ПРЕДИСЛОВИЕ ВОЛЬФГАНГА ПАУЛИ К АНГЛИЙСКОМУ ИЗДАНИЮ

Тридцать пять лет назад эта статья по теории относительности, написанная мною в возрасте двадцати одного года для Математической энциклопедии, была впервые опубликована в виде отдельной книги. Предисловие к ней написал Зоммерфельд, который был редактором этого тома Энциклопедии и в качестве редактора отвечал за мою работу.

Цель статьи состояла в том, чтобы дать полный обзор всей литературы по теории относительности, которая существовала в то время (в 1921 г.). С тех пор число публикаций по теории относительности: учебников, докладов и статей, непрерывно росло. Этот поток работ особенно усилился в 1955 г., когда праздновался пятидесятилетний юбилей первых работ Эйнштейна по теории относительности, в тот самый год, когда все физика скорбили о его смерти.

В такой ситуации пришлось сразу же отбросить мысль о том, чтобы в новом, переработанном, издании отразить всю появившуюся к настоящему времени литературу по данной теме. Поэтому я решил сохранить характер книги, которая является своего рода историческим документом, и перепечатать старый текст в его первоначальном виде, снабдив его, однако, рядом примечаний. Эти примечания помещены в конце книги и касаются некоторых утверждений из основного текста. В них читатель найдет основные сведения о дальнейшем развитии теории относительности, а также изложение моей точки зрения на отдельные нерешенные вопросы.

В особенности в последнем из этих примечаний, посвященном единым теориям поля, я не скрываю от читателя своего скептицизма относительно попыток такого

рода, сделанных до сих пор, и относительно возможных шансов на успех подобных теорий.

-Эти проблемы тесно связаны с вопросом об области применимости понятия классического поля в приложении к атомным явлениям природы. Моя критика возможности решения этой проблемы на классическом пути, которая высказывалась в последнем разделе нервоначального текста, в результате выполненного в 1927 г. теоретико-познавательного анализа квантовой (волновой) механики стала еще более обоснованной.

С другой стороны, сам Эйнштейн до конца своей жизни надеялся найти общее решение этих проблем в рамках классической теории поля. Такое различие мнений отражает существование великой нерешенной проблемы — проблемы отношения теории относительности и квантовой теории. Эта проблема, вероятно, еще долго будет волновать физиков. В частности, пока еще совсем не ясна связь между общей теорией относительности и квантовой механикой.

Поскольку в последнем замечании я подчеркиваю различие во взглядах самого Эйнштейна, с одной стороны, и большинства физиков, включая меня, с другой стороны, на проблемы, выходящие за рамки специальной и общей теории относительности, я хотел бы закончить это предисловие примирительными замечаниями о месте теории относительности в развитии физики.

Существует точка зрения, согласно которой теория относительности знаменует собой конец «классической физики», т. е. физики в стиле Ньютона — Фарадея — Максвелла с ее «детерминистической» формой описания причинности в пространстве и времени, на смену которой пришла новая физика, описывающая законы природы квантовомеханическим образом. Эта точка зрения представляется мне лишь отчасти правильной и не вполне отражает то огромное влияние, которое Эйнштейн, создатель общей теории относительности, оказал на общий ход мышления современных физиков.

Благодаря своему эпистемологическому анализу следствий конечности скорости распространения света (и, вместе с ним, скорости всех сигналов), специальная теория относительности стала первым шагом на пути отказа от наивных наглядных представлений. В ней было покончено с представлением об эфире — гипотетической среде, вводимой ранее для описания распространения света. Это случилось не только потому, что такая среда оказалась ненаблюдаемой, но также и потому, что в качестве элемента математического формализма она оказалась лишней, так как нарушала присущие этому формализму теоретико-групповые свойства.

В общей теории относительности, благодаря расширению группы преобразований, Эйнштейну удалось избавиться от представления о выделенности инерциальных систем отсчета, так как это представление оказалось несовместимым с теоретико-групповыми свойствами теории. Формулировка квантовой механики в ее современном виде была бы невозможна без этого общего критического подхода, в котором предпочтение отдается концептуальному анализу соответствия между экспериментальными данными и математическими величинами в формализме теории перед наивными наглядными представлениями. Анализ следствий конечности кванта действия в квантовой теории, с присущей ей «дополнительностью», еще дальше уводит нас от наглядности. На этот раз в жертву рациональным обобщениям приносятся как понятие классического поля, так и понятие траектории частиц (электронов) в пространстве и времени. И снова от этих понятий отказались не только потому, что траектории ненаблюдаемы, но также и потому, что они стали лишними и нарушают симметрию, присущую общей группе преобразований, которая лежит в основе математического формализма теории.

Теорию относительности я рассматриваю как пример, показывающий, как фундаментальное научное открытие, иногда даже вопреки воле его автора, дает начало новым плодотворным направлениям, развитие которых происходит уже по их собственному пути.

Я признателен Институту фундаментальных исследований (Institute for Advanced Study) в Принстоне за предоставленную возможность во время моего пребывания там в начале 1956 г. написать дополнительные замечания к этой книге.

Я благодарен моим коллегам из Принстона, с которыми я обсуждал многие проблемы, отраженные в этих замечаниях.

Я искренне признателен доктору Джерарду Филду из Отделения математической физики Бирмингемского университета за его превосходную помощь в качестве переводчика.

Цюрих, 18 ноября 1956 г,