В начале прошлого века мысль о том, что при определенных условиях пространство может стать искривленным и его геометрические свойства будут описывать гравитационные явления, пришла в голову большом физику Альберту
Эйнштейну. Он вместе с интернациональной группой ученых создал новую теорию гравитации - общую теорию относительности, которая имеет дело с самыми разнообразными видами пространств и системами координат: прямоугольными, криволинейными, в покое и такими, движущихся с разной ускорением.
Закон всемирного тяготения прекрасно описывал, как падают яблоки с деревьев и как движутся планеты вокруг звезд. Однако он не объяснял, почему происходит падение предметов на земной поверхности и движение небесных тел. Было также совершенно не понятно, что же за неизвестное физическая среда передает гравитационное взаимодействие.
Ответ на этот вопрос пытались найти многие ученые. Одним из первых был выдающийся шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл, который в середине позапрошлого века разработал теорию электромагнитных явлений. Он обратил внимание на то, что ньютоновская формула всемирного тяготения очень похожа на закон Кулона для взаимодействия электрических зарядов от одного закона к другому можно перейти простой заменой масс тел, взаимодействующих на их электрические заряды и наоборот. При этом массы играют роль своеобразных «гравитационных зарядов», и Максвелл решил, что гравитация, подобно электромагнетизма, имеет полевую природу. Он представлял ее в виде особых натяжения (силовых линий) в пружноми гипотетической среде, заполняющей все пространство, - «эфире». Чем-то эта модель напоминает поле упругих сил, возникающих при деформированного растяжении или сжатия эластичного тела. Так в науку вошла идея о распределенный в пространстве гравитационное поле.
Во электромагнитным полем понимают вид материи, характеризующаяся совокупностью взаимосвязанных и взаимно оговариваемых друг друга электрического и магнитного полей. Электромагнитное поле отличается характерными для него электрическими и магнитными свойствами, доступными наблюдению. Силовое воздействие поля на электрические заряды и токи, которые находятся в поле, положено в основу определения основных векторных величин, которыми характеризуют поле напряженности электрического поля и магнитной индукции магнитного поля. Электромагнитное поле может самостоятельно существовать в виде электромагнитных волн в пустоте. Это свидетельствует о том, что оно является особой формой материи. Вместе электромагнитное поле имеет энергию и количество движения, то есть характеристики обычной формы материи. Количество движения электромагнитного поля, отнесенное к единице объема, определяют как частное от деления энергии поля в единице объема на скорость распространения электромагнитной волны в пустоте (вакууме).
В одних случаях электромагнитное поле распределены в пространстве непрерывно, в других - свидетельствует дискретную структуру, что проявляется в виде квантов излученного поля. Электромагнитное поле может превращаться в вещество, а вещество - в поле. Так, электрон и позитрон превращаются в два кванта электромагнитного излучения, а при исчезновении фотона возникает пара - электрон и позитрон. Преобразование поля в вещество, а вещества в поле соответствует превращению одного вида материи в другой. Пространство и время являются формами существования электромагнитного поля.
Предположение о сходстве природы гравитационных и электромагнитных сил стало особенно привлекательным после того, как точные опыты доказали, что по крайней мере часть массы физических тел имеет электромагнитное происхождение и содержится в электромагнитном поле, образуется вокруг заряженных частиц, из которых состоят тела. Разработки электромагнитной теории гравитации значительное внимание уделил знаменитый голландский физик-теоретик Хендрик Лоренц, создал вместе с Анри Пуанкаре и Альбертом Эйнштейном в начале двадцатого века теорию относительности. Некоторое время казалось, что его усилия близки к успеху, однако более тщательный анализ каждый раз обнаруживал в теории дефекты и противоречия. Неудачными оказались и все другие попытки свести гравитацию к электромагнетизма или найти какое-то объяснение всепроник-ном притяжению материальных тел. Трудно понять, почему все гравитационные заряды-массы имеют только один знак, ведь электричество бывает положительной и отрицательной. Ну а о свойствах эфирного среды приходилось делать столь невероятно фантастические и взаимоисключающие предположения, что становилось ясно: теория неправильная в своей первооснове.