Коли стало зрозуміло, що з рівняннями фізики не все гаразд, першим ділом підозра впала на рівняння електродинаміки Максвелла. Їх щойно написали, їм було лише 20 років від роду; здавалося майже природним, що вони неправильні. Їх почали переписувати, видозмінювати й підганяти так, щоб виконувався принцип відносності в галілеєвій формі (15.2). При цьому в рівняннях електродинаміки з'явилися нові члени; вони передбачали нові електричні явища, але експеримент жодних таких явищ не виявив, і довелося відмовитися від спроб змінити рівняння Максвелла. Поступово всім ставало зрозуміло, що максвеллові закони електродинаміки абсолютно правильні, а загвоздка в чомусь іншому.
Тим часом Лоренц помітив одне напрочуд цікаве явище: коли він робив у рівняннях Максвелла підстановку
Зображення
Цікаво зрозуміти, що означає ця заміна старих перетворень координат і часу на нові. Старі (галілеєві) здаються очевидними, нові (лоренцеві) виглядають незвично. Як же це може бути, з логічного і з експериментального погляду, що справедливі не старі перетворення, а нові? Щоб розібратися в цьому, мало вивчити закони механіки, треба (як це і зробив Ейнштейн) проаналізувати й наші уявлення про простір і час, інакше цих перетворень не зрозумієш. Протягом певного часу ми вивчатимемо ці уявлення і наслідки з них. Поки що ж варто зазначити, що такий аналіз виявляється цілком виправданим — його результати узгоджуються з даними досліду.
то форма рівнянь після підстановки не змінювалася! Рівняння (15.3) тепер називають перетворенням Лоренца. А Ейнштейн, ідучи за думкою, вперше "висловленою Пуанкаре, припустив, що всі фізичні закони не повинні змінюватися від перетворень Лоренца. Іншими словами, треба міняти не закони електродинаміки, а закони механіки. Але як же змінити закони Ньютона, щоб вони при перетвореннях Лоренца не змінювалися? Коли така мета поставлена, то залишається тільки переписати рівняння Ньютона так, щоб виконувалися поставлені умови. Як виявилося, єдине, що від них потрібно вимагати,— це, щоб маса т у рівняннях Ньютона набула вигляду (15.1). Варто внести цю зміну, і настає повна гармонія між рівняннями Ньютона і Максвелла. Якщо ви тепер, бажаючи узгодити вимірювання, проведені Міком і Джо, використаєте перетворення Лоренца, то ви нізащо не дізнаєтеся, хто з них рухається, бо форма всіх рівнянь в обох системах координат буде однією і тією самою!