Вопрос 9. Загадка формулы E=mc^2
Со школьной скамьи мы знаем, что известную формулу E=mc^2 открыл Эйнштейн. В общественном сознании также устоялось подобное мнение. Соответствует ли это действительности?
Вот только примерный список ученых, внесший вклад в вывод этой формулы.
- 1872 год – Генрих Шрам (Heinrich Schramm) E=mc2
- 1881 год – Джозеф Томсон (Joseph John Thomson) E=3/4 mc2
- 1890 год – Оливер Хевисайд (Oliver Heaviside) E=mc2
- 1900 год – Анри Пуанкаре (H. Poincare) E=mc2 (побочный вывод )
- 1904 год – Хендрик Лоренц (H. Lorenz) E=mc2 (побочный вывод )
- 1904 год – Франц Газенёрль (F. Hasenohrl) E=3/4 mc2
- 1905 год – Альберт Эйнштейн (A. Einstein) E=mc2 (приближенный некорректный вывод )
- 1906 год – А. Эйнштейн E=mc2 (повторение вывода Пуанкаре)
- 1907 год – А. Эйнштейн E=mc2 (вывод для гравитационного поля)
- 1907 год – Макс Планк (M. Plank) E=mc2 (исправленное решение вывода Эйнштейна)
- 1908 год – Гильберт Ньютон Льюис (Gilbert Newton Lewis) E=mc2
- 1912 год – Макс фон Лауэ (Max von Laue) E=mc2 (самый общий вывод)
- 1918 год – Феликс Клейн (F. Klein) E=mc2(самый общий вывод)
Статья «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии?» явилась последней в урожайный 1905 год. Создается впечатление, что она тоже написана в какой-то спешке.
На первый взгляд, кажется, что Эйнштейн получает элегантным образом результат, что Инертная масса излучения равна Энергии этого излучения деленной на c^2.
Но уже при внимательном рассмотрении видно, что Эйнштейн при разложении выражения
1/√(1-v^2/c^2) оставил только первые 2 члена, и результат получен только для слабодвижущихся тел, то есть для нерелятивистского случая:
E ~ mc^2
Но сначала Айвс (в 1959), а затем и Логунов (8, стр. 125) еще раз проанализировали доказательство в его работе и пришли к выводу, что Эйнштейн совершил логическую ошибку и вообще не получил известный результат. А получил следующее:
Энергия тела до излучения минус энергия тела после излучения равно энергии самого излучения.
Данный вывод я не буду комментировать, поскольку не до конца понял в чем суть. К тому же впоследствии была критика этого утверждения. В частности, апологет Эйнштейна Стейчел наоборот утверждал (1988), что как раз Эйнштейн придумал уникальный и оригинальный способ доказательства этого выражения. Поэтому я просто приведу 3 страницы из (8, 127-129).
Пуанкаре получает соотношение m=Е/c^2 для случая электромагнитного излучения в работе (15) 1900 года, но не могу согласиться с автором (8), что она у него там появляется в явном виде. Во-первых, на русском статья Пуанкаре приводится только у А. Логунова (ссылка 8, стр. 116), а во-вторых, ему приходится делать специальные пояснения, чтобы читатель увидел, в каком месте это соотношение возникает. Но это уже не так важно. Дело в том, что в своей статье 1906 года Эйнштейн ссылается именно на эту статью Пуанкаре. Это значит, что он не просто читал ее, но и разобрался и повторил его вывод. Кажется, это единственный случай, когда Эйнштейн ссылается на работу Пуанкаре. Неспроста в издании 2008 года (16) с предисловием Стивена Хокинга, посвященной теории относительности, приводится только третье доказательство Эйнштейном формулы E=mc^2 от 1907 года, наиболее корректное.
Вопрос 10. А был ли заговор?
Сначала проанализируем даты сдачи статей Альберта Эйнштейна в редакцию и даты выхода в печать.
То есть в редакции они находились два, два с половиной месяца. Удивительные результаты и политика со стороны Макса Планка. Статьи ведущих ученых, как и положено, могли находиться в редакции 4-6 месяцев. Пуанкаре сдал статью «О динамике электрона» в Палермский журнал 23 июля 1905 года, а вышла она только в январе 1906. Это странное обстоятельство до их пор никто не может объяснить.
Почему Пуанкаре не отдал статью во французские научные журналы? Это также остается загадкой. На этом мистика не кончается.
Теперь о заговоре. Он на мой взгляд имел место быть, но не тот о котором обычно упоминают в интернете.
В тетрадях “Beiblätter zu den Annalen der Physik” за 1905 года имеется сразу три реферата статей Пуанкаре о математических проблемах, но ни в этом году, ни позднее нет упоминания его революционной статьи «О динамике электрона». Такое замалчивания со стороны главного редактора Анналов Макса Планка и гёттингенского математика Германа Минковского дало основание некоторым исследователям (Кристиан Маршаль (13)) писать о заговоре немецких физиков против французских.
Не секрет, что существовало противостояние немецкой математической школы в лице Д. Гильберта, Ф. Клейна, Г. Минковского и французской в лице Анри Пуанкаре. Об этом написано много у Констанс Рид в книге «Гильберт». Но при этом Пуанкаре часто приглашался в Германию читать лекции, здесь публиковались его статьи. Любая статья Пуанкаре с интересом и ревностным анализом изучалась Гильбертом и Минковским. В данном случае история произошла беспрецедентная. Уже впоследствии, в 1909 году Пуанкаре читает лекции в Гёттингене о новой механике, тоже, правда, без ссылок на Эйнштейна — это был его единственный способ протеста.