نقش پوانکاره و لورنتس در ابداع نسبیت - 3

واقعاً هم، اهمیت آزمایش مایکلسون فقط در چارچوب بحث‌های مربوط به نظریة الکترون بود، چرا که این آزمایش از دیدگاه نظریة الکترون با سایر آزمایش‌های کشیدگی اتر تفاوت اساسی داشت. لیکن انشتین دقیقاً خود را از مجموعة مفاهیم این نظریه جدا کرد، برای او آزمایش مایکلسون ـ مورلی تنها یکی از اندازه‌گیری‌های فراوانی بود که مشاهده ناپذیری حرکت زمین در اتر را نشان می‌دادند. اینکه این آزمایش‌ها نسبت به v/c از مرتبة اول بوده‌اند یا دوم، نقشی در ساخت نظریه نداشته است ـ تمام این آزمایش‌ها فقط شواهدیی بر عدم وجود اثر بوده اند.
البته همان طور که قبلا خاطر نشان کردیم، در تحول تاریخی نظریة الکترون تمایز بین آزمایش‌های مرتبه اول و مرتبه دوم اساسی بود. از این رو در مدت زمان 1895 تا 1905 مقالات بی‌شماری آزمایش مایکلسون ـ مورلی و انقباض لورنتس را بررسی می‌کردند. چنان‌که مطالعة «physics abstracts» این دوره نشان می‌دهد، در زمینة این مسائل آبراهام، زومرفلد، وین، بری‌لوئن کهن، هازن‌ئورل، لانژون، کوهل، گانز و سایرین فعالیت داشته‌اند. از این رو به نظر ما غیر محتمل می‌رسد که اینشتین پس از سال 1905 از این امر آگاهی یافته باشد.
نه تنها از نظر تاریخی بلکه از نظر منطقی هم آزمایش مایکلسون ـ مورلی آن آزمایش قاطعی نیست که مرز بین فیزیک کلاسیک و نظریة نسبیت را تعیین کند. چنانچه بخواهیم نظریة نسبیت را از تجربه به دست آوریم، آنگاه همان‌طور که روبرتسون (روبرتسون 1949) نشان داده است دو آزمایش دیگر نیز ضروری اند: آزمایش کندی ـ تورن‌دایک و آزمایش آیوس‌استیل‌ول (مثلا ر. ک. شوارتس 1968)؛ به دنبال اثبات انقباض طول توسط آزمایش مایکلسون ـ مورلی، این دو آزمایش ثابت بودن مقیاس‌ها در جهت عمود بر حرکت و نیز اتساع زمان را تعیین می‌کنند.) محال است بتوان به طریق «استقرایی» از آزمایش مایکلسون ـ مورلی به نظریة نسبیت رسید.
آزمایش مایکلسون ـ مورلی در جهان‌بینی فیزیک هم تحولی پدید نیاورده است، کمااینکه این آزمایش از طریق نظریة الکترون، صرفاً با اضافه کردن مرض انقباض لورنتس به طرز رضایت‌بخشی توضیح داده می‌شد. (لورنتس در سال 1274/1895 توضیح قانع‌کننده‌ای در چارچوب نظریة الکترون برای این آزمایش ارائه کرده بود). بدین ترتیب پوانکاره و لورنتس که هر دو از طرفداران اصلی نظریة الکترون بودند تا سال‌ها پس از پایه‌گذاری نظریة نسبیت نیز تحول در جهان‌بینی علم را نمی‌پذیرفتند. نقل‌قول‌های ذکرشده از لورنتس و نیز گزارشی از موسکوفسکی (موسکوفسکی 1922) دربارة سخنرانی مورخ 13 اکتبر 1910 پوانکاره دلالت بر این امر دارند: «پوانکاره از «مکانیک نوین» صحبت کرد... او گفت به نظر می‌رسد این انقلاب آنچه را که تا چندی پیش در جهان دانش مسلم‌ترین بود، تهدید می‌کند. یعنی اصول بنیادی مکانیک کلاسیک را که ما مدیون نیوتون هستیم. با این وصف در حال حاضر این انقلاب تنها یک شبح تهدید آمیز است، چه بخوبی ممکن است که دیر یا زود اصول دیر آزمودة دینامیک نیوتونی به عنوان فاتح از این مجادله سر بر آورند. وی در ادامة سخنان خود کراراً اظهار داشت که در برابر انبوه فرضیه‌هایی که بر روی هم انباشته شده‌اند، سرگیجه می‌گیرد، و برایش تنظیم آن‌ها در یک دستگاه، تا حد غیرممکن، مشکل می‌نماید».
مفاهیمی که کوهن (کوهن 1970) در اثر خود ساختار انقلاب‌های علمی پرداخته است در تحلیل آزمایش مایکلسون ـ مورلی سودمندند. نظریة الکترون از طریق «تحول علم متعارف» پیش‌رفت و در این روند، آزمایش مایکلسون ـ مورلی واقعاً یک تجربة قاطع بود، زیرا این آزمایش ایجاب می‌کرد انقباض لورنتس وارد شود، که همین‌طور هم شد. بدین ترتیب، تمام آزمایش‌ها به طرز رضایت‌بخشی توضیح داده می‌شدند، بدون آن‌که مفاهیم متداول تغییری کنند.
این نظریة نسبیت خاص اینشتین بود که انقلاب را پدید آورد ـ این نظریه به بخشی از مفاهیم فیزیکی فضا، زمان، اتر و الکترون محتوای جدید بخشید و بخشی دیگر را نامربوط یافت و قسمت‌هایی را هم به زمینه‌های دیگر تحقیقات فیزیک ارجاع کرد. ابتدا این نظریه چیزی بیش از آنچه را که نظریة متداول روشن می‌کرد توضیح نمی‌داد. به همین جهت است که طرفداران نظریة اتر توانستند اعتقاد خود را حتی تا چندین دهة دیگر حفظ کنند (شاید تاریخچة نظریة نسبیت، آن‌طور که ویتاکر ترسیمش می‌کند نیز بدین ترتیب توضیحی بیابد.)باید گفت ساده‌سازی عمیقی که نظام مفهومی جدیدی به ارمغان آورد، به تدریج روشن شد.