Владмир Бояринцев - АнтиЭйнштейн. Главный миф XX века
Причина понятна: тот, кто первым сформулировал принцип относительности, умер в 1912 году. Это был Анри Пуанкаре». Видимо, понимая слабость научного авторитета Эйнштейна, Борн сказал: «Я думаю, что он был бы одним из величайших физиков-теоретиков всех времен, даже если бы он не написал ни одной строчки о теории относительности».
Спрашивается, за что?
Сам же фотоэлектрический «эффект был открыт в 1886 г. Генрихом Герцем и не укладывался в рамки волновой теории света» (выделено мной. - б.Б.). Гипотеза Эйнштейна позволила объяснить фотоэлектрический эффект. Так называемый внешний фотоэффект, открытый Г. Герцем в 1887 году, был экспериментально проверен А.Г. Столетовым в 1888 году, который установил первый закон фотоэффекта, кстати, почему-то не названный законом Столетова. Первый закон фотоэффекта Столетова формулируется так: максимальный фотоэлектрический ток (ток насыщения) прямо пропорционален падающему лучистому потоку.
Русский физик А.Г. Столетов и внешний фотоэффект
В 1872 году при Московском университете открывается физическая лаборатория, устройству которой много сил и средств отдал профессор университета Александр Григорьевич Столетов.
Это была первая в России учебно-исследовательская физическая лаборатория. Теперь русским ученым не надо было ездить за границу, чтобы проводить необходимые опыты! В 1888 году Александр Григорьевич Столетов начинает исследование фотоэффекта, открытого за год до этого Герцем. Эти исследования принесли Столетову мировую известность и продолжались два года, с февраля 1888 по июль 1890 года. Здесь можно только удивляться, как много было сделано за этот период человеком, занятым в основном преподавательской деятельностью.
Повторив опыты Герца, Видемана, Эберта и Гальвакса, в дальнейшем Столетов разработал новую методику, позволившую построить количественную теорию фотоэффекта. С помощью разработанной им установки Столетов изучал различные стороны фотоэффекта. На основании результатов своих экспериментов он делает следующие выводы: необходимым условием фотоэффекта является поглощение света материалом катода.
Меняя напряжение на электродах, Столетов получает вольтамперную характеристику фотоэлемента: фототок возрастает с увеличением напряжения между электродами, а малые токи пропорциональны напряжению; начиная с некоторого значения напряжения фототок практически не меняется при увеличении напряжения, то есть фототок стремится к насыщению.
Будучи уверенным в том, что величина фототока связана с освещением, Столетов проводит серию опытов с целью установить эту зависимость. Меняя силу света источника, он определил, что величина фототока насыщения пропорциональна световому потоку, падающему на катод.
В своих опытах ученый вплотную подошел к установлению законов электрических разрядов в газах. Теорию таких явлений построил английский физик Таунсенд, использовав полученные Столетовым результаты. Интересная деталь биографии А.Г. Столетова - президент Академии наук великий князь Константин не допускает кандидатуру Столетова до баллотировки в члены академии, объясняя свое решение «невозможным характером» претендента. Отметим, что, если бы подобное случилось, допустим, с Эйнштейном, это было бы квалифицировано как проявление антисемитизма!
Механизм внешнего фотоэффекта был разъяснен в основных чертах Эйнштейном на основе квантовых представлений о природе света - появление тока при освещении вещества коротковолновым излучением; он предложил рассматривать фотоэффект как результат соударения единичного кванта электромагнитного излучения - фотона (название, появившееся в 20-х годах) с электроном (фотон при этом отдает всю свою энергию и прекращает существование). Масса покоя фотона равна нулю. Квант электромагнитного излучения содержит энергию, равную произведению частоты на постоянную Планка. Это понятие М. Планк использовал для объяснения феномена свечения раскаленных тел.
Вот как представлены достижения Эйнштейна в области фотоэффекта в сборнике «100 великих ученых»[15]: «Во второй работе предлагалось объяснение фотоэффекта. Эйнштейн предположил, что некоторые металлы могут испускать электроны под действием электромагнитного излучения. В данном направлении стали работать сразу два ученых: француз Филипп Делинар и немец Макс Планк» (курсив мой. - В.Б.).
Заметим, что упомянутая статья была написана Эйнштейном в 1905 году, и вспомним, что сделал в науке Макс Планк.
Макс Планк
Макс Планк (1858-1947), лауреат Нобелевской премии (1918 год), в 1900 году установил формулы распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела (закон Планка). «Особо важное значение для дальнейшего развития физики имело введенное М. Планком представление о прорывном, квантовом обмене энергией между излучающими системами и полем излучения»[ 15], то есть создание квантовой теории излучения.
Планк установил, что свет с определенной частотой колебаний должен испускаться и поглощаться порциями, причем энергия каждой такой порции равна частоте колебания, умноженной на постоянную величину (константу), получившую название постоянной Планка. «14 декабря 1900 года Планк доложил Берлинскому физическому обществу о своей гипотезе и новой формуле излучения. Введенная Планком гипотеза ознаменовала рождение квантовой теории, совершившей подлинную революцию в физике. Классическая физика в противоположность современной физике ныне означает «физика до Планка»».
И далее - «Планк отнюдь не был революционером, и ни он сам, ни другие физики не сознавали глубокого значения понятия квант. Для Планка квант был всего лишь средством, позволившим вывести формулу, дающую удовлетворительное согласие с кривой излучения абсолютно черного тела… он с удовольствием отметил первые успехи квантовой теории, последовавшие почти незамедлительно».
В формулировке о присуждении Максу Планку Нобелевской премии по физике было указано: «8 знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии» (выделено мной. - В.Б).
Как было сказано на церемонии вручения премии, «теория излучения Планка - самая яркая из путеводных звезд современного физического исследования, и пройдет, насколько можно судить, еще немало времени, прежде чем иссякнут сокровища, которые были добыты его гением»[15].
Но, как отмечал в свое время советский академик Г.С. Ландсберг[27], в явлениях фотоэффекта есть черты, говорящие в пользу классических волновых представлений о свете. Эти явления особенно отчетливо выступают при исследовании зависимости силы фототока от длины волны.
