Максим Гуреев - Альберт Эйнштейн. Теория всего

• Название: Альберт Эйнштейн. Теория всего
• Автор: Максим Гуреев
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2017
• ISBN: 978-5-17-098354-4

Альберт Эйнштейн – лауреат Нобелевской премии по физике, автор самого известного физического уравнения, борец за мир и права еврейской нации, философ, скрипач-любитель, поклонник парусного спорта… Его личность, его гений сложно описать с помощью лексических формул – в той же степени, что и создать математический портрет «теории всего», так и не поддавшийся пока ни одному ученому.

Максим Гуреев, автор этой биографии Эйнштейна, окончил филологический факультет МГУ и Литературный институт (семинар прозы А. Г. Битова). Писатель, член русского ПЕН-центра, печатается в журналах «Новый мир», «Октябрь», «Знамя» и «Дружба народов», в 2014 году вошел в шорт-лист литературной премии «НОС». Режиссер документального кино, создавший более 60-ти картин.

---

Знакомство с непрерывным потоком новых, подчас остроумных, кинематических принципов, технологических рецептов, усовершенствований старых предложений, переносов конструкций и схем из одной области в другую, неожиданных мобилизаций старых приемов для новых задач постоянно будоражили ум Эйнштейна, превращая профессиональное ребячество в научные стиль и метод.

«Почему именно я создал теорию относительности? Я задаю себе этот вопрос, и мне кажется, что причина в следующем. Нормальный взрослый человек вообще не задумывается над проблемой пространства и времени. По его мнению, он уже думал об этом в детстве. Я же развивался интеллектуально так медленно, что пространство и время все еще занимали мои мысли, когда я повзрослел. Естественно, я мог глубже проникать в проблему, чем ребенок с нормальными наклонностями».

Эйнштейн о своей научной методологии

Однако известное ребячество и свободомыслие требовали от Эйнштейна полного исключения, как он говорил сам, «соблазнов поверхностного анализа». Иначе говоря, он разрабатывал очередную проблему, не думая об оценке результатов. Это и была наука в чистом виде, не прикладная, не узко ориентированная на решение той или иной задачи, но наука как философский процесс, призванный ответить на принципиальные вопросы бытия.

Спустя годы именно такой подход к научному творчеству станет для Эйнштейна основополагающим – философия поиска ответов на вопросы, поставленные природой или, как любил говорить ученый, Космосом.

Кстати, именно философской составляющей теоретической физики Альберт Эйнштейн посвятит написанную в 1938 году монографию «Эволюция физики», в которой будет сформулировано его принципиально новое отношение к решающей роли философии в точной науке.

Однако это будет не скоро, а пока – первые попытки интуитивного постижения пространства и времени.

Итак, размышления о пространстве и времени родились у Эйнштейна подспудно, они не стали результатом каких-то внешних требований. Молодой ученый был глубоко уверен в том, что вообще никакие практические задачи, никакое насилие над творческой свободой не может стать поводом для продуктивной научной деятельности.

Свободная бернская жизнь, возможность обеспечивать себя и свою семью, отсутствие давления со стороны родственников и коллег позволили ему, что называется, «развернуться».

Спустя годы Эйнштейн скажет в этой связи: «Подлинная оценка человека состоит в том, в какой степени и в каком смысле он смог добиться освобождения от своего “я”».

– Отказ от собственной несвободы, собственных комплексов и уход в область чистого разума – все это было сродни религиозному догматизму. Задача ко многому обязывающая, но в то же время искусительная. Получается, что ты сам должен понять, что есть правда, а что ложь, что подлинное, а что наносное, что без сожаления должно быть отброшено, а что сохранено. Принятие решения сродни поступку, совершая который ты принимаешь всю ответственность на себя. В науке Эйнштейн был готов на все, был готов идти сколь угодно далеко, но ведь кроме науки были еще и семья, друзья, родители. Простая обыденная жизнь в ту пору не казалась приоритетной, он считал ее рутиной, ее проблемы должны были решаться как-то сами собой. Но, к сожалению, таких чудес ни у кого не случается!

Может быть, впервые молодой ученый столкнулся с необходимостью сделать выбор, совершить поступок. Причем речь шла не о клятвенных заверениях, но именно о действиях, поступках, которые значат куда больше обещаний и высоких фраз.

Свой выбор Альберт Эйнштейн сделал абсолютно естественно и органично: наука – смысл его жизни, все остальное – вторично и подчинено интересам первого.

Итак, в 1905 году в журнале «Анналы физики» Эйнштейн опубликовал три статьи, после которых стало ясно, что в науку пришел не только «талантливый юноша, не терпящий никаких возражений», но и абсолютно маргинальный – в смысле непохожести на всех остальных – исследователь, готовый возглавить новую научную революцию.

Немецкий научный журнал «Анналы физики» («Annalen der Physik») был основан в 1799 году (издается и по сей день) и являлся одним из старейших и авторитетнейших научных изданий в мире. Профилем журнала всегда была публикация оригинальных, самобытных и во многом экспериментальных текстов из области теоретической, прикладной и математической физики. Опубликоваться в этом журнале значило войти в круг избранных «научных революционеров», находящихся как бы над рутиной академического процесса, идущих вперед без оглядки и потому порой обреченных быть непонятыми большинством. Казалось, что этот журнал был специально придуман для Альберта Эйнштейна.

В десятом выпуске «Анналов физики» за 1905 год была напечатана статья (она же первый шаг на пути освобождения от собственного «я») «К электродинамике движущихся тел», где автор намечает очертания специальной теории относительности.

«Уже в шестнадцать лет я столкнулся с парадоксом, из которого потом выросла вся теория: если бы я стал двигаться вслед за лучом света со скоростью “с” [“с” – скорость света в пустоте], то я должен был бы воспринимать такой луч света как покоящееся, переменное в пространстве электромагнитное поле. Но ничего подобного не существует, это видно как на основании опыта, так и из уравнений Максвелла».

Альберт Эйнштейн о предпосылках создания теории относительности

Титул сборного тома выпусков журнала «Анналы физики» за 1905 г. и содержание июньского номера, где под номером 6 значится статья А. Эйнштейна «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света».

В статье была затронута весьма популярная в начале ХХ столетия тема электродинамики, над задачами которой работали многие выдающиеся ученые. Особенно на себя обращал внимание сербский экспериментатор и теоретик Никола Тесла, порой потрясавший общественность своими фантастическими опытами в области электричества и магнетизма.

«К электродинамике движущихся тел», по сути, стала официальным расставанием Альберта Эйнштейна с теорией эфира, которой еще совсем недавно он был так увлечен.

Хотя здесь следует оговориться – споры вокруг теории эфира будут преследовать ученого до конца его дней, причем подход к проблеме расколет научное сообщество, превратив дискуссию в политический скандал.

Если современники Эйнштейна считали, что все новые динамические эффекты являются свойствами эфира – некоей светоносной гипотетической всепроникающей среды, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны, то автор статьи все переводил из динамики в кинематику, исключал понятие эфира, усматривая первооснову явления в реализации объективных свойств пространства и времени. Впервые ученый приходит к умозаключению, что пространство – это вопрос времени.

Упразднив понятие эфира, Эйнштейн отказался и от опирающихся на него понятий абсолютного движения и абсолютного времени. «Нет таких часов, чье тиканье было бы слышно везде во всем мире и считалось бы временем», – спустя годы подведет итог дискуссии со сторонниками теории эфира Альберт Эйнштейн.

Статья вызвала бурные споры как в научной, так и в околонаучной среде.

Нобелевский лауреат, физик-теоретик Хендрик Лоренц, а также французский математик Анри Пуанкаре, выдвинувшие теорию относительности еще до Эйнштейна, но опиравшиеся в своих выводах на теорию эфира, в лице молодого ученого из Берна столкнулись с новой, абсолютно неожиданной и парадоксальной научной точкой зрения. Многие просто не понимали, почему подобного рода выводы, по сути лежащие на поверхности, были обойдены вниманием многих выдающихся ученых.

Однако Эйнштейн не остановился на достигнутом и продолжил совершать чудеса.

Вообще-то это был его прием, метод – видеть чудеса во всем, даже там, где их в принципе не могло быть!

В том же году в шестом выпуске журнала «Анналы физики» вышла статья ученого «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света». Размышляя над утверждением немецкого физика-теоретика Макса Планка, о дискретности излучения света веществом и зависимости энергии излучаемой порции от частоты света, Эйнштейн выдвинул тезис, что не только излучение, но и распространение и поглощение света дискретны. Эйнштейн писал: «Энергия пучка света, вышедшего из каждой точки, не распределяется непрерывно во всем возрастающем объеме, а складывается из конечного числа локализованных в пространстве неделимых квантов энергии, поглощаемых или возникающих только целиком». Таким образом, исследователь, вернувшись к ньютоновскому представлению о свете («свет надо полагать состоящим из целостных и неделимых световых корпускул, поглощаемых или возникающих только целым образом») творчески переосмыслил его, назвав эти световые порции квантами.