Дэвид Боданис - Самая большая ошибка Эйнштейна Страница 12

Я смиренно сознаюсь, что у меня нет никаких способностей разрешать такие вопросы, у меня ум эвклидовский, земной, а потому где нам решать о том, что не от мира сего. Да и тебе советую об этом никогда не думать, друг Алеша, а пуще всего насчет Бога: есть ли он или нет? Всё это вопросы совершенно несвойственные уму, созданному с понятием лишь о трех измерениях[4].

Однако для большинства физиков того времени вопрос о реальном существовании этих «других геометрий» казался лишенным всякого смысла. Иван Карамазов – персонаж Достоевского. Профессора Мориарти никогда не существовало. Ученые могли преспокойно продолжать свою работу, не смущаясь видениями, которые так встревожили А. Квадрата, некогда – обыкновенного обывателя-буржуа, вполне довольного жизнью.

Но тайный мир, тот, что сумели увидеть эти персонажи, как раз и требовался Эйнштейну, дабы решить проблемы, над которыми он бился у себя в патентном бюро после того как наконец оправился от переутомления, вызванного трудами, породившими в конечном счете его знаменитую формулу E = mc².

Глава 5

Первый проблеск решения

Год 1907. Прошло уже два года с тех пор, как Эйнштейн опубликовал свою серию статей – два года с тех пор, как он объединил царства массы и энергии, показав, что их можно воспринимать как единую категорию взаимосвязанных «Вещей», при необходимости трансформирующихся в строгом соответствии с его уравнением E = mc².

Да, Эйнштейн предложил очень впечатляющие теории, способные объяснить многое, но оставался открытым вопрос: почему единство Вселенной не простирается еще дальше? К 1907 году на этот вопрос ученым так и не удалось получить ответа. Все эти Вещи, наделенные массой и энергией, существуют в окружающем их царстве Пустого Пространства. Зачем бы Богу (или еще каким-то силам, обустроившим Вселенную) решить: пускай будут две совершенно не связанные между собой категории – Вещи и Пустое Пространство? Если энергия и масса взаимосвязаны, тогда, может быть, Вещи и Пространство тоже взаимосвязаны?

Эйнштейну (в чьем сознании еще оставались пережитки религии, где одно-единственное Божество сотворило все на свете) такое разделение казалось бессмысленным, а потому он вернулся к своим изысканиям.

У себя в патентном бюро он приступил в 1907 году к новой стадии работы – над тем, что позже будет названо общей теорией относительности, тогда как более узкие исследования, результаты которых он опубликовал в сентябре и ноябре 1905-го, касались специальной теории относительности и некоторых ее следствий.

Эти более широкие исследования Эйнштейна произведут переворот в физике, и их влияние мы даже сейчас не можем полностью осмыслить. Изыскания этого периода выведут его на творческие высоты, намного превосходящие даже его работы над E = mc², но они же в конечном счете приведут к его падению.

Гений редко действует напрямую. Сидя в бюро, Эйнштейн любил поразмышлять, закрыв глаза и изгнав из сознания окружающие звуки – шуршание перьев в конторе, постоянное цыканье герра Галлера, патрулирующего столы конторских служащих. Но в 1907 году он, размышляя подобным образом, однажды оставил глаза открытыми. И либо увидел, как рабочие взбираются по приставной лестнице на край близлежащей крыши, либо представил себе их на этой крыше. Произошло, должно быть, какое-то непонятное замыкание нейронных связей, внезапно породившее, как он сам позже выразился, «самую счастливую мысль в моей жизни».

Он задумался о падении с крыши дома. Если дом очень высокий, то после того, как вы сорветесь с кровли, ни вы сами, ни ваши собратья по падению не смогут определить, падаете вы или нет, – если не смотреть на окружающее и не обращать внимание на воздушные потоки, которые вы ощущаете. Если спрыгнуть с крыши вместе с такими же безрассудными смельчаками, держась за руки, ваши спутники останутся в том же положении, они будут казаться вам такими же «стационарными», как и вы сами. Вы будете ощущать себя невесомым, и они тоже.

Такова будет точка зрения падающих. Но если кто-нибудь из стоящих на земле поднимет голову, он увидит, как вы стремительно несетесь вниз. Более того, сам он, разумеется, не будет находиться в невесомости. Вес этого наблюдателя составит ровно столько же, сколько он составлял за мгновение до того, как вы соскользнули с крыши.

Но почему (спросил себя Эйнштейн) этот наблюдатель будет ощущать силу тяжести, а вы вдруг перестанете ее чувствовать?

Ведь гравитация вокруг вас не исчезает, когда вы начинаете падение с крыши.

Должен существовать способ разобраться в этом получше. И тут весьма полезна «Флатландия» Эбботта. Многие из ее персонажей пребывают в мире, где больше измерений, нежели они способны уловить. А значит, в привычном им мире с меньшим количеством измерений существуют некие направляющие «кривые», которые объясняют события, кажущиеся жителям этого мира загадочными. Сравним бедных обитателей одномерной Лайнландии с крошечными поездами на чрезвычайно узком железнодорожном полотне. Даже самые блистательные лайнландские умы не сумели бы понять, как после долгого путешествия путник оказывается в том же месте, откуда он начал странствие. Но это будет вполне понятно для наблюдателя из мира с более высоким количеством измерений, например, для того же мистера А. Квадрата: он отлично видит, что железная дорога, на которой обитают лайнланд-цы, в двухмерном пространстве искривляется, образуя круг. «Все мы, – пишет Эбботт во введении к «Флатландии», – склонны к одним и тем же ошибкам, все мы – рабы предрассудков, свойственных нашим Измерениям».

Отсюда следует недвусмысленный вывод. Если объекты движутся сквозь «более высокие» измерения, их движением можно управлять способами, непостижимыми для них самих. Тут, на Земле, в нашей трехмерной Вселенной, мы думаем, будто невидимая сила тяготения исходит вверх из центра нашей планеты и тянет нас вниз. Но, может быть, на самом деле, падая, мы скользим вдоль какого-то искривленного пространственного пути? Эту кривую мы не способны воспринять непосредственно, однако математический анализ, быть может, ее выявит. Тогда удалось бы обнаружить поистине чудесную связь между Вещами и Пространством, своего рода выверт или канал, существующий в Пространстве: вдоль него-то и скользят Вещи, когда они движутся.

Даже великий Ньютон никогда не был до конца уверен в том, что понимает, как работает гравитация. Если Эйнштейн сумеет придумать собственные теории насчет невидимых каналов в Пространстве, управляющих каждым нашим движением (в том числе и нашими кувыркающимися падениями под действием гравитации), он превзойдет самого Ньютона!

Сказочная перспектива. В большой обзорной статье 1907 года он начал развивать свои идеи 1905 года, касающиеся специальной теории относительности, с тем, чтобы включить в эту теорию некоторые новые мысли о гравитации. Впрочем, Эйнштейну пришлось прерваться, не успев как следует развить свои концепции. Выяснилось, что в патентном бюро совершенно невозможно заниматься наукой, даже несмотря на то, что Эйнштейну не требовалось полной тишины для того, чтобы сосредоточиться. Майя замечала, что, бывало, развлекаясь в шумной компании, брат порой «ретировался на диван, хватал перо и бумагу, рискованно пристраивал чернильницу на подлокотнике и погружался … в какую-нибудь очередную задачу». Когда Альберту было уже двадцать с лишним, один из гостей молодых супругов видел (и затем описал), как Эйнштейн сидел в большом кресле, качая своего младенца на левой руке, а правой записывая уравнения на подвернувшейся плоской поверхности, при этом не давая сигаре погаснуть благодаря энергичным попыхиваниям прямо над головой ребенка, чему ничуть не мешали ни его выкладки, ни гость.

Но поиск связи между Пространством и Вещами требовал времени и сил. Работы урывками, в эти случайные вечерние часы, здесь уже не хватало. Иногда на службе Альберту все-таки удавалось укрыться от бдительного взора суперинтенданта Галлера, и он тайком открывал ящик стола, чтобы извлечь бумаги из своего «отделения теоретической физики». Но Галлер все строже приглядывал за своими клерками, и Эйнштейну слишком часто приходилось закрывать заветный ящик, не успев сделать что-нибудь существенное. Нужно было искать себе более подходящее место работы. Была и еще одна причина, более личного свойства, уйти из патентного бюро.

Хотя визит фон Лауэ (как мы помним, это случилось в 1907 году) формально не поспособствовал карьере Альберта, его слава как ученого с тех пор неуклонно росла, неуклонно увеличивалось и количество визитеров. Эти посетители уже не походили на друзей молодых супругов, которыми они обзавелись в первые годы после свадьбы, друзей, с которыми можно вместе погулять или поужинать, не говоря уж о таких, как Гроссман, их однокурсник по Политехникуму, с которым их связывали общие студенческие воспоминания. Эти новые посетители хотели общаться с Эйнштейном – и только с ним одним. Милева их не интересовала.