Teoria relativităţii pe înţelesul tuturor
Autoportret.
Noi nu ştim ce este esenţial în propria existenţă personală, iar altuia nu trebuie să-l pese de asta. Ce ştie un peşte despre apă în care înoată întreaga lui viaţă?
Ceea ce a fost amar şi dulce a venit din afară, ceea ce a fost greu dinăuntru, din străduinţa proprie. Am făcut, în principal, ceea ce propria mea natură m-a împins să fac. A fost penibil să primesc pentru aceasta atât de multă preţuire şi dragoste. Şi săgeţi ale urii au fost ţintite spre mine: ele nu m-au atins însă nicicând, deoarece aparţineau întru câtva unei alte lumi şi cu aceasta nu am nici o legătură.
Trăiesc într-o singurătate care este dureroasă în tinereţe, dar minunată în anii maturităţii.
I CUNOAŞTEREA NATURII: PRINCIPII ŞI EVOLUŢIE ISTORICĂ
DISCURS DE RECEPŢIE LA ACADEMIA PRUSACĂ DE ŞTIINŢE
Mult stimaţi colegi, Primiţi mai întâi mulţumirile mele profunde pentru fapta dumneavoastră bună, cea mai mare binefacere de care se poate bucura un om ca mine. Invitându-mă în Academia dumneavoastră, mi-aţi oferit posibilitatea să mă dedic cu totul cercetărilor ştiinţifice, eliberat de agitaţia şi grijile unei profesiuni practice. Vă rog să rămâneţi convinşi de sentimentele mele de recunoştinţă şi de sârguinţa strădaniilor mele, chiar şi atunci când roadele eforturilor mele vi se vor părea sărăcăcioase.
Îngăduiţi-mi să adaug la toate acestea câteva observaţii generale cu privire la locul pe care îl ocupă domeniul meu de activitate, fizica teoretică, în raport cu fizică experimentală. Un prieten matematician îmi spunea deunăzi jumătate în glumă, jumătate în serios: „Matematicianul ştie desigur ceva, dar, fără îndoială, nu ştie tocmai ceea ce i se cere în momentul respectiv. „Exact la fel stau lucrurile cu fizicianul teoretician atunci când este solicitat de fizicianul experimentator. De unde vine această curioasă lipsă a capacităţii de adaptare?
Metoda teoreticianului implică faptul că el are nevoie de supoziţii generale, numite principii, din care sunt deduse consecinţe. Aşadar, activitatea sa se divide în două părţi. În primul rând, el trebuie să caute aceste principii şi, în al doilea rând, să desfăşoare consecinţele ce decurg din principii. Pentru îndeplinirea celei de-a două dintre sarcinile numite, el primeşte în şcoală un echipament potrivit. Dacă prima dintre sarcinile sale este deja îndeplinită într-un anumit domeniu, adică pentru un complex de corelaţii, succesul nu-l va ocoli de câte ori silinţa şi raţiunea vor fi îndestulătoare. Prima dintre sarcinile numite, anume aceea de a căuta principiile ce urmează să servească drept bază a deducţiei, este cu totul de alt fel. Aici nu mai există o metodă ce poate fi învăţată şi aplicată sistematic, o metodă care conduce la ţel. Cercetătorul trebuie mai degrabă să fure oarecum naturii acele principii generale ce pot fi stabilite în mod precis, în măsura în care el desluşeşte anumite trăsături generale în complexe mai mari de fapte ale experienţei.
O dată ce această formulare a fost înfăptuită, începe dezvoltarea consecinţelor care furnizează adesea corelaţii nebănuite, ce depăşesc cu mult domeniul de fapte luat în considerare când au fost formulate principiile. Dar atâta timp cât principiile ce servesc drept bază a deducţiei nu au fost încă găsite, teoreticianului nu-l foloseşte faptul de experienţă singular; el nu poate să facă nimic nici măcar cu regularităţi mai generale descoperite empiric. El trebuie mai degrabă să rămână într-o stare de neputinţă în faţa rezultatelor cercetării empirice până când ajunge în posesia principiilor care pot forma baza unor dezvoltări deductive. [1]
Aceasta este situaţia în care se află astăzi teoria în raport cu legile radiaţiei termice şi ale mişcării moleculare la temperaturi joase. Până acum vreo cincisprezece ani nu se punea încă la îndoială posibilitatea unei reprezentări corecte a însuşirilor electrice, optice şi termice ale corpurilor pe baza mecanicii galileo-newtoniene aplicate mişcărilor moleculare şi a teoriei maxwelliene a câmpului electromagnetic. Atunci Planck a arătat că, pentru formularea unei legi a radiaţiei termice, care să fie în acord cu experienţa, trebuie să ne folosim de o metodă de calcul a cărei incompatibilitate cu principiile mecanicii clasice a devenit tot mai clară. Cu această metodă de calcul, Planck a introdus aşa-numita ipoteză a cuantelor în fizică, ce a cunoscut de atunci confirmări strălucite. Cu această ipoteză a cuantelor el a răsturnat mecanica clasică pentru cazul în care mase destul de mici, cu viteze destul de mici, sunt mişcate cu acceleraţii destul de mari, astfel încât astăzi putem considera legile de mişcare formulate de Galilei şi Newton drept valabile numai că legi limită (Grenzgesetze).2 Dar, în ciuda străduinţelor pline de zel ale teoreticienilor, nu s-a izbutit până acum să se înlocuiască principiile mecanicii prin principii ce sunt în acord cu legea radiaţiei termice a lui Planck, adică cu ipoteza cuantelor. Deşi reducerea căldurii la mişcarea moleculară a fost dovedită în mod neîndoielnic, trebuie şi astăzi să mărturisim că stăm în faţa legilor fundamentale ale acestei mişcări într-un mod asemănător cu felul în care stăteau astronomii dinaintea lui Newton în faţa mişcărilor planetelor. [3]
M-am referit la un complex de fapte pentru a căror tratare teoretică lipsesc principiile. Se poate însă tot aşa de bine ca principii clar formulate să ducă la consecinţe ce ies cu totul sau aproape cu totul din cadrul domeniului de fapte accesibil astăzi experienţei noastre. În aceste cazuri se poate să fie necesară o muncă de cercetare empirică îndelungată pentru a afla dacă principiile teoriei corespund sau nu realităţii.4 Teoria relativităţii ne oferă un asemenea caz. [5]
