Евгений Беркович - Антиподы. Альберт Эйнштейн и другие люди в контексте физики и истории

• Название: Антиподы. Альберт Эйнштейн и другие люди в контексте физики и истории
• Автор: Евгений Беркович
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2014
• ISBN: 978-1-326-01515-2

б Альберте Эйнштейне написаны сотни книг, тысячи статей. Что нового можно сказать о жизни и творчестве автора теории относительности? Оказывается, есть факты его биографии, описанные недостаточно полно, а иногда и неверно. Взять хотя бы историю исключения ученого из Прусской академии наук или непростые отношения Эйнштейна с другим знаменитым физиком – Филиппом Ленардом, ставшим в конце жизни убежденным нацистом и отцом расистской «Немецкой физики». В предлагаемой читателю работе на основе многочисленных документов рассказывается, как все было на самом деле. Книга написана в жанре, напоминающем «Сравнительные жизнеописания» Плутарха. Судьбы известных людей показаны в контексте истории, что помогает оценить и пророческий дар великого физика, и смятение умов многих интеллектуалов, например, Томаса Манна, не сразу нашедших правильный путь в переломные моменты развития общества, когда на смену демократии внезапно приходит безжалостная диктатура.

---

Фридрих Альтхофф

Однако через год Ленард понял, что зря согласился на новое назначение. Работа над катодными лучами не продвинулась ни на шаг, ему никак не удавалось наладить нормальную работу лаборатории: то не хватало нужных приборов, то не было под рукой необходимых реактивов. Поэтому когда в Техническом институте Ахена освободилось место ассистента, Филипп ни минуты не колебался и ради продолжения экспериментов пожертвовал престижным местом профессора и спустился по карьерной лестнице на ступеньку ниже: снова стал ассистентом.

Такой радикальный шаг весьма необычен и ярко характеризует молодого Ленарда, для которого наука всегда имела приоритет перед карьерой. В поиске истины он был готов отказаться от помощников, положенных профессору, и самому выполнить всю кропотливую работу экспериментатора.

Лаборатория Рентгена с трубкой Ленарда

В Ахене Ленард узнал ошеломившую его новость об открытии рентгеновских лучей. Филипп был уверен, что если бы не вынужденные перерывы в работе, он бы сам непременно сделал это открытие. Даже через треть века боль потери не утихла в нем, он вспоминал: «Каждое утро, просыпаясь, я не мог поверить, что это в действительности произошло, и я стал понимать чувства матери, у которой забрали ребенка еще до того, как она его увидела» [Schirrmacher, 2010 стр. 52].

Впоследствии Ленард не раз называл Рентгена только повитухой, а себя – истинной матерью открытия. И больше всего поражала Филиппа человеческая неблагодарность: имя Ленарда было вскользь упомянуто в первом сообщении об открытии «Х-лучей» как автора одного из приборов, с помощью которых можно наблюдать новое излучение. И до конца своих дней Рентген не нашел случая что-либо к этому добавить, хотя разрядная трубка, на которой он ставил свои опыты по исследованию нового излучения, была изготовлена собственноручно Ленардом и подарена им «другу Вильгельму».

Горечь обиды утоляла только работа. Ленард ставил все новые и новые эксперименты с катодными лучами, публиковал и другие результаты.

Хотя сам Ленард считал, что коллеги в Германии, в отличие от зарубежных ученых, не ценят его в должной мере, авторитет скромного ассистента из Ахена рос от публикации к публикации. И в 1897 году Филиппа снова пригласили стать экстраординарным профессором, на этот раз в университет Гейдельберга. Именно в это время его лекции слушала Милена Марич, делившаяся своими впечатлениями с будущим создателем теории относительности.

Перед тем, как переехать из Ахена в Гейдельберг, Ленард в качестве почетного гостя Британской ассоциации содействия прогрессу в науке («British Association for the Advancement of Science») посетил конференцию в Ливерпуле. Здесь он показал коллегам свои опыты и выступил с докладом о катодных лучах. Сообщение вызвало оживленную дискуссию, английские коллеги сравнивали Ленарда с Колумбом, открывшим Америку [Schirrmacher, 2010 стр. 176].

Председателем секции, на которой выступал Ленард, был недавно назначенный директор Кавендишской лаборатории в Кембридже Дж. Дж. Томсон. Как уже упоминалось, он внимательно следил за опытами и высказываниями Ленарда и через год опубликовал доказательства того, что катодные лучи есть поток отрицательно заряженных крохотных частиц, получивших название «электроны». Масса электрона оказалась много меньше, чем масса атома.

Ленард на всю жизнь сохранил ощущение, что еще одно фундаментальное открытие «уплыло» из его рук. Если бы не потерянное время в Бреслау, он бы и сам мог открыть эту элементарную частицу.

Дж. Дж. Томсон в лаборатории

В Гейдельберге Ленард преподавал недолго – уже в 1898 году его призвали в Кильский университет на должность полного профессора. Полный, или ординарный, профессор – высшая ступенька в карьерной лестнице немецкого ученого и преподавателя, гарантия пожизненной материальной независимости и научной свободы. В Киле Ленарду достался старый физический институт, по его словам, ничем не лучше того, что был в Бреслау. Но теперь Филипп обладал другими возможностями, и ему удалось на базе старого построить вполне современный исследовательский центр, где можно было проводить самые изощренные эксперименты. В частности, Ленард в 1899 году осуществил серию опытов по фотоэффекту. Это явление мы уже упоминали, оно состоит в том, что из освещаемого светом катода могут вылетать электроны, образуя нечто похожее на катодные лучи. Ленард давно ими занимался, поэтому и к фотоэффекту смог приложить свой богатый опыт и получить новые результаты. О них он с гордостью писал в своих воспоминаниях: «несмотря на длившиеся годами задержки моей работы, никто не пришел к этим результатам раньше меня» [Schirrmacher, 2010 стр. 191].

Отчет о проведенных экспериментах под названием «Создание катодных лучей с помощью ультрафиолетового света» Ленард опубликовал не в привычных «Анналах физики», а в «Отчетах о заседаниях Венской академии наук» в октябре 1899 года [Lenard, 1899]. Это был жест благодарности за то, что Венская академия незадолго до того наградила его престижной премией имени Баумгартена. Оттиски этой статьи автор послал нескольких своим коллегам, в том числе и Дж. Дж. Томсону в Кембридж.

Через год журнал «Анналы физики» все же перепечатал статью Ленарда [Lenard, 1900 S. 359–375], и каково же было удивление ученого, когда в работе Томсона о катодных лучах и электронах, написанной в 1903 году, он увидел ссылку на свою более позднюю публикацию, а не на первую, венскую. Эта, казалось бы, мелочь была, тем не менее, очень важна для установления приоритета: Томсон сам опубликовал аналогичные результаты до публикации Ленарда в «Анналах», но после публикации в венских «Отчетах». У читателя книги Томсона могло сложиться убеждение, что приоритет в открытии принадлежит автору книги, а не немецкому физику. И многие коллеги Ленарда разделяли это мнение, что, естественно, выводило Филиппа из себя.

Дж. Дж. Томсон начинал как математик, но потом целиком отдал себя физике. Он занимался и теорией, и экспериментом и показал себя талантливым ученым в разных областях. Его сын, тоже нобелевский лауреат по физике, отмечал, однако, и человеческие слабости отца:

«У него было много идей, значительная часть которых оказались ложными. В экспериментах его не интересовали точность и тщательность, ему часто было достаточно лишь качественного результата. Дж. Дж. хотел всегда в любой области быть первым и презирал людей, которые претендовали на то, чтобы о каком-то предмете сказать последнее слово» [Thomson, 1965 S. 169–170].

Эти человеческие недостатки Ленард считал общими, во-первых, для всех англичан и, во-вторых, для всех физиков-теоретиков.

В математических выкладках, которыми оперировал Томсон, Ленард не был силен. Его коньком считались эксперименты, и здесь он добивался предельной убедительности, чего, по его мнению, не хватало работам Дж. Дж. и других английских коллег. Он даже ввел термин «английский стиль» для публикаций, сделанных на основе непроверенных и неполных данных. Сам Ленард всегда отдавал предпочтение точности, надежности и обоснованности опытных данных. Он был готов в десятый и в сотый раз тщательно повторять эксперимент, пока не становился абсолютно уверенным в его результатах.

То, что многие коллеги считали эксперимент ниже теории, просто бесило классического физика-экспериментатора. Он не понимал, что времена меняются, и в новой физике отношения теории и эксперимента становятся совсем не теми, что были в девятнадцатом веке.

Эйнштейновский «год чудес», т. е. 1905 год, и для сорокатрехлетнего Ленарда выдался удачным: его достижения получили мировое признание, он вторым из немецких ученых стал Нобелевским лауреатом по физике – за исследование катодных лучей. Даже это радостное событие не смягчило горечь обиды, и он потом не раз сетовал на моральную нечистоплотность английского ученого.

Тем не менее, в следующем, 1906 году Дж. Дж. Томсон тоже был удостоен Нобелевской премии по физике за открытие электрона.

«Терпите все капризы Ленарда, сколько бы их ни было»

В одной из трех эпохальных работ 1905 года, а именно, в упомянутой статье о фотоэффекте [Einstein, 1905 S. 132–148], Эйнштейн с уважением отмечает публикацию Филиппа Ленарда 1902 года:

«Обычное представление, будто энергия света непрерывно распространяется в пространстве, вызывает в опыте с фотоэлектрическими явлениями особенно большие трудности, которые изложены в новаторской работе господина Ленарда» (имеется в виду статья [Lenard, 1902 S. 149–198]).

И далее Альберт пишет, что зависимость между частотой падающего света и энергией вылетающих электронов, установленная в экспериментах кильского профессора, согласуется с предложенными им, Эйнштейном, формулами.