Ф. ДАЙСОН ПРЕДИСЛОВИЕ
Мне посчастливилось учиться в школе, где преподавал Дьюрелл. Почти все наши учебники по математике были написаны им. «Азбука теории относительности» — это одна из примерно пятидесяти книг, которые написал Дьюрелл в свободные от преподавания часы. Пожалуй, это наиболее изящный из его трудов и, безусловно, лучшее популярное введение в теорию относительности, которое кому-либо и когда-либо удавалось написать.
Характерно, что никто из окружающих достаточно хорошо не знал Дьюрелла. Для нас, учеников, он был скорее легендой, нежели реальным человеком. Он обычно появлялся в классе точно в половине восьмого и ненастным весенним утром настежь распахивал окна. Если кто-либо из учеников отваживался пожаловаться на то, что по комнате гуляет ледяной ветер, Дьюрелл лишь сухо замечал: «Одевайтесь потеплее»,— и продолжал урок. Мы мстили, как это принято среди школьников, высмеивая его в непристойных стишках, но было бы совершенно неправильно думать, что мы относились друг к другу неприязненно. Он был для нас чем-то вроде сил природы: его не любили и не ненавидели, но все ему подчинялись и уважали его.
Мы жили в атмосфере напряженного труда и борьбы за интеллектуальное превосходство и принимали это как должное. Нам вряд ли могло прийти в голову, что создание подобной обстановки явилось итогом полной усилий и напряжения жизни немногочисленной группы таких людей, как Дьюрелл. Мы трудились над книгами
в поте лица своего, ибо пульс жизни был частым, задачи — трудными, а отстать было бы равноценно утрате собственного достоинства. Дьюрелл не обнаруживал особого интереса к тем из нас, кто выделялся среди других своими способностями. Каждому доставалась равная доля его внимания. И хотя я, безусловно, был одним из наиболее способных его учеников, мне припоминается лишь единственный случай, когда Дьюрелл дал мне специальное задание. Я потратил кучу времени, мучаясь над особенно запутанной задачей, и в конце концов нашел правильное, но довольно громоздкое решение. Мое решение вернулось обратно с единственной пометкой «УЖАСНО», небрежно написанной огромными буквами. Этот листок я бережно хранил многие годы, ибо я знал, что к заурядному ученику Дьюрелл не смог бы быть столь безжалостным.
Дьюрелл писал эту книгу, основываясь на своем опыте преподавания теории относительности школьникам. Это в корне отличает его книгу от многочисленных пособий, написанных людьми, не имевшими подобного опыта. Дьюреллу удалось достичь точности, лаконизма, практичности там, где в изложении других авторов вопрос оказывался запутанным, многословным, абстрактным. Школьники всегда являются наиболее требовательной аудиторией.
В этом предисловии я попытался обрисовать личность Дьюрелла. Нет необходимости говорить что-либо о содержании этой книги, поскольку краткое введение автора исчерпывающе характеризует его. Хотя я представил читателю Дьюрелла как человека с трудным характером (а это так и есть), читатель, знакомясь с книгой, не сможет не обнаружить, что автор излагал свои мысли просто и остроумно, с непринужденностью, доступной лишь подлинному мастеру своего дела.
>Введенме
Изложение теории относительности без математики столь же возможно, как безболезненное лечение зубов, катание на лыжах без ушибов и падений или же чтение, не утомляющее глаз. Представления теории относительности уже неоднократно излагались в популярной форме, но строгости изложения можно достигнуть, только облекая рассуждения в математическую форму, и эта строгость существенна для усвоения основных принципов теории. В этой книге сделана попытка ограничиться теми определениями, которые соответствовали бы среднему уровню математических знаний большинства людей. Ограничения, налагаемые этим условием, очевидны, однако они неизбежны, коль скоро речь идет об изложении вопросов, соответствующих общеобразовательному уровню. Однако столь ограниченное применение математики и использование нескольких численных примеров, предназначенных для проверки справедливости идей теории, позволяют сделать эйнштейновское представление о Вселенной такой же неотъемлемой частью общего образования, как ньютоновская механика.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Ф. Дайсон. Предисловие............. 5
Введение...................... 7
Глава
первая. Научный прогресс............... 9
Внешний мир................... 9
Система Птолемея................ 10
Система Коперника................ 12
Всемирное тяготение................ 13
Механика Галилея и Ньютона.......... 13
Измерительные приборы.............. 14
Искусственное расширение предела человеческих
чувств..................... 16
Здравый смысл.................. 16
Упражнения................... 18
Глава
вторая. Алиса в Зазеркалье.............. 19
Может ли Природа ввести в заблуждение?..... 19
Выпуклое зеркало................. 20
Жи.чнь в Зазеркалье................ 21
Алиса в Зазеркалье................ 22
Сжатие в направлении, перпендикулярном оси . . 23
Сжатие в направлении вдоль оси......... 23
Геометрия в мире Алисы............. 25
Детские забавы.................. 27
Упражнения................... 27
Глава
третья. Скорость света................ 30
Эфир....................... 30
Абсолютное движение............... dl
По течению.................... 32
Опыт Майкельсона — Морли ........... 34
В чем же разгадка?............... 36
Гипотеза Эйнштейна................ ^J
Применение гипотезы Эйнштейна......... *|
Кто же прав?.................. *{:
Упражнения................... *э
162
Глава
четвертая. Часы.................... 47
Наблюдения в различных местах......... 47
Синхрониаация часов.............. 48
Мнение постороннего наблюдателя......... 50
Что думают другие наблюдатели......... 54
Одновременные события.............. 55
Единство пространства и времени......... 56
Упражнения.................. 57
Глава
пятая. Алгебраические соотношения между событиями
в двух системах................. 58
Обобщения.................... 58
Формулировка проблемы............. 58
Измерительные линейки............. 60
Сравнение часов наблюдателей А и С с часами наблюдателя О................... 62
Ход часов.................... 64
Расстояние и промежуток времени между двумя
событиями.................. 65
Мнение наблюдателя А о данных наблюдателя О 68
Скорость света.................. 70
Упражнения.................. 71
Глава
шестая. Интервал между событиями......... 73
Измерение интервала между двумя событиями
различными наблюдателями.......... 74
Формальное рассмотрение интервала........ 78
Вещественная и мнимая части интервала .... 79
Последовательность двух событий во времени ... 81
Собственное время............... 84
Упражнения.................... 86
Глава
седьмая. Четвертое измерение............ 88
Точки на плоскости.............. 88
Точки в пространстве............. 90
Четырехмерное пространство-время....... 92
Плоский мир.................. 94
Прямолинейные мировые линии ......... 96
Криволинейные мировые линии......... 98
Прямолинейные и криволинейные мировые линии 100
Интервал вдоль мировой линии......... 101
Максимальный интервал............ 102
Геодезический закон движения......... 104
Упражнения.................. 105
163
Глава
восьмая. Масса и импульс.............. 107
Сложение скоростей............... 107
Поперечная скорость.............. 109
Коэффициент увлечения Френеля......... 111
Масса..................... 112
Эйнштейновское определение массы........ 117
Законы сохранения массы и импульса....... 118
Импульс и интервал.............. 123
Принципы специальной теории относительности . . 124
Упражнения................... 126
Глава
девятая. Общая теория относительности....... 127
Сила и ускорение................ 127
Силовое поле.................. 129
Принцип эквивалентности............ 131
Искривление пространства-времени........ 133
Жизнь на вращающемся диске.......... 135
Поля тяготения................ 138
Упражнения.................. 141
Глава
десятая. Проверка общей теории относительности
Эйнштейна................... 143
Перигелий Меркурия.............. 143
Смещение спектральных линий........ 145
Искривление светового луча.......... 14G
Общие выводы................. 150
Упражнения.................. 153
Ответы..................... 154
Е. Лейкин. Об этой книге........... 157
Климент Дьюрелл
Цена: 200руб.