Хотя следует заметить, что современная физика недолюбливает отрицательную массу. В то время как изменение знака заряда частицы является с точки зрения традиционных представлений более привычным. Впрочем, этой темой мы пока всерьез заняться не готовы, поэтому имеет смысл вернуться к более «земным» вопросам, а именно к силам инерции.

1.6. Как совершить невозможное

или вывод электродинамики из механики

Невозможное остается таковым, пока кто-нибудь этого не сделал. Так, многие вещи в науке, казавшиеся невозможными нашим предшественникам, являются простыми и очевидными для нас. Впрочем, каждая подобная победа дается очень нелегко.

На рубеже XIX и XX веков устоялось представление, что электродинамика является самостоятельной областью науки и описать ее в рамках наиболее простых и наглядных механистических представлений невозможно. Тому было много различных причин, как существенных, так и нет. С высоты сегодняшних представлений мы могли бы сказать, что основной причиной неудач в выявлении тесных аналогий между электродинамикой и механикой стало недостаточное понимание природы физических полей и природы массы.

Однако если смотреть не с философской, а с сугубо практической позиции, то основным камнем преткновения послужила проблема отно-

34

сительности. Классическая механика подчинялась принципу относительности Галилея, и ее формулы зависели только от относительных величин, а электродинамика — нет. Одна из ключевых сил электродинамики — магнитная сила — определялась абсолютной скоростью частицы и зависела от выбора системы отсчета. Обстоятельство совершенно недопустимое для точной науки.

Формальным решением этой дилеммы явилась специальная теория относительности, позволившая хоть как-то примирить электродинамику с механикой. Хотя это примирение и состоялось ценой замены преобразований Галилея преобразованиями Лоренца и уходом от интуитивно понятных и простых представлений. Но другого решения на тот момент все равно не было.

Мы можем позволить себе смотреть на эту проблему немного свысока, потому что изложенные в предыдущих разделах представления существенно меняют дело. Во-первых, идея предпочтительных систем отсчета позволяет нам рассматривать дополнительные слагаемые в силе Лоренца, и в том числе магнитную силу, не как слагаемые непонятного свойства, а как хорошо известные из механики силы инерции. А силы инерции, как известно, являются индивидуальными для каждой системы отсчета, повторяя особенности движения данной системы. Поэтому в одной системе отсчета магнитная сила (сила Кориолиса) может появиться, а в другой — исчезнуть! При этом требование сохранения единого выражения для силы при переходе к неинерциальным системам отсчета вообще теряет смысл!