Дэвид Боданис - E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира

• Название: E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира
• Автор: Дэвид Боданис
• Издательство: КоЛибри
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-389-00499-3

В 1905 году, выведя свое знаменитое уравнение Е=mc², Альберт Эйнштейн подарил миру мощный источник энергии и открыл новые пути к познанию Вселенной. И теперь, более ста лет спустя, блестящий популяризатор науки Дэвид Боданис увлекательно и просто рассказывает об этом великом открытии. Герои его захватывающей, как детектив, книги — выдающиеся физики, среди которых Фарадей, Резерфорд, Ферми, Оппенгеймер, Гейзенберг и конечно же гениальный Эйнштейн.

---

Я питаю слабость к некоторым из ранних биографий Эйнштейна — дело тут обстоит как со старыми фильмами: сам принятый в них характер подачи материала несет в себе нечто от особенностей времени, в которое жили их герои, и в этом отношении сравняться с ними способны лишь немногие из произведений более поздних. Двумя биографиями, которые особенно нравились самому Эйнштейну, являются та, что была написана его пражским преемником: «Einstein: His Life and Times» by Philipp Frank (New York: Knopf, 1947) и «Albert Einstein: A Documentary Biography» by Carl Seelig, пер. Mervyn Savill (London: Staples Press, 1956). Силиг был журналистом — и другом семейства, которое многие годы переписывалось с Эйнштейном.

Из сочинений более недавних стоит отметить книгу Banesh Hoffmann «Albert Einstein, Creator and Rebel» (New York: Viking, 1972), в которой биография и ее научный фон смешаны в идеальных пропорциях. Что касается молодости Эйнштейна, книга «The Young Einstein: The Advent of Relativity»[195] by Lewis Pyenson (Boston: Adam Hilger, 1985) показывает, чего позволяет достигнуть вдумчивая академическая работа — Пайенсон детально изучил дела семейной фирмы, внутри которой рос Эйнштейн, и обнаружил, что его дядя изобрел измерительное устройство, основу работы которого составляла сверка сигналов, поступавших от двух разных часов, а это, если вдуматься, составляет ключевую часть рассуждений, приведших к созданию специальной теории относительности. Еще один пример искусного исследования дает статья Robert Schulmann «Einstein at the Patent Office: Exile, Salvation or Tactical Retreat»[196], напечатанная в специальном выпуске журнала «Science in Context», vol. 6, number 1 (1993), pp. 17–24.

Что касается культурного фона, лишь очень немногие из ученых либо историков способны сравниться по глубине проникновения в него с той, которую продемонстрировал один из лучших американских историков Фриц Стерн в длинной третьей главе его труда «Einstein's German World»[197] (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1999) или в его же более ранней работе «Einstein's Germany»[198], напечатанной в сборнике «Albert Einstein, Historical and Cultural Perspectives»[199] ред. Gerald Holton и Yehuda Elkana (Princeton: Princeton University Press, 1982), pp. 319-43. Одним из тех, кто достиг высот Стерна, является Авраам Пайс, чья собственная жизнь это зеркальное отражение много из того, с чем пришлось столкнуться людям двадцатого века, и чья книга ««Subtle Is the Lord … «: The Science and the Life of Albert Einstein»[200] (New York: Oxford University Press, 1982) представляет собой последний, вероятно, рассказ, полученный нами от исследователя, близко знавшего Эйнштейна. Она построена на внимательном чтении статей Эйнштейна и потому насыщена техническими подробностями в большей, чем моя книга мере, и отличается глубокой, продуманной оценкой своего предмета.

Еще один выдающийся мыслитель, изучающий Эйнштейна, это Джеральд Холтон, сохранивший свежесть и глубину проникновения во всей его длящейся вот уже сорок лет работе. Я особенно рекомендую его Gerrald Holton «The Advancement of Science, and its Burdens» (Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1986, 1998), а также «Einstein, History, and Other Passions»[201] (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1996).

В виде добавления к эссе Веблена существует маленькая брошюра Claude Levi-Strauss «Race and History», перепечатанная в его труде «Structural Anthropology»[202], Vol. 2 (New York: Penguin, 1977), и рассматривающая вопрос о том, каким образом глубочайшие идеи могут возникать при столкновении культур; классическая работа Mary Douglas «Purity and Danger»[203] (New York: Routledge, 1966) содержит еще более глубокий взгляд на мощные потенциальные возможности, возникающие в пору концептуальных и социальных изломов. Книга Nilton Bonder «Yiddishe Kop: Creative Problem Solving in Jewish Learning, Lore and Humor»[204] (Boston: Shambhala Publications, 1999) представляет собой почти мистический рассказ о интригующем культурном мире, тогда как статья Howard Gardner «The Creators' Patterns»[205], напечатанная в сборнике «Dimensions of Creativity»[206], ред. Margaret A. Boden (Cambridge, Mass: A Bradford Book, The MIT Press), pp. 143-58, возвращает нас на Землю, рассматривая Эйнштейна и Бессо в контексте отношений Фрейда с Флайссом, Марты Грэхем с Луисом Хорстом, и других творцов, каждый из которых в начале своего периода многолетней внешней изоляции, посвящавшегося приватной подготовке к дальнейшим свершениям, нуждался в поддержке близкого друга.

Введение в физику вопроса

Если вас интересуют физические основы уравнения, вам лучше всего провести лето за чтением какого-нибудь введения в математический анализ — после этого вы обнаружите, что университетские учебники, по которым изучают физику первокурсники, станут для вас открытыми книгами. Однако жизнь коротка и не у каждого из нас находится свободное лето, а потому прочтите довольно простую с виду, но очень сильную книгу Роберта Миллса (из прославленной пары Янг-Миллс): Robert Mills «Space, Time and Quanta: An Introduction to Contemporary Physics»[207] (New York: W. H. Freeman and Company, 1994), способную дать подготовку первокурсника даже тем, кто математическим анализом не владеет.

На уровне менее техническом существует великолепная компиляция Timothy Ferris «The World Treasury of Physics, Astronomy, and Mathematics»[208] (Boston: Little, Brown, 1991). Она содержит изящные статьи, написанные видными современными учеными, — и даже четыре посвященных E=mc2 страницы, вышедшие из-под пера самого Эйнштейна.

Книга Lawrence Kraus «The Physics of Star Trek»[209] (New York: Basic Books, 1995) отличается совершенно оригинальным подходом: скажем, уравнение E=mc2 обсуждается в ней на примере реальных затруднений, с которыми герой этого фильма Скотти столкнулся бы, выполняя команду капитана Керка «Веди меня по лучу». Книга покойного Крауса: Kraus «Fear of Physics: A Guide for the Perplexed»[210] (New York: Basic Books, 1994) содержит более систематическую разработку некоторых вопросов физики. Книга Alan Lightman «Dance for Two: Selected Essays»[211] (London: Bloomsbury, 1996) — это живо написанные рассказы, посвященные избранным автором темам: заглавная, к примеру, описывает законы Ньютона на примере грузных (пусть и неприметных) скачков вверх и вниз, которые Земля совершает при каждом подскоке балерины на сцене одного из театров.

Colin Bruce «The Strange Case of Mrs. Hudson’s Cat: Or Sherlock Holmes Solves the Einstein Mysteries»[212] (New York: Vintage, 1998) — это книга из тех, что заставляют авторов других книг хвататься за голову: «Как же я сам до этого не додумался?». Брюс написал ряд рассказов о Шерлоке и Ватсоне, каждый из которых основан на разрешении одного из основных принципов физики. Ватсон путает все на свете, Бейкер-стрит погружается в туман, профессор Челленджер совершает акты вероломства, а читатель без особых трудов узнает много нового.

Введение в специальную теорию относительности

В книге Russell Stannard «The Time and Space of Uncle Albert»[213] (London: Faber and Faber, 1989) описывается череда насмешливых разговоров, которые добрый дядюшка Альберт ведет со своей сверхсовременной племянницей Геданкен. Она рекламируется как предназначенная для подростков и даже младших школьников, однако в качестве начального чтения прекрасно подходит и для взрослых. Выходившая во множестве изданий книга Джорджа Гамова (George Gamow) «Mr. Tompkins in Wonderland»[214] отличается подходом не менее приятным. Вместо того, чтобы анализировать связанные с уравнением Эйнштейна «как» и «почему», Гамов, во всяком случае поначалу, просто помещает воображаемого и напрочь сбитого с толку банковского клерка в обстановку, которую описывают теория относительности и иные физические теории. (Книга Гамова была переработана — см. Russell Stannard «The New World of Mr. Tompkins»[215] [New York: Cambridge University, 1999]). Julian Schwinger в его «Einstein’s Legacy: The Unity of Space and Time»[216] (Basingstoke, England: Freeman, 1986) поднимается на одну ступень выше, давая ясное и красноречивое описание теории относительности и уравнения Эйнштейна; очень хороши также работы Wald и Geroch, упоминаемые на с.190.

Ньютон

Из множества биографий Ньютона я начал бы с A. Rupert Hall «Isaac Newton: Adventurer in Thought»[217] (New York: Cambridge University Press, 1992). Составленная Нортоном критическая антология «Newton: Texts, Backgrounds, Commentaries»[218] ред. I. Bernard Cohen и Richard S. Westfall (New York: Norrton, 1995), содержит многочисленные выдержки из написанного Ньютоном, а также из посвященной ему литературы двадцатого века — от Кейнса и Койре до Вестфалла и Шаффера. Это самое лучшее руководство для тех, кто хочет пойти дальше.

Внутри атома (главы 8 и 9)

Читая посвященное Резерфорду четырнадцатистраничное эссе Ч. П. Сноу из его книги C. P. Snow «Variety of Men»[219] (London: Macmillan, 1968), вы словно слышите сообщаемый вам на ухо рассказ о том, что в действительности происходило в те славные дни в лаборатории Кавендиша. Слышите, как Резерфорд, когда кто-то говорит ему, что он неизменно находится на гребне волны, не без рисовки заявляет: «Ну, в конце концов, я же эту волну и поднял, не так ли?». Но слышите и голос его потаенной неуверенности в себе, когда он, говоря о необходимости финансовой поддержки определенных заокеанских фондов, вдруг выпаливает: «Если бы не они, не было бы и меня».

Прочитав Сноу, попробуйте перейти к книге A. S. Eve «Rutherford» (London: Macmillan, 1939), — из нее вы узнаете о тех ранних днях много нового. Несмотря на лишенное особой изобретательности название, книга Mark Oliphant «Rutherford» (New York: Elsevier, 1972) это оригинальная и сильная вещь — вы узнаете из нее о гневе, а затем и смущенных полуизвинениях Резерфорда, понявшего вдруг, что созданная им лучшая исследовательская лаборатория мира начинает медленно разваливаться — и не в малой мере по причине изъянов собственной его натуры. Олифант был одним из последних многообещающих учеников Резерфорда, человеком, который все-таки заставил Бриггса начать осуществление проекта по созданию в США атомной бомбы и умер незадолго до своего девяностолетия, — за несколько недель до того, как эта книга была отправлена в типографию, — успев совершить славную послевоенную карьеру, включавшую и десятилетия борьбы с разработкой и распространением ядерного оружия.