CCF20090701023

44 E. Cassirer - O teorii względności Einsteina

żenie Lorentza okazało się niesatysfakcjonujące przede wszystkim teorio-poznawczo, ponieważ przypisywało fizycznemu przedmiotowi - eterowi - określone oddziaływania, podczas gdy równocześnie właśnie z tych oddziaływań wynikało, że eter nigdy nie mógłby być obiektem możliwej obserwacji. Także Mi nko ws ki wyjaśnia w swej pracy o przestrzeni i czasie, że hipoteza Lorentza brzmi nad wyraz fantastycznie; bowiem skrócenie nie powinno być pojmowane jako konsekwencja oporu eteru, lecz zwyczajnie jako „prezent z góry”, jako okoliczność towarzysząca stanu ruchu (47, s. 60 i nast). Tym, co ostatecznie rozstrzygnęło na niekorzyść tej hipotezy nie był jakiś defekt empiryczny, lecz metodyczny. W najostrzejszej formie uchybiała ona ogólnej zasadzie, na której opierał się Leibniz występując przeciwko Newtonowskim pojęciom absolutnej przestrzeni i czasu, i którą sformułował jako „zasadę obserwowalności (Beobachtbar-keit)” (principe de l’observabilite). Kiedy Ciarkę jako rzecznik Newtona odwoływał się do następującej możliwości, mianowicie, że wszechświat w swym ruchu względem absolutnej przestrzeni może zwalniać lub przyspieszać — co nie mogłoby zostać potwierdzone przez nasze instrumenty pomiarowe, Leibniz odpowiada, że nic co znajduje się poza obszarem obserwacji nie posiada „bytu” w sensie fizycznym: quand ił n’y a point de changement observable, U n’y a point de changement du tout (5, s. 247 i nast.). Jest to właśnie ta zasada „obserwowalności”, którą Einstein zastosował w ważnym i decydującym miejscu swej teorii - w przejściu od szczególnej do ogólnej teorii względności, i której usiłował nadać konieczne powiązanie z ogólną zasadą przyczynowości. Każde fizyczne wyjaśnienie fenomenów - jak on podkreśla - jest teoriopoznawczo satysfakcjonujące jedynie wówczas, gdy w jej obręb nie wchodzą żadne nieobserwowalne elementy; bowiem prawo przyczynowości jest twierdzeniem dotyczącym świata doświadczenia, kiedy jako przyczyny i skutki występują tylko obserwowalne fakty (17, §2). Stajemy tutaj wobec jednego z podstawowych motywów teorii względności - motywu, który ści Einsteina) należy w największym stopniu do teorii poznania, i można odłożyć jej ocenę w zaufaniu, że ona rozważy wspomniane kwestie z konieczną gruntów-nością. Jednak jest pewne, że w dużej mierze zależy to od sposobu myślenia, do którego jest się przyzwyczajonym, czy ktoś jest przywiązany do tej czy do innej koncepcji. Gdy idzie o poglądy mówiącego te słowa, czerpie on pewną satysfakcję z wcześniejszej koncepcji, z tego, że eter posiada przynajmniej jeszcze jakiś rodzaj substancjalności, że przestrzeń i czas mogą być ostro oddzielone, że można mówić o równoczesności bez dalszych komplikacji” (46a, s. 23).

nie tylko daje jej przewagę nad empirycznie równoważną hipotezą Lorentza, ale który jest także motorem przejścia od bardziej ograniczonego ujęcia postulatu względności mającego miejsce w teorii szczególnej, do całkiem ogólnego sformułowania.

Sposób, w jaki to przejście się odbywa, jest dostosowany zwłaszcza do tego, by rozjaśnić pojęciowe i empiryczne założenia teorii i ich wzajemne powiązanie. Szczególna teoria względności spoczywa, jak pokazano, na dwóch różnych hipotezach, które są w równym stopniu uzasadnione, mianowicie na postulacie stałej prędkości rozchodzenia się światła w próżni i na założeniu, że każdy nieobracający się układ odniesienia, poruszający się ruchem prostoliniowym i jednostajnym względem pewnego, ustalonego systemu K może w równym stopniu posłużyć do formułowania praw przyrody. Jeżeli rozważy się te założenia, które pozostają w nierozłącznym powiązaniu w empirycznej strukturze szczególnej teorii względności, z czysto metodologicznego punktu widzenia, okaże się, że pod tym względem należą one do różnych poziomów. Z jednej strony mamy stwierdzenie ogólnego faktu stałości przyrody co do treści, który wynika z eksperymentalnych odkryć optyki i elektrodynamiki; z drugiej zaś strony wymóg, który nałożyliśmy na samą formę praw przyrody. W pierwszym przypadku jest empirycznie ustalone, że została wyznaczona pewna szczególna prędkość o określonej skończonej wartości, która zostaje zachowana w każdym systemie, niezależnie, w jakim stanie ruchu by się on nie znajdował - w drugim przypadku, została ustanowiona ogólna maksyma badań przyrody, która ma służyć jako „heurystyczne wsparcie poszukiwań ogólnych praw przyrody”. W formalnym ograniczeniu nałożonym przez tę maksymę prawom przyrody, leży - jak podkreśla sam Einstein - charakterystyczna „moc wyjaśniająca” zasady względności (18, s. 28 i 67). Ale obie zasady, „materialna” i „formalna”, nie są jeszcze od siebie oddzielone, gdy idzie o szczególną teorię względności. To, że oddzielenie to zostało wprowadzone i że w nim zasada ogólna, „formalna” jest nadrzędna w stosunku do szczególnej, materialnej, z czysto teoriopoznawczego punktu widzenia stanowi istotny krok ogólnej teorii względności. I ten krok wydaje się prowadzić do osobliwych i paradoksalnych następstw; bowiem wyniki szczególne są nie tylko wchłaniane przez ogólne, lecz raczej zostają przez nie unieważnione. Ze stanowiska ogólnej teorii względności prawo stałej prędkości światła w próżni nie posiada już nieograniczonej ważności. Zgodnie z nią prędkość światła jest zależna od potencjału grawitacyjnego, zatem musi ogólnie ulegać zmia-