"Когато деветнайсети век бил към края си, учените със задоволство можели да отбележат, че са установили повечето от загадките в света на физиката: електричеството, магнетизма, газовете, оптиката, акус- тиката, кинетиката и статистическата механика, които са само част от многото, които могат да бъдат изредени. Открили рентгеновите лъчи, катодните лъчи, електрона и радиоактивността, измислили мерните единици - ом, ват, келвин, джаул, ампер и малкия ерг. Ако нещо е можело да бъде осцилирано, ускорено, пертурбирано, дестилирано, комбинирано, премерено или превърнато в газ, учените го били направили, като в процеса на работа измислили съвкупност от универсални закони, които са толкова важни и величествени, че някои още ги изписват с главни букви: Теория за електромагнитната същност на светлината, Закон на Рихтер за обратната пропорционалност, Закон на Чарлз за газовете, Закон за съединяващите се обеми, Нулев закон на термодинамиката, Теория за валентността и Закон за действие на масите, както и безброй други. Изобретателността им довела до дрънченето и пуфкането на машини и инструменти в целия свят. Мнозина мъдри хора вярвали, че нямало какво още да бъде открито от науката.
През 1875 г., когато един млад германец от Кил на име Макс Планк взимал решение дали да посвети живота си на математиката или на физиката, най-чистосърдечно бил приканван да не избира физиката, тъй като всичките открития били направени. Уверяван бил, че настъпващият век ще бъде век на затвърдяване и усъвършенстване на направеното, а не на революционни промени. Планк не ги послушал. Изучавал теоретична физика и отдал цялата си душа и енергия в изследване на ентропията - процес, който е централен за термоди- намиката и многообещаващ за амбициите на един млад човек.1 През 1891 г. постигнал резултати и с ужас научил, че важни изследвания в областта на ентропията вече били направени, в случая от един саможив учен от Йейлския университет на име Д. Уилард Гибс. Навярно Гибс е най-гениалната личност, за която почти никой не бил чувал. Толкова бил скромен, сякаш бил невидим, прекарал фактически целия си живот, освен три години следване в Европа, в рамките на квартал между две пресечки, граничещи с къщата му и района на Йейлския университет в Ню Хейвън, Кънектикът. През първите десет години в Йейл дори не си направил труда да си получи заплатата. (Притежавал други финансови средства.) От 1871 г., когато станал професор в университета, до смъртта му през 1903 г. на курсовете му присъствали средно малко повече от един студент на семестър. Публикациите му били трудни за четене и използвали негова собствена система от означения, неразбираема за мнозина. Но дълбоко сред мистериозните му формулировки се криели изключително гениални прозрения.
През 1875-78 г. Гибс написал серия от работи под общото заглавие За равновесието на хетерогенните вещества, където бляскаво разяснява принципите на термодинамиката на, да кажем, почти всичко - „газове, смеси, повърхности, твърди тела, фазови промени ... химични реакции, електрохимични клетки, утаяване и осмоза“, ако цитираме Уилям Х. Кропър. Фактически Гибс показва, че тер- модинамиката не се отнася просто за топлината и енергията на ниво голям и шумен парников двигател, а че също присъства и действа на атомно ниво в химичните реакции. Трудът За равновесието на Гибс бил наречен Принципите на термодинамиката, но по необясними причини той избрал да публикува тези епохални наблюдения в Трудове на Кънектикътската академия на изкуствата и науката - периодично издание, което не било особено известно дори в Кънектикът, ето защо Планк чул за него, когато вече било късно.
Без да е обезсърчен - навярно все пак бил малко обезсърчен - Планк се насочил към други неща.2 Самите ние ще насочим вниманието си към тях, но първо трябва да направим незначително (но важно!) отклонение и да отидем в Кливланд, Охайо, и в Школата по приложни науки „Кейз“. Там през 1880 г. физик на средна възраст на име Албърт Микелсън, с помощта на своя приятел химика Едуард Морли, себил заел със серия от експерименти, които довели до странни и заинтригуващи резултати, и които щели да окажат голямо влияние върху всичко, което последвало.
Това, което Микелсън и Морли направили, всъщност без да искат, е да подкопаят едно отдавна поддържано схващане относно нещо, наречено светлоносен етер - стабилна, невидима, безтегловна, без триене и за жалост абсолютно въображаема среда, за която се смятало, че се разпростира из вселената. Измислен от Декарт, възприет от Ню- тон и почитан от всички дотогава, етерът имал абсолютно централна позиция във физиката от деветнайсети век като начин да се обясни как се движи светлината през пустотата на пространството. Особено нужен бил етерът през XIX век, тъй като светлината и електромагне- тизмът се възприемали като вълни, което означава видове трептения. Тези трептения трябвало да бъдат в нещо; и оттук нуждата от етер, а и така дълго продължилата привързаност към него. Дори и през 1909 г.
Великият британски физик Дж. Дж. Томсън твърдял настойчиво: "Етерът не е фантастично творение, хипотеза на философ; етерът е толкова важен за нас, колкото и въздухът, който дишаме" - и това повече от четири години, след като по доста необорим начин било установено, че той не съществува. Накратко, хората били наистина привързани към етера. Ако трябва да се илюстрира идеята, че през деветнайсети век Америка е място на неограничените възможности, по-добър пример от този за Албърт Микелсън не може да се намери. Роден през 1852 г. на немско-полската граница в семейство на бедни евреи търговци, той пристига в Америка като дете и израства в миньорски лагер в обхванатата от треска за злато Калифорния, където баща му въртял бизнес със сушени плодове. Тъй като бил твърде беден, за да постъпи в колеж, отишъл във Вашингтон и взел да се мотае пред предния вход на Белия дом, за да може да среща "случайно" президента Юлисис С. Грант, когато той се появи за ежедневната си разходка. (Очевидно е, че онези времена са били по-сигурни за президентите.) По време на тези разходки Микелсън толкова се сближил с президента, че Грант обещал да му осигури вакантно място в Американската военноморска академия. Именно там Микелсън изучил физиката.
Десет години по-късно, вече професор в школата „Кейз“ в Кли- вланд, Микелсън се опитал да направи измерване на нещо, наречено етерно течение - вид вятър, образуван от движещи се обекти, докато се носят из пространството. Едно от предвижданията на нютоновата физика било, че скоростта на светлината, докато прекосява етера, ще варира в зависимост от наблюдателя - дали той се движи към източника на светлината или се отдалечава от нея, но никой не бил измислил начин как това да се измери. На Микелсън му хрумнало, че през половината година Земята се движи към Слънцето, а през другата половина се отдалечава от него, като разсъждавал, че ако се направят внимателно изчисления в противоположни сезони и се сравни времето на движение на светлината в тях, ще получим отговора."
Из книгата
Рейтинг: 9.49 / 39 гласа
