Նյութեր «Ideas and Opinions» գրքից
Սակայն եթե էլեկտրամագնիսական դաշտը կարող էր գոյություն ունենալ անկախ իր նյութական աղբյուրից, ապա էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունն այլևս չէր կարող բացատրվել որպես հեռազդեցություն։ Բայց եթե դա ճիշտ էր էլեկտրական դաշտի համար, չէր կարող հերքվել և գրավիտացիայի համար։ Ամենուրեք Նյուտոնի հեռազդեցությունը տեղի էր տալիս վերջավոր արագությամբ տարածվող դաշտերին։ Նյուտոնյան հիմքից մնացին միայն շարժման օրենքին ենթարկվող նյութական կետերը։ Բայց Ջ. Ջ. Թոմսոնը նկատեց, որ շարժման մեջ գտնվող լիցքավորված մարմինը, համաձայն Մաքսվելի տեսության, օժտված է մագնիսական դաշտով, որի էներգիան մարմնի վրա թողնում է ճիշտ նույն ազդեցությունը, ինչ կինետիկ էներգիայի աճը։ Եթե, այնուհետև, կինետիկ էներգիայի մի մասը ներկայացնում է դաշտի էներգիա, դա չի՛ կարող ճիշտ լինել նաև ամբողջ կինետիկ էներգիայի համար։ Միգուցե նյութի հիմնական հատկությունը՝ նրա իներցիան, կարելի է բացատրել դաշտի տեսության շրջանակներում։ Այս հարցը հանգեցնում էր դաշտի տեսության շրջանակներում մատերիայի մեկնաբանման խնդրին, որի լուծումը կտար նյութի ատոմական կառուցվածքի բացատրությունը։ Շուտով պարզ դարձավ, որ Մաքսվելի տեսությունը չի կարող իրագործել այսպիսի ծրագիր։ Այդ ժամանակից սկսած շատ գիտնականներ եռանդուն ձգտել են դաշտի տեսությունը լրացնել այնպիսի ընդհանրացմամբ, որը կընդգրկեր մատերիայի տեսությունը, բայց մինչ այժմ այդ ջանքերը չեն պսակվել հաջողությամբ։ Տեսություն կառուցելու համար բավարար չէ ունենալ նպատակի մասին պարզ պատկերացում։ Պետք է ունենալ նաև ճիշտ տեսանկյուն, որը բավականաչափ կսահմանափակեր հնարավորությունների անսահմանափակ բազմազանությունը։ Մինչ այժմ դա գտնված չէ, համապատասխանաբար դաշտի տեսությանը չի հաջողվել հիմք տրամադրել ամբողջ ֆիզիկայի համար։
Մի քանի տասնամյակ շարունակ ֆիզիկոսների մեծ մասը կառչել էր այն համոզմունքից, որ Մաքսվելի տեսության համար կարելի է գտնել մեխանիկական ենթակաոուցվածք։ Բայց նրանց ջանքերի անբավարար արդյունքները աստիճանաբար բերեցին դաշտի նոր հայեցակարգի ընդունման իբրև այլևս չպարզեցվող հիմքի, այլ խոսքերով ասած՝ ֆիզիկոսները հանձնվեցին, հրաժարվելով մեխանիկական հիմքի գաղափարից։
Այսպիսով, ֆիզիկոսները հարեցին դաշտի տեսության ծրագրին։ Բայց դա չէր կարող կոչվել հիմք, քանի որ ոչ ոք չէր կարող ասել՝ արդյո՞ք դաշտի որևէ հետևողական տեսություն երբևէ կկարողանար բացատրել մի կողմից՝ գրավիտացիան, մյուս կողմից՝ նյութի տարրական բաղադրիչները։ Իրերի այս վիճակում անհրաժեշտ էր համարել, որ նյութի մասնիկները ներկայացնում են Նյուտոնի շարժման օրենքներին ենթարկվող նյութական կետեր։ Սա հենց Լորենցի արածն էր էլեկտրոնի և շարժվող մարմինների հետ կապված էլեկտրամագնիսական երևույթների իր տեսությունը ստեղծելիս։
Այս էր այն հանգրվանը, որին հասել էր հիմնարար հայեցակարգը դարասկզբին։ Հսկայական առաջընթաց էր արվել նոր երևույթների մի ամբողջ խմբի տեսական խոր ըմբռնման և հասկացման մեջ, սակայն ֆիզիկայի միացյալ հիմքի հաստատումն իրականում թվում էր շատ հեռու։ Եվ այս իրավիճակը վատթարացել է հետագա զարգացումներով։ Ներկա դարաշրջանի ընթացքում զարգացումը բնութագրվել է երկու, իրարից էապես անկախ տեսական համակարգերով՝ հարաբերականության տեսությամբ և քվանտային տեսությամբ։ Այդ երկու համակարգերն իրար ուղղակիորեն չեն հակասում, սակայն, կարծես թե, քիչ ընդհանուր բան ունեն միացյալ մեկ տեսության մեջ ձուլվելու համար։ Պետք է համառոտ քննարկենք այս երկու համակարգերի հիմնական գաղափարները։
Հարաբերականության տեսությունը ծագեց այն ջանքերի արդյունքում, որոնք ուղղված էին ֆիզիկայի հիմքերը, ինչպես դրանք կային դարասկզբին, տրամաբանության տնտեսման նպատակով բարելավելուն։ Հարաբերականության այսպես կոչված հատուկ կամ սահմանափակ տեսությունը հիմնված է այն փաստի վրա, որ Մաքսվելի հավասարումները (և այսպիսով դատարկ տարածության մեջ լույսի տարածման օրենքը) վերածվում են նույն տեսքի հավասարումների, երբ ենթարկվում են Լորենցի ձևափոխությանը։ Մաքսվելի հավասարումների այս ձևական հատկությունը ամբողջանում է մեր բավականաչափ հաստատուն փորձնական իմացությամբ, որ ֆիզիկայի օրենքները նույնն են բոլոր իներցիալ համակարգերում։ Սրանից հետևում է այն եզրահանգումը, որ Լորենցի ձևափոխությունը՝ կիրառված տարածական և ժամանակային կոորդինատների նկատմամբ, պետք է պայմանավորի անցումը մի իներցիալ համակարգից ցանկացած այլի։ Սրան համապատասխան, հարաբերականության սահմանափակ տեսության բովանդակությունը կարելի է հանգեցնել մեկ նախադասության՝ բնության բոլոր օրենքները պետք է բավարարեն Լորենցի ձևափոխությունների նկատմամբ կովարիանտ լինելու պայմանին։ Այստեղից հետևում է, որ երկու հեռու պատահարների միաժամանակությունը ինվարիանտ հասկացություն չէ և որ պինդ մարմինների չափերն ու ժամացույցի արագությունը կախված են նրանց շարժման վիճակից։ Մեկ այլ հետևություն է Նյուտոնի շարժման օրենքի ձևափոխումը այն դեպքերին համապատասխանեցման նպատակով, երբ տրված մարմնի արագությունը փոքր չէ լույսի արագությունից։ Այստեղից հետևեց նաև զանգվածի և էներգիայի համարժեքությունը, երբ զանգվածի և էներգիայի պահպանման օրենքները դառնում են նույնը։ Այն բանից հետո, երբ ցույց տրվեց, որ միաժամանակությունը հարաբերական է և կախված է հաշվարկման համակարգից, ֆիզիկայի հիմքում հեռազդեցության մնալու հնարավորությունը անհետացավ, քանի որ այդ գաղափարը ենթադրում էր միաժամանակության բացարձակ լինելու հատկությունը (պետք է հնարավոր լինի նշել երկու փոխազդող նյութական կետերի տեղը, միևնույն պահին)։
Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը իր գոյության համար պարտական է այն փաստի բացատրության ջանքին, որը հայտնի էր Գալիլեոյի և Նյուտոնի ժամանակից, սակայն մինչ այժմ մնացել է առանց տեսական բացատրության, մարմնի իներցիան և կշիռը, լինելով բացարձակապես ինքնուրույն բաներ, չափվում են միևնույն հաստատունով՝ զանգվածով։ Այս համապատասխանությունից հետևում է, որ անհնար է փորձով պարզել՝ կոորդինատների տրված համակարգը արագացվու՞մ է, թե՝ շարժվում է ուղղագիծ և հավասարաչափ, սակայն դիտվող երևույթները գրավիտացիոն դաշտի հետևանք են (սա համարժեքության սկզբունքն է հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ)։ Այն ջարդում է իներցիալ համակարգի գաղափարը, քանի որ գրավիտացիան է խառնվում խաղի մեջ։ Պետք է այստեղ նշել, որ իներցիալ համակարգը գալիլեա-նյուտոնյան մեխանիկայի թույլ կետն է։ Դրա պատճառն այստեղ նախապես ենթադրվող ֆիզիկական տարածության այն խորհրդավոր հատկությունն է, ըստ որի գոյություն ունի կոորդինատների մի տեսակ համակարգ, որի համար իներցիայի և նյուտոնյան շարժման օրենքը գործում է։
Այս դժվարությունները կարելի է շրջանցել հետևյալ կանխադրույթի օգնությամբ՝ բնության օրենքները կարելի է ձևակերպել այնպես, որ նրանց տեսքը նույնը լինի կոորդինատների համակարգերում շարժման ցանկացած վիճակների համար։ Սրա իրականացումը ընդհանուր հարաբերականության տեսության նպատակն է։ Մյուս կողմից, այսպես սահմանափակված տեսությունից ստանում ենք ժամանակա-տարածական կոնտինուումի մեջ ռիմանյան մետրիկայի գոյությունը, որը, համաձայն համարժեքության սկզբունքի, բացատրում է և՛ գրավիտացիոն դաշտը, և՛ տարածության մետրիկական հատկությունները։ Ենթադրելով, որ գրավիտացիոն դաշտի հավասարումները երկրորդ կարգի դիֆերենցիալ հավասարումներ են, պարզ կերպով ստացվում է դաշտի օրենքը։