Страница 57 из 74
На что Эльза сказала: «Мой муж обычно делает это на обороте старого конверта».
Считается, что у истоков современной физики — великое свершение одного человека — Альберта Эйнштейна. К началу XX века ряд открытий физиков прямо подвели к необходимости пересмотра таких основополагающих понятий, как пространство, время, материя, энергия. Гений Эйнштейна ярко проявился в 1905 году. Год этот можно сопоставить со «взлетом» гениальности Ньютона, когда тот в 1665—1666 годах из-за чумы покинул Кембридж и переселился на время в свою родную деревню Вулсторп. Там, в уединении, он разработал дифференциальное исчисление, много сделал в развитии теории света и цвета и подошел к открытию закона всемирного тяготения. В свою очередь, Эйнштейн в 1905 году публикует знаменитые «революционные» статьи, содержащие две радикальные идеи. Одна из них стала основой специальной теории относительности, другая легла в основание теории атома — квантовой теории. Эйнштейн объединил две самостоятельные теории классической физики — электродинамику и механику в рамках своей специальной теории относительности.
Согласно теории относительности, неверно полагать, что пространство имеет три измерения, а время существует отдельно от него. Одно тесно связано с другим и вместе они образуют четырехмерный континуум. Пространство, как и время, не существует само по себе.
Изменение понятий пространства и времени повлекло за собой изменение общего подхода к описанию явлений природы. Главное здесь — осознание того, что масса — одна из форм энергии. Даже неподвижный
объект наделен энергией, заключенной в его массе, а их соотношение выражается в известной формуле E = MC2, где С — это скорость света. Тот факт, что бытие материи немыслимо вне движения, и что всякий прирост количественной меры материи должен идти вровень с приростом количественной меры ее движения, — эти положения анализировались еще задолго до Эйнштейна. Его формула облекла их в плоть и кровь. В этой формуле скрывался зародыш нового века — века внутриатомной энергии.
В мае 1909 года Эйнштейн был назначен экстраординарным (внештатным) профессором кафедры теоретической физики Цюрихского университета. Здесь, в Цюрихе, у четы Эйнштейнов в июне 1910 года родился второй сын — Эдуард. Весной 1911 года супруги переезжают в Прагу, где Эйнштейн стал работать в старейшем университете Средней Европы, основанном еще в 1348 году. Из-за межнациональных конфликтов Пражский университет в 1882 году был разделен на два — немецкий и чешский. Эйнштейн стал преподавать в немецком университете. Здесь он продолжал работу по обобщению теории относительности и созданию теории гравитации, которой занимался с 1906 года.
Один из современников, встречавший в то время Эйнштейна, так описывал свои впечатления: «С первого взгляда меня поразил его лоб, прямо-таки — неправдоподобный — сверкающий белизной. Под ним — глаза, необыкновенного коричневого цвета, внимательные, умные и добрые, серьезные, как глаза ребенка. Глаза его гораздо моложе его лба и уже седых волос. У рта какая-то грустная, мягкая черточка, как у детей, отмеченных печатью рока». Другой современник описывает его лекцию: «Вся пражская интеллигенция стеклась сюда и заполнила самую большую из всех, какие только были на естественных факультетах. Эйнштейн держался чрезвычайно скромно и завоевал этим сердца всех. Он взирал на этот мир с большой высоты. То, что казалось важным обычному человеку, не имело для него никакого значения. Поэтому он не прибегал к каким-либо ораторским приемам. Он говорил живо и ясно, не напыщенно, а совсем просто и с приятным юмором».
Частыми гостями у него были философ Мартин Бубер, писатель Франц Кафка и Макс Брод — друг и будущий биограф Кафки. На Брода Эйнштейн произвел тогда большое впечатление своей неизменной жаждой знаний и внутренней независимостью, с которой тот отвергал прежние идеи и гипотезы, если они казались ему устаревшими. Макс Брод даже взял его прототипом одного из героев своего рассказа «Искупление Тихо Браге».
Вместе с Эйнштейном в Прагу из Цюриха перебрался его ассистент Людвиг Хопф. В 1931 году он опубликовал книгу «Теория относительности», где вполне аргументированно доказал, что ни одна идея в области физики не оказала на человечество столь мощного влияния, как великое открытие Эйнштейна: «Во-первых, это открывает нам глаза на то, что природа независима от наших чувственных восприятий, и указывает нам путь к избавлению от предрассудков. Во-вторых, она так четко объединила в одну систему давно известные законы природы, что должна рассматриваться ныне как «завершение классической физики». Разумеется, под натиском новой атомной и квантовой физики она может быть дополнена и частично изменена, но не поколеблена. Более того, она освещает путь в новые области».
Ученый мир с нарастающим интересом следил за молодым талантом. Эйнштейн получал приглашения прочитать лекции из Нью-Йорка, Вены, Цюриха. Осенью 1911 года он участвует в конгрессе ведущих физиков мира в Брюсселе, который был посвящен проблеме квантов. Здесь Эйнштейн познакомился с Марией Склодовской-Кюри, глубокий ум которой его покорил. Большое впечатление на Эйнштейна произвел тогда Гендрик-Антон Лоренц. В одном из писем Эйнштейн так вскоре рассказывал о своих впечатлениях от встречи с ним: «Лоренц председательствовал с несравненным тактом и невероятной виртуозностью. Он одинаково хорошо говорит на трех языках и обладает необычайной научной проницательностью. Лоренц — это чудо интеллигентности и такта, живое произведение искусства».
Осенью 1912 года Эйнштейн возглавил кафедру теоретической физики в Цюрихском высшем политехническом училище, где он еще недавно учился сам. Руководство училища, прежде чем его пригласить, попросило отзывы об Эйнштейне у Марии Склодовской-Кюри и Анри Пуанкаре. Их свидетельства оказались более чем положительными. Оба ученых охарактеризовали Эйнштейна как ученого, обладающего глубокими знаниями и ясным умом. Пуанкаре писал: «Больше всего восхищает легкость, с которой Эйнштейн принимает новые концепции, и его умение делать из них все выводы. Он не держится за классические принципы, и если перед ним возникает классическая проблема, быстро рассматривает все варианты ее решения. В его мозгу это выливается в предвидение новых явлений, которые когда-нибудь можно будет проверить экспериментально».
В Цюрихе семейная жизнь супругов окончательно разладилась. Вскоре они с Милевой расстались. Переехав в 1914 году в Берлин, Эйнштейн сблизился с Эльзой — дочерью своего двоюродного дяди Рудольфа, которую знал с детства. К тому времени Эльза развелась с мужем и вместе с двумя дочерьми жила у отца. В 1919 году Альберт и Эльза поженились.
В 1917 году Эйнштейн, с самого начала предназначавший свою теорию для универсального применения, попытался применить ее ко всей Вселенной. Его поиск продолжили де Ситтер из Голландии и Александр Фридман из России. Постепенно в науке стала складываться новая картина Вселенной. Тогда же Эйнштейн начал размышлять над гравитационными волнами. В своей работе «Космологические соображения к общей теории относительности» он положил начало релятивистской космологии, в основе которой — идея распространения теории тяготения на строение мира как целого.
Гражданин мира
В мае 1919 года две научные экспедиции, направленные лондонским королевским обществом в Бразилию для наблюдения за полным солнечным затмением, подтвердили правильность теории Эйнштейна, изложенной в работе «О влиянии силы тяжести на распространение света». Фотографии показали, что лучи света действительно искривляются в поле тяготения.