Лоренц, Хендрик Антон: биография
Историк и философ науки Нэнси Нерсессян (Nancy J. Nersessian) в качестве основной причины, по которой «Лоренц не стал Эйнштейном», назвала различие методологических подходов двух учёных: в то время как Лоренц строил свою теорию «снизу вверх», начиная с рассмотрения определённых физических объектов (эфир, электроны) и их взаимодействий и конструируя на этой основе законы и гипотезы, Эйнштейн избрал совершенно иной путь — «сверху вниз», от постулирования общих физических принципов (принцип относительности, постоянство скорости света) к конкретным закономерностям механики и электродинамики. Лоренц не мог принять второй путь, который казался ему слишком субъективным, и потому не видел повода отказываться от своих убеждений. Проблема соотношения методологий Лоренца и Эйнштейна анализировалась в работах и иных авторов. Вместе с тем, деятельность голландского физика нельзя полностью отнести к классической физике, ряд утверждений его теории носили неклассический характер и способствовали становлению современной физики. Как писал много лет спустя сам Эйнштейн,
Физики младшего поколения в большинстве случаев не представляют себе полностью той огромной роли, которую сыграл Лоренц в становлении идей теоретической физики. Причина этого странного непонимания коренится в том, что фундаментальные идеи Лоренца настолько вошли в плоть и кровь, что молодые ученые вряд ли способны осознать их смелость и вызванное ими упрощение основ физики… Для меня лично он значил больше, чем все остальные люди, которых я встречал на своем жизненном пути.
— Эйнштейн А. Г. А. Лоренц как творец и человек // Эйнштейн А. Собрание научных трудов. — М.: Наука, 1967. — Т. 4. — С. 334, 336.
Гравитация и общая теория относительности
Первоначально проблема гравитации заинтересовала Лоренца в связи с попытками доказать электромагнитное происхождение массы («электромагнитная картина мира»), которым он уделял большое внимание. В 1900 году учёный предпринял собственную попытку объединить тяготение с электромагнетизмом. Отталкиваясь от идей Оттавиано Моссотти, Вильгельма Вебера и Иоганна Цёлльнера, Лоренц представил материальные частицы вещества состоящими из двух электронов (положительного и отрицательного). Согласно основной гипотезе теории, гравитационное взаимодействие частиц объясняется тем, что притяжение разноимённых зарядов несколько сильнее отталкивания одноимённых. Теория имела важные следствия: а) естественное объяснение равенства инертной и гравитационной масс как производных числа частиц (электронов); б) скорость распространения тяготения, интерпретируемого как состояние электромагнитного эфира, должна быть конечна и равна скорости света. Лоренц понимал, что построенный формализм можно трактовать не в смысле сведения гравитации к электромагнетизму, а в смысле создания теории тяготения по аналогии с электродинамикой. Полученные результаты и выводы из них были необычны для механической традиции, в которой гравитация представлялась дальнодействующей силой. Хотя расчёты векового движения перигелия Меркурия по теории Лоренца не давали удовлетворительного объяснения наблюдениям, эта концептуальная схема вызвала значительный интерес в научном мире.
В 1910-е годы Лоренц с глубоким интересом следил за развитием общей теории относительности (ОТО), тщательно изучал её формализм и физические следствия и написал несколько важных работ на эту тему. Так, в 1913 году он детально проработал раннюю версию ОТО, содержавшуюся в статье Эйнштейна и Гроссмана «Проект обобщённой теории относительности и теории тяготения» (нем. Entwurf einer verallgemeinerten Relativitatstheorie und Theorie der Gravitation), и обнаружил, что полевые уравнения этой теории ковариантны относительно произвольных преобразований координат только в случае симметричного тензора энергии-импульса. Этот результат он сообщил в письме Эйнштейну, который согласился с выводом голландского коллеги. Год спустя, в ноябре 1914 года, Лоренц вновь обратился к теории гравитации в связи с выходом работы Эйнштейна «Формальные основы общей теории относительности» (нем. Die formale Grundlage der allgemeinen Relativitatstheorie). Голландский физик провёл большой объём вычислений (несколько сотен страниц черновиков) и в начале следующего года опубликовал статью, в которой вывел полевые уравнения из вариационного принципа (принципа Гамильтона). Одновременно в переписке двух ученых дискутировалась проблема общей ковариантности: в то время как Эйнштейн пытался обосновать нековариантность полученных уравнений относительно произвольных преобразований координат при помощи так называемого «аргумента дырки» (hole argument, согласно которому нарушение ковариантности является следствием требования единственности решения), Лоренц не видел ничего страшного в существовании выделенных систем отсчёта.
