Эйнштейн

Родителям Альберт сказал, что хочет отказаться от немецкого (точнее, вюртембергского) гражданства - изза армии. Все военное он ненавидел. Из книги «Мир, каким я его вижу»: «К наихудшему проявлению стадной жизни, милитаристской системе, я питаю отвращение. Для меня достаточно одной способности этих людей получать удовольствие от маршировки по четыре в виде воинственной банды, чтобы презирать их. Их головной мозг достался им по недоразумению - им достаточно одного спинного мозга. Это чумное пятно на человеческой цивилизации должно быть уничтожено с максимально возможной скоростью». Опять еврейские штучки? Пожалуйста, вот наш Менделеев о военных: «Их не спросят, чего они хотят, их не будут слушать, им только велят, ударивши 3 раза в барабан, разойтись, и потом, по воле начальника военной силы, какое хотят оружие, то и употреблять, и ответственности нет никакой. Ужасные дела. Печаль, тоска, омерзение».

Что делать с сыном - непонятно, в университет не поступить без гимназического аттестата. Отец и дядя решили, что надо поступать в техническое учебное заведение, причем такое, где преподают на немецком; выбрали престижный цюрихский Политехникум, дающий аттестат инженера или техника. Главным ученым там был профессор физики Генрих Вебер, посвятивший себя электротехнике; у него была лучшая электротехническая лаборатория в мире. Но принимали туда с восемнадцати лет. Мать попросила знакомого, Густава Майера, влиятельного бизнесмена («Эти евреи, всето у них схвачено!» - вы ведь так сейчас подумали, правда?), ходатайствовать; ректор Альбин Херцог разрешил Альберту сдавать вступительные экзамены в 16 лет и без аттестата. Тот начал готовиться. В мае 1895 года семья переехала из Милана в Павию, летом отдыхали в Альпах, потом Альберта отпустили одного к родне в Геную. В августе он послал своему дяде Цезарю Коху, жившему в Бельгии, полунаучное эссе. Там говорилось, чем он хочет заниматься, - изучать эфир.

Как читателюгуманитарию понять физику? Чтобы легко и без усилий - вот беда - никак! Относительно легкое понимание возможно, когда речь идет, например, о биологии, там все такое близкое и всякому любопытное: наши мозги, поведение собак и кошек, кто родится, если голубоглазая выйдет за кареглазого… С физикой не так. Кроме того, в биологии, при всей ее сложности, язык употребляется человеческий, а в физике - математический. Все в ней - дома, леса, поля, небо, звезды, электроны - загоняется в уравнения. Хороший пример дал в 1929 году сам Эйнштейн (в письме художнику Сэмюелу Вульфу): «Если есть успех в жизни, то A=x+y+z . Работа - х, игра - у и z - держи рот на замке».

Но разве нельзя перевести математику обратно на человеческий язык? Авторы научнопопулярных книг пытаются: «Эйнштейн показал, что требование ограниченной ковариантности позволяет единственным образом определить гравитационный лагранжиан при условии, что он однороден и имеет второй порядок относительно (обыкновенных, нековариантных) первых производных тензора…» [8] Это промежуточный язык, где есть слова, но они все еще не человеческие. Другие авторы стараются переводить без специальных терминов: «Относительная скорость Джорджа и Грейс, когда они разлетаются в разные стороны, составляет 99,5 % от скорости света. Далее, пусть по своим часам Джордж ждет 3 года и включает свой ранцевый двигатель, который мгновенным толчком посылает его назад к Грейс с той скоростью, с которой они перед этим разлетались, т. е. равной 99,5 % скорости света. Когда он достигает Грейс, по его часам проходит 6 лет, так как, чтобы догнать Грейс, ему нужно 3 года» [9] . Однако опыт показывает, что для человека, который открыл биографию Эйнштейна, дабы чтото узнать о его жизни, и такой язык чересчур сложен: читаешь про Джорджей и Грейс, которых авторы заставляют летать с ранцами на спине, и голова идет кругом, как от формул. Каков выход? По большому счету он один: отложить на время эту книгу, взять «Элегантную Вселенную» Братана Грина или «Бегство от удивлений» Г. Б. Анфилова и прочесть с самого начала все про этих Джорджей и их русских собратьев и, взяв в руки зеркала и фонарики, проделать опыты, про которые там написано, и, преодолев страх, самому решить на бумаге какуюнибудь элементарную математическую задачку… Если лень - что ж, придется довольствоваться весьма условным пересказом. (Но автор очень надеется, что читатель скоро вскричит: «Почему? Что за чушь! Не понимаю!» - и всетаки обратится к научнопопулярной литературе.)

Древние греки считали: все пространство заполнено эфиром, чемто вроде воздуха. Потом всем долго было безразлично, есть ли эфир, но в середине XVII века Рене Декарт возродил эту идею: эфир - материальная субстанция, заполняющая Вселенную; в ней, как в воздухе, есть вихри и воронки. Потом пришел Ньютон и сперва обходился в своей физике без эфира, но, задумавшись о тяготении, решил, что, наверное, эфир есть и это он притягивает Землю к Солнцу, но настаивать не стал и завещал изучать эфир потомкам. В XIX веке все считали, что эфир есть и в нем распространяется свет. Свет, как открыл голландец Христиан Гюйгенс, это волны. Звук - тоже волны, то есть колебания: вы крикнули - и по воздуху пошла звуковая волна. Бросили в речку камень - на воде волны. Значит, есть чтото типа воздуха или воды, в чем колеблются световые волны. Эфир - что же еще?

В 1860х англичане Майкл Фарадей и Джеймс Клерк Максвелл открыли, что свет - не просто какието волны, а электромагнитные, и Максвелл в 1864 году все электрическое и электромагнитное описал в уравнениях. Этот Максвелл всю физику взбаламутил своими уравнениями. У него световые волны - это колебания электрического и магнитного полей, распространяющиеся (в эфире) со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Почему именно 300 тысяч? По Ньютону (который, кстати, не считал свет волной), все движется в соответствии с принципом сложения скоростей. Если громкоговоритель поставить на едущий автомобиль, скорость распространения звука увеличится. Ну, стало быть, и свет так же. Если человек несет в руке лампу, то хоть на пять километров в час скорость распространения света от лампы увеличится.

А вот по уравнениям Максвелла получалось, что это не так и что скорость света всегда 300 тысяч и никак иначе, хоть с какой быстротой неси его эфирный ветер, хоть на какую быструю повозку его ставь; и меньше она тоже не может быть. Только не путайте скорость с расстоянием: разумеется, свет от лампы к нам дойдет быстрее, чем от Солнца. Также не путайте предельность скорости самого света с невозможностью чеголибо двигаться быстрее света. Отбрасываемые тени могут перемещаться быстрее света, потому что каждое следующее местоположение тени никак не связано с ее предыдущим местоположением. (Непонятно? А возьмите серьезную книжечкуто…) А если лететь рядом со светом с такой же, как у него, скоростью - свет вообще исчезнет, чего не может быть.

Максвелл свел физиков с ума: дело в том, что всякое уравнение в физике существует не само по себе, оно должно вписываться в системы разных других уравнений, описывающих все. Грубо говоря, есть уравнение X+Y=Z, и если вы в левую часть впишете, что X в свою очередь равен А+Б+В+Г+Д+табуретка, то в правой все равно должен получиться Z. Когда же Максвелловы уравнения пытались вставлять в «нормальную» физику, описывающую, как все существует и двигается, получалась ерунда. И в то же время все так распрекрасно и ясно было у Максвелла написано, что никто с ним в его области не спорил, вопрос был в том, как помирить его с нормальной физикой. И все думали, что загвоздка тут в эфире, он както себя странно ведет, и если его поймать и загнать в уравнения, то будет всем счастье. И все опять кинулись изучать эфир. Вот и Эйнштейн хотел. Он не знал, что в 1880х физик Майкельсон, сначала один, а потом с физиком Морли, проделал опыт по поимке эфира.

Если вы выбросите бумажку из окна едущего поезда, ее подхватит и унесет ветер, дующий навстречу, не важно, хоть ветрено снаружи, хоть штиль. Не важно, эфир движется или Земля движется в неподвижном эфире, в любом случае если чтото кинуть - эфирный ветер подхватит и понесет. Не будем мучить лирика описанием опыта Майкельсона - короче говоря, никакого эфирного ветра не оказалось. Не изменял эфир скорости света. Совсем непонятно все стало. Как жить без эфира?