355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Максим Чертанов » Эйнштейн » Текст книги (страница 8)
Эйнштейн
  • Текст добавлен: 7 октября 2016, 11:00

Текст книги "Эйнштейн"


Автор книги: Максим Чертанов



сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 32 страниц)

Он вычислил предполагаемую величину отклонения звездного луча от прямой – 0,87. Неправильно, но он тогда этого не знал, ибо делал вычисления для плоского пространства, как у Минковского, и применял «плоскую» евклидову геометрию. Опубликовал статью «О влиянии силы тяжести на распространение света» и предложил астрономам заняться изучением затмений, чтобы проверить его гипотезу.

Летом съездили с женой к ее родителям и уже начали думать, как сбежать из Праги: Милеве там тоже не нравилось изза одиночества и плохо устроенного быта. В августе он получил приглашение из университета Утрехта; Гроссман (уже декан физикоматематического факультета) и Цангер звали в цюрихский Политехникум, получивший к тому времени почти университетский статус. Пока семестр не начался (до 1 октября), Милева жила у родителей, а он съездил в Цюрих на конференцию учителей и там вел переговоры, а 25 сентября посетил второй в жизни крупный съезд естествоиспытателей – в Карлсруэ. Там опять завел друга – химика Фрица Габера (1868-1934), еврея, перешедшего в христианство, полностью ассимилировавшегося, страстного немецкого патриота, директора Института физической химии и электрохимии при Обществе кайзера Вильгельма; его жена Клара, защитившая докторскую по химии, впоследствии стала достойной подругой Милевы.

А та писала мужу 1 октября: «Наверное, в Карлсруэ было очень интересно… И я с удовольствием побывала бы там и посмотрела на всех этих замечательных людей… Мы не видели друг друга уже целую вечность, мне интересно, узнаешь ты меня при встрече или нет». Когда Филипп Франк вскоре встретил ее в Праге, она показалась ему «мрачной и подавленной». Потом Эйнштейн Франку чтото втолковывал насчет ее «плохой наследственности». Муж с женой отдалились друг от друга – тут не надо искать ни «наследственного», ни «надличного», так бывает, и не только у физиков. Любовь мешала науке? Ничуть она не мешала, когда он СТО придумывал… «Вы должны знать, что большинство мужчин (а также немало женщин) по своей природе не моногамны. Эта природа дает о себе знать особенно решительно, когда традиции и обстоятельства встают на пути», – писал он врачу Эжени Андерман 2 июня 1953 года. Для уравнения измены (одна надоела + другая появилась) не хватало лишь одного члена.

С 30 октября по 3 ноября 1911 года 18 физиков и химиков собирались в Брюсселе на первую Сольвеевскую конференцию, организованную бельгийским химиком и промышленником Эрнестом Сольве; его друг, физик Вальтер Нернст, подсказал, каких звезд первой величины надо звать: Планк, Лоренц, Мария Кюри, Пуанкаре, КамерлингОннес, Эрнест Резерфорд (заложивший основы учения о радиоактивности и строении атома); 32летний Эйнштейн был самым молодым. Он боялся – «Мне не дает покоя та чушь, которую я готовлю к Брюссельскому конгрессу», – писал он Бессо и перед ним же хорохорился: «…надо ли участвовать в этом шабаше ведьм?»

Докладывал он тему «К современному состоянию проблемы удельной теплоемкости», а на самом деле говорил о квантах, да и все говорили о них. Был полномасштабный кризис физики: никто не хотел признать свет одновременно частицей и волной, некоторые еще верили в эфир, другие не верили в атомы… Сам Планк испугался собственной теории и придумал другую, половинчатую: свет делится на кванты только во время излучения, а во время поглощения остается цельной волной. Эйнштейн сказал, что существование квантов света – это пока гипотеза и она «несовместима с экспериментально проверенными следствиями волновой теории», но дал понять, что он в эту гипотезу верит. Короче, все переругались изза квантов, как когдато изза Максвелла. В ноябре Эйнштейн делился впечатлениями с Цангером: «Планк… упорно цеплялся за некоторые ошибочные убеждения. Мне удалось убедить Планка после многолетних усилий согласиться в основном с моими воззрениями. Он исключительно честный человек, скорее думающий о других, чем о себе. Лоренц – чудо интеллигентности и такта, живое произведение искусства! Из всех присутствовавших теоретиков он обладал наиболее мощным интеллектом… Пуанкаре… просто все отрицал, и несмотря на свою хватку показал мало понимания… в целом никто ничего не понимает. Все это мероприятие доставило бы массу удовольствия отцамиезуитам». К Бессо, 26 декабря: «В целом конгресс оставил у меня впечатление стенаний у руин Иерусалима».

Как явствует из переписки с Лоренцем, тот предложил Эйнштейну работать в Голландии. Трудно понять, почему Эйнштейн не согласился. Возможно, в Лейден к самому Лоренцу он помчался бы тогда не раздумывая, а на Утрехт обиделся, или произошло еще какоето недоразумение; 23 ноября из Праги он писал Лоренцу: «Пишу Вам с тяжелым сердцем, как будто был несправедлив по отношению к родному отцу… Знай я, что Вы действительно хотите, чтобы я переехал в Утрехт, я бы так и сделал». Лоренц 6 декабря ему ясно ответил, что именно этого и хочет. Но он почемуто вновь заколебался.

В 1911 году Эйнштейна не было в списке кандидатов на Нобелевку по физике, но в январе 1912го Вилли Вин, только что получивший ее, предложил разделить премию 1912 года между Лоренцем и Эйнштейном (за СТО). Оствальд тоже его назвал. Как обычно, выдвигали и Пуанкаре. А выиграл Нильс Густав Дален – за изобретение автоматических регуляторов для источников света на маяках… (У Лоренца уже была премия за 1902 год; но как могли не выдвинуть Планка?!)

В том же январе 1912го – пока Всемирная сионистская организация вела переговоры с турецкими властями о приобретении земель в Палестине – Эйнштейну предложили возглавить кафедру теоретической физики в Политехникуме (теперь он назывался Швейцарским технологическим институтом, но мы будем употреблять привычное название). Тут еще Венский университет подсуетился, и Колумбийский университет в НьюЙорке предложил прочесть курс лекций, и все еще звал Утрехт; но Эйнштейн выбрал Цюрих. 15 ноября прошлого года он писал в ответ на настойчивые приглашения Цангера: «Пусть дорогой Цюрих поцелует меня в…», но теперь передумал. Почему – бог его знает. Он вечно метался между разными предложениями и выбирал обычно не самое очевидное. Может, Милева настояла – она отчаянно хотела вернуться в Швейцарию.

23 января руководство Политехникума направило департаменту внутренних дел рекомендацию заключить с Эйнштейном контракт аж на десять лет. Хотя вопрос был решенный, запросили, как положено, отзывы. Мария Кюри: «В Брюсселе на научном конгрессе, в котором участвовал и гн Эйнштейн, я могла оценить ясность его ума, осведомленность и глубину знаний. Нам известно, что гн Эйнштейн еще очень молод, но это и дает нам право возлагать на него самые большие надежды, видеть в нем одного из крупнейших теоретиков будущего». Пуанкаре: «Гн Эйнштейн – один из самых оригинальных умов, которые я встречал… Больше всего нас восхищает легкость, с какой он принимает новые концепции, и его умение делать из них всевозможные выводы. Он не держится за классические принципы и, если перед ним возникает физическая проблема, быстро рассматривает все варианты ее решения. В его мозгу это выливается в предвидение новых явлений, которые когданибудь можно будет проверить… Поскольку он ведет поиск во всех направлениях, следует ожидать, что большинство путей, на которые он вступает, приведут в тупик, но надо надеяться, что хоть одно из указанных им направлений окажется правильным, и этого вполне достаточно».

30 января он был назначен профессором с окладом 11 тысяч франков в год. Уже после этого посыпались новые предложения: звал Эмиль Варбург, директор физикотехнического института в Берлине; Лоренц наконец произнес слово «Лейден», да как! Сам он (ему было уже под шестьдесят) получил предложение занять пост куратора музея Тейлора и Голландского научного общества в Харлеме и искал преемника. Эйнштейн – Цангеру, 9 февраля 1912 года: «Лоренц зовет меня в Лейден и предлагает занять свое место. Хорошо, что я уже связан обещанием остаться в Цюрихе, иначе мне пришлось бы принять это предложение». Почему «пришлось бы»?! Возможно, боялся, что будут сравнивать с Лоренцем, – а сравнивать коголибо не в пользу Лоренца было невозможно…

3 февраля Эйнштейн попросил освободить его от должности в Праге с 30 сентября. Он так всегда делал, тоже бог знает почему: не переезжал сразу, а оставался даже на неприятном месте на полгодика; одной ответственностью перед студентами этого не объяснить, ибо о пражских студентах он был невысокого мнения. Он часто называл себя цыганом, но, похоже, на самом деле был домоседом и резкие перемены пугали его. Так что две работы 1912 года о гравитации он опубликовал еще в Праге – в феврале и марте. Пытался составить уравнения, где в одной части были бы пространство и время, а в другой – всяческие массы, но ничего не вышло – не уравнивались они друг с дружкой. Он все еще орудовал евклидовой геометрией в плоском пространстве, но уже заметил, что законы этой геометрии могут оказаться неверными.

Ноэль оказался недостаточно квалифицированным ассистентом, Фриц Габер рекомендовал ему Отто Штерна, родившегося в Польше и жившего в Бреслау. Штерн на свои средства приехал к Эйнштейну. Вспоминал первое впечатление: «Я ожидал встретить очень ученого мужа с большой бородой, но не нашел никого похожего. Вместо него за столом сидел парень без галстука, похожий на итальянского дорожного рабочего. Это был Эйнштейн. Он был очень красив. После обеда он оделся в костюм и побрился. Я едва узнал его». Штерн ходил его слушать: «Эйнштейн никогда не готовился к лекциям. Он только импровизировал, но физически интересным и сложным путем… я учился у него говорить чепуху время от времени. Эйнштейн получал удовольствие, когда делал ошибки. Он признал бы свою ошибку и замечал: „это не моя ошибка, это дорогой Господь не сотворил вещи так, как я думал“». Историки науки считают Штерна одним из лучших помощников Эйнштейна: оба мыслили нетрадиционно и смело. Характерное примечание на полях одной из их статей: «Едва ли нужно подчеркивать, что наш способ решить эту проблему оправдан только отсутствием у нас знаний правильных законов». Писали они о том, как же всетаки тела излучают и поглощают свет – «по кусочкам» или непрерывной волной, – и, хотя вывели для одного случая формулу для волны, закончили статью словами: «Однако все же сомнительно, чтобы и другие трудности можно было преодолеть без гипотезы квантов».

23 февраля Эйнштейн пригласил погостить странствовавшего по Европе в поисках места австрийского физика Пауля Эренфеста (1880-1933) – и получил очередного друга «не разлей вода». Эренфест – тонкий, ранимый, нежный; в детстве сильно страдал от антисемитизма, но не закалился и ощетинился, как Эйнштейн, а стал еще более уязвимым и мучился от неуверенности в себе. Учился он в Венском университете, а женился на Татьяне Афанасьевой, преподавателе математики петербургских Высших женских курсов. Советский физик Ю. Б. Румер: «Эренфест в те годы в бурно развивающейся теоретической физике играл примерно ту же роль, какую в русской литературе играл Белинский. Он был величайший критик. Если Эренфест чемлибо заинтересовывался и ставил свой штамп, то это читалось. Если Эренфест не интересовался, то говорилось: „Ну, Эренфест сказал, что это не стоит и читать“. И это было железно. И вот Эренфест, который одинаково живо воспринимал и новую рождающуюся квантовую физику, и заканчивающуюся, умирающую классическую физику, мог совершенно свободно говорить и с Бором, и с Борном, и со Шредингером, и с Дираком, и с Эйнштейном на их собственном языке. Но зато он сам мало сделал, имея такой талант. Он творчески не был одарен, но критической мыслью был одарен необычайно».

Если сравнивать трех самых близких друзей Эйнштейна – Бессо, Гроссмана и Эренфеста, то последний, пожалуй, был самым «задушевным». Эйнштейн вспоминал в 1934 году: «За несколько часов мы стали настоящими друзьями – как будто были созданы природой друг для друга». Музыка их тоже связала, при каждой встрече играли вместе (Эренфест – на фортепиано). Масса, просто черт знает сколько друзей у Эйнштейна было, причем вроде бы не поверхностных, а таких, что «созданы друг для друга»; похоже, что был он в глубине души сентиментален и привязчив, но почемуто хотел это в себе преодолеть. Близости боялся, да, но не товарищеской. Денис Оверби, «Эйнштейн в любви»: «Конечно, если вы Эйнштейн, вы хотите иметь все – ласку, хорошую еду, но ничего кроме этого, никаких обязательств, мешающих вашей жизни и работе. Так не бывает в отношениях взрослых людей».

Бывает – когда речь идет о дружбе. Друг не крутится около вас в халате, не глядит собачьими глазами и не спрашивает, почему вы так поздно пришли и почему забыли купить цветы в его день рождения. Друга можно в сердцах обругать – он не расплачется. Друг, даже самый близкий, отделен от вас, семья – связана пуповиной. Вот эту пуповину, все это влажное, удушающее, он не терпел. Каждый день проявлять знаки внимания, принимать их, встречать обожающий взгляд, отчитываться, куда и зачем пошел, ощущать ежечасную ответственность за слабых существ, что виснут на шее, – этого он вынести не мог и, будучи не в силах ответить на чувство с требуемой интенсивностью, вздымал на спине иголки. (Бывают, конечно, и друзья, что постоянно висят на вас со своими проблемами, но Эйнштейну такие люди то ли не попадались, то ли он их отталкивал в самом начале знакомства.) Ганс Альберт вспоминал: «Когда между нами возникало чувство близости, оно было очень сильным. Он сам нуждался в любви. Но стоило нам ощутить контакт с ним, как отец почти сразу отталкивал нас. Он все время держал себя в узде. Он останавливал поток своих эмоций, словно закручивал водопроводный кран».

Он рекомендовал Эренфеста на свое место в Праге. Но тот, будучи атеистом, отказался написать чтонибудь о своей религии, чтобы от него отстали. Эйнштейн писал ему 10 марта: «Ваше упрямое нежелание признать какуюнибудь религию понастоящему раздражает меня. Сделайте это ради своих детей. Потом, когда станете профессором, сможете вернуться к своему странному упрямству». А Цангеру 17 мая: «Я так хотел видеть его преемником. Но его фанатичный атеизм все испортил». Так что Эйнштейна сменил Филипп Франк, но Эренфест тоже не прогадал (так, во всяком случае, казалось) – именно его взял на свое место Лоренц.

Тем временем кампания протеста против «дела Бейлиса» стала международной. В марте 1912 года в Германии появился протест, подписанный 206 немецкими интеллигентами, начиная с Томаса Манна, потом вышел «христианский» протест 240 английских общественных деятелей, который подписала верхушка англиканской церкви во главе с архиепископом Кентерберийским. 150 французских подписей собрал Анатоль Франс. (Среди защитников Бейлиса были даже русские националисты, например Василий Шульгин.) Эйнштейн тогда еще никаких писем в чьюлибо защиту не подписывал, да и его ученые коллеги в основном тоже: ученые долго раскачиваются, им все кажется, что их сообщества никакие проблемы не касаются… 11 апреля начался летний семестр, Эйнштейн преподавал механику сплошных сред и молекулярную теорию теплоты; неделю с 15 по 22 апреля провел в Берлине – навещал родных и прощупывал почву: было ведь и оттуда приглашение, хоть он его и не принял. (Принять одно предложение и уже после этого рассматривать другие – очень характерное для него поведение, о причинах которого можно лишь гадать.)

Он пообщался с Габером и Вальтером Нернстом, навестил своих дядю и тетку (тетя Фанни – сестра матери, дядя Рудольф – кузен отца). Его мать жила с ними до 1911 года – в тот период Эйнштейн в Берлин не ездил, вероятно, потому, что отношения были натянутыми изза Милевы. Теперь Полина вела хозяйство у вдового родственника – бизнесмена Эмиля Оппенгеймера в городе Хейльбронне. Зато рядом с дядей и теткой жила их дочь, кузина Эйнштейна Эльза, которую он не видел с детства. Ей теперь было 36 (ему 33); родилась в Гехингене первой из трех сестер, окончила школу для девочек, высшего образования не получила, в 1896 году вышла за Макса Левенталя, торговца текстилем, с ним переехала в Берлин (потом вся ее семья перебралась туда же), родила дочерей: Илзе в 1897м и Марго в 1899м; сын, рожденный в 1903м, умер младенцем. В 1908 году она развелась и поселилась на улице Хаберландштрассе, этажом выше своих родителей. Позднее она говорила, что влюбилась в кузена еще ребенком, в Мюнхене.

Эльза была очень похожа на него внешне, но что у молодого мужчины красота, то у молодой женщины – тяжеловесность, так что красива она не была. Ему она показалась – по контрасту с женой – образцом уравновешенности, веселья и доброты. На самом деле она была еще большей «семьянинкой», чем Милева, обожала вить гнездо, опекать, заботиться: с одной стороны, это то, что нужно занятому мужчине, которому неохота заниматься бытом, с другой – привязанность такой женщины может быть утомительна и сулила Эйнштейну именно то, чего он боялся, ту «влажную», навязчивую близость, к которой он не был приспособлен. Она не была ему ровней по интеллекту: в их переписке он упоминает о своих научных делах как служащий («нынче я сдал квартальный отчет») и ничего с ней не обсуждает. Но он, кажется, разочаровался в умных женщинах. Эстер Саламан вспоминала, как он сказал ей: «Очень немногие женщины обладают творческими способностями. Будь у меня дочь, я бы не хотел, чтобы она изучала физику. Я рад, что моя жена ничего не смыслит в науках. Моя первая жена их знала». Он устал от Милевы, а внешнее спокойствие Эльзы ввело его в заблуждение: он вообразил, что она самодостаточна.

Когда он уехал, она ему сразу написала (по договоренности он уничтожал ее письма); он отвечал 30 апреля: «За эти несколько дней я очень полюбил Вас и привязался к Вам, как мне ни трудно в этом признаться… Тот, кто никогда не был обманут ложью, не знает, что такое счастье… Когда я думаю о плохих отношениях между моей женой, сестрой и матерью, я должен с огорчением признаться, что все трое не отличаются сердечностью и отзывчивостью. Но я должен когото любить, иначе это будет жалкое существование. „Ктото“ – это Вы, и Вы ничего не можете с этим поделать. Я не спрашиваю у Вас разрешения. Я один правлю в царстве теней, в мире своего воображения, или, во всяком случае, я воображаю себе, что это так». («Кемто» могла, видимо, также стать сестра Эльзы Паула, так как он объясняет Эльзе, что с той «ничего не было»: «Она была молодой девушкой, и она меня поощряла. Все остальное – игра воображения».)

Денис Оверби: «Он был безнадежный романтик, он жил ожиданием. Он всегда стремился к тому, чего не имел. Он всегда мечтал об идеальной жизни с какойто женщиной, а ту, с которой жил, едва мог терпеть… его манил идеал, совершенство». Трудно с этим согласиться: так любого мужчину, у которого было больше одной женщины, можно назвать романтиком. Все кажется обыденнее: мужчина, у которого в семье все наперекосяк, встречает женщину, которая с ним мила, участлива, не устраивает сцен, поощряет его ухаживания; и поскольку он в глубине души сентиментален, ему надо, чтобы его пожалели и приголубили (он жалуется Эльзе на отсутствие «сердечности и отзывчивости» не только у жены, но и у сестры с матерью); и она богата, элегантно одета, и он видит лишь ее парадную сторону… Другой вопрос, почему Милеву, которую он разлюбил, когда она превратилась в «клушу», решил поменять на такую же «клушу», только куда менее интеллектуальную? Не надо быть Эйнштейном, чтобы предсказать: с таким X уравнение брака не сойдется. Но она тогда казалась ему не «клушей», а человеком сильным, уверенным, и он ведь не собирался на ней жениться, и, наконец, она ему в нужный момент «подвернулась» – ищешь не там, где потерял, а под фонарем…

Она в своем письме его ловко поддела, намекнув, что он под каблуком у жены, – он встрепенулся: «Как Вы могли так обо мне подумать! Я вполне самостоятельный мужчина и надеюсь Вам это доказать». Однако через неделю он одумался и 7 мая писал ей: «Я не могу выразить, как я Вас жалею и как бы мне хотелось стать кемто в Вашей жизни. Но если мы уступим нашим чувствам, это сильно осложнит нам жизнь и принесет много горя». А 21 мая заявил, что пишет ей в последний раз: «Если мы с Вами слишком сблизимся, из этого не выйдет ничего хорошего ни для нас, ни для наших близких… Когда я говорю Вам это, то не из жестокости или из недостатка чувств, но потому, что, подобно Вам, несу свой крест, ни на что не надеясь». Но такой мазохизм ни к чему хорошему обычно не приводит; по воспоминаниям второй жены Ганса Альберта, Элизабет, Ганс именно в том мае понял, что отношения между родителями испортились. (А Бор, уже ассистентпрофессор Копенгагенского университета, в 1912 году женился на Маргарет Нерлунд, сестре своего товарища, и прожил с ней всю жизнь счастливо и родил шестерых сыновей, один из которых стал известным физиком…)

25 июля Эйнштейны (и с ними Штерн) уехали в Цюрих. Там все было так привычно, и старые друзья так рады, и Милева повеселела, и дети тоже, и, кажется, в семье наступило затишье. 10 августа сняли квартиру в доме 116 по Хофштрассе, а уже 16го Эйнштейн писал Хопфу: «С тяготением все обстоит великолепно. Если это не иллюзия, то я нашел наиболее общие уравнения».

Вернемся еще раз к камню и пушинке, которые в вакууме падают с одинаковым ускорением. Если их размеры и масса ни на что не влияют, значит, их падение – свойство не их, а самого пространства (и времени), в котором они существуют. Пространство изучает геометрия. Значит, теория должна быть геометрической.

Пространство может быть прямое или – как вариант – кривое. С прямым пространством Эйнштейн уже пять лет маялся – уравнения не сходились. Значит, оно искривлено. Что его искривляет? Сами вещи, которые в нем находятся. Физик Джон Уилер: «Тяготение – не чужеродная и физическая сила, действующая через пространство, – оно есть проявление геометрии пространства именно там, где находится масса». Чем вещь тяжелее, тем сильнее она искривляет пространство (и время, не забывайте о нем) вокруг себя. Представьте натянутое полотно (плоское пространство) и положите на него тяжеленький шарик – он искривит полотно, образовав вокруг себя воронку. Земля «катается» по краю большой воронки (гравитационного поля), образованной Солнцем, Луна – по краю маленькой воронки, образованной Землей. Все становится ясно и с Меркурием: его беззаконное поведение обусловлено гравитационным полем Солнца, к которому он очень близок.

Почему все предметы падают на Землю (то есть падали бы, если бы не сопротивление воздуха) с одинаковой скоростью? Потому что Земля своей массой однозначно определяет структуру пространствавремени вокруг себя, и все маленькие предметы, масса которых по сравнению с земной ничтожна, вынуждены вести себя одинаково. Еще раз учтите, что тяжелые предметы искривляют не просто пространство, а пространствовремя, но вообразить это так же легко, как катающийся в воронке шарик, не получится. Банеш Хофман, физик, ассистент и биограф Эйнштейна: «Даже не пытайтесь зрительно представить себе четырехмерное пространствовремя. Это совершенно невозможно. Ни Эйнштейну, ни Минковскому это было не под силу. Ученые обычно имеют дело с математическими аналогиями, и, хотя это позволяет им с необычайной виртуозностью обсуждать все связанное с четырехмерным пространствомвременем, они всетаки не в состоянии зрительно представить его себе». Так что нам придется просто поверить: тяжелые объекты не только создают вокруг себя пространственную воронку, но и замедляют время; убежите подальше от такого объекта – время для вас ускорится.

Сама по себе мысль о кривом пространстве была не нова. Ее высказывал, например, еще в 1870 году математик У. Клиффорд: «Изменение кривизны пространства и есть то явление, о котором мы говорим как о движении материи. Вообще в физическом мире не происходит ничего, кроме такого изменения». Но Клиффорд не разработал полноценной теории. Эйнштейну надо было это сделать. Ему надо было написать уравнения, в левой части которых будет все о Пространстве и Времени – часы, секунды, года, Вселенная, высота, ширина, а в правую запихнуть все материальное и движущееся: дома, табуретки, кошек, собак, людей, звезды, перышки, камни, яблоки, планеты (на ученом языке это называется «тензор энергииимпульса»), и правое с левым должно сойтись: из Пространства и Времени на бумаге родится материя, и наоборот.

И если уравнения СТО были простенькой сонатой, то теперь ему нужно было родить симфонию: «энергичнейшая, разнообразнейшая, захватывающая смена свершений, движение событий – только во времени, путем членения времени, его заполнения, организации, но все как бы перенесенное в конкретнодейственное по повторному трубному сигналу извне… Как все здесь схвачено и повернуто, поставлено, как подведено к теме, чтобы потом отойти от нее, раствориться, а в этом растворении уже готовится нечто новое, простой переход становится плодоносной завязью, так что не остается ни одного пустого, ни одного слабого места», и в случае успеха – «хорал неудержимо устремится вверх, мощно поддерживаемый гармоническими звуками басовой трубы, и, осиянный, достигнет вершины, чтобы тотчас же, словно бы оглядываясь со сдержанным удовлетворением на им содеянное, с честью допеть себя до конца».

Но как нам не хватает языка, чтобы рассказать, как он думал, так и ему не хватало языка, чтобы выразить рождавшиеся в мозгу ощущения и образы, – языка математического. Во время выступления в Киото в 1922 году он сказал: «Отбросить геометрию и сохранить законы – все равно что попытаться выразить мысль без слов. Чтобы выразить мысль, нужно найти сначала соответствующие слова». Прямой язык евклидовой геометрии для кривого пространства не годился. А других языков он совсем не знал. «Автобиографические наброски»: «Высшая математика интересовала меня в годы учения мало, потому что я по своей наивности полагал, что для физика достаточно овладеть лишь основными математическими понятиями. Все же остальное в математике, думал я, является несущественными для познания природы тонкостями». Он еще в Праге взывал к миру о помощи, в его июльской статье есть фраза: «…пространственновременные координаты теряют свой простой физический смысл, и нельзя предвидеть, какую форму могут иметь общие уравнения пространственновременных преобразований. Хочу предложить всем специалистам попробовать свои силы в решении этой важной задачи!»

Штерн ему помочь не смог. Минковский, может, смог бы, но он умер в 1909 году. Пуанкаре умер только что. И он обратился за помощью к Гроссману. Он слышал, что существует какаято геометрия Гаусса, но, возможно, есть чтонибудь и покруче? На следующий день Гроссман доложил, что подходящий язык есть – это риманова геометрия. Пайс: «Но, добавил Гроссман, это ужасная каша, в которую физику нечего и соваться. Тогда Эйнштейн спросил, есть ли другие геометрии, которые можно было бы использовать. Нет, ответил Гроссман».

Что такое риманова геометрия, в первом приближении знает и «лирик»: та, где параллельные прямые могут пересечься. Представить это на бытовом уровне легко: сходятся же меридианы на глобусе. Иногда русскоязычные авторы (не только «страшилочные») пишут, что Эйнштейн, упомянув о Римане, нарочно не назвал геометрию Лобачевского, которая появилась раньше. На самом деле было так: первую неевклидову геометрию придумал для искривленных пространств немец Карл Гаусс; его идеи развили Лобачевский, Риман и Янош Бойяи. Геометрия Лобачевского – Бойяи описывает поверхность вогнутую, как седло, геометрия Римана – выпуклую, как сфера. Кроме того, Риман целиком пересмотрел геометрию Евклида и предложил свои принципы построения геометрий, из которых следовало, что неевклидовых геометрий может быть целая куча. Поэтому есть термин «риманова геометрия» – сумма всяческих «кривых» геометрий, охватывающая все частные случаи. Ее и предложил Эйнштейну Гроссман. И стали работать – правда, Гроссман оговорился, что отвечает только за «чистую» математику. 29 октября Эйнштейн писал Арнольду Зоммерфельду, заведующему кафедрой теоретической физики Мюнхенского университета: «…я занят исключительно проблемой гравитации и думаю, что теперь мне удастся преодолеть все трудности с помощью моего друга математика. Но одно мне совершенно ясно: что никогда в жизни мне еще не приходилось так много работать и что я проникся величайшим уважением к математике, наиболее изысканные области которой я до сих пор по неразумению считал ненужной для меня роскошью. По сравнению с этой проблемой первоначальная теория относительности не более чем детская игра!»

Но риманова геометрия годилась для левой части уравнения – той, где столетия и высоты, вечность и бесконечность. А для правой – где звезды, столы, стулья и мы с вами, то бишь всяческая материя, – тоже был нужен особый язык. И его тоже подсказал Гроссман. Это тензорное исчисление, разработанное (в основном) итальянским математиком Грегорио Риччи. Тензор – это характеристика какогонибудь объекта, записанная специальным значком. Бывает самый простой тензор, нулевого порядка, – он включает в себя только одну характеристику. Например: вы встали с левой ноги. А одним тензором более высоких уровней, включающим сразу несколько характеристик объекта, можно записать, что вы встали с левой ноги, надели зеленые ботинки и красные штаны, побрились и пошли на остановку трамвая номер пять, что на улице Ленина, дабы ехать на работу. Так что тензорная запись очень компактна: одна закорючка заменяет десяток математических величин. Выглядит она примерно так:

Итак, нужные идеи есть, языки тоже, пиши – не хочу. Но тут Эйнштейна понесло несколько не туда. Есть такое понятие: «общековариантность». То есть нарисовали вы кубик с тремя координатами – х, у, z (длина, ширина, высота); в кубике всякие физические явления происходят, звезды падают, люди бегают, швыряют друг в друга тарелками, и уравнение того, что в кубике происходит, записано такто. Так вот, даже если координаты поменять, то есть линии изогнуть, сделать из кубика бесформенную хреновину, уравнения, описывающие события внутри этой кривой хреновины, должны иметь тот же самый вид, что и для кубика. Это и есть общековариантность. А Эйнштейн вот решил, что она не нужна и, более того, вредна и всякий раз, меняя координаты, надо уравнения сочинять по новой и это будет правильно. (Тут, по идее, надо еще много писать про эту общековариантность, и почему он от нее отказался, и что из этого вышло; автор две недели об этом читал, неделю думал, без толку исписал пять страниц, пытаясь чтото объяснить такому же, как сам, гуманитарию, и вдруг его осенило: свернемка долгие описания в один компактный тензор и напишем: «Короче говоря, у Эйнштейна с математикой чтото пошло не так».)


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю