. Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. - М.: «Высшая школа», 1981. - 536 с.

11. Кудрявцев С.П. Д.Д.Томсон. - М.: «Просвещение», 1986. - 80 с.

12. Окунь Л.Б. Понятие массы (масса, энергия, относительность) // Успехи физических наук. - 1989. - Том 158. - № 3. - С.511-530.

13. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. - М.: «Просвещение», 1982. - 448 с.

14. Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. - Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 512 с.

15. Дамур Т. Мир по Эйнштейну. От теории относительности до теории струн. - М.: «Альпина нон-фикшн», 2016. - 268 с.

16. Лауреаты Нобелевской премии. Энциклопедия. Том 1. - М.: «Прогресс», 1992. - 775 с.

17. Могилевский Д.Ш. Эйнштейн и световые кванты: трудная дорога к открытию // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия «Физика и химия». - 2018. - Том 5 (63). - № 2. - С.138-148.

18. Визгин В.П., Смородинский Я.А. От принципа эквивалентности к уравнениям тяготения // Успехи физических наук. - 1979. - Том 128. - № 3. - С.393-434.

19. Нугаев Р.М. Генезис общей теории относительности: плодотворный синтез теоретических схем Абрагама, Нордстрема и Эйнштейна // Философия науки и техники. - 2018. - Том 23. - № 1. - С.68-78.

20. Дикке Р. Эксперимент Этвеша // Успехи физических наук. - 1963. - Том 79. - № 2. - С.333-343.

21. Станюкович К. Природа тяготения // Техника - молодежи. - 1954. - № 12. С.3-8.

22. Левин А. Юбилей ОТО: сто лет великой теории // портал «Научная Россия», 25.11.2015 г.

23. Барашенков В. Великая тайна Всемирного тяготения // Знание-сила. - 1987. № 1. - С.33-41.

24. Льоцци М. История физики. - М.: «Мир», 1970. - 464 с.

25. Спиридонов О.П. Людвиг Больцман: жизнь гения физики и трагедия творца. - М.: «Ленанд», 2014. - 232 с.

26. Габович А. Мариан Смолуховский и броуновское движение // Квант. - 2002. - № 6. - С.2-9.

27. Данин Д. Резерфорд. - М.: «Молодая гвардия», 1966. - 624 с.

28. Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики. - М.: «Наука», 1985. 379 с.

29. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики. Том 2. - М.: «КомКнига», 2007.

30. Рухадзе А.А. События и люди. Шестое издание. - М.: изд-во ООО «Научтехлитиздат», 2016. - 308 с.

31. Борн М. Физика в жизни моего поколения. - М.: изд-во иностранной литературы, 1963. - 535 с.

Размещено на Allbest.ru