355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Дэвид Боданис » E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира » Текст книги (страница 12)
E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира
  • Текст добавлен: 4 октября 2016, 01:18

Текст книги "E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира"


Автор книги: Дэвид Боданис



сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 20 страниц)

Глава 16. Брамин поднимает глаза к небу

Солнце, конечно, огромно, однако не может же оно гореть вечно. Для обогрева всей Солнечной системы требуются колоссальные количества топлива, пусть даже ее обогреватель перекачивает вещество через знак равенства, стоящий в E=mc 2. Сейчас масса Солнца равна 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн, однако каждый день оно расходует на мультимегатонные взрывы около 700 миллиардов тонн содержащегося в нем водорода. И в следующие 5 миллиардов лет наиболее доступная часть этого топлива будет израсходована.

Когда это произойдет и в центре Солнца останется лишь гелиевый «пепел», происходящая в нем реакция начнет смещаться от центра вверх, прокачивая через насос E=mc 2водород, находящийся ближе к поверхности нашего светила. Внешние слои Солнца станут расширяться и несколько охлаждаться, отчего Солнце начнет светиться красным светом. Расширение будет продолжаться вплоть до орбиты Меркурия. К этому времени каменная поверхность этой планеты расплавится, а остатки ее поглотит пламя. Потом, еще несколько десятков миллионов лет спустя наше обратившееся в красный гигант Солнце достигнет орбиты Венеры, поглотив и ее тоже. Но что будет происходить после этого?

 
Кто говорит, мир от огня
Погибнет, кто от льда.
 

Роберт Фрост опубликовал эти строки в 1923 году, когда изображал в штате Вермонт выращивающего яблоки фермера. Однако первый вариант стихотворения был написан, еще когда он состоял в штате Колледжа Амхерста и имел возможность тратить немалое время на чтение. В ту пору многие из писавших на научные темы людей использовали популярный со времен знаменитого французского натуралиста Бюффона и до поздней викторианской Англии образ огромной остывающей вселенной. Но были и такие, кто противопоставлял ему более ранние апокалипсические образы «Откровения Иоанна», предвещавшего в конце огонь и потопление.

В действительности, с Землей произойдет и то, и другое. Существа, которые будут населять поверхность этой планеты в пятимиллиардный год нашей эры, увидят как Солнце станет разрастаться в размерах до тех пор, пока оно не займет собой половину дневного небосвода. Океаны выкипят, камни на поверхности планеты расплавятся. Возможно, существовавшая на Земле жизнь сможет, используя технологии, которые мы сейчас и вообразить не способны, переселиться на другие планеты или укрыться в глубоких подземных тоннелях; возможно, Земля опустеет задолго до того времени, когда сжигающее все Солнце наполнит небо.

Солнце сохранит огромные размеры в течение еще миллиарда лет, пока будет выгорать оставшийся внутри его гелиевый пепел; оно так и будет уничтожать собственную массу, обращая ее в энергию яростного света и тепла. Затем, когда поддерживавшие его размер потоки энергии ослабеют, оно начнет сжиматься. К этому времени в нем выгорит столько «топлива», что горение Солнца станет неустойчивым.

Вот тогда и начнет образовываться лед. По мере оскудения внутренних запасов топлива, Солнце будет сжиматься и сжиматься, но затем оно подключится к другим источникам топлива, и новый выброс энергии заставит его резко расшириться. Каждый раз это будет сопровождаться звуковыми ударами, не сравнимыми, впрочем, с недолгим громом, который возникает, когда самолет переходит звуковой барьер. На этом этапе, через шесть миллиардов лет, считая от нашего времени, Земля и вправду услышит последний вопль Титанов.

Каждое расширение Солнца будет сопровождаться такой убылью его массы, что спустя всего несколько сот тысяч лет от него останется лишь очень немногое. И остаток этот уже не сможет создавать ту же, что и прежде, силу притяжения. Если Земля не окажется поглощенной расширявшимся Солнцем, то после 11 миллиардов лет ее нахождения на устойчивой орбите оно уже не сможет удерживать ни ее, ни другие планеты. Солнечная система распадется, и Земля полетит в открытый космос.

Одно из ключевых открытий, необходимых для понимания дальнейших событий, – в которых E=mc 2опять-таки играет центральную роль, – было сделано Субрахманьяном Чандрасекаром, одним из ведущих астрофизиков двадцатого века, человеком, научная карьера которого продолжалась почти шестьдесят лет. Открытие это он сделал жарким летом 1930-го, когда ему было всего девятнадцать. Британская империя уже понемногу распадалась, однако Чандра (как его обычно называли) пока еще жил в ее владениях и теперь ехал из Бомбея в Англию, намереваясь поступить в аспирантуру Кембриджа.

В тот август в Аравийском море штормило, пассажиры сидели по каютам, однако, когда Чандра оправился от морской болезни, у него еще оставались недели спокойного плавания, стопка чистых листов бумаги и семейная привычка с толком использовать свободное время. Чандра был темнокожим брамином и, когда дети кое-кого из белых пассажиров пытались поиграть с ним, – а он считал себя обязанным принимать такие предложения, – родители быстренько их уводили.

В итоге, свободного времени у него оказалось предостаточно и он, сидя в палубном шезлонге, одним из первых на Земле людей сообразил, что небесным телам присуща некая странность. Было уже известно, что гигантские звезды могут взрываться, – их верхние слои разлетаются после соударения с тяжелым, сжимающимся ядром. Но что происходит вслед за взрывом с самим этим ядром?

Чандра был образованным молодым человеком, хорошо знавшим литературу Индии и Запада и свободно говорившим по-немецки. Он читал статьи Эйнштейна, встречался с некоторыми приезжавшими в Индию ведущими физиками Германии. Он знал, что плотное ядро звезды испытывает сильное внешнее давление, и теперь задумался о том, что такое давление также является формой энергии.

А энергия есть лишь другая ипостась массы.

Энергия, возможно, и способна к большей, чем масса, диффузии, однако, как показывает уравнение E=mc 2, обе они суть различные стороны одного и того же. И опять-таки, два члена уравнения – «Е» и «m» – вовсе не обязаны переходить с одной его стороны на другую и «превращаться» друг в друга. В действительности, уравнение говорит об ином: значительная часть того, что мы называем массой, это на самом деле энергия, – просто мы не привыкли узнавать ее в таком обличии. Подобным же образом, ярко светящаяся, сконденсированная энергия это в действительности масса – просто она имеет форму более диффузную, чем та, в которой мы легко распознаем массу.

Чандра словно бы мельком увидел процесс, который ведет к образованию черных дыр. Ему оставалось лишь следовать логике этого процесса, которая, двигаясь, как по спирали, вела к своего рода «уловке-22». Сжатое ядро звезды испытывает новое, очень сильное давление, давление может рассматриваться как разновидность энергии, а там, где имеет место большая концентрация энергии, окрестные пространство и время ведут себя так же, как в присутствии большой концентрации массы. Благодаря наличию всей этой «массы», сила притяжения, создаваемая остатками звезды, возрастает. И эта сила притяжения продолжает сдавливать то, что осталось, то есть давление становится еще более сильным. А поскольку этот рост давления можно, опять-таки, трактовать как увеличение энергии, оно – понял Чандра, помнивший о E=mc 2, – выглядит, как дальнейший прирост массы. То есть, сила притяжения все растет и растет.

У малой звезды такое нарастание давления далеко не заходит, что позволяет веществу, расположенному близ центра звезды, сопротивляться ему. Однако, если звезда достаточно массивна, процесс идет дальше. И не важно, насколько прочно вещество, из которого состоит звезда; на самом деле, если оно обладает исключительно высокой устойчивостью, положение его вскоре только ухудшится. Предположим, что гигантская звезда находится под еще большим, чем ожидалось, давлением, что на нее давят колоссальные, немыслимые триллионы триллионов тонн. Так вот, это дополнительное давление «дало бы» еще большую энергию, которая повела бы себя как еще большая масса, и потому сила притяжения усилилась бы и сдавила бы звезду еще пуще.

Независимо от того, какой сопротивляемостью обладает вещество, из которого состоит ядро звезды, внутренность ее будет сдавливаться до тех пор, пока…

Пока что?

Чандра обладал непредвзятым умом молодого человека, однако на этом этапе и ему пришлось притормозить. Не предсказывает ли он, что внутренность звезды просто-напросто исчезнет? Если так, в самой материи вселенной существуют разрывы! Чандра приостановился, чтобы помолиться и поесть, он даже провел несколько часов, вежливо слушая христианского проповедника, который объяснял ему, правоверному индусу, почему все религии Индии суть дело рук Дьявола. «Он был миссионером, – вспоминал впоследствии Чандра, – но также… желал меня порадовать. Зачем же было грубить ему?»

Когда Чандра вернулся в палубный шезлонг и вновь приступил к работе, он понял, что, в сущности, не способен описать то, что происходит с остатками звездного вещества, вливающегося в дыру, которая создается этим нескончаемым коллапсом. Однако из работ Эйнштейна было ясно, что пространство и время вблизи такой звезды будут сильно искривляться ею. Даже свет не сможет покинуть ее, а ближайшие к ней звезды, притянутые ее гравитационным полем, будут разрываться на части тем, что выглядит как «пустое» место в космосе.

Это открытие, наряду с другими, стало основой современной концепции черных дыр. Однако, добравшись, наконец, до Англии, Чандра обнаружил, что нарисованная им картина отвергается почти всеми, кому он о ней рассказывает, – и зачастую с вежливостью, куда меньшей той, которую проявил, слушая миссионера, он сам. Эддингтон, оказавший когда-то столь вдохновляющее воздействие на Сесилию Пэйн, был теперь слишком стар для подобных фантазий. Это «звездная буффонада», заявил он. «Нелепость». Однако к 1960-м была впервые обнаружена звезда (взгляните на созвездие Лебедя и на звезду, находящуюся чуть в стороне от него), которая вращается вокруг области пространства, представляющейся нашим телескопам совершенно пустой. Единственным, что обладает силой, достаточной для того, чтобы добиться этого, занимая место столь малое, может быть черная дыра. Существуют также основательные свидетельства того, что и в центре нашей галактики имеется черная дыра по-настоящему огромная, приобретшая свои размеры за миллионы лет, поглощая, в среднем, по эквиваленту одной обычной звезды в год. Пространство-время действительно содержит прорехи, – как первым понял молодой Чандрасекар.

В 1930-х Чандра еще пытался бороться с враждебно настроенным по отношению к нему Эддингтоном, однако, обнаружив, что даже те английские астрофизики, которые считают, что он прав, боятся открыто поддерживать его, покинул Англию. В Америке его приняли с распростертыми объятиями, и он вместе с учеными Чикагского университета приступил к работе, которая продолжалась несколько десятилетий и увенчалась присуждением ему Нобелевской премии – в 1983 году, через полвека после его плавания по Аравийскому морю, – работе, сыгравшей центральную роль в понимании того, что ожидает нас в будущем.

Через шесть, считая от нынешнего дня, миллиардов лет, когда Земля полетит прочь от исчерпавшего свое топливо Солнца, уцелевшие на ней наблюдатели или регистрирующие приборы увидят небо, куда более темное, чем наше ночное. Ибо топлива лишатся уже многие звезды, и они начнут угасать – сначала самые яркие, а затем и все остальные.

Полет Земли по этому потемневшему пространству не будет стабильным. Наш Млечный путь уже находится на пути к столкновению с другой галактикой, туманностью Андромеды, и через несколько миллиардов лет после того, как Земля оторвется от Солнца, – если не будет им сожжена, – это великое столкновение, наконец, произойдет. Расстояния между заездами так велики, что большинство тускнеющих светил просто медленно минуют друг друга, не приходя в непосредственное соприкосновение, однако турбулентность, которая при этом возникнет, окажется достаточной для того, чтобы еще раз изменить траекторию Земли.

Если Землю отбросит к центру галактики, то спустя десятки миллионов лет ее притянет к себе находящаяся в нем гигантская черная дыра. Если ее отбросит в противоположную сторону, это будет всего лишь отсрочкой конца. Через 10 18лет, считая от нашего времени (это 1 с восемнадцатью нулями, или 1 000 000 000 000 000 000), от таких столкновений опустеют все галактики. Находившиеся в их центрах черные дыры будут медленно плыть по пространству и при каждой встрече с небесными телами высасывать из вселенной массу и энергию. Если же таким телом окажется другая черная дыра, они просто сольются, обратившись в еще более крупного пожирателя материи. И через несколько часов после того, как Земля попадет в поле притяжения одной из них, и она, и наши далекие потомки исчезнут.

Через 10 32лет может начаться распад и самих протонов, и постепенно от обычной материи останется мало что. вселенная будет состоять из сильно сократившихся в числе разнородных объектов. Будут существовать электроны привычной для нас разновидности, с отрицательными зарядами, а также их любопытные варианты – положительно заряженные электроны антиматерии, – а наряду с ними нейтрино и гравитоны; будут существовать разросшиеся черные дыры и даже остывшие остатки фотонов, уцелевших от первых секунд творения и все еще летящие, спустя столько лет, с их вечной скоростью в 300 миллионов м/с.

Но и на этом все не закончится, потому что со временем исчезнут и черные дыры. Все, что они поглотили, возвратится назад – не в сколько-нибудь узнаваемой форме, но как эквивалентное количество излучения.

Конечное состояние вселенной будет странно походить на начальное. Ибо в первые мгновения творения, задолго до формирования звезд, вселенная обладала немыслимой плотностью, немыслимой «концентрированностью». Эта гигантская плотность означала, что огромное количество излучения «проталкивалось» в E=mc 2со стороны «Е» на сторону «m». Обычное, знакомое нам вещество образовывалось из чистой энергии, создавая со временем звезды, планеты и те формы жизни, которые нам известны. Но теперь, ближе к скончанию времен, спустя 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 лет, все будет выглядеть иначе. Все стало куда более рассеянным, диффузным.

То, что еще уцелеет, будет простираться на расстояния, которые мы и вообразить не способны. Лихорадочная активность ранних эпох закончится. Она была лишь интерлюдией в конечной истории вселенной. Теперь масса и энергия будут преобразовываться одна в другую очень редко. Наступит великий покой.

Уравнение Эйнштейна завершит свою работу.

Эпилог: Чем еще славен Эйнштейн

На самом деле, Эйнштейна прославило не уравнение E=mc 2и не статьи 1905 года. Если бы Эйнштейн ничего больше не создал, он получил бы признание в узком сообществе физиков-теоретиков, однако широкая публика вряд ли услышала бы его имя. И в 1930-х он оказался бы еще одним более или менее известным беженцем, ведущим спокойную жизнь, но не обладающим положением, которое позволяло ему подписать направленное в 1939 году ФДР письмо с предупреждением об атомной угрозе.

Но, разумеется, все сложилось иначе. Эйнштейн создал кое-что еще, вытекающее из E=mc 2, но пошедшее гораздо дальше и сделавшее его самым знаменитым ученым мира.

То, что Эйнштейн опубликовал в 1905 году, охватывало лишь равномерное движение физических тел, в котором гравитация, способная ускорять их, особой роли не играла. Уравнение E=mc 2остается «справедливым» и в этих случаях, но вот сохранит ли оно свою истинность, если отказаться от этих условий? Это ограничение, а наряду с ним и другие, всегда тревожили Эйнштейна, и в 1907 году он впервые увидел возможность решения более широкого: «Я сидел за моим столом в бернском патентном бюро и мне вдруг пришла в голову одна мысль… Она меня ошеломила».

Впоследствии он назвал ее «счастливейшей мыслью всей моей жизни», поскольку через несколько лет, в 1910-м, она привела его к размышлениям о самой ткани пространства и о том, как воздействуют на нее масса и энергия находящихся в пространстве физических тел. Работа заняла несколько лет – отчасти потому, что Эйнштейн, уверенно чувствовавший себя в физике, математикой владел всего лишь сносно. Он знал ее далеко не так плохо, как это следует из письма, посланного им уже в Америке одной университетской студентке: «Не тревожьтесь по поводу ваших затруднений с математикой. Уверяю вас, я испытываю еще большие.» Однако затруднения эти вполне оправдывали упреки Германа Минковского, который, увидев ранние наброски Эйнштейна, сказал: «Математическое представление изящной теории Эйнштейна неуклюже, – я имею право говорить это, поскольку в Цюрихе сам преподавал ему математику».

Впрочем, у Эйнштейна имелся человек, способный помочь ему с математикой, – его старый университетский друг Марсель Гроссман, тот самый друг, который на последнем курсе университета одолжил ему свои конспекты. (И тот, отец которого написал письмо, позволившее Эйнштейну получить место в патентном бюро.) Гроссман просиживал с Эйнштейном долгие часы, объясняя ему, какие из новейших математических средств он может использовать.

«Счастливейшая мысль» 1907 года привела Эйнштейна к идее о том, что, чем большая масса или энергия сосредоточена в каком-либо месте, тем сильнее искривляются в окрестности этого места пространство и время. Эта теория была куда более мощной, чем та, которую он разработал первой, поскольку она и охватывала гораздо больший круг явлений. Работа 1905 года получила название «специальной» теории относительности. Теперь настал черед ее общей теории.

Маленькое твердое тело вроде нашей планеты обладает лишь небольшой массой и энергией, и потому лишь незначительно искривляет вокруг себя ткань пространства и времени. Куда более мощное Солнце натягивает облекающую его ткань значительно туже.

Уравнение, в котором суммируется эта идея, обладает великой простотой, удивительно схожей с простотой E=mc 2. В E=mc 2царство энергии располагается с одной стороны уравнения, царство массы с другой, а мостиком, который их связывает, является знак «=». В новой, более широкой теории Эйнштейна речь идет о том, как вся «энергия-масса», находящаяся в определенной области, связана с окружающим ее «пространством-временем», или, символически, о том, что энергия-масса = пространство-время. «Е» и «m» уравнения E=mc 2оказываются теперь просто членами, стоящими на одной стороне этого более общего уравнения.

Земля со всей ее массой автоматически движется по кратчайшему пути из числа пространственно-временных «кривых», которые нас окружают. Гравитация этой уже не сила, действующая в инертном пространстве – скорее, гравитация это попросту то, что мы наблюдаем, перемещаясь в конкретной конфигурации пространства и времени.

Проблема, однако, в том, что это выглядит противоречащим здравому смыслу! Как могут искривляться пустые, по всей видимости, пространство и время? А именно это должно происходить, если расширенная теория, которая теперь включает в себя и E=mc 2, но в более обширном контексте, верна. Эйнштейн понимал, что его теории необходима экспериментальная проверка, некая демонстрация ее справедливости, причем настолько очевидная и мощная, что усомниться в ней никто уже не сможет.

Да, но какая? Идея такой проверки следует из основного положения теории, согласно которому окружающее нас пространство искривлено. Если пустое пространство действительно может натягиваться и искривляться, тогда путь, по которому доходит до нас свет далекой звезды, должен «загадочным» образом изгибаться вблизи нашего Солнца. То есть должно происходить нечто схожее с крученым ударом в бильярде, при котором шар огибает лузу и уходит в другом направлении. Только теперь это должно происходить в небе, о наличии «угловых луз» в котором никто никогда и не подозревал.

При обычных условиях мы не смогли бы заметить, как Солнце искривляет путь прохождения света, поскольку это случается, лишь когда он проходит совсем близко от нашего светила, сияние которого вообще никаких звезд в дневное время увидеть не позволяет.

А как обстоит дело при солнечном затмении?

Каждому герою необходим соратник. У Моисея был Аарон. У Иисуса – его ученики.

Эйнштейну, увы, достался Фрейндлих.

Эрвин Фрейндлих работал младшим сотрудником в королевской Прусской обсерватории Берлина. Я не сказал бы, что он был наихудшим неудачником из всех, о ком мне когда-либо приходилось читать. Возможно, существовал человек, который, пережив крушение «Титаника», решил впоследствии полетать на «Гинденбурге». Но, если и не наихудшим, то очень близко к тому. Фрейндлих надумал сделать карьеру, продвинув вперед общую теорию относительности – проведя наблюдения, которые докажут, что предсказания профессора Эйнштейна верны. Желание вполне великодушное – в том смысле, в каком был великодушен Лавуазье, разрешивший жене помогать ему в наблюдениях за нагревом и ржавлением металла. В виде особого свадебного подарка своеймолодой жене Фрейндлих в 1913 году свозил ее в Цюрих – просто ради того, чтобы жена посмотрела, как он будет обсуждать со знаменитым профессором наблюдения за звездами.

На следующий год было предсказано солнечное затмение, которое можно было наблюдать из Крыма. Обстоятельный Фрейндлих приехал в Крым за два месяца до затмения – в июле 1914-го. Худшего места для немца по национальности выбрать было, пожалуй, нельзя. Спустя месяц произошло объявление войны. Фрейндлиха арестовали, посадили в одесскую тюрьму, а всю его аппаратуру реквизировали. В конце концов, его и других немцев обменяли на группу арестованных в Германии офицеров русской армии, однако к этому времени затмение уже состоялось.

Впрочем, Фрейндлих не сдался. В 1915-м, уже в Берлине, он решил, что сможет помочь профессору Эйнштейну, измерив искривление света двойных звезд. В феврале он получил результаты, подкреплявшие новую теорию, и Эйнштейн начал рассказывать об этой хорошей новости в письмах к друзьям. Однако четыре месяца спустя коллеги Фрейндлиха по обсерватории обнаружили, что он совершенно неверно оценил массу этих звезд, и Эйнштейну пришлось извиняться перед друзьями. Большинству людей (о чем, наверное, говорила Фрейндлиху его молодая жена) этих двух неудач хватило бы за глаза, он же решил предпринять новую попытку. Почему бы не попытаться измерить отклонение звездного света массивным Юпитером, планетой, с помощью которой сам великий Ремер столь убедительнейшим образом разрешил научную проблему более раннего времени? Фрейндлих обратился с этим предложением к Эйнштейну. Эйнштейну нравился его ревностный молодой помощник и в декабре он послал директору Прусской обсерватории письмо с просьбой разрешить Фрейндлиху предпринять такую попытку.

Лучше бы он снова отправил Фрейндлиха в одесскую тюрьму. Начальник прогневался на то, что какой-то профессор осмеливается лезть в дела его обсерватории. Он пригрозил Фрейндлиху увольнением, оскорбил его на глазах у коллег и позаботился о том, чтобы его и близко не подпускали к оборудованию, которое могло быть использовано для проверки предсказания Эйнштейна посредством наблюдения за Юпитером.

Впрочем, это было уже и не важно. У Фрейндлиха появилась новая надежда. На 1919 год была запланирована большая экспедиция, цель которой состояла в наблюдении за полным солнечным затмением. Если обстановка в мире позволит ему выехать из Германии, он сможет, наконец, показать себя.

В ноябре 1918-го Первая мировая война завершилась. Теперь ничто не мешало гражданину Германии поехать, куда он захочет. О том, что почувствовал Фрейндлих, когда большая экспедиция отправилась в путь, никаких свидетельств не сохранилось. Зато мы точно знаем, где он находился, когда в газетах появились сообщения о полученных ею результатах. Он находился в Берлине.

К участию в экспедиции его не пригласили.

Экспедицию возглавил уже знакомый нам спокойный англичанин. Артур Эддингтон носил маленькие очки в металлической оправе, рост имел средний, вес чуть ниже среднего, а в разговоре нередко замолкал, задумавшись, посреди предложения. В духе доброй английской традиции все это, разумеется, означало, что под его кротким обличием кроется кипучая, полная решимости душа. К 1930-м, в которые с ним познакомился Чандра, Эддингтон стал человеком более косным, однако тогда, в пору Первой мировой войны, его переполняла молодая энергия.

29 мая каждого года фоном Солнца оказывается исключительно плотная группа ярких звезд – скопления, именуемого Гиадами. Обычно использовать это обстоятельство никак не удавалось, поскольку увидеть, как искривляются Солнцем пути распространения света, идущего от этого звездного скопления, было невозможно. Сияние нашего светила не позволяет наблюдать этот эффект, к тому же еще и слабый. Однако в 1919-м, и именно 29 мая, должно было состояться солнечное затмение. Как скромно отметил впоследствии Эддингтон: «В марте 1917-го королевский астроном Фрэнк Дайсон привлек к этому замечательному обстоятельству всеобщее внимание, после чего началась подготовка к экспедиции…»

Эддингтон скромно не упомянул о том, что, если бы он не занялся этой подготовкой, его просто посадили бы в тюрьму. Ибо, будучи квакером, Эддингтон был и пацифистом, а в разгар Первой мировой войны пацифистов отправляли в исправительные лагеря, разбросанные по срединным графствам Англии. Охрана лагерей состояла из солдат, либо только-только вернувшихся с фронта, либо стеснявшихся того, что их туда не послали, – и от последних добра пацифистам приходилось ждать еще меньше. Условия в этих лагерях были суровыми. Заключенных постоянно унижали и избивали, многие из них так в лагерях и умерли.

Коллеги Эддингтона по Кембриджу не хотели, чтобы он прошел через это, и постарались через Министерство обороны добиться для него, человека, имеющего большое значение для будущего английской науки, отсрочку от военного призыва. Он получил из Министерства внутренних дел письмо, в котором ему сообщалось об этих усилиях – Эддингтону оставалось лишь поставить на письме свою подпись и отослать его назад.

Эддингтон знал, что ждет его в лагере, однако пацифист это не то же самое, что трус, как и показали впоследствии действия многих квакеров, участвовавших в американском движении за гражданские права. Письмо Эддингтон подписал, поскольку не хотел подводить друзей, однако сделал в нем приписку, в которой говорилось, что если ему не предоставят отсрочку по причине его полезности для науки, он хотел бы получить ее по религиозным соображениям. На Министерство внутренних дел его приписка хорошего впечатления не произвела и оно начало процедуру, которая привела бы к отправке Эддингтона в лагерь.

Именно в это время королевский астроном Фрэнк Дайсон и привлек всеобщее внимание к связанной с затмением замечательной возможности. Если Дайсон сумеет добиться того, чтобы подготовку к экспедиции возглавил Эддингтон, не дадут ли ему, все же, отсрочку – даже после этой приписки? Работа Дайсона представляла большую ценность для кораблевождения, и потому у него имелись хорошие связи в Адмиралтействе. Адмиралтейство переговорило с Министерством внутренних дел, и Эддингтона оставили на свободе… до тех пор, пока он стоит во главе экспедиции. На подготовку к ней было отведено два года.

Разумеется, когда экспедиция началась, лил дождь – впрочем, ничего другого на острове, расположенном вблизи побережья Африки, строго на север от Конго, а именно на нем и оказался, в конечном счете, Эддингтон, ожидать не приходилось. Не забывайте, однако, что Фрейндлиха с Эддингтоном не было. Дождь прекратился, небо расчистилось, и Эддингтону удалось получить две хороших фотопластинки. Правда, проявить их надлежало в Англии, и потому результаты экспедиции еще несколько месяцев оставались неизвестными.

Впоследствии Эйнштейн делал вид, что задержка эта его нисколько не волновала. Однако в середине сентября он, не получивший никаких известий, послал своему другу Эренфесту письмо, в котором с деланной небрежностью поинтересовался, не слышал ли он, Эренфест, чего-либо об экспедиции. У Эренфеста имелись в Англии обширные связи, но и ему ничего известно не было. Он не знал даже, вернулся ли Эддингтон на родину.

На самом деле, Эддингтон уже несколько недель как возвратился в Кембридж, однако привезенные им фотопластинки пребывали в очень дурном состоянии. Их везли кораблем в Западную Африку, хранили в палатках на сыром острове, затем в самом начале затмения они, пока их вставляли в камеру и вынимали из нее, попали под дождь, а после вновь оказались на океанском пароходе. Физические различия в движении далеких звезд, которые пытался обнаружить Эддингтон, должны были составлять десятые доли угловой секунды. На маленьких фотопластинках они сводились бы к смещению, составлявшему от силы миллиметр. (Миллиметровую толщину имеет проведенная жирным карандашом линия. Человек с очень хорошим зрением способен различать пылинки, имеющие в поперечнике 1/20 миллиметра.) Эддингтон использовал микрометры, однако правота Эйнштейна была бы доказанной лишь в том случае, если бы эти тонкие расхождения оказались в точности равными предсказанному, а Эддингтону не удавалось различить их с ясностью, достаточной хотя бы для того, чтобы с уверенностью сказать, что они существуют. Эмульсия привезенных из Западной Африки пластинок стала, вследствие их транспортировки и теплового воздействия, настолько желеобразной, что разглядеть необходимые ему различия Эддингтон попросту не мог.

Сдаваться никому из ученых Кембриджа не хотелось – уж больно хороша была теория Эйнштейна. Мысль о том, что гигантский крутящийся шар Солнца сминает саму ткань пространства и времени, прогибая ее настолько, что свет далекой звезды совершает вираж, уподобляясь проходящему поворот автомобилю, была невероятно волнующей. И ведь это явление определялось не только «традиционной» массой Солнца. В нем участвовало и уравнение 1905 года. Все тепло и излучение, вырывающееся из Солнца, – вся эта «энергия» – действовали как добавочная, пусть и обладавшая иной формой «масса», которая добавлялась к основной массе Солнца. (Это и составляло суть тех построений, которые позже, в 1930-х, произвел плывший морем в Англию Чандра.)

По счастью, у Британской империи имелись богатые традиции и одна из главных сводилась к следующему: что-нибудь всегда идет не так. Путешественники, завоеватели, младшие сыновья из родовитых семей и даже квакеры-астрономы в очках с металлической оправой хорошо затвердили этот урок, ибо каждый из них всю свою жизнь слушал рассказы о самых разных британских экспедициях.


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю