Текст книги "Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная"

Автор книги: Уолтер Айзексон

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 58 страниц) [доступный отрывок для чтения: 21 страниц]

Эльза даже фактически попыталась помочь ему получить это предложение. Ранее по собственной инициативе она зашла к Фрицу Габеру, возглавлявшему Институт химии кайзера Вильгельма в Берлине, и дала понять, что ее двоюродный брат, возможно, принял бы предложение работы в Берлине. Когда Эйнштейн узнал про вмешательство Эльзы, он изумился: “Габер знает, с кем имеет дело. Он знает, как ценно влияние дружбы двоюродной сестры… Беззаботность, с которой ты заглянула к Габеру, – в этом вся простодушная Эльза. Ты советовались с кем-нибудь об этом или обратилась только к своему озорному сердцу? Если бы только я мог увидеть это!” ⁶⁶

Еще до того, как Эйнштейн переехал в Берлин, их с Эльзой переписка уже стала похожа на переписку супружеской пары. Она беспокоилась, не перетрудился ли он, и послала ему длинное письмо с рекомендациями делать больше физических упражнений, отдыхать и придерживаться диеты. Он ответил, что планировал “дымить как паровоз, работать как лошадь, есть не задумываясь и отправляться на прогулку только в по-настоящему приятной компании”.

Однако он дал ей ясно понять, чтобы она не ждала, что он откажется от своей жены: “Мы прекрасно сможем быть счастливы друг с другом и без того, чтобы причинять ей боль”⁶⁷.

И в самом деле, даже несмотря на шквал любовных писем Эльзе, Эйнштейн все еще пытался быть хорошим семьянином. В августе 1913 года он во время отпуска решил организовать поход и взять с собой жену и двух сыновей, а также Марию Кюри с ее двумя дочерьми. План состоял в том, чтобы пройти через альпийский перевал на юго-востоке Швейцарии и добраться до озера Комо, где они с Марич пережили свои самые страстные и романтичные моменты двенадцать лет назад.

Как выяснилось, болезненный Эдуард не мог отправиться в поход, и Марич задержалась на несколько дней, чтобы пристроить его к друзьям. Она присоединилась к группе, когда та уже подходила к озеру Комо. Во время похода Кюри экзаменовала Эйнштейна, прося называть все вершины по пути. Они обсуждали и науку, особенно когда дети убегали вперед. В какой-то момент Эйнштейн вдруг остановился, схватил Кюри за руку и воскликнул, объясняя свои идеи об эквивалентности гравитации и ускорения: “Понимаете, мне нужно знать точно, что происходит с пассажирами в лифте, когда он падает в пустоте”. Как вспоминала позже дочь Кюри, “такая трогательная увлеченность жутко насмешила младшее поколение”⁶⁸.

Затем Эйнштейн проводил Марич с детьми к ее семье в Нови-Сад, где в его пригороде – Каче – у них имелся летний домик. В последнее воскресенье, проведенное в Сербии, Марич, не посоветовавшись с мужем, повела детей в церковь и окрестила их. Ганс Альберт вспоминал позже красивое пение и то, как его брат Эдуард, которому было только три года, шалил. Что касается их отца, он, когда позже узнал об этом, казался ошеломленным, но не потерявшим оптимизма. С Гурвицем он поделился новостью: “Вы знаете, что произошло? Они стали христианами. Ну да мне это безразлично”⁶⁹.

Однако за кажущейся семейной гармонией скрывался распад брака. После поездки Эйнштейн в Сербию с остановкой в Вене, где он сделал свой ежегодный доклад на конференции немецко-говорящих физиков, один отправился в Берлин. Там он воссоединился с Эльзой. Ей он сказал: “Теперь у меня есть кто-то, о ком я могу думать с чистым восторгом и ради кого я могу жить”⁷⁰.

В дальнейшем темой их писем друг другу стало обсуждение домашней кухни Эльзы. В своих письмах она щедро изливала на него сердечную материнскую заботу. Их переписка, как и их отношения, составляла разительный контраст с тем, что происходило между Эйнштейном и Марич десяток лет назад. Он и Эльза обычно писали друг другу о вещах, связанных с домашним комфортом, – о еде, душевном спокойствии, гигиене, симпатиях, а не о романтическом блаженстве и поцелуях или тайнах души и озарениях разума.

Несмотря на такие приземленные заботы, Эйнштейну все еще казалось, что их отношения могут не стать обывательскими. “Как хорошо было бы, если бы один из этих дней мы могли бы провести в богемной обстановке, – писал он, – ты понятия не имеешь, насколько очаровательной может быть такая жизнь – без больших запросов и претензий!”⁷¹ Когда Эльза подарила ему щетку для волос, он сначала принялся ухаживать за волосами и гордился переменами в своей внешности, но вскоре опять принял свой привычный неряшливый вид и сказал ей, лишь наполовину в шутку, что это потому, что он защищается этим от мещанства и буржуазности. Те же слова он говорил и Марич, но более искренне.

Эльза хотела не только приручить Эйнштейна, но и выйти за него замуж. Даже прежде, чем он переехал в Берлин, она в письмах просила его развестись с Марич. Ее борьба за Эйнштейна продолжалась долгие годы, пока она наконец не выиграла эту битву. Но тогда Эйнштейн еще не сдался. “Ты думаешь, – спрашивал он ее, – что легко получить развод, если у человека нет никаких доказательств вины партнера?” Она должна знать, что практически с сентября они с Марич живут раздельно, даже если он не собирается разводиться с ней. “Я отношусь к своей жене как к работнику, которого не могу уволить. У меня есть собственная спальня, и я избегаю оставаться с ней наедине”. Эльза расстраивалась, что Эйнштейн не хочет жениться на ней, и беспокоилась, что незаконные отношения с ним повредят репутации ее дочерей, но Эйнштейн настаивал, что такой выход – лучший⁷².

Понятно, что Марич была подавлена перспективой переезда в Берлин. Там ей пришлось бы общаться с матерью Эйнштейна, которая никогда не любила ее, и с его двоюродной сестрой, которую она не без основания заподозрила в соперничестве. Кроме того, в Берлине к славянам зачастую относились даже менее терпимо, чем к евреям. “Моя жена постоянно жалуется мне на Берлин, кроме того, она боится родственников, – писал Эйнштейн Эльзе. – В каком-то смысле она права”. В другом письме он заметил, что Марич боится ее, и добавил: “Надеюсь, вполне обоснованно!”⁷³

И в самом деле, к этому моменту все его женщины: мать, сестра, жена и кузина – воевали друг с другом. Перед Рождеством 1913 года обнаружилось, что сражение Эйнштейна за обобщение теории относительности, кроме всего прочего, помогало избежать семейных неурядиц. В результате родилась еще одна красивая формулировка закона о том, как наука может спасти от чисто личных проблем: “Любовь к науке в этих условиях расцветает, – написал он Эльзе, – поскольку она помогает мне воспарить из юдоли слез в атмосферу покоя”⁷⁴.

Когда весной 1914 года близился переезд семьи в Берлин, Эдуард слег с ушной инфекцией, и Марич пришлось отвезти его на альпийский курорт, чтобы подлечить. Эйнштейн написал Эльзе: “В этом есть и свои плюсы”. Он сначала приедет в Берлин один, и “для того, чтобы насладиться” этой возможностью, он решил пропустить конференцию в Париже и приехать раньше.

В один из последних вечеров в Цюрихе они с Марич пришли в дом Гурвица на прощальный музыкальный вечер, опять посвященный Шуману, для того чтобы еще раз попытаться поднять ей настроение. Не удалось. Она весь вечер просидела в углу, ни с кем не заговаривая⁷⁵.

Берлин 1914 год

К апрелю 1914 года Эйнштейн обосновался в просторной квартире в доме, расположенном к западу от центра Берлина. Нашла ее Марич во время приезда в Берлин на рождественские каникулы после того, как ушная инфекция у Эдуарда прошла⁷⁶.

Семейные отношения портились и потому, что Эйнштейн очень много работал и был чрезвычайно утомлен. Он обустраивался на новом рабочем месте, а на самом деле – на трех новых местах. Кроме того, он эпизодически предпринимал судорожные попытки обобщить свою теорию относительности и связать ее с теорией гравитации. Например, в этот первый для него апрель в Берлине он затеял интенсивную переписку с Паулем Эренфестом насчет способов расчета силы, действующей на электроны, вращающиеся в магнитном поле. Он начал решать задачу, но понял, что решение неправильное. “Ангел слегка приоткрыл мне свое великолепие, – написал он Эренфесту, – а потом показались ослиные уши, и я убежал”.

Эйнштейн написал Эренфесту и о своей личной жизни в Берлине, пожалуй, более откровенно, чем он предполагал. “В действительности я наслаждаюсь обществом своих берлинских родственников, – написал он, – особенно кузины моего возраста”⁷⁷.

Когда Эренфест приехал к нему в гости в конце апреля, Марич только что перебралась в Берлин, и он нашел ее в мрачном настроении и тоскующей по Цюриху. Эйнштейн же с головой ушел в работу. О той роковой весне 1914 года его сын Ганс Альберт позже вспоминал: “У него сложилось впечатление, что семья отнимает слишком много времени, а его долг – полностью сосредоточиться на своей работе”⁷⁸.

Личные отношения формируются самыми загадочными силами природы. Посторонним легко делать заключения, но эти заключения трудно проверить. Эйнштейн неоднократно жалобно убеждал всех общих друзей – особенно супружеские пары Бессо, Габеров и Цангеров, – что они должны попытаться посмотреть на крах его брака его глазами, несмотря на его очевидную вину.

Вероятно, в действительности он был не единственным виновником. Разрушение брака всегда развивается по спирали. Он был эмоционально истощен, Марич стала еще более подавленной и мрачной, и каждое действие одного усиливало состояние другого. Эйнштейн обычно старался избежать болезненных личных эмоций, погружаясь в свою работу. Мечты Марич о собственной карьере разрушились, и она горько сожалела об их крахе и все больше завидовала успехам мужа. Ее ревность заставляла ее враждебно относиться к любому, кто был близок к Эйнштейну, в том числе к его матери (и это чувство было взаимным) и друзьям. Понятно, что ее подозрительность была в некоторой степени вызвана отчуждением Эйнштейна, но она также являлась и причиной этого отчуждения.

К тому времени, как они переехали в Берлин, Марич тоже по крайней мере однажды вступила в связь – с профессором математики из Загреба Владимиром Варичаком (оспорившим трактовку Эйнштейном того, как специальную теорию относительности можно применить к вращающемуся диску). Эйнштейн был в курсе этой связи. “У него были своего рода отношения с моей женой, за которые нельзя винить никого из них, – писал он Цангеру в июне, – и они только заставили меня испытывать мою изоляцию вдвое болезненнее”⁷⁹.

Развязка наступила в июле. В панике Марич с двумя мальчиками переехала в дом Фрица Габера – химика, который пригласил Эйнштейна в Берлин и который возглавлял институт, где Эйнштейн имел свой кабинет. У Габера уже был свой опыт с домашними разногласиями. Его жена Клара (в конце концов покончившая с собой на следующий год после их споров по поводу участия Габера в войне) в то время была единственным другом Милевы Марич в Берлине, а Фриц Габер стал посредником в конфликте между Эйнштейнами, когда его нельзя было уже скрывать.

Через Габеров в середине июля Эйнштейн передал Марич жесткий ультиматум о “прекращении огня”. Этот странный документ имел вид предлагаемого контракта – документа, в котором холодный научный подход Эйнштейна сочетался с его личной враждебностью и эмоциональной отчужденностью. Привожу его целиком:

Условия

А. Ты будешь следить за тем:

1) чтобы моя одежда и белье находились в хорошем состоянии;

2) чтобы я получал регулярное трехразовое питание в своей комнате;

3) чтобы моя спальня и кабинет тщательно убирались и – особенно важно – чтобы моим столом пользовался только я.

Б. Ты отказываешься от всех личных отношений со мной, если только онине абсолютно необходимы по социальным причинам. В частности, ты отказываешься от того, чтобы я:

1) сидел дома с тобой;

2) выходил или путешествовал с тобой.

В. Ты будешь подчиняться следующим правилам в своих отношениях со мной:

1) не будешь требовать близости со мной и не будешь упрекать меня ни по какому поводу;

2) перестанешь разговаривать со мной, если я попрошу об этом;

3) если я попрошу, ты немедленно выйдешь из моей спальни или кабинета, не протестуя.

Г. Ты обязуешься не унижать меня перед нашими детьми ни словесно, ни своим поведением”⁸⁰.

Марич приняла условия. Когда Габер доставил ответ, Эйнштейн настоял на том, чтобы еще раз написать ей, “чтобы окончательно прояснить ситуацию”. Он был готов снова жить вместе, “потому что я не хочу потерять детей и не хочу, чтобы они потеряли меня”. Не было сомнений, что они останутся в “дружеских” отношениях с ней, но он будет стремиться к тому, чтобы они стали “деловыми”. “Личные контакты должны быть сведены к минимуму, – пишет он, – со своей стороны, обещаю корректное поведение, подобное тому, которое у меня было бы по отношению к любой посторонней женщине”⁸¹.

Только после этого Марич поняла, что отношения уже не спасти. Все они встретились в доме Габера в пятницу, чтобы выработать соглашение о разделении. На это потребовалось три часа. Эйнштейн согласился платить Марич и детям 5600 марок в год – чуть меньше половины его первоначального жалованья. Габер и Марич пошли к адвокату, чтобы составить контракт, Эйнштейн не пошел с ними, вместо себя он послал своего друга Мишеля Бессо, который приехал из Триеста представлять его в этих делах⁸².

После этой встречи Эйнштейн ушел из дома Габера и отправился прямо к родителям Эльзы, то есть к своим тете и дяде, которые прибыли домой поздно после ужина. Они выслушали его рассказ о ситуации с “некоторой брезгливостью”, но тем не менее оставили его ночевать в их доме. Эльза с двумя дочерями в это время проводила летние каникулы в Баварских Альпах, и Эйнштейн написал ей в письме, что спит в ее постели в комнате наверху. “Это так странно, что человек иногда становится таким сентиментальным, – писал он ей, – это обычная кровать, похожая на все другие, как будто ты никогда не спала в ней. И все же мне это приятно”. Она пригласила его приехать к ней в Баварские Альпы, но он сказал, что не может “из боязни снова повредить твоей репутации”⁸³.

Дорога к разводу теперь уже проложена, заверил он Эльзу и назвал это “жертвой” ради нее. Марич вернется в Цюрих и будет воспитывать двух мальчиков, а когда они будут приезжать к отцу, они должны будут встречаться только на “нейтральной территории”, а не в доме, где он будет жить с Эльзой. “Так нужно, – уговаривает Эйнштейн Эльзу, – потому что это неправильно, когда дети видят своего отца с какой-либо другой женщиной, а не с их матерью”.

Эйнштейну было больно думать о грядущей разлуке с детьми. Он всегда делал вид, что умеет абстрагироваться от личных эмоций, и иногда ему это удавалось. Но, когда он представил себе жизнь без сыновей, он испытал сильные чувства. “Я был бы настоящим чудовищем, если бы чувствовал по-другому, – писал он Эльзе. – Я носил этих детей на себе бесчисленное число раз и днем и ночью, возил их в коляске, играл с ними, гонялся за ними и шалил вместе с ними. Они обычно кричали от радости, когда я приходил, малыш радуется даже сейчас, поскольку он еще слишком мал, чтобы понять ситуацию. Теперь они уйдут навсегда, и образ их отца будет искажен”⁸⁴.

В среду 29 июля 1914 года Марич и оба мальчика в сопровождении Мишеля Бессо уехали утренним поездом из Берлина в Цюрих. Габер отправился на станцию с Эйнштейном, который потом “прорыдал как маленький мальчик” до ночи. Это было самым мучительным моментом для человека, всю жизнь гордившегося тем, что он избегает личных переживаний. При всей его репутации человека, чуждого глубоких человеческих привязанностей, он был когда-то безумно влюблен в Милеву Марич и был привязан к детям. Это один из немногих случаев в его взрослой жизни, когда он плакал.

На следующий день он отправился навестить свою мать, приободрившую его. Она никогда не любила Марич и была рада ее отъезду. О разводе она сказала только: “О, если бы только твой бедный папа был жив и увидел это!” Она даже изобразила благосклонность в отношении Эльзы, хотя у них бывали иногда стычки. И мать и отец Эльзы также, казалось, были довольны тем, как дело разрешилось, хотя и выразили недовольство тем, что Эйнштейн был слишком щедр к Марич и предложил ей слишком много денег, и поэтому им с Эльзой придется жить “достаточно скромно”⁸⁵.

Вся эта история так измотала Эйнштейна, что, несмотря на обещание, данное Эльзе всего неделю назад, он решил, что не готов опять жениться. В этом случае ему не нужно было бы торопиться с юридическим разводом, которому Марич отчаянно сопротивлялись. Эльза еще отдыхала и, получив такое известие, была “горько разочарована”. Эйнштейн попытался успокоить ее. “Для меня не существует других женщин, кроме тебя, – писал он, – меня отпугивает от брака не отсутствие истинной любви! Может быть, это страх погрузиться в комфортную жизнь, окружить себя хорошей мебелью, нежелание обременить себя или стать похожим на сытого буржуа? Я сам не знаю, но ты увидишь, что моя привязанность к тебе останется неизменной”.

Он убеждал ее, что она не должна стыдиться и позволять людям жалеть себя из-за отношений с человеком, который не женится на ней. Они будут устраивать совместные прогулки и там принадлежать друг другу. Если ей захочется предложить ему что-то большее, он будет признателен. Но, не вступая в брак, они будут защищены от образа жизни “довольного буржуа” и превращения их отношений в “банальные и тусклые”. Для него брак был неким ограничителем свободы, а этому он инстинктивно сопротивлялся.

“Я рад, что нашим нежным отношениям не будет вредить провинциальная обывательская жизнь”⁸⁶.

В былые времена близкая ему по духу Марич разделяла подобные богемные представления. Эльза же была не такой. Комфортная жизнь в окружении удобной мебели ей нравилась. Равно как и брак. Она согласится с его решением не жениться, но только на некоторое время, никак не навсегда.

В то же время Эйнштейн оказался втянутым в борьбу с Марич на расстоянии по поводу денег, мебели и воспитания детей, которых, как он считал, она “настраивает” против него⁸⁷. И как будто от них, пошла цепная реакция, ввергнувшая Европу в самую невероятно кровавую войну за всю ее историю.

Эйнштейн отреагировал на все эти потрясения предсказуемым образом – с головой погрузился в науку.

Записная книжка Эйнштейна 1912 г. Расчеты отклонения траектории световых лучей под действием гравитационного поля звезды.

Глава девятая
Общая теория относительности. 1911-1915

Свет и гравитация

После того как Эйнштейн в 1905 году сформулировал специальную теорию относительности, он понял, что теория была неполной по крайней мере по двум причинам. Во-первых, в ней утверждалось, что никакое физическое взаимодействие не может распространяться с большей скоростью, чем скорость света, а это противоречило теории тяготения Ньютона, согласно которой сила тяжести между удаленными объектами возникает мгновенно. Во-вторых, теория была справедлива только для движения с постоянной скоростью. Поэтому в течение следующих десяти лет Эйнштейн напряженно работал, стараясь сформулировать новую полевую теорию гравитации и распространить свою теорию относительности на движение с ускорением¹.

Впервые он заметно продвинулся в конце 1907 года, когда работал над большой статьей о теории относительности для научного ежегодника. Как я говорил раньше, мысленный эксперимент со свободно падающим лифтом, в котором находится наблюдатель, привел его к осознанию принципа, гласящего, что локальные эффекты в ускоренной системе и системе, находящейся в гравитационном поле, неразличимы[43]43
  См. главу 7. В данном обсуждении мы ограничимся равномерно и прямолинейно ускоренной системой отсчета и статичным и однородным гравитационным полем. – Прим. авт.


[Закрыть].

Человек в закрытом лифте без окон чувствует, что его ноги прижимает к полу, но он не в состоянии сказать, из-за того ли это происходит, что лифт в космическом пространстве ускоренно движется вверх, или из-за того, что лифт находится в состоянии покоя в гравитационном поле. Если он вынет монетку из кармана и отпустит ее, она в обоих случаях будет падать на пол с ускорением. А человек, который плавает в невесомости в закрытом лифте, не будет знать, парит ли он потому, что лифт находится в свободном падении, или потому, что завис в невесомости в космическом пространстве².

Эти соображения привели Эйнштейна к формулировке “принципа эквивалентности”, которым он будет руководствоваться, когда будет работать и над созданием теории гравитации, и над обобщением специальной теории относительности. “Я понял, что смогу продолжить или обобщить принцип относительности, распространив его на движение в ускоренных системах, а не только в тех, которые движутся с постоянной скоростью, – позже пояснил он, – и считал, что таким образом я одновременно буду в состоянии решить проблему гравитации”.

Он понял, что так же, как эквивалентны инертная и гравитационная массы, эквивалентны и все инерционные и гравитационные эффекты, например “поле ускорения” [44]44
  Эйнштейн А. Скорость света и статическое гравитационное поле // Собр. науч. трудов: в 4 т. Т. 1.


[Закрыть] и гравитационное поле. Он понял, что все они – проявления одного и того же явления, которое мы сейчас иногда называем инерционно-гравитационным полем³.

Как заметил Эйнштейн, одним из следствий этой эквивалентности является то, что гравитация должна искривить световой луч. Это легко показать, используя мысленный эксперимент с лифтом. Представьте себе, что лифт ускоренно движется вверх, а лазерный луч входит через небольшое отверстие в одной из стенок. К тому времени, как он достигнет противоположной стены, пятно окажется немного ближе к полу, поскольку лифт продвинулся вверх. Если бы вы нарисовали его траекторию при движении через кабину лифта, она оказалась бы изогнутой из-за ускоренного движения лифта вверх. Принцип эквивалентности требует, чтобы этот эффект был одинаковым, когда лифт движется ускоренно вверх и когда он находится в состоянии покоя в гравитационном поле. Таким образом, при прохождении через гравитационное поле луч света должен казаться искривленным.

За почти четыре года, прошедшие после формулировки этого принципа, Эйнштейн не очень продвинулся в этом направлении, поскольку его отвлекла проблема световых квантов, и тогда он сосредоточился в основном на ней. Но в 1911 году он признался Мишелю Бессо, что устал заниматься квантами и опять вернулся к теории гравитационного поля, которая должна помочь ему обобщить теорию относительности. Решение этой проблемы заняло у него еще почти четыре года, и кульминацией этих усилий стало создание гениальной теории в ноябре 1915 года.

В статье “О влиянии силы тяжести на распространение света”, которую он послал в Annalen der Physik в июне 1911 года, он вернулся к своей идее 1907 года и сформулировал ее в виде строгого принципа. “В статье, опубликованной четыре года назад, мы уже пытались ответить на вопрос, влияет ли тяготение на распространение света, – начал он. – Мы теперь еще раз убедились в том, что один из самых важных выводов указанной работы поддается экспериментальной проверке”[45]45
  Эйнштейн А. О влиянии силы тяжести на распространение света // Указ. соч.


[Закрыть]. В процессе вычислений Эйнштейн предсказывает величину отклонения света, проходящего вблизи Солнца, его гравитационным полем: “Луч света, проходя мимо Солнца, будет отклоняться на 0,83 угловой (дуговой) секунды”[46]46
  Я привожу цифры из первоначальных расчетов Эйнштейна. Полученные позже данные привели к пересмотру этого значения, и оно возросло до 0,85 дуговой секунды. Но, как мы увидим, позже Эйнштейн исправил свою теорию и показал, что искривление должно быть вдвое большим. Дуговая секунда, или секунда дуги, – это угол, равный 1/3600 градуса. – Прим. авт.


[Закрыть].

И на этот раз он формулировал теорию из первых принципов и постулатов, а затем, пользуясь уравнениями этой теории, вычислял значения некоторых характеристик, которые экспериментаторы могли бы проверить в своих опытах. Как и прежде, он закончил свою статью рекомендацией поставить эксперимент: “Так как звезды в соседней с Солнцем области неба становятся видимыми при полных солнечных затмениях, это следствие теории можно сравнить с опытом. Было бы очень желательно, чтобы астрономы поставили такой эксперимент” [47]47
  Эйнштейн А. О влиянии силы тяжести на распространение света // Указ. соч. Т. 1.


[Закрыть]⁴.

Эрвин Финлей Фрейндлих, молодой астроном из Берлинской университетской обсерватории, прочитал статью и загорелся идеей провести описанный эксперимент. Но это невозможно было сделать до тех пор, пока не произойдет затмение и не будет виден свет от звезд, расположенных вблизи Солнца, а подходящего затмения не предвиделось еще три года.

Тогда Фрейндлих предложил попытаться измерить отклонение света звезд, вызванное гравитационным полем Юпитера. Увы, Юпитер оказался недостаточно тяжелым для решения этой задачи. “Если бы только у нас имелась гораздо большая планета, чем Юпитер! – пошутил Эйнштейн в письме Фрейндлиху в конце этого лета. – Но природа не считает нужным облегчать нам работу по открытию ее законов”⁵.

Теория, согласно которой световые лучи могут искривляться, поставила некоторые интересные вопросы. Повседневный опыт показывает, что свет распространяется по прямой линии. Плотники и строители сейчас используют лазерные уровни для проведения прямых линий при строительстве домов. Если лучи света искривляются при прохождении через области изменяющегося гравитационного поля, как можно определить прямую линию?

Траекторию светового луча, проходящего через меняющееся гравитационное поле, можно представить в виде линии, проведенной на сфере или деформированной поверхности. В этом случае самым коротким путем между двумя точками окажется кривая линия – например, геодезическая, которая на нашей планете представляет собой большую дугу или большую окружность. Возможно, искривление луча света означает, что ткань пространства, через которое проходит световой луч, изгибается под действием силы тяжести. Кратчайший путь через область пространства, деформированную вследствие гравитации, может оказаться довольно сильно отличающимся от прямых линий в евклидовой геометрии.

Появился еще один намек на то, что, возможно, понадобится новый тип геометрии. Эйнштейну это стало очевидно, когда он рассмотрел случай вращающегося диска. Когда диск вращается, с точки зрения наблюдателя, не участвующего в движении, длина окружности, которую он описывает, сокращается в направлении его движения. Диаметр окружности, однако, не претерпевает никаких сокращений. Таким образом, отношение длины окружности диска к ее диаметру уже не будет равно п. В таких случаях евклидова геометрия неприменима.

Вращательное движение является одной из форм движения с ускорением, так как в каждый момент времени точка на окружности претерпевает изменение направления движения, а это значит, что направление ее скорости изменяется (то есть возникает ускорение). В соответствии с принципом эквивалентности, поскольку для описания этого типа ускорения требуется неевклидова геометрия, она же должна описывать и гравитацию⁶.

К сожалению, как видно по результатам экзаменов Эйнштейна в Цюрихском политехникуме, в неевклидовой геометрии он был не слишком силен. К счастью, в Цюрихе у него нашелся старый друг и одноклассник, который как раз хорошо ее знал.