Баллистическая


РИТЦ И ЕГО БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ



жүктеу 8.2 Mb.
бет2/99
Дата04.03.2018
өлшемі8.2 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   99

РИТЦ И ЕГО БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Прежде всего, от вещей всевозможных, какие мы видим,

Необходимо должны истекать и лететь, рассыпаясь,

Тéльца, которые бьют по глазам, вызывая в них зренье…

Тонкой подобно плеве, от поверхности тел отделяясь,

В воздухе реют они, летая во всех направленьях…

В точном порядке, всегда сохраняя их облик и форму…

Солнечный свет, как и жар, относятся к этим предметам,

Так как они состоят из мелких начальных частичек …

И, наконец, потому, что их редкая ткань при полёте

Без затрудненья пройти сквозь любые способна преграды…

Так ото всяких вещей непрестанным потоком струятся

Всякие вещи, везде растекаясь, по всем направленьям;

Без остановки идёт и без отдыха это теченье.



Тит Лукреций Кар, "О природе вещей", I в. до н.э. [77]
Характеризуя состояние современной физики и историю её развития, часто приводят следующее известное стихотворение А. Поупа (1688-1744) и Дж. Сквайра (1884-1958):

Был мир земной кромешной тьмой окутан.

Да будет свет! И вот явился Ньютон!

Но Сатана недолго ждал реванша:

Пришёл Эйнштейн, и стало всё как раньше.

Первые две строчки принадлежат перу Александра Поупа, написавшего эпитафию на смерть Ньютона. Именно Ньютон в своих "Началах" построил почти с нуля новую, неаристотелеву физику. Он же пролил свет на явления оптики и выдвинул корпускулярную гипотезу о том, что свет распространяется в виде потока частиц-корпускул, источаемых светящимися телами. Ньютон же пытался совместить эту теорию истечения света с волновой природой света. И баллистическая теория, как отмечает Ритц, во многом является развитием идей Ньютона, в свою очередь восходящим к ещё более древним идеям первых атомистов - Левкиппа, Демокрита и Лукреция, не только построивших адекватную теорию материи, но и прорицавших атомистическую теорию света, удивительно схожую с баллистической.

Вот уже век как существуют теория относительности Эйнштейна и электродинамика Максвелла, вернувшие науку к аристотелевой физике, замутившие наши представления о мире и пришедшие на смену наглядным моделям Ньютона, как метко показано Джоном Сквайром, дополнившим стих Поупа спустя два века. Эти теории, построенные во многом умозрительно, без достаточных опытных оснований, долгое время казались незыблемыми. Ритц был первым, кто осмелился подвергнуть эти догмы сомнению. Он видел, что причина кризиса, разразившегося в физике начала XX в. состояла не в классической механике, а в электродинамике Максвелла, естественным следствием которой, по словам Эйнштейна, и была теория относительности. Поэтому СТО сравнительно легко приняли, в отличие от БТР. И только один Ритц бросил вызов всей современной физике и совершил научный подвиг, создав баллистическую теорию. Из-за своих крамольных идей Ритц не находил поддержки в научном сообществе и вскоре погиб. После его смерти никто не осмелился поднять упавшее знамя БТР, - теории, переехавшей дорогу электродинамике Максвелла, но давшей всем явлениям оптики и электродинамики простое, наглядное объяснение в духе классической механики Ньютона. О судьбе и забытых идеях Ритца, этого смелого мыслителя, учёного-универсала, человека невероятных духовных качеств, славного своими открытиями не только в области электродинамики, спектроскопии, атомной физики, сопромата, теории волн, но и в математике, экспериментальной спектроскопии ИК-диапазона, мы и расскажем [50]. Именно теория Ритца, думается, прольёт снова свет на многие вопросы физики и космоса, восстановив порядок. Тогда, быть может, имя Ритца завершит складываемое из века в век межвременное стихотворение.

    1. Вальтер Ритц, его жизнь и гибель

Способствуя знакомству с научными работами редкой красоты, мы стремимся не только привлечь ещё раз внимание физиков и математиков к труду самого изысканного ума, но и убеждены, что, облегчая распространение новых и смелых идей, благоприятствуем прогрессу Науки.



Из предисловия к посмертному собранию трудов Вальтера Ритца [9]

Рис. 1. Вальтер Ритц (1878-1909).

Как отмечено многими, биографические сведения о Ритце (Рис. 1), несмотря на его весомый вклад в науку, крайне скудны. Их приходится по крохам собирать из разных источников. Личность Ритца и его теория словно окружены заговором молчания. Даже среди интересующихся историей науки, редко встретишь людей, знакомых с биографией Вальтера Ритца, а тем более с его работами. Вот те скупые сведения, что приводятся в биографическом справочнике Храмова [156]:

"РИТЦ Вальтер (22.II 1878 - 7.VII 1909) – швейцарский физик-теоретик и математик. Родился в Сьоне. Окончил Цюрихский ун-т (1900). Работал в Гёттингене, Бонне, Париже, Цюрихе, Тюбингене.

Работы по физике посвящены спектроскопии, теории теплового излучения, электродинамике. В 1908 открыл закон, согласно которому волновое число любой спектральной линии равно разности двух термов из множества термов, присущих данному элементу.

Формулу, описывающую любую спектральную линию элемента, дал в 1890 И. Ридберг. Отсюда и название «принцип Ридберга – Ритца», или «комбинационный принцип Ридберга – Ритца». В математике известен «метод Ритца» – метод решения вариационных задач (1908)."

Даже в Большой Советской Энциклопедии, куда внесены все мало-мальски сделавшие учёные, нельзя найти статьи о Ритце. Есть лишь краткое упоминание о Ритца-Галёркина методе (напомним, Ритц был и прекрасным математиком). Столь упорное нежелание говорить о Ритце кажется тем более странным, что именно ему принадлежит открытие важнейшего закона атомной физики и спектроскопии – комбинационного принципа, а также его математические работы: разработанный им метод решения краевых задач (метод Ритца) и вариационный широко используется до сих пор. Не зря и Г. Лоренц, А. Пуанкаре, Д. Гильберт, Г. Минковский, А. Клейнер, высоко оценивали "исключительный талант Ритца, граничащий с гением" [6, 50]. Но гораздо больше работ и удивительных научных предсказаний Ритца просто забыты. В некоторой мере данная книга восполняет этот пробел и восстанавливает историческую справедливость в признании заслуг Ритца.

Пожалуй, первый шаг в этом направлении был предпринят в 1995 г. выдающимся белорусским учёным – академиком М.А. Ельяшевичем (автором известной монографии об атомных спектрах) и его коллегами – Л.М. Томильчиком и Н.Г. Кембровской. В статье "Вальтер Ритц как физик-теоретик и его исследования по теории атомных спектров" [50] эти авторы раскрыли истинный смысл работ Ритца и подробности его драматичной биографии.

Ритц родился в 1878 г. в швейцарском городе Сьоне (немецкое название - Зиттен, Sitten), в семье известного художника-пейзажиста Рафаэля Ритца. Видимо, это вкупе с семейными традициями (у Ритца были родственники-инженеры) предопределило избрание им стези инженера и наглядный, модельно-геометрический, инженерный стиль его научных работ, хотя бы по отзывам Пуанкаре. В 1897 г. Ритц поступает в цюрихский политех (Федеральная политехническая школа) и попадает в одну группу с А. Эйнштейном. И здесь кроется первая загадка…

Ни в одной из биографий Эйнштейна (а их вышли десятки) не сказано об учившемся с ним Ритце, хотя многократно упомянуты другие из числа восьми его согруппников. Лишь в книгу К. Зелига [58, с. 123] случайно затесалась сказанная совсем по другому поводу фраза Г. Минковского (профессора математики цюрихского политеха): «… В своё время Луи Коллрос казался мне, да, пожалуй, и другим коллегам, самым одарённым в области математики из всех студентов своего курса, а это немало значит. Ибо именно этот немногочисленный курс факультета VI-A дал видных исследователей: Альберта Эйнштейна, Вальтера Ритца и Марселя Гроссмана». Ритц с Эйнштейном не только учились вместе, но и спорили в печати и написали в соавторстве одну статью. И всё же биографы Эйнштейна о Ритце упорно умалчивают.

Завершив учёбу в Цюрихе в 1901 г., Ритц переезжает учиться в Гёттинген, университет которого заканчивает в 1902 г. и отправляется на стажировку для работы в лабораториях Гёттингена, Бонна, Парижа, Цюриха, Тюбингена. Там Ритц учится у таких известных физиков и математиков как В. Фойгт, Э. Рикке, М. Абрагам, Т. Де Кудре, Ф. Клейн, Д. Гильберт, Г. Минковский. Обсуждал животрепещущие научные проблемы с такими учёными как Г. Кайзер, К. Рунге, П. Вейсс, М. Борн, А. Пуанкаре. В своих образовательных и стажировочных поездках Ритц посетил вместе с П. Эренфестом и Г.А. Лоренца, прослушав курс его лекций. Работал Ритц в институте Кайзера в Бонне (1903), в лаборатории Э. Коттона в Париже (1903-1904). В это время Ритц начинает публиковать статьи по спектроскопии, пытаясь параллельно построить модель атома. Но в это время внезапно обостряется его болезнь, природа которой весьма загадочна. Одни утверждают, что это была пневмония, другие - туберкулёз, третьи - рак лёгких. Примерно на три года Ритц вынужден прервать работу, дабы поправить своё здоровье. Но уже в 1907 г. Ритц возвращается в строй, словно чувствуя, как мало ему отпущено времени для завершения и издания своих работ, и начинает лихорадочно работать у Ф. Пашена в Тюбингене (1907 г.). А в 1908 г. Ритц переезжает жить и работать в Гёттинген, где вступает в должность профессора всемирно известного Гёттингенского Университета, где прежде учился.

Именно в 1908 г. выходят в свет многочисленные работы учёного, лёгшие в основу его баллистической теории и магнитной модели атома, раскрывающей природу атомных спектров. Эти фундаментальные работы, выполненные в 1908-1909 гг., были лебединой песней Ритца, поскольку сразу после этого, в 1909 г. учёный трагически умирает в возрасте 31-го года. Ритц скончался в гёттингенском госпитале от кровоизлияния. Проживи Вальтер Ритц хотя бы ещё лет пять, и мы бы, возможно, уже познали природу гравитации, освоили галактические просторы, летая со сверхсветовыми скоростями и черпая энергию из самых недр материи. Значение своих незавершённых работ понимал и сам Ритц, не зря в день своей смерти он, лёжа в больнице, произнёс такие слова: “Хорошо ухаживайте за мной, сестра, – так необходимо, чтобы я прожил ещё несколько лет для Науки” [50]. Но злой рок безвременно оборвал нить жизни этого замечательного учёного, и 7 июля 1909 г. его не стало…

А на следующее утро, 8 июля 1909 г., взошла счастливая звезда другого, тогда почти никому не известного швейцарского учёного – скромного служащего патентного бюро Альберта Эйнштейна. Именно в этот день, когда само небо ещё оплакивало смерть Ритца, и даже праздничное шествие в честь 350-летия Женевского университета напоминало похороны, были официально признаны научные заслуги Эйнштейна [58, с. 92]. Сразу после этого, осенью 1909 г., он оставит патентное бюро и придёт в официальную науку, а теория относительности начнёт своё победное шествие по миру, не останавливающееся вот уже сто лет.

Никто точно не может указать природу болезни Ритца и то, как он заболел, связывая почему-то его болезнь с несчастным случаем в горах Монпелье [6] (подобный случай в горах Швейцарии имел тогда же место и с Эйнштейном [58, с. 15]). Полагают также, что Ритца отравили, списав на болезнь его смерть. Возможно, Ритц и умирал, но ему помогли умереть, свидетельством чему могут служить обвинительные высказывания его друга Л. Нельсона [6]. Несомненно, были люди, которым Ритц и его только-только народившаяся теория были крайне неудобны. Он и сам не раз об этом упоминал, отмечая, что многие называют его баллистическую теорию чудовищной, поскольку она представляет серьёзную угрозу для теории Максвелла и вышедшей в 1905 г. теории относительности [6]. Ведь всё, что казалось таким сложным и странным, Ритц естественно и непринуждённо объяснял с классических позиций. Недаром Эренфест и писал: "Его смерть вызвала у меня прежде всего такое чувство, как всё же, значит, всё просто, как полностью всё решается" [50]. И точно, здесь сработало простое правило "Нет человека - нет проблемы", ибо со смертью Ритца его теория, несмотря на все её достоинства и грандиозные перспективы, была отвергнута и забыта.

В отношении жизни и смерти Ритца вообще остаётся ещё много странного и загадочного и достаточно простора для догадок, что вызвано дефицитом биографических сведений о нём. Быть может, однажды какой-нибудь Шерлок Холмс (тот часто поминал случай отравления в Монпелье), разрешит все эти загадки и раскроет, почему Ритц так внезапно и странно умер, почему о нём так поспешно забыли, скрыв информацию о его учёбе и переписке с Эйнштейном. Возможно, ключом к этой загадке служит самоубийство П. Эренфеста, много беседовавшего с Ритцем и часто сопровождавшего его в поездках (так, Эренфест выступил в защиту теории Ритца после его смерти [171]). Эйнштейн намекал, что причина самоубийства Эренфеста в конфликте совести с научными интересами, конфликте старых и новых теорий [73, с. 281]. Учитывая это и то, что Эренфест был ближайшим другом и соратником Эйнштейна и А. Иоффе, посетившего Ритца непосредственно перед смертью [50], можно предположить, что повторилась ситуация "Моцарта и Сальери". Свидетельством тому можно было бы счесть и переход к Эйнштейну профессорского места Ритца в ходе его болезни и кончины [6, 161], а также намёк родным и близким в феврале-апреле 1909 г., что скоро кое-что должно случиться, и тогда осенью этого года профессура ему обеспечена [58, с. 90], что действительно сбылось. Наконец, загадочна тесная дружба Эйнштейна с фармакологами, судмедэкспертами, специалистами по уголовному праву и его нежелание питаться вне дома [58].

Внезапная смерть Ритца не позволила ему вполне развить и обосновать свою научную концепцию. Поэтому многие разделы данной книги представляют собой не столько идеи самого Ритца, сколько их развитие и популярное изложение, выполненное автором. Ритц, конечно, не мог рассуждать о ядерной физике, строении элементарных частиц, о красном смещении, реликтовом излучении, квазарах, сверхновых и других загадках космоса - в его время все эти явления были не известны или не изучены. Однако Ритц всегда работал на переднем крае науки, незамедлительно воспринимал и встраивал в свою концепцию самые новые научные факты и результаты экспериментов. Поэтому, несмотря на то, что Ритц жил и творил век назад и при том крайне недолго, с 1902 по 1909 (с трёхлетним перерывом из-за болезни [50]), он успел заложить крепкий фундамент, остов Баллистической теории и задал чёткий вектор развития физики, вложив в БТР много больше, чем мог предположить. Так что авторство приводимых в книге идей вполне можно приписать и Ритцу. Думается, именно так бы он рассуждал, останься жить и обладай всеми познаниями, принесёнными последующим вековым развитием науки. Жизнь Ритца была вспышкой сверхновой, в короткий миг излучившей небывалую мощность, гору света, лишь спустя век в полной мере дошедшего до нас. Это был сверхъяркий светоч знаний, который, светя другим, сгорел сам. Ощущая близость смерти и зная, что не сможет воспользоваться результатами своих трудов и добиться признания, Ритц всё же потратил остаток сил и времени не на отдых, лечение и безмятежное наслаждение последними днями жизни, а на то, чтобы донести до человечества то великое, что он успел познать. Вот почему, несмотря на его плохое самочувствие, именно на последние 1908-1909 гг. жизни пришёлся ярко выраженный пик научной активности Ритца [50]. Он видел негативную тенденцию развития физики, знал, что может всё исправить, и, боясь опоздать, выложился полностью, окончательно подорвав своё здоровье и оплатив своей жизнью издание новых светоносных идей [6]. Так Ритц повторил путь Коперника, умершего сразу по издании своей революционной книги.



Рис. 2. Три великих бойца-революционера.

Борясь до последнего вздоха, Ритц всегда находил третий, нестандартный и простой путь. Такова его баллистическая теория и магнитная модель атома. Большинство же физиков, встав перед дилеммой выбора из двух никуда не ведущих путей, предпочло сдать классическую физику без боя. Теория Ритца остаётся во многом ещё незавершённой: истинный боец и мученик науки Ритц безвременно погиб в 31 год, сражаясь за идею и едва начав публиковать свои революционные труды. Идеи Ритца, этого рыцаря науки, остались непризнанными и забытыми на протяжении века. Однако "учёные", навязавшие нам средневековый мистицизм теории относительности и квантовой механики, забыли, что убить можно человека, но не идею. Силы тьмы погубили других подобных Ритцу, истинных бойцов-революционеров – Джордано Бруно и Че Гевару (Рис. 2), - но их идеи не только остались жить, но и победили.



    1. Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   99


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет