86希望再续温特图尔前缘、索末菲通信1908.1 第(2/3)分页
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引力场中变慢,引力红移和光的偏转,以及质能相当性对引力质量和惯性质量均成立)。一收到我讨论这一同题的论文的抽印本,我就会给您寄去一本。
十分尊敬您的
阿尔伯特·爱因斯坦”
在爱因斯坦回复了阿诺德·索末菲的这封信后,索末菲对爱因斯坦的工作以及他本人的科学能力给出了很高的评价,为此,爱因斯坦于1月14日又给索末菲回了一封信,谦虚的认为索末菲对自己的评价高了:
“非常尊敬的教授先生!
您的来信令我异常兴奋;以前从来没有一位物理学家对我既这样坦率同时又非常友好。所以,此信不得不先从对我个人的评论谈起。由于我发现了把相对性原理引入物理学这一幸运的思想,您(还有其他人)大大地过高估计了我的科学能力,高得都让我觉得有些不自在了。我并不想向您作自我批评;无论对什么事情来说,自我批评几乎没有什么好处,对他人也没有什么价值。不过我向您保证,如果我在慕尼黑而且有时间的话,我会去旁听您的讲座以便完善我的数学物理学方面的知识。”
接着,爱因斯坦回答了索末菲对目前的相对论能否彻底解决类似电子力学的问题,意即目前的狭义相对论是否已经成为完备的科学体系的询问,爱因斯坦的答复是否定的,他甚至怀疑起了与光速不变原理息息相关的麦克斯韦方程适用的普遍性问题:
“那么,先谈谈这个问题:我是否认为用相对论可以彻底解决例如电子力学这样的问题?
不,决非如此。而且我认为,一个物理学理论只有从基本的基础开始逐步建立起它的结构时,它方能令人满意。与例如玻尔兹曼把熵解释为概率以前的经典热力学相比,相对论理论并非更令人信服地和绝对地让人满意。如果迈克尔逊-莫雷实验没有使我们陷入最糟的令人尴尬的境地,那么也就没有人会把相对论看做是一个(半个)救星了。
此外,我认为,我们还远远不能为电的过程和力学过程提供令人满意的基本的基础。我之所以得出这个悲观的看法,主要是因为用一种直观的方法解释普朗克的辐射定律中的第二个普适常量的那些没有止境的、徒劳无益的努力。我甚至极为怀疑:坚持认为麦克斯韦方程对虚空空间普遍有效是否可能。”
关于信号速度能否超光速的问题也是爱因斯坦关注的一点,因为这依然涉及狭义相对论立论基础的光速不变原理,但上次给索末菲写信时爱因斯坦认为两人还不熟,也不知道索末菲是否有意更加深入的研究信号速度,因此他没好意思再向索末菲索要更进一步的信号速度研究成果:
“我对您在信号传播方面的研究非常感兴趣。但由于我不知道您将发表这一研究成果,上次给您写信时我就不认为向您索取有关它的进一步的报告是恰当的,因为要满足这样的要求恐怕会浪费您的时间。”
索末菲目前对狭义相对论兴趣很浓,因此,他在劝说彼得·保罗·科赫博士(Peter Paul Koch,1879年-1945年,慕尼黑大学实验物理学编外讲师和助理研究员)做验证狭义相对论质速关系的极隧射线实验,为此,爱因斯坦提醒索末菲约翰内斯·斯塔克在做类似的实验,并顺势向索末菲推荐起了自己的静电感应小机器的实验:
“您想说服您提到的那个人,科赫博士,去做极隧射线的实验,我很高兴。但是我要告诉您,约翰内斯·斯塔克先生有一次(大约半年以前)曾向我提到过他想办这件事;不过,他以后给我写过几封信再没有提起此事。
无论因为什么理由,如果科赫博士不想承担这项研究,我可以为他想到另一个我比较喜欢的实验项目。这是一个关于用于测量的静电起电机的实验,用这种设备能比用今天的静电计测出更小得多的电量。如果您有兴趣,我很愿为您提供有关这一问题的详细说明。”
讨论完实验问题,爱因斯坦又回答了索末菲关于质能方程的一个理论问题,即静止电子的能量是否完全是纯静电性的能量,爱因斯坦对没有静止质量带电刚体的动能表示疑惑:
“我是否认为静止电子的能量完全是纯静电性的能量呢?如果给一个自身没有质量的刚体提供电荷,那么,按照相对论理论,它需要一等于E静电/c2的质量。这一点与刚体的形状和电荷的分布方式无关。
但人们也不能设定一运动物体的能量等于它的电磁能量;相反,对自身没有质量的刚体必须赋予一惯性质量[注:1907年12月4日的总结狭义展望广义相对论论文《关于相对性原理和由此得出的结论》],因为它受到源于带电体的力的作用。
当然,下一事实不能令人满意,即我们不知道怎样定域那部分动能,事实上,不知道怎样对它作出一种直观的解释。我尚不十分清楚导致表述刚体概念的那种抽象是否已不再合适了,或者我们是否在这里面临着一个具有真正重要意义的疑难。”
目前来说可以把电子的质量当做静电能的质量,但爱因斯坦对这种电子