Бухерер, Альфред

Альфред Генрих Бухерер (нем. Alfred Heinrich Bucherer, 1863—1927) — немецкий физик-экспериментатор. Принимал активное участие в проверке и обсуждении теории относительности. Особую важность для развития физики имели проведенные им исследования зависимости массы электрона от скорости (1908), которые подтвердили релятивистскую формулу Лоренца в противовес альтернативной формуле Абрахама. Другие работы относятся к электронной теории, электрохимии, гравитации.

Член Американского физического общества (1921). В честь учёного названа улица (Alfred-Bucherer-Straße) в Бонне.

Биография

Родился в Кёльне в 1863 году. Учился с 1884 по 1899 сначала в Ганноверском университете, затем в американском университете Джонса Хопкинса, далее в Страсбургском университете, университете Лейпцига и Боннском университете. В Бонне он защитил в 1899 году диссертацию, после чего преподавал там до 1923 года (с 1912 года утверждён в звании профессора).

Научная деятельность

В 1903 году Бухерер опубликовал первую на немецком языке книгу, полностью основанную на символике векторного анализа. Проводил измерения заряда электрона.

Подобно Анри Пуанкаре (1895, 1900), Бухерер (1903b) верил в принцип относительности, то есть, все описания электродинамических эффектов должен содержать только относительные движения самих тел, а не эфира. Однако он пошел дальше Пуанкаре и, вслед за Альбертом Эйнштейном, отрицал физическое существование эфира. Правда, он не связывал отказ от эфира с относительностью пространства и времени.

На основе этих идей в 1906 году Бухерер разработал теорию, в которой проницательно предположил, что геометрия физического пространства отличается от евклидовой, хотя сформулировал эту гипотезу довольно расплывчато. В 1908 году Вальтер Ритц показал, что теория Бухерера приводит к неверным выводам в электродинамике.

В 1904 году Бухерер разработал оригинальную теорию электронов, в котором электроны сжимаются в направлении движения и расширяются в перпендикулярном направлении. Независимо от него очень похожую модель разработал в 1905 году Поль Ланжевен. Модель Бухерера-Ланжевена была альтернативой двум ранее выдвинутым электронным моделям:

• Хендрик Лоренц (1899), Анри Пуанкаре (1905, 1906) и Альберт Эйнштейн (1905), в которых электроны подвергаются сокращению длины без расширения в других направлениях.
• Модель Макса Абрахама, в которой размеры электрона неизменны, а принцип относительности не выполняется.

Все три модели предсказывали рост массы электрона, когда его скорость приближается к скорости света. Модель Бухерера-Ланжевена подверглась критике и была быстро отвергнута, так что экспериментаторы сосредоточились на выборе между теориями Абрахама и Лоренца-Эйнштейна. Вальтер Кауфман в своих опытах (1901—1905) полагал, что его эксперименты подтвердили модель Абрахама. Но в 1908 году Бухерер провёл свои опыты, и результаты, наоборот, подтвердили модель Лоренца-Эйнштейна и принцип относительности. В 1908 году Бухерер признал принцип относительности Эйнштейна. После некоторой полемики результаты Бухерера стали общепризнанными, и это сыграло значительную роль в принятии научным сообществом теории относительности.

Позже (1923, 1924), Бухерер в некоторых публикациях критиковал общую теорию относительности Эйнштейна. Позднее он снял свои возражения, признав, что неверно истолковал принцип эквивалентности Эйнштейна.