Вы когда нибудь слышали о том, что самолёт развивает скорость в один или два маха? Я тоже об этом слышал и даже знал, что число Маха происходит от фамилии учёного, но долгое время я не подозревал, что этот человек был родом из Австро-Венгерской империи. Эрнст Мах своими опытами подтвердил тогда ещё спорный эффект Доплера. Кроме изучения проблем в области физики и их решений, он занимался также философскими вопросами. Маха называют одним из наиболее влиятельных представителей и даже сооснователем эмпириокритицизма. В области сенсорной физиологии он поставил важные опыты, посвящённые человеческому вестибулярному аппарату, порогам раздражения и оптическим иллюзиям (так называемые «полосы Маха»). В психологии его считают предтечей гештальтпсихологии и гештальт‑теории.

Эрнст Мах

Эрнст Вальдфрид Йозеф Венцель Мах (нем. Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach) — австрийский физик, сенсорный физиолог, философ и теоретик, а также один из первопроходцев только складывавшейся тогда истории науки. В честь него названо «число Маха», описывающее скорость тела по отношению к скорости звука. С 1873 года Мах был членом Леопольдины и Академии наук в Гёттингене; в 1890 году его избрали корреспондентом Баварской академии наук.

Происхождение и образование

Эрнст Мах, родившийся в 1838 году в Хрлице близ Брно и крещённый в Турасах (Туржаны), принадлежал к немецко‑моравской семье. Его мать Йозефа Ланхаус (1813—1869) и сестра Октавия также были родом из Хрлице.

Отец Иоганн Мах (1805–1879) являлся домашним учителем, а после приобретения усадьбы в Унтерзибенбрунне обеспечивал доход семьи как фермер. Другие предки по отцовской линии были мелкими земледельцами и ткачами. Линия матери состояла из церковных служителей, врачей, юристов и офицеров.

Школьное образование Эрнста Маха до 15 лет в основном ограничивалось обучением у родителей. В первые 10 лет жизни его учил исключительно отец. После того как в 1848 году Эрнст год посещал гимназию в Зайтенштеттене, он вновь вернулся к занятиям у отца, который одновременно наставлял его в сельскохозяйственных работах.

В это время Эрнст Мах также прошёл обучение художественной столярной работе — ремеслу, которое должно было подготовить его к планировавшейся эмиграции в Северную Америку. Однако по этой специальности он так и не работал. Самостоятельно он приобрёл естественнонаучные знания. В 1853 году Мах вернулся в Моравию и поступил в 6 класс пиаристской гимназии в Кромержиже, где спустя два года сдал экзамен на аттестат зрелости.

С 1855 года он изучал философию, математику и физику у Андреаса фон Эттингсгаузена и Августа Кунце в Венском университете; в 1859/1860 учебном году защитил у Эттингсгаузена диссертацию «Об электрических зарядах и индукции» и получил степень доктора философии.

1 августа 1867 года в Граце Эрнст Мах вступил в брак с круглой сиротой Людовикой Алоизией Каролиной Маруссиг, которая была младше него на 7 лет. У них родилось пятеро детей. 

Академическая карьера

В 1861 году Эрнст Мах прошёл хабилитацию в Венском университете и затем преподавал там как частный доцент без жалованья. Он претендовал на профессорскую кафедру своего заболевшего научного руководителя в Вене, но не получил назначения.

После этого в 1864 году Мах принял приглашение занять место профессора математики в Грацском университете; при этом он регулярно бывал в имении родителей, к тому времени переселившихся в Велики Слатник под Ново‑Место в Нижней Крайне (ныне территория Словении), где отец занимался разведением шелкопряда. Там Эрнст Мах преподавал в Граце до лета 1867 года.

К зимнему семестру 1867–1868 годов он получил приглашение в Карло‑Фердинандов университет в Праге, где одновременно стал директором Института физики. Через несколько лет, в 1872–1873 годах он был деканом философского факультета, а в 1879–1880 и 1883–1884 годах — ректором университета. На этот период пришлось языковое разделение Карлова университета (1882), по поводу которого немецко‑моравский Мах занял либеральную позицию.

В Праге возникли его классические труды в области физики, сенсорной психологии, историко‑критические работы и формулировки теории познания. Его часто называют сооснователем современного позитивизма и предтечей эмпириокритицизма. Эрнст Мах работал в Пражском университете до 1895 года.

Он поддерживал дружескую переписку с чешским физиком Августом Зайдлером (1849–1891). Политические взгляды и особенности характера Маха задержали его назначение в Венский университет на вновь созданную кафедру «философии, в частности истории индуктивных наук» на несколько лет. Эту профессорскую должность Мах занял лишь в 1895 году. Он работал там до перенесённого в 1898 году инсульта, а в 1901 году вышел в отставку.

Политическая позиция

Как показали споры вокруг разделения Карлова университета в Праге на чешское и немецкое отделения, Мах унаследовал из родительского дома глубоко либеральные и тяготеющие к гуманизму взгляды. В связи с этим конфликтом он констатировал «прискорбную ограниченность и страшный регресс, вызванные идеей национальности». Позднее он — для университетского преподавателя нетипично — обратился к социал‑демократии.

Возможно, этому способствовали либеральные взгляды семьи Маха. Его труды — особенно по теории познания — в России воспринимались не беспристрастно, поскольку некоторые сторонники Маха были политическими противниками Ленина. Эрнст Мах дружил с Виктором Адлером, председателем австрийских социал‑демократов. Итоги австрийских парламентских выборов 1897 года он прокомментировал так: «Венцы голосовали как простофили. Повсюду попы победили социал‑демократов». Ему приписывали мировоззрение, склонявшееся к атеизму или агностицизму.

Последние годы

После инсульта летом 1898 года силы Маха постепенно угасали. В 1913 году он переехал к своему старшему сыну, изобретателю Людвигу Маху, в Фатерштеттен под Мюнхеном. Там он скончался 19 февраля 1916 года.

В одном из некрологов Альберт Эйнштейн в 1916 году в Physikalische Zeitschrift писал о вкладе Маха в науку.

Наследие

Значительная часть научного наследия Эрнста Маха хранится в архиве Немецкого музея в Мюнхене. Там находятся переписка и публикации, а также 53 записные книжки и 942 фотопластины с записями физических опытов, которые в 1998 году были переданы Немецкому музею Фрайбургским институтом имени Эрнста Маха. Частичный архив из наследия Людвига Маха хранится в Философском отделе Университета Констанца.

Научные достижения

Ещё в 1872 году в ранней работе «История и корень закона сохранения работы» Мах затронул все важные темы, которые и составили его научную программу:
— значение и функция научных теорий;
— гносеологическое значение физиологии и сенсорной психологии для естественных наук;
— принцип «экономии мышления»;
— недостаточность ньютоновской механики;
— критика атомной теории, классической причинности и физикалистского редукционизма (прежде всего механицизма);
— критика материализма;
— критика «метафизических спекуляций»;
— метод исторического анализа.

Среди его учителей в области «физической физиологии» был медик Карл Людвиг. В Праге Мах начал заниматься вопросами теории познания и истории физики. 

Влияние и восприятие 

Эрнст Мах 6 раз номинировался на Нобелевскую премию по физике и 1 раз — по химии. Споры с его идеями, столь популярными и широко обсуждаемыми в начале XX века, велись в различных кругах. Макс Планк, к примеру, критиковал его эволюционно‑биологическую доктрину идей как метафизическую спекуляцию. Альберт Эйнштейн, подробно занимавшийся трудами Маха, в 1918 году сформулировал «принцип Маха». Влияние Маха испытали и Вольфганг Паули, и Вернер Гейзенберг. Маха внимательно изучали и марксисты: Ленин в книге «Материализм и эмпириокритицизм» подверг его философские идеи фундаментальной критике, усматривая в них солипсистские следствия, и полемизировал одновременно с Александром Богдановым, Павлом Юшкевичем, Владимиром Базаровым и Николаем Валентиновым, а также с их учителями Рихардом Авенариусом, которые, по мнению Ленина, пытались противопоставить диалектическому материализму «утончённый идеализм».

Наименования в память об Эрнсте Махе

В честь Маха появились такие термины, как узел Маха, конус Маха, число Маха, махметр, волна Маха, эффект полос Маха. В 1919 году в венском районе Леопольдштадт его именем была названа площадь Маха; в 1960 году этот участок именовали «улица Маха». Его имя носят открытая в 1972 году гимназия в городе Хар близ Мюнхена — рядом с местом его смерти, с 2004 года — гимназия в Хюрте, а также Фраунгоферовский институт кратковременной динамики — Институт имени Эрнста Маха (EMI) во Фрайбурге, Эфринген‑Кирхене и Кандерне. В 1970 году именем Эрнста Маха назвали лунный кратер, а 28 августа 1996 года — астероид (3949) Mach.
Чешская академия наук и искусств с 1996 года присуждает «Почётную медаль Эрнста Маха» по физике. Австрийская академия наук с 2003 года проводит «форум Эрнста Маха — науки в диалоге».

Прочие почести

С 1885 года Эрнст Мах — почётный член Пражского университетского певческого союза «Барден» (ныне — в Мюнхене), бывшей домовой корпорации Пражского университета. С 1938 по 1988 год на доме, где родился Мах (бывшем епископском замке), неоднократно устанавливалась мемориальная доска.