Текст книги "Эйнштейн"

Автор книги: Лоран Сексик

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 13 страниц)

Милева превратилась в наваждение Паулины Кох, в ее роковое испытание и драму всей жизни. Православная христианка! Добро бы еще была красавица, женственная, нежная. Хуже того! Она хочет устроить свадьбу и побыстрее! Голоштанный апатрид помолвлен с православной сербской беженкой! Ну почему он не остался с Марией Винтелер? С какой стати ему создавать семью, когда весь его доход составляет 100 франков в месяц?

Паулина прямо заявляет, что она против этого брака. Мать пытается «урезонить» сына. Грозит порвать с ним всякие отношения. Паулина поссорилась с Альбертом. Много лет спустя станет понятно: критические замечания, угрозы, приказы медленно, но верно проникли в сознание Эйнштейна. Все будут долго ломать себе голову над странным выбором второй жены после распада первого брака. Альберт нашел прибежище, бросился в приветливые объятия женщины, соответствовавшей канонам совершенства по версии его матери – сдержанной, уравновешенной, скромной, нежной… И воспитанной в еврейских традициях… Словно отрекшись от борьбы с укладом, Эйнштейн даже решится на самое поразительное – кровное родство! После иностранки Милевы он женится на Эльзе – своей двоюродной сестре! Второй брак – словно совместный реванш Эдипа и Моисея. Победное возвращение подавляемого, бессознательного. Эйнштейн будет сражаться с Гитлером и отступит перед своей матерью.

Но в 20 лет принято бросать вызов, бунтовать. Эйнштейн и Милева хотят быть вместе любой ценой. Пусть у них нет денег, пусть его мать против. Альберт надеется на поддержку своего отца, большого либерала, и он не ошибся. Герман не станет противиться его счастью. Осенью 1902 года с ним случился сердечный приступ, который скоро сведет его в могилу, но он успел дать свое благословение на брак, который будет заключен 6 января 1903 года.

В последние месяцы в училище Альберт как будто потерял контроль над собой. Им снова завладели демоны, заставившие бросить мюнхенскую гимназию. Он впал в непокорность. Дерзил учителям. Насмехался по очереди над каждым из преподавателей. Навлек на себя гнев администрации. Временно порвал с профессором Минковским. Поссорился с Вебером. Он упрекал своего учителя в том, что тот интересуется только древней физикой. Обвинял его, что тот преподает лишь механику, ограниченность которой уже стала видна Эйнштейну. Конечно, Альберт получил свой диплом в 1900 году. Но ему единственному из всех студентов не предложили преподавать.

Никто из профессоров не желал видеть Эйнштейна своим ассистентом. Вебер, несмотря на все свое уважение, отказался его поддержать. Альберт не получил места, которое позволило бы ему продолжить исследования и обеспечить себе достаток.

Эйнштейна считали неуправляемым, парией, отрицателем традиций, опасностью для установленного порядка. Он вышел из Политехникума с дипломом в кармане, но за ним – единственным из всего выпуска – тянулся шлейф откровенной враждебности со стороны учителей. Из дверей престижного учебного заведения его вытолкнули в пустоту.

1900 год: Эйнштейн – безработный апатрид без гроша в кармане.

31 декабря 1999 года: журнал «Тайм» поместил на обложку своего последнего выпуска в этом году его портрет с надписью «Человек столетия».

Не без труда он получил место репетитора в поселке Шафхаузен. Ему пришлось расстаться с Ми-левой и переехать к месту работы, его задача – обучить математике молодого англичанина. Несколько месяцев спустя его уволят: работодатель счел его поведение зазорным, а его педагогические методы – возмутительными.

Милева беременна. Денег катастрофически не хватает, и она вернулась жить в Сербию, к своей семье.

И вот тогда началась история, которая так и останется одной из самых непостижимых тайн в жизни Эйнштейна. Необъяснимый период жизни, настоящая черная дыра в существовании гения, и в то же время для некоторых – пятно на белых одеждах героя легенд.

Эйнштейн старается изо всех сил, обучая за несколько швейцарских франков начаткам математики строптивого подростка. Милева родила дочь, которую назвали Лизерль. В письмах, которыми они обменивались, звучит радость обоих родителей. Но Альберт не едет к жене, чтобы поцеловать молодую мать, подержать на руках свою дочь. Альберту двадцать с хвостиком. Осознал ли он все значение этого события? Или же так погряз в собственных проблемах, что не смог принять на себя груз отцовства? До восторгов ли ему было, когда его собственное будущее вырисовывалось в мрачном свете? Чувствовал ли он хоть какую-то гордость от того, что подарил кому-то жизнь, когда его собственная летела черт знает куда? Чувствовал ли он себя в силах быть отцом? Отказывался ли отягощать свой ум материальными соображениями, когда все еще витал в облаках? Это был нежеланный ребенок. Почувствовал ли Эйнштейн в этот момент необходимую душевную силу, чтобы проникнуться к нему любовью? Ответ частично заключен в каждом из этих вопросов. Долгое время никто не знал, что сталось с дочерью Эйнштейна. Ее судьба породила домыслы всякого рода. Одни утверждали, что ее отдали в детдом. Другие – что ее передали в приемную семью. Большинство заявляло, что она умерла в два года от скарлатины в семье своей матери. Другие предполагают, что она пережила Эйнштейна. Это загадка без отгадки. Почему Эйнштейн, который будет так нежно любить двух других своих детей, проявил такое безразличие при рождении первенца? Почему оба супруга предпочли отказаться от этого ребенка, хотя двое других будут купаться в их любви? Был ли этот отказ предвестником разрыва с Миле-вой? Открыл ли он другое лицо Альберта? Было ли это ценой, которую следовало уплатить за слишком раннее отцовство в ситуации, когда он еще нетвердо стоял на ногах? «Дело Лизерль» бросает тень на биографию ученого. Даже сегодня, когда опубликованы архивы, никто не знает правды. Точно одно: в 20 лет даже гений способен совершить невообразимое.

Но однажды ветер переменился. Наступление XX века ознаменовалось переменой в жизни Альберта.

21 февраля 1901 года ему было предоставлено швейцарское гражданство. В декабре того же года он с помощью своего друга Гроссмана получил работу с окладом. О, это вовсе не была должность младшего преподавателя, о которой он мечтал! И не научного сотрудника в лаборатории при промышленном предприятии, на которую он мог претендовать. Нет, Эйнштейн стал техническим экспертом 3-й категории в Швейцарском патентном бюро в Берне. Его роль заключалась в том, чтобы давать заключение о дельности изобретений, которым бюро гарантировало покровительство закона. 3-я категория в Берне – вот как начиналась карьера «человека столетия». Прусская академия наук, Лондонское королевское общество казались химерами. И все же Эйнштейн был совершенно счастлив. Он уцепился за это место, как за шанс всей своей жизни, отпраздновал поступление на работу с Бессо и Гроссманом и вызвал к себе Ми-леву из Сербии. На следующий год, 14 мая 1904 года, у них родится сын – Ганс Альберт.

Эйнштейну 24 года, он окружен семьей, получает приличную зарплату, у него есть время на научную работу, солидная подготовка, куча идей, которые предстоит опробовать, жажда к творчеству, неутолимая любознательность и стойкое желание покончить с отсталыми представлениями своей эпохи.

В патентном бюро его задача заключается в составлении описи изобретений. Кратко сформулировать их принцип, понять их практическую пользу, прикинуть область применения. Установить связь между теорией и практикой. Он в своей стихии. Хотя далеко не все предметы, которые он испытывает, порождены гениальной идеей…

Эйнштейн мыслит свободно.

Вместе с Морисом Соловиным (эксцентричным и блистательным студентом-философом из Румынии) и Конрадом Габихтом (ученым, с которым он познакомился в Шафхаузене) Эйнштейн основал академию «Олимпия». За забавным, шутливым, претенциозным обликом этого предприятия скрываются подлинная рабочая структура, бурление идей. Собирались поздними вечерами, читали Платона и Пуанкаре [21]21
  Анри Пуанкаре (1854–1912) – французский математик, физик, астроном и философ. В 1905 году, почти одновременно с А. Эйнштейном и независимо от него, в монографии «Динамика электрона» выдвинул основные положения специальной теории относительности.


[Закрыть], Спинозу и Маха. Очень скоро к этой группе примкнул верный друг Микеле Бессо.

Он встречался с друзьями, испытывал самые чудаковатые изобретения, ходил гулять с семьей, взбирался на вершины Швейцарских Альп, но главное – думал.Эйнштейн давал вызревать своим мыслям. Философия Канта, эмпиризм Хьюма, детерминизм Спинозы придавали иное измерение его мировоззрению. Мысли помогали ему углубить различие между аналитическим предложением, основанным на логике, и синтетическим предложением, строящимся на опыте. Изучение трудов физика Маха наложило на него свой отпечаток. Эрнст Мах, вождь позитивистов. Пионер современной физики. Первый, покусившийся на теории Ньютона. Мах дал новое определение концепции времени и пространства. Мах открыл ему глаза на абсолют.

1903-й и 1904-й – годы интеллектуального возбуждения. Эйнштейн ведет невообразимую, титаническую исследовательскую работу. Изучает молодых теоретиков новой физики, созданию которой способствуют его собственные труды. Его завораживают идеи Планка. Человек, которым он не перестанет восхищаться и на которого будет работать годы спустя, уже в 1900 году заложил основы квантовой физики. Он руководил немецким научным журналом «Анналы физики» [22]22
  «Анналы физики» («Annalen der Physik») – один из старейших научных журналов, издается с 1799 года. Публикует оригинальные статьи в области экспериментальной, теоретической, прикладной и математической физики, а также смежных областей. Все статьи предварительно рецензируются. С конца XIX века ежегодно выходили три выпуска журнала, примерно по тысяче страниц каждый. В настоящее время издаются 12 книг в год, всего около восьмисот страниц.


[Закрыть]– библией современной физики. Эйнштейн анализировал работы Лоренца [23]23
  Хендрик Антон Лоренц (1853–1928) – голландский физик. Развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал самосогласованную теорию электричества, магнетизма и света. С именем этого ученого связана известная из школьного курса физики сила Лоренца (понятие о которой он развил в 1895 году) – сила, действующая на электрический заряд, движущийся в магнитном поле. В электродинамике широко применяется метод вычисления локального поля, впервые предложенный Лоренцем и известный как «сфера Лоренца».


[Закрыть]. Трудолюбиво заново решал математические уравнения Больцмана. Они позволят ему существенно продвинуться к его новому толкованию квантовой механики. А уравнения теории вероятностей Максвелла подтвердили то, что ученый чувствовал интуитивно.

В эти два года Эйнштейн сосредоточился на осмыслении понятий, относящихся к статистической термодинамике и электродинамике движущихся тел, издал несколько статей и научных работ. Эти годы предварили невероятный расцвет, настоящий фейерверк творческих идей.

1905 год: Эйнштейн публикует в «Анналах физики» пять статей. Труды 25-летнего юнца перевернут физику и мысль вообще.

ГОД СВЕТА

Их пять – пять пророчеств новых времен, написанных на бумаге. Они пронесутся над научным миром и несколько десятилетий, вплоть до сегодняшнего дня, будут давать пищу спорам, фантазиям, поклонению и ненависти. Они позволят исследовать миры, вызовут другие открытия. Проложат дорогу новой концепции мироздания. Эти пять пророческих статей, каждая в свой мир, внесут революционное слово. У них найдутся сотни апостолов и тысячи гонителей. Самые важные переживут свой век. Некоторые будут ввергнуты в геенну огненную.

Названия этих трудов, опубликованных в «Анналах физики», наверняка показались бы профану непонятными.

1. «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света».

2. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетической теории».

3. «К теории броуновского движения».

4. «К электродинамике движущихся тел».

5. «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?»

Следует остановиться на каждой из этих статей, чтобы понять, насколько огромная работа была проделана и какую бурю энтузиазма и возмущения она породила.

17 марта 1905 года Эйнштейн представил свою статью о квантовой теории (позже, с 1926 года, кванты стали называть фотонами). Эта статья перевернула представления о природе света.

После работы о теории квантов от 17 марта в «Анналы физики» поступят еще две – 11 мая и 19 декабря, о молекулярно-кинетической теории и о броуновском движении. Эти две статьи выросли из исследования пыльцы на поверхности воды. Они завершались доказательством существования атомов и вычислением числа Авогадро. Определение этой константы имеет ключевое значение для изучения атомов.

Число Авогадро – это количество атомов в одном грамме водорода, оно приблизительно равняется 6х10 ²³.

Это открытие стало гигантским шагом вперед в исследовании молекул. Бесконечно малое отныне вошло в поле зрения человеческого глаза.

30 июня журнал получил новую работу – об электродинамике движущихся тел. В ней излагалась ограниченная теория относительности.

27 сентября Эйнштейн опубликовал пятую и последнюю статью – об инерции тел и энергии, которую завершил уравнением, показывающим соотношение между массой тела и его собственной энергией. Эту формулу теперь знают все:

Е = тс ².

Эти пять статей – уникальное явление в истории научного творчества.

Всего за полгода 25-летний юноша дал новое определение света, доказал существование атомов, объяснил движение молекул, изобрел концепцию пространства и времени.

20 июля, защитив столь же новаторскую диссертацию «Новое определение размера молекул», Эйнштейн наконец-то получил должность экстраординарного профессора Цюрихского университета. Ни одну из предыдущих пяти статей руководство факультета не сочло возможным засчитать как кандидатскую диссертацию!

Система никогда не поспевает за переворотами. Однако мировой физике предстояло пережить неслыханное потрясение.

Чтобы осознать размах этих тектонических разломов, нужно уделить немного внимания новой концепции физики и мира, изложенной в работах Эйнштейна. И прежде всего тому, что принесло Эйнштейну славу – теории относительности.

На самом деле в трудах Эйнштейна содержатся два исследования относительности, две дополняющие друг друга работы, проведенные с разницей во много лет. Статья 1905 года породила «специальную теорию относительности». Вторая стала развитием, приложением, «распространением» ограниченной относительности на всю систему физики. Это общая теория относительности, плод исследований, завершившихся в конце 1920-х годов. Общая теория относительности – это теория гравитации Эйнштейна. Святой Грааль [24]24
  Святой Грааль – таинственный христианский артефакт из средневековых западноевропейских легенд, обретенный и утерянный. По одной версии – это некий волшебный камень, по другой – чаша, в которую Иосиф Аримафейский собрал кровь распятого Христа. Слова «святой Грааль» часто используются в переносном смысле как обозначение какой-либо заветной цели, часто недостижимой или труднодостижимой.


[Закрыть]любого физика. Эквивалент закона всемирного тяготения Исаака Ньютона.

Специальная теория относительности – набросок новой теории поля притяжения. В 1905 году Эйнштейн назвал ее «ограниченной»: она применялась только к инерционной системе. Десять лет спустя выводы этой теории распространятся и на инерционную, и на кинетическую систему.

Специальная теория относительности поколебала два столпа, на которых зиждилась физика, воздвигнутые два века назад. И вызвала многочисленные вопросы простых смертных. Ее суть сводилась к определению понятия пространства и представлений о времени.

В начале XX века теория Ньютона оставалась абсолютной истиной, священным храмом. Аристотель заложил первый камень, Коперник и Галилей – фундамент. Завершил же строительство Исаак Ньютон.

В 1632 году во Флоренции Галилей заявил, что «движение – ничто». Он проложил дорогу теории относительности. Ньютон родился в тот день, когда Галилей испустил дух, – в 1642-м [25]25
  На самом деле, Исаак Ньютон родился в 1643 году.


[Закрыть]. С 1660 по 1670 год Ньютон продолжит галилеевскую революцию. Он перевернет физические понятия о силе и движении. Из этих трудов родится концепция Солнечной системы.

Любой, замахнувшийся на понятия времени, пространства, движения, вступает в святая святых научных исследований. Он обязан склонить голову перед статуей сэра Исаака. Законы Ньютона, сформулированные в XVII веке, записаны в «Математических началах натуральной философии». Эти «Начала», опубликованные в 1687 году, и два с половиной столетия спустя считались скрижалями Завета. Этим законам повиновались движение планет, орбита Земли, приливы и отливы, движение Луны и Юпитера. Они представляли собой единственно возможную теорию гравитации. Они охватывали все области физики, от классической механики до оптики.

Они также давали и единственно возможное определение света, вычисления его скорости, его состава. Они доступно объясняли распространение солнечных лучей, блистание молний, рокот грома. Они ворочали электромагнитными явлениями. Они давали единственно дозволенное представление о космосе.

Физика Ньютона образовывала единое целое, лежавшее в основе человеческих знаний о мире.

И вот на это стройное здание покусился Эйнштейн. Поколебал и опрокинул его основы. И на его развалинах выстроил современную физику. Итак, молодой человек двадцати пяти лет в одиночку, вне всякой университетской структуры, в глухом швейцарском кантоне построит новую теорию гравитации, которая перевернет представления о мире.

Чтобы прийти к этому, Альберт разобрал по косточкам основополагающие законы Ньютона, призванные дать объяснение земному притяжению и движению:

• Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

• Два тела, каковы бы ни были их природа и их положение, притягивают друг друга с силой, зависящей от их массы и расстояния между ними.

• Время абсолютно независимо от движения. Неважно, находятся ли часы в покое или на поезде, несущемся с предельной скоростью: сутки спустя они будут показывать то же время. Время одинаково повсюду в пространстве.

• Два события, происходящие в одну и ту же секунду, каково бы ни было расстояние между ними, происходят одновременно.

• Пространство абсолютно и бесконечно. Только в таком пространстве можно определять положение предмета, направление движения. Пространство трехмерно. Его природа выражена в геометрии Евклида. Эта природа проста и неприкосновенна: пространство имеет длину, ширину и высоту.

• Свет состоит из пучка частиц, который перемещается внутри неопределенной материи, называемой эфиром – нечто вроде невидимого тумана, нематериального флюида, заполняющего небесный вакуум.

Эйнштейн читал и перечитывал эти строчки, перепроверял формулы, листал страницы, комкал их, рвал. Он заинтересовался работами, вытекающими из этой теории. Электромагнетизмом и электродвигателем, разработанным Фарадеем [26]26
  Майкл Фарадей (1791–1867) – английский физик, химик и физико-химик, член Лондонского королевского общества. После открытия в 1820 году X. Эрстедом магнитного действия электрического тока Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1831 году Фарадей экспериментально открыл явление электромагнитной индукции – возникновение электрического тока в проводнике, движущемся в магнитном поле. Фарадей также дал математическое описание этого явления, лежащего в основе современного электромашиностроения. В 1832 году Фарадей открывает электрохимические законы, которые ложатся в основу нового раздела науки – электрохимии, имеющего сегодня огромное количество технологических приложений.


[Закрыть]в 1820 году, работами Герца 1880-х годов, волнами и скоростью электронов. Эти труды должны были дать окончательные ответы на вопросы о системе мироздания. Ни один не удовлетворил его совершенно. Ни один не дал ответа на все его вопросы. Эйнштейн жадно разгрыз яблоко Ньютона, но остался голодным.

Тот же подход, то же стремление обрести уверенность, даже сила убеждения заставили его отступиться от веры 15 лет тому назад, не отрекшись от своих корней. Библия не утоляла его жажды подлинности. Он не верил в Откровение. Он хотел ответов. Простых ответов на якобы неразрешимые вопросы.

Вопрос о составе света и его распространении поверг его в замешательство. Что это за эфир, которого никто никогда не видел, существование которого никто не сумел доказать, который бросает вызов законам физики и кажется упрощенным ответом на неразрешимый вопрос? Эфир! Эфир – изобретение ленивого физика. Эфир оставляет в состоянии неопределенности. Свет, частицы света распространяются благодаря некоему флюиду? Но какова природа света? Почему это не волны, как звук? Свет – материя, говорит Ньютон. Каков вес световых частиц, их заряд, их сила притяжения? Как воздействует земное притяжение на распространение света? Каково отношение между гравитацией и светом? Закон всемирного тяготения не отвечает на этот вопрос. Ньютон тоже! Как не отвечает он и на вопрос о скорости распространения света, будь то свет от солнца или от электрической лампочки. Свет и его скорость: Эйнштейн чувствует, что этот вопрос станет озарением для современной физики.

Озарение гения.

А ведь профессор Вебер советовал ему придерживаться ньютоновской библии. Его манит запретный плод. Для Эйнштейна нет ничего святого. Вместо того чтобы почитать священное писание классической физики, он погрузился в труды иконоборцев. Изучил опыты Михельсона [27]27
  Владимир Александрович Михельсон (1860–1927) – русский физик и геофизик. Первым применил методы статистической физики для определения функции распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Обобщил эффект Доплера (изменение длины и частоты волн при движении их источника или приемника) на случай, когда свет проходит через среду с изменяющимся показателем преломления.


[Закрыть]по определению скорости двух лучей света из разных пучков, зарождающие сомнения в общепринятых истинах. Прочел и перечел «Науку и гипотезу» [28]28
  В книге «Гипотеза и наука» А. Пуанкаре выясняет природу математического мышления, анализирует понятие математической величины, принципы, постулаты и гипотезы в геометрии, механике, физике, иллюстрируя свои положения примерами из истории оптики и электродинамики.


[Закрыть]французского физика Анри Пуанкаре. Тот испытывал те же сомнения, что и Эйнштейн, приводя наброски ответов на вопрос о пространстве и времени. Книга Пуанкаре, вышедшая в 1902 году, не выходила за рамки дозволенного. Он (пока еще) не освободился от оков евклидовой геометрии. Эйнштейн нашел брата по оружию, но тот еще не был достаточно бесстрашен. Хендрик Антон Лоренц, преподаватель престижнейшего голландского университета, высказывал гипотезы о движущихся частицах, завораживавшие Альберта, – «законы преобразования», касающиеся электромагнитных и оптических явлений. Затем Эйнштейн исследовал уравнения математика Максвелла: они ставили вопрос о больших, болезненных скоростях [29]29
  Уравнения Максвелла – система дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. Из уравнений Максвелла следовало, что скорость электромагнитной волны в вакууме равна скорости света, поэтому Дж. Максвелл сделал вывод об электромагнитной природе света. Он не использовал векторных обозначений и записывал свои уравнения в достаточно громоздком компонентном виде. Современная форма уравнений Максвелла появилась около 1884 года после работ О. Хевисайда, Г. Герца и Дж. Гиббса. Система уравнений в формулировке Герца и Хевисайда некоторое время называлась уравнениями Герца – Хевисайда. Эйнштейн в статье «К электродинамике движущихся тел» назвал их уравнениями Максвелла – Герца. Английский физик Дж. Лармор (1900) и независимо от него X. Лоренц (1904) нашли преобразования координат, времени и электромагнитных полей, которые оставляют уравнения Максвелла инвариантными при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Эти преобразования отличались от преобразований Галилея классической механики и, следуя А. Пуанкаре, стали называться преобразованиями Лоренца. Они заложили математический фундамент специальной теории относительности. Пуанкаре высказал гипотезу о принципиальной невозможности обнаружить движение Земли относительно эфира (принцип относительности). Ему же принадлежит постулат о независимости скорости света от скорости его источника и вывод точного вида преобразований Лоренца. Эйнштейн также вывел преобразования Лоренца и утвердил их общефизический смысл, особо подчеркнув возможность их применения для перехода из любой инерциальной системы отсчета в любую другую инерциальную.


[Закрыть]. Эйнштейн запнулся об эти уравнения. И вот тогда пожалел, что во время учебы забросил математику, пренебрегая ею ради физики. Подумать только, что его учителем был профессор Минковский, несравненный математик! А он предпочитал выпивать в кафе с Соловиным, вместо того чтобы сидеть на занятиях Минковского! По иронии судьбы тот самый Минковский, став годы спустя профессором в Берлине, самым ясным и четким способом сформулирует открытия своего бывшего учения об относительности.

Но настоящий шок Эйнштейн испытал, познакомившись с работами Макса Планка. Ученый из Прусской академии наук, несомненно, стал человеком, больше всего повлиявшим на научную жизнь Эйнштейна, даже изменившим его судьбу. Уже в 1900 году Планк, будущий президент Прусской академии наук, перевернул представления о свете. Планк отказался от механистической концепции света и выдвинул постулат о его электромагнитной природе. Сидя в своем экспертном бюро в Берне, Эйнштейн повстречал своего учителя.

Так вот, с 1902 по 1904 год (год своего 25-летия) Эйнштейн прочел всё, что было написано о природе света: самые древние, самые классические версии физики частиц, новые гипотезы об электромагнитных волнах. Он изучил исследования о распространении и скорости света, погрузился в новые гипотезы о гравитационном поле, о силах притяжения, о взаимодействии между электронами и их средой, о новом месте, которое может занимать время в формулах движения. Он увидел, что у евклидовой геометрии есть пределы. Дошел до границ знаний, заложенных Ньютоном. Потом открыл для себя других ученых, высказывавших сомнения по поводу ньютоновской физики, приводивших другие формулы, выдвигавших более сложные гипотезы. Эйнштейн прочел Маха, считавшего, что инерция зависит от взаимодействия масс. Прочел Планка и его труды о свете. Он много работал. Как и другие, включившись в брожение умов, которым было отмечено обновление физики в начале XX века. Но, возможно, гораздо чаще, чем другие, Эйнштейн выходил из своей лаборатории, оглядывался вокруг. Смотрел на проходящие поезда. Наблюдал за солнцем, созерцал планеты. Его ум постоянно бодрствовал, устремляясь к звездам. Эйнштейн играл с предметами, системами, концепциями. Когда какой-нибудь теоретик останавливался, достигнув предела своей системы, или сворачивал с пути доказательства, потому что его было невозможно провести при помощи существующих математических инструментов, Эйнштейн продолжал идти вперед. Развивал рассуждение, искал доказательство от абсурда, размышлял. Что произойдет, если его базовый постулат окажется верен? Если все исследователи теоретизировали, Эйнштейн фантазировал, спорил, играл. В его представлении, у Вселенной нет границ. Ум не знает преград. Мысленно можно отправиться в самые дальние пределы Вселенной, за пределы человеческого понимания, к самой сути парадокса. Сокровище законов мироздания таится в глубинах человеческого мозга – надо только копнуть поглубже, покопаться в мыслях, проявить упорство. В этих мыслях отразится мир, откроются по очереди все его секреты. Его научный ум находил опору в духе авантюриста. Эйнштейн ничего не боялся и во всем сомневался. Эйнштейн не только гениальный ученый – это художник. И как все художники, он хотел достать с неба звезды и чувствовал, что в силах это сделать.

Расширение поля исследования – особенность эйнштейновского гения. Этот человек хочет исследовать всё – всё понять, всё объяснить. Им руководят некое вещее чувство и любовь к экспериментам. Интуитивное мышление предваряет логическое построение его открытий. Подкрепление математическими символами следует только потом. Сначала создать образ реальности, потом построить геометрическую теорию, которая может ей соответствовать. Прежде всего – быть проще, исходить от очевидного. Эйнштейн обладал почти мистической силой восхищения, связанной с наблюдением. Он выстраивал концепцию на предчувствии. Потом искажал общепринятые истины, чтобы сделать из этой концепции новый закон. Он утверждал: «Всякое знание реальности происходит из опыта и к нему же приводит».

Что говорит Ньютон? Пространство абсолютно? Движение тела определено пространством, в котором оно перемещается? Траектория движущегося тела может быть абсолютно известна? Что делает Эйнштейн? Эйнштейн обожает воображаемые опыты. Эйнштейн мысленно садится в поезд. Поезд набирает скорость. Эйнштейн бросает в окно камень. Другая его ипостась в это время сидит на насыпи и наблюдает за падающим камнем. Какова его траектория? Ее не существует. Вернее, не существует какой-то одной траектории, их бесконечно много. Для человека в поезде камень падает вертикально. Для наблюдателя на насыпи он описывает параболу. Не существует абсолютной траектории, вписывающейся в некую систему, некое абсолютное пространство. Существует лишь некая траектория – прямая или параболическая, – вписывающаяся в систему отсчета. Поезд, насыпь… Определение траектории относительно этой системы. Движение относительно. Пространство относительно.

Не существует однойтраектории. Но можно ли говорить о положении камня? Как определить его? С помощью одного лишь пространства – нельзя. Трех измерений недостаточно. Где находится камень? Надо задать себе вопрос «когда»,вопрос момента t.Чтобы определить его положение, надо добавить четвертое измерение – время. Мы не живем в пространстве, мы не перемещаемся во времени. Мы живем в пространстве – времени. Третье измерение похоронено. Добро пожаловать в четвертое измерение!

Пространство не абсолютно. А расстояние? Эйнштейн снова садится в поезд. Хочет измерить расстояние между двумя точками движущегося поезда. Детская забава. Он берет линейку (воображаемую) и отмечает размер. А если ту же самую величину захочет узнать человек, сидящий на насыпи? Длина в поезде, измеренная как расстояние, преодоленное за определенное время, при прохождении через каждую точку, различна в зависимости от скорости! Понятие пространственного расстояния относительно! У поезда нет определенной длины! Она зависит от наблюдателя! Понятие расстояния относительно.

Но время, время-то абсолютно? Можно ли назвать два явления одновременными? По вагонам! Один наблюдатель находится в поезде (назовем его твердым ориентиром), другой сидит на насыпи, глядя на проходящий поезд. Вспыхивают две молнии, назовем их А и В,их лучи соединяются в срединной точке Мрасстояния между ними, если смотреть с насыпи. Для человека, сидящего на насыпи, молнии Аи В? вспыхивают одновременно. Человек в поезде, который, как и поезд, движется по направлению к  Вувидит молнию В раньшемолнии А.Для него (в его системе отсчета) одновременности нет. Абсолютного времени не существует. Время относительно к системе отсчета.

Эйнштейн смотрит, как идет время. Наблюдает за ходом часов, покоящихся в системе отсчета К, и за ходом часов в системе отсчета К', перемещающейся со скоростью v по отношению к К.Он изучает время, разделяющее два такта движущихся часов, если замерять его из покоящейся системы. Для этой цели он использует преобразования Лоренца, которые берут за время первого такта t= 0.На втором такте

где v – скорость системы К'и с —скорость света. Если рассчитывать его из системы К, время между двумя последовательными тактами будет равняться не одной секунде, а

то есть немного больше. Значит, движущиеся часы ходят медленнее, чем покоящиеся! Скорость увеличивает время! Время может растягиваться, как пространство. Возможно, во времени можно будет путешествовать точно так же, как в пространстве? Вот до чего относительность может вскружить голову и околдовать ум!

Что же до общей теории относительности, то ее задачей будет применить правила специальной теории относительности не только к инерционной системе, но и ко всем системам отсчета и к системам, находящимся в движении.

Конечно, эти доказательства упрощенные. Они опираются на статьи, расчеты, от которых кружится голова. Тысячи статей, сотни книг по физике посвящены исследованию этих тайн. Прочтите статью «К электродинамике движущихся тел», и вы получите представление об этих трудах.

Что можно сказать о самой знаменитой формуле:

Е = тс ²?

Она не имеет никакого отношения к относительности. Ей посвящена статья под заглавием «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?». Формула выведена из мудреных уравнений, основывающихся на работах Максвелла о вакууме и трудах Герца об электромагнетизме. Эйнштейн приходит к мысли о том, что масса тела (т) является мерой содержащейся в ней энергии. Энергия (Е), высвобожденная из тела, преображается в энергию излучения…Если энергия Lвариантна, масса изменяется пропорционально L/9x10 ²⁰.

М = L/V ²-

эта формула получит большую известность в виде

Е = тс ²,

где с —скорость света, примерно 300 тысяч км/с.

Энергия, вырабатываемая массой, увеличивается благодаря невероятно большому множителю. Впоследствии ученые поймут, что если найти массу, обладающую самым тяжелым ядром (уран), можно получить колоссальную энергию. Да, в процессе деления тяжелая масса породит невообразимую энергию. Невообразимую, как неописуемы бедствия, которые она будет способна доставить человечеству. Но мы еще в 1905 году. Эйнштейн – ученый, гений. Не пророк. Сорок лет спустя будет создана атомная бомба. Некоторые запишут Эйнштейна в крестные отцы этой катастрофы. Научное чутье оставляет потомству не только блага…

Вопреки распространенному заблуждению Эйнштейн получил в 1922 году Нобелевскую премию за 1921 год не за статью об относительности и не за свой набросок трагически волшебной формулы. «Нобелевка» стала наградой за его исследование светового излучения. Эта работа способствовала революции, произведенной пришествием квантовой физики.