Текст книги "Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие)"

Автор книги: Борис Кузнецов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 46 страниц)

Осенью 1915 г. Эйнштейн вырвался в Швейцарию, где жила Милева Марич и его дети, с которыми Эйнштейн хотел повидаться. Вместе со своим цюрихским другом Цангером он посетил жившего тогда в Швейцарии в Вевс Ромена Роллана. Эта встреча позволила Эйнштейну узнать, что во всех воюющих государствах существуют группы противников войны. Беседа с Ролланом произвела на него сильное впечатление. Эйнштейн почувствовал себя участником интернационального содружества, противостоявшего шовинистическому угару.

Ромен Роллан записал в своем дневнике:

"После обеда мы все время сидели на террасе отеля, выходящей в сад, где рои пчел вились над медоносным цветущим плющом. Эйнштейн еще молод, невысокого роста, лицо у него крупное и длинное. Волосы густые, слегка вьющиеся, сухие, очень черные, с проседью. Лоб

169

высокий, рот очень маленький, нос несколько большой и толстозатый, губы пухлые. Усы коротко подстрижены, щеки полные. Он говорит по-французски, подчас затрудняясь и вставляя немецкие слова. Эйнштейн очень живой, очень часто смеется. Порой излагает самые глубокие мысли в юмористической форме. Эйнштейн свободно излагает свои мысли о Германии своем втором или даже первом отечестве. Ни один другой немец не говорил бы так свободно. И каждый на его месте страдал бы от духовной изоляции в течение этого ужасного года. Но Эйнштейн – нет. Он смеется. Он нашел способ продолжать научную деятельность. Речь идет о знаменитой теории относительности, о которой я не имел представления, а Эйнштейн о ней не упоминал. Но Цангер сказал мне на ухо: "Это величайшая со времен Ньютона духовная революция". Я спросил Эйнштейна, делится ли он своими мыслями с немецкими друзьями. Он ответил, что избегает этого и склонен пользоваться сократовским методом последовательных вопросов, приводящих к идейной встряске собеседников. "Но людям это не очень нравится", – добавил Эйнштейн" [7].

7 Seelig, 250-251.

Впоследствии, в 1926 г., когда отмечалось 60-летие Ромена Роллана, Эйнштейн писал о встрече в 1915 г.:

"Один-единственный раз я видел Вас своими глазами; Вы были тогда под свежим впечатлением разразившейся европейской катастрофы: одинокий мечтатель среди разъяренной толпы, понимающий происходящее, страдающий с людьми, страдающий из-за невозможности раскрыть им глаза и избавить их от горя. Вас никогда не удовлетворяло воздействие Вашего высокого искусства на избранные умы. Вы стремились помочь всем человеческим существам, которые испытывают так много страданий от того, что создано самими людьми. Темные страсти толкнули грубые, подчипепные государствам толпы к взаимному истреблению. Ослепленные, эти толпы бросаются друг на друга, мучают друг друга и делают это в общем без внутренних сомнений. Но есть люди – их немного, – которые не увлечены грубыми чувствами толпы, не подвержены грубым страстям и крепко держатся за идеал человеческой любви. Они несут тяжелый крест. Этих людей изгоняют из их среды, обращаются с ними как с

170

отверженными, если они не присоединяются к тому, против чего возмущается их сознание, и не будут трусливо молчать о том, что видят и чувствуют. Вы, высокочтимый мэтр, никогда не молчали. Вы страдали, боролись, и Ваша великая душа утешала людей. В это время, столь постыдное для нас, европейцев, стало очевидным, что мощь познающей мысли не защищает от малодушия и варварских чувств. Я верю, что благородные убеждения людей вырастают в академиях и в университетах не в большей степени, чем в мастерских, в среде рабочих – неизвестных, молчаливых людей из народа. Сегодня Вас приветствует содружество тех, для кого Вы являетесь сияющим идеалом, содружество одиноких людей, обладающих иммунитетом против эпидемий ненависти и стремящихся к прекращению войн как к первой задаче морального выздоровления человечества..." [8]

8 Seelig, 352-353.

Письмо показывает, как глубоко запечатлелись в душе Эйнштейна наблюдения и настроения 1915 г.: культивировавшееся моральное озверение, надежда на "рабочих – неизвестных, молчаливых людей из народа", позиция академической среды, интеллектуальный уровень которой не мог помешать малодушию, расовым предрассудкам и угару шовинизма.

Растлевающее влияние последнего все больше сказывалось в окружавших Эйнштейна академических кругах. Эйнштейн прочитал письмо группы немецких физиков, в котором рекомендовалось не ссылаться на работы английских ученых, превозносилась глубина немецкой науки по сравнению с поверхностными теориями англичан и французов. Подобные эксцессы пангерманизма заставляли Эйнштейна искать общества людей, сохранивших разум и совесть. Он все чаще ходил к своему двоюродному дяде Рудольфу Эйнштейну, жившему в Берлине с дочерью Эльзой. Эльза, которую Эйнштейн знал с детства, развелась с мужем и вместе с двумя дочерьми поселилась в Берлине у отца. Это была очень привлекательная, еще молодая женщина с мягкими манерами, с большим юмором и множеством черт и склонностей, общих для нее и для Эйнштейна. Позже, в 1919 г., Эйнштейн, получив развод, женился на Эльзе.

171

Наступил 1917 год. Осенью великие исторические события поставили перед многими учеными вопросы, которых раньше они не задавали себе: с кем они, как они относятся к новому общественному строю, как они представляют себе будущее человечества?

В среде европейской интеллигенции происходило политическое размежевание, все становилось отчетливым, исторический момент требовал ясной позиции. Для Эйнштейна не было вопроса, принять или не принять Октябрьскую революцию. Он увидел в ней начало преобразования общества на основе разума и пауки. Эйнштейн говорил о Ленине: "Люди этого типа хранители и реставраторы совести человечества" [9].

9 Seelig, 319.

Общая теория относительности

В 1919 г. девятилетний сын Эйнштейна Эдуард спросил отца "Папа, почему, собственно, ты так знаменит?" Эйнштейн рассмеялся, потом серьезно объяснил: "Видишь ли, когда слепой жук ползет по поверхности шара, он не замечает, что пройденный им путь изогнут, мне же посчастливилось заметить это".

Л. Инфелъд

Внутренний и основной поток деятельности Эйнштейна и основное содержание его жизни после появления специальной теории относительности заключались в поисках более общей теории. Как мы видели, Эйнштейн считал искусственным выделение равномерно и прямолинейно движущихся систем из числа других систем. В равномерно и прямолинейно движущихся системах механические процессы происходят единообразно и не зависят от движения системы. В системах, движущихся с ускорением, механические процессы происходят неединообразно, они зависят от ускорения, ускорение вызывает в этих системах силы инерции, которые нельзя объяснить взаимодействием сил и которые свидетельствуют о движении системы, придавая этому движению абсолютный характер. Поэтому принцип относительности Галилея – Ньютона применим только к системам, движущимся прямолинейно и равномерно.

Специальная теория относительности утверждает, что в инерциальных системах не только механические, но и все физические процессы происходят единообразно. Но дело по-прежнему ограничивается инерциальными системами. Ускорение вызывает нарушение единообразного хода процессов в системе и демонстрирует свой абсолютный смысл. Можно ли представить события в ускоренных системах не нарушающими принципа относительности, т.е. не дающими абсолютных критериев движения? Можно ли обобщить принцип относительности, полностью доказанный для инерциальных систем, на ускоренные системы?

173

Положительный ответ был подсказан одной закономерностью, известной с XVII в.

Все тела обладают инерцией, все они оказывают сопротивление воздействующим на них силовым полям. Мера сопротивления называется инертной массой тела. Далее, тела обладают как бы восприимчивостью по отношению к силовым полям; например, электрически заряженные тела восприимчивы к электрическим полям, на них в той или иной мере действуют электрические силы притяжения и отталкивания. Мера "восприимчивости" называется зарядом тела. В отношении электрических сил тела обладают восприимчивостью, т.е. зарядом, не пропорциональным массе. Тело может обладать большой массой и незначительным электрическим зарядом, и наоборот. Тело, обладающее массой, может вообще не обладать электрическим зарядом.

Но есть поля, по отношению к которым восприимчивость тела всегда пропорциональна его массе. Это поля тяготения, гравитационные поля. Все тела в природе испытывают притяжение к другим телам. Во всех случаях "восприимчивость" тела к полю тяготения (ее можно назвать гравитационным зарядом или гравитационной массой) пропорциональна сопротивлению тела – его инертной массе. Чем массивнее тело, чем труднее изменить его скорость, чем больше его инертная масса, тем оно тяжелее, тем в большей степени на него действует притяжение к другому телу. Поэтому все тела независимо от их инертной массы испытывают одно и то же ускорение в данном гравитационном поле и падают вблизи поверхности Земли с одной и той же высоты с одной и той же скоростью (если не учитывать сопротивление воздуха).

Когда система тел приобретает ускорение, входящие г нее тела сопротивляются ускорению пропорционально их инертным массам. Это сопротивление выражается в толчке в сторону, противоположную ускорению системы. Такой толчок, иначе говоря – ускорение, направленное в сторону, противоположную ходу поезда, испытывают пассажиры, когда поезд ускоряет свой ход. Этот толчок приписывают силам инерции, пропорциональным инертной массе тела. Ускорение, вызванное гравитационным полем, пропорционально тяжелой массе. Поскольку те и другие массы пропорциональны, мы не сможем узнать, чем вызваны наблюдаемые ускорения тел, входящих в систему: ее ускорением или же полем тяготения.

174

Эйнштейн иллюстрировал указанную эквивалентность примером кабины лифта, движущейся с ускорением в пространстве, свободном от поля тяготения, и неподвижной кабины, находящейся в поле тяготения. Эти кабины противостоят ньютоновому ведру, демонстрирующему абсолютный характер ускорений. Представим себе, говорит Эйнштейн, кабину лифта, неподвижную, подвешенную на канате в поле тяготения, например в поле тяготения Земли. В кабине стоят люди, они испытывают давление на свои подошвы и приписывают это давление своему весу. Теперь представим себе кабину, не испытывающую действия сил тяготения, но уносящуюся с ускорением, противоположным по направлению тем силам, которые действовали на кабину в первом случае. Ускорение кабины вызовет в пей процессы, не отличающиеся от процессов, вызванных в первом случае тяготением. Силы инерции прижмут к полу подошвы находящихся в кабине людей, натянут веревку, на которой подвешена гиря, и т.д.

Никто не сможет сказать, что является причиной процессов, происходящих в кабине: ее ускоренное движение или действующие на нее силы тяготения. Этот пример иллюстрирует принцип эквивалентности. Так Эйнштейн назвал неразличимость динамических эффектов ускорения и тяготения. Из принципа эквивалентности следует, что ускоренное движение не имеет абсолютного критерия: внутренние эффекты, вызванные ускорением, можно приписать тяготению.

Чтобы распространить на ускоренные движения найденную в 1905 г. специальную теорию относительности, нужно было показать, что за счет тяготения могут быть отнесены не только динамические эффекты движения, но и оптические явления. Речь идет о следующем. Представим себе, что кабину лифта пересекает поперечный луч света. Он входит в одно окошечко и выходит в другое. Если кабина движется с ускорением, луч сдвинется в сторону, обратную движению кабины. Если же кабина неподвижна и находится в поле тяготения, то свет не сдвинется и продемонстрирует различие между физическими эффектами ускорения и тяготения и абсолютный характер ускоренного движения. Это произойдет, если свет не обла

175

дает гравитационной массой. Но если свет обладает гравитационной массой, иными словами, если он подвержен действию поля тяготения, то под действием этих сил он испытывает ускорение. Чтобы допустить такое ускорение, нужно отказаться от основной посылки специальной теории относительности – постоянства скорости света Эйнштейн сделал это. Он ограничил специальную теорию относительности – принцип постоянства скорости света – областями, где гравитационными силами можно пренебречь. Зато он распространил принцип относительности, лежащий в основе специальной теории, на все движущиеся системы. Вывод о тяжести света, о наличии у света гравитационной массы можно было проверить наблюдением. Мы вскоре увидим, как это было сделано. Сейчас коснемся другого – соотношения "внешнего оправдания" и "внутреннего совершенства" общей теории относительности.

Исходные идеи этой теории были выведены из очень общих посылок – из пропорциональности инертной и тяжелой масс. В классической механике эта пропорциональность была необъяснимой особенностью гравитационных полей ведь в случае других полей, например электрических, такой пропорциональности нет. Общая теория относительности включила указанную пропорциональность в систему связанных друг с другом закономерностей, в единую каузальную схему мироздания. Тем самым картина мира приблизилась к "внутреннему совершенству". Такую же роль сыграла ликвидация произвольного для "классического идеала" ограничения относительности инерциальными системами. В части "внешнего оправдания" она столкнулась, сначала теоретически, а потом и реально, с новым фактом – тяжестью света. Этот факт означал, что не только механические, но и оптические процессы в движущихся с ускорением системах подчиняются принципу относительности. Отсюда следует, что обобщению подвергается не классический принцип относительности, а теория, найденная Эйнштейном в 1905 г., что на все движения распространяются парадоксальные пространственно-временные соотношения.

Принцип эквивалентности сам по себе еще не приводит к относительности ускоренных движений в значительных пространственных областях. Вернемся к двум кабинам, из которых одна находится в поле тяготения и не

176

подвижна, а другая движется с ускорением. Подвесим два груза на нитях к потолку первой кабины. Силы тяготения направлены к центру Земли; эти направления пересекаются в центре Земли, и поэтому грузы натягивают нити, строго говоря, не параллельно. Если мы подвесим грузы к потолку второй, ускоренно движущейся кабины, силы инерции натянут нити строго параллельно. В маленьких кабинах различие неощутимо, но оно достаточно, чтобы взять под сомнение эквивалентность тяготения и инерции для сколько-нибудь больших областей.

Все же Эйнштейну удалось доказать относительность ускоренных движений. Для этого он отождествлял тяготение с искривлением пространства-времени. Представим себе график, на котором по одной оси отложены пройденные телом расстояния в сантиметрах, а по другой, перпендикулярной первой, отложено прошедшее время в секундах. Если тело движется по инерции, то его движение будет на таком пространственно-временном графике изображаться прямой линией; если тело движется с ускорением – движение будет изображено кривой. Если все тела, включая световые кванты, искривляют в поле тяготения свои мировые линии, если искривляются все мировые линии, мы можем говорить об искривлении пространства-времени в целом.

Что это значит, выяснится после того, как мы приведем пример искривления двумерного пространства – некой поверхности.

Начертим на плоскости прямые, образующие треугольники. Измеряя суммы углов в этих треугольниках, мы неожиданно обнаруживаем, что в одной области эти суммы не равны двум прямым углам. Нам приходит в голову, что в этих областях пространство стало неевклидовым. Такое предположение нетрудно сделать наглядным; в указанных областях плоскость искривилась, стала кривой поверхностью, а на кривых поверхностях сумма углов треугольника не равна двум прямым углам. Гораздо труднее представить себе искривление трехмерного пространства или четырехмерного пространства-времени. Но мы можем это сделать, не связывая с кривизной пространства-времени ничего другого, кроме искривления всех мировых липий. Поскольку тяготение искривляет четырехмерные мировые линии всех без исключения тел, мы можем считать тяготение искривлением самого пространства-вре

177

мени. В такой теории тяготения, или, что то же самое, в общей теории относительности Эйнштейна, определить, какая сила тяготения воздействует в данной точке пространства, в данный момент времени на единичную массу, это значит определить, какова кривизна пространства-времени в данной мировой точке, т.е. в данной пространственной точке, в данный момент времени. Если пространство-время в данной области не искривлено (поле тяготения пренебрежимо мало), мировая линия частицы будет прямой, т.е. частица движется прямолинейно и равномерно. Если действует гравитационное ноле (пространство-время искривлено), частица будет иметь здесь искривленную мировую линию.

Из общей теории относительности вытекает новое представление о Вселенной, новая космология. Эйнштейн рассматривал гравитационные поля различных тел как искривления пространства-времени в областях, окружающих эти тела. Тела, находящиеся на земной поверхности, вызывают небольшие искривления. Земля, искривляя пространство-время, заставляет Луну двигаться с ускорением. Солнце искривляет пространство-время, так что мировые линии планет кривые. Но помимо этого, быть может, пространство в целом, все мировое пространство отличается определенной кривизной?

Смысл понятия общей кривизны пространства можно пояснить аналогией с общей кривизной некоторого двумерного пространства, например с поверхностью нашей Земли. Путешествуя по этой поверхности, мы встречаем отдельные искривления – пригорки, холмы, горы; но наряду с ними мы знаем о кривизне поверхности Земли в целом, о том, что все это двумерное пространство является сферической поверхностью. Теперь возьмем четырехмерное пространство-время, т.е. совокупность мировых линий всех тел природы. Эти мировые линии сильнее искривляются вблизи центров тяготения. Но не обладают ли они в целом некоторой общей кривизной? Предпримем, по аналогии с путешествием по поверхности земного шара, путешествие по всему мировому пространству. Мировая линия, изображающая наше путешествие, будет кривой на некоторых участках, там, где мы пересекаем гравитационные поля планет, звезд и т.д. Планета вызывает небольшое искривление мировой линии, звезда большее. Путешествуя в мировом пространстве, мы попадаем в

178

межгалактическую область, где тяготение незначительно и мировая линия выпрямляется. Затем она снова проходит через ряд четырехмерных пригорков и гор – новую галактику. Но существует ли здесь общая кривизна Вселенной в целом, аналогичная общей кривизне двумерной поверхности Земли? Двигаясь по кратчайшему пути между двумя точками поверхности Земли, т.е. по дуге меридиана или экватора, мы в конце концов опишем окружность и попадем в исходную точку. Соответственно, если мир в целом обладает кривизной, то мы вернемся в исходную мировую точку.

Такое предположение Эйнштейн отбросил. В самом деле, вернуться в исходную мировую точку – это значит покинуть некий географический пункт, скажем, в полдень 14 июля 1971 г. и через триллионы лет, обойдя Вселенную, вернуться в этот пункт опять же в полдень 14 июля 1971 г. Это невозможно, кривизна пространства-времени, замыкающая мировую линию в этой же мировой точке, не может существовать.

Эйнштейн предположил, что искривлено только пространство, а время не искривлено. Поэтому, отправившись из данного географического пункта по кратчайшему пути в путешествие по Вселенной, мы опишем замкнутую пространственную траекторию и вернемся в тот же пункт в иное время, скажем, в квадриллионном году нашей эры. Значит, мировое пространство конечно (в том же смысле, в каком конечно двумерное пространство – поверхность нашей Земли), а время бесконечно. Мы можем найти по аналогии двумерное пространство – поверхность, кривую и конечную в одном измерении, но прямую и бесконечную в другом измерении. Такова поверхность цилиндра.

Если мы проведем (по кратчайшему пути) линию вокруг цилиндра бесконечной длины, мы вернемся в ту же точку. Если мы проведем черту вдоль цилиндра, она будет прямой и бесконечной. Исходя из этой аналогии, гипотеза Эйнштейна об искривленном мировом пространстве и неискривленном времени была названа гипотезой цилиндрического мира.

В 1922 г. А. А. Фридман высказал предположение о том, что кривизна мирового пространства в целом меняется с течением времени. По-видимому, Вселенная расширяется. Это предположение подтверждается некоторыми астрономическими наблюдениями.

Подтверждение теории относительности

Не действуют ли тела на свет на расстоянии и не изгибают ли этим действием его лучей?

Ньютон

Идея гравитационной массы света и соответственного искривления светового луча под действием тяжелого тела – в его гравитационном поле напоминает помещенный вопрос из "Оптики" Ньютона. Но аналогия здесь чисто внешняя [1]. Ньютон имеет в виду объясняющее дифракцию отталкивание света от тел, притом не зависящее от их массы. Высказанная в эпиграфе к главе "Фотоны" ньютонова формулировка корпускулярной теории света близка по существу к идее Эйнштейна – идея фотонов в некоторой степени возвращается к взглядам Ньютона. Но идея искривления лучей в искривленном пространстве-времени не имеет таких прецедентов.

Она не имеет и непосредственных экспериментальных истоков и входит в число открытий, подобных открытию Леверрье или включению еще не найденных элементов в таблицу Менделеева: в них теоретический расчет предшествует экспериментальному доказательству. Для Эйнштейна существование таких открытий было неопровержимым аргументом против любой – последовательной или непоследовательной – формы агностицизма, включая новейший позитивизм [2]. Генезис идеи искривления лучей в поле тяготения хорошо иллюстрирует эйнштейновскую схему "внутреннего совершенства" и "внешнего оправдания". Указанная идея возникла примерно следующим образом.

1 См. примечание С. И. Вавилова к этому месту из "Оптики": (Ньютон И. Оптика. Перев. С. И. Вавилова, изд. 2. М., 1954, с. 355).

2 Эйнштейн, 4, 298.

180

Специальная теория относительности покончила с эфиром как абсолютным телом отсчета и с абсолютным (т.е. независимым от пространственной системы отсчета) временем. Вслед за мгновенным дальнодействием Ньютона рухнула и следующая опора абсолютной одновременности – возможность синхронизации событий с учетом скорости движущихся систем относительно неподвижного эфира. Но вместо бесконечного неподвижного эфира осталось бесконечное пустое пространство, которое участвует в наблюдаемых процессах, ускоренное движение в пустом пространстве вызывает динамические эффекты, силы инерции. Такое представление противоречит "классическому идеалу" картине мира, в которой нет ничего, кроме движения и взаимодействия материальных тел. Эйнштейн ищет пути для устранения абсолютного движения, нарушающего каузальную гармонию бытия. Он находит этот путь, пытаясь устранить также не имеющее каузального объяснения совпадение гравитационных и инертных масс тел. Но чтобы пойти по этому пути, необходимо допустить наличие гравитационной массы света. Эйнштейн предполагает ее существование отнюдь не под давлением конкретного экспериментального результата. Он исходит из общей идеи, вытекающей из всей совокупности данных эксперимента и практики. В этом смысле общая теория относительности отличается от специальной теории, также исходившей из общих посылок, но подготовленной результатами опыта Майкельсона.

Отсюда различие в резонансе двух теорий Эйнштейна. Специальная теория объяснила уже известные факты, и ее ореол зависел от общности и естественности объяснения по сравнению с ранее выдвинутыми концепциями. "Внешнее оправдание" специальной теории было исходным фактом, оно не могло поразить современников. Напротив, общая теория первоначально обладала высоким и бесспорным "внутренним совершенством", и поразительным было наблюдение, в котором она обрела "внешнее оправдание". Такое наблюдение показало, помимо прочего, что рациональная мысль, исходящая из гармонии и познаваемости мира, приводит к достоверному представлению о действительности.

181

В самом начале 1917 г. известный английский астроном и физик Артур Эддингтон высказал очень важную для развития теории относительности мысль о возможности проверить непосредственным наблюдением, обладает ли свет гравитационной массой. Эддингтон принадлежал к числу наиболее активных участников разработки и популяризации идей Эйнштейна. Сохранился рассказ об одном забавном разговоре. Как-то некий собеседник сказал Эддингтону, что он входит в число трех ученых, действительно понимающих смысл теории относительности, и, заметив на лице ученого некоторое смущенное недоумение, стал уверять его, что это действительно так: "Нет, – ответил Эддингтон, – я просто спрашиваю себя, кого вы считаете третьим?.."

Эддингтон отличался удивительной – иные говорили, чрезмерной – научной фантазией и изобретательностью. На этот раз она привела к идее астрономических наблюдений, оказавших очень большое влияние на судьбу теории относительности. Если свет обладает гравитационной массой, т.е. весом, он неизбежно отклонится в сторону тяжелого тела, проходя мимо этого тела так же, как летящий над Землей снаряд отклоняется в сторону Земли и в конце концов падает на ее поверхность. Световой луч не упадет на Землю. Из теории тяготения Эйнштейна вытекает, что, проходя возле Земли, он отклонится в сторону (т.е. в сущности будет падать на Землю) так, что это останется незаметным. Луч отклонится в течение секунды (т.е. на пути, равном 300 000 километров) всего на 10 метров. Но, проходя возле более тяжелого тела, т.е. испытывая большее воздействие гравитационных сил, луч отклонится в большей степени. Вблизи Солнца отклонение будет в 27 раз большим, чем вблизи Земли. Если луч звезды, прежде чем попасть на Землю, пройдет вблизи Солнца, он отклонится, и на фотографии звездного неба изображение этой звезды окажется смещенным по сравнению с фотографией, сделанной в отсутствие Солнца в наблюдаемой части небосвода. Но когда Солнце на небе, звезды, в особенности близкие к его диску, нельзя ни увидеть, ни сфотографировать. Поэтому нужно фотографировать звезды, видимые вблизи диска Солнца (т.е. звезды, лучи которых проходят возле Солнца) во время солнечного затмения. Нужно было выбрать такое затмение, когда Солнце находится на пути лучей ярких звезд.

182

Именно такое затмение должно было произойти 29 мая 1919 г. Эддингтон начал подготавливать экспедицию в районы, где это затмение должно было быть полным. Решили послать две экспедиции: одну на остров Принчипе в Гвинейском заливе, другую в деревню Собраль в Бразилии.

Приехав в Бразилию, английская астрономическая экспедиция была встречена заметкой в бразильской газете, очень характерной для первого послевоенного года Газета писала: "Вместо того чтобы пытаться подтвердить немецкую теорию, члены экспедиции, находящиеся в столь близких отношениях с небом, позаботились бы лучше о дожде для этой страдающей от засухи страны" [3].

3 Frank, 138,

С дождями встретилась другая экспедиция, приехавшая в Гвинею (в пей участвовал сам Эддингтон). В день затмения с утра небо затянуло облаками, сквозь них едва просвечивало Солнце. Корона Солнца была заметна, но о фотографировании звезд нечего было и думать.

Незадолго до окончания полной фазы затмения облака рассеялись. Были засняты звезды, сиявшие вблизи короны. Когда фотографию сопоставили с другой, снятой в отсутствие Солнца на пути лучей звезд, было зарегистрировано смещение, предсказанное в общем теорией Эйнштейна. Над деревней Собраль в этот день небо было безоблачным. Во время затмения было сделано много фотографий. Когда снимки сопоставили с контрольными, сделанными в отсутствие Солнца, астрономов постигло разочарование: результаты расходились с результатами гвинейской экспедиции и с теоретическим прогнозом. Но вскоре выяснилось, что это случайность: Солнце нагрело приборы и вызвало искажение снимков. На тех фотографиях, которые не пострадали от такого искажения, смещение звезд соответствовало теории Эйнштейна. Эйнштейн узнал о результатах экспедиции Эддингтона в сентябре 1919 г. Лоренц сообщил ему телеграммой, что общую теорию относительности можно считать подтвержденной. Эйнштейн написал об этом матери. Открытка Эйнштейна, адресованная матери, начинается словами: "Радостные новости сегодня! Лоренц телеграфировал мне, что английская экспедиция доказала отклонение лучей света вблизи Солнца". Однако сообщение Эйнштейна было, по-видимому продиктовано желанием обрадовать мать. Для пего самого, как мы скоро увидим, результаты экспедиции Эддингтона не казались чем-то значительным.

183

Вскоре Эддингтон сделал доклад о результатах экспедиций в Гвинею и Бразилию на совместном заседании Королевского общества и Астрономического общества в Лондоне. Президент Королевского общества Дж. Дж. Томсон во вступительной речи сказал: "Это – открытие не отдаленного острова, а целого континента новых научных идей. Это величайшее открытие со времен Ньютона" [4].

Отчет Эддингтона и высказывания ученых стали сенсацией, распространившейся по всему миру. Люди чувствовали, что произошло какое-то грандиозное событие в науке. Такие термины, как "кривизна пространства", "ограниченность пространства", "тяжесть света" – были у всех на устах, хотя понимали их немногие. Дж. Дж. Томсон говорил: "Я должен признать, что никому еще не удалось выразить ясным языком, что в действительности представляет собой теория Эйнштейна". Он утверждал, что многие ученые оказались неспособными уяснить ее действительный смысл [5]. Вопреки поговорке и соответственно обычной практике непонимание теории считали аргументом против нее. Особенно сильные возражения вызывала идея конечной Вселенной.

Нужно сказать, что различие между идеей границ пространства и мыслью о конечном радиусе замыкающихся траекторий движущихся тел и световых лучей не было тогда достаточно уяснено. В одной американской газете высказывалось характерное требование, чтобы принципы логики и онтологии (т.е. основные представления о действительном мире) не пересматривались в свете сменяющих друг друга физических воззрений:

"Трудно объяснить, почему наши астрономы, кажется, считают, что логика и онтология зависят от их меняющихся взглядов. Теоретическая мысль получила высокое развитие гораздо раньше, чем астрономия. Математикам и физикам следует обладать чувством меры, но приходится бояться, что британские астрономы преувеличили значение своей области" [6]. Эта фраза о "преувеличении эначе