Лоран Сексик - Эйнштейн Страница 10

• Два события, происходящие в одну и ту же секунду, каково бы ни было расстояние между ними, происходят одновременно.

• Пространство абсолютно и бесконечно. Только в таком пространстве можно определять положение предмета, направление движения. Пространство трехмерно. Его природа выражена в геометрии Евклида. Эта природа проста и неприкосновенна: пространство имеет длину, ширину и высоту.

• Свет состоит из пучка частиц, который перемещается внутри неопределенной материи, называемой эфиром — нечто вроде невидимого тумана, нематериального флюида, заполняющего небесный вакуум.

Эйнштейн читал и перечитывал эти строчки, перепроверял формулы, листал страницы, комкал их, рвал. Он заинтересовался работами, вытекающими из этой теории. Электромагнетизмом и электродвигателем, разработанным Фарадеем[26] в 1820 году, работами Герца 1880-х годов, волнами и скоростью электронов. Эти труды должны были дать окончательные ответы на вопросы о системе мироздания. Ни один не удовлетворил его совершенно. Ни один не дал ответа на все его вопросы. Эйнштейн жадно разгрыз яблоко Ньютона, но остался голодным.

Тот же подход, то же стремление обрести уверенность, даже сила убеждения заставили его отступиться от веры 15 лет тому назад, не отрекшись от своих корней. Библия не утоляла его жажды подлинности. Он не верил в Откровение. Он хотел ответов. Простых ответов на якобы неразрешимые вопросы.

Вопрос о составе света и его распространении поверг его в замешательство. Что это за эфир, которого никто никогда не видел, существование которого никто не сумел доказать, который бросает вызов законам физики и кажется упрощенным ответом на неразрешимый вопрос? Эфир! Эфир — изобретение ленивого физика. Эфир оставляет в состоянии неопределенности. Свет, частицы света распространяются благодаря некоему флюиду? Но какова природа света? Почему это не волны, как звук? Свет — материя, говорит Ньютон. Каков вес световых частиц, их заряд, их сила притяжения? Как воздействует земное притяжение на распространение света? Каково отношение между гравитацией и светом? Закон всемирного тяготения не отвечает на этот вопрос. Ньютон тоже! Как не отвечает он и на вопрос о скорости распространения света, будь то свет от солнца или от электрической лампочки. Свет и его скорость: Эйнштейн чувствует, что этот вопрос станет озарением для современной физики.

Озарение гения.

А ведь профессор Вебер советовал ему придерживаться ньютоновской библии. Его манит запретный плод. Для Эйнштейна нет ничего святого. Вместо того чтобы почитать священное писание классической физики, он погрузился в труды иконоборцев. Изучил опыты Михельсона[27] по определению скорости двух лучей света из разных пучков, зарождающие сомнения в общепринятых истинах. Прочел и перечел «Науку и гипотезу»[28] французского физика Анри Пуанкаре. Тот испытывал те же сомнения, что и Эйнштейн, приводя наброски ответов на вопрос о пространстве и времени. Книга Пуанкаре, вышедшая в 1902 году, не выходила за рамки дозволенного. Он (пока еще) не освободился от оков евклидовой геометрии. Эйнштейн нашел брата по оружию, но тот еще не был достаточно бесстрашен. Хендрик Антон Лоренц, преподаватель престижнейшего голландского университета, высказывал гипотезы о движущихся частицах, завораживавшие Альберта, — «законы преобразования», касающиеся электромагнитных и оптических явлений. Затем Эйнштейн исследовал уравнения математика Максвелла: они ставили вопрос о больших, болезненных скоростях[29]. Эйнштейн запнулся об эти уравнения. И вот тогда пожалел, что во время учебы забросил математику, пренебрегая ею ради физики. Подумать только, что его учителем был профессор Минковский, несравненный математик! А он предпочитал выпивать в кафе с Соловиным, вместо того чтобы сидеть на занятиях Минковского! По иронии судьбы тот самый Минковский, став годы спустя профессором в Берлине, самым ясным и четким способом сформулирует открытия своего бывшего учения об относительности.

Но настоящий шок Эйнштейн испытал, познакомившись с работами Макса Планка. Ученый из Прусской академии наук, несомненно, стал человеком, больше всего повлиявшим на научную жизнь Эйнштейна, даже изменившим его судьбу. Уже в 1900 году Планк, будущий президент Прусской академии наук, перевернул представления о свете. Планк отказался от механистической концепции света и выдвинул постулат о его электромагнитной природе. Сидя в своем экспертном бюро в Берне, Эйнштейн повстречал своего учителя.

Так вот, с 1902 по 1904 год (год своего 25-летия) Эйнштейн прочел всё, что было написано о природе света: самые древние, самые классические версии физики частиц, новые гипотезы об электромагнитных волнах. Он изучил исследования о распространении и скорости света, погрузился в новые гипотезы о гравитационном поле, о силах притяжения, о взаимодействии между электронами и их средой, о новом месте, которое может занимать время в формулах движения. Он увидел, что у евклидовой геометрии есть пределы. Дошел до границ знаний, заложенных Ньютоном. Потом открыл для себя других ученых, высказывавших сомнения по поводу ньютоновской физики, приводивших другие формулы, выдвигавших более сложные гипотезы. Эйнштейн прочел Маха, считавшего, что инерция зависит от взаимодействия масс. Прочел Планка и его труды о свете. Он много работал. Как и другие, включившись в брожение умов, которым было отмечено обновление физики в начале XX века. Но, возможно, гораздо чаще, чем другие, Эйнштейн выходил из своей лаборатории, оглядывался вокруг. Смотрел на проходящие поезда. Наблюдал за солнцем, созерцал планеты. Его ум постоянно бодрствовал, устремляясь к звездам. Эйнштейн играл с предметами, системами, концепциями. Когда какой-нибудь теоретик останавливался, достигнув предела своей системы, или сворачивал с пути доказательства, потому что его было невозможно провести при помощи существующих математических инструментов, Эйнштейн продолжал идти вперед. Развивал рассуждение, искал доказательство от абсурда, размышлял. Что произойдет, если его базовый постулат окажется верен? Если все исследователи теоретизировали, Эйнштейн фантазировал, спорил, играл. В его представлении, у Вселенной нет границ. Ум не знает преград. Мысленно можно отправиться в самые дальние пределы Вселенной, за пределы человеческого понимания, к самой сути парадокса. Сокровище законов мироздания таится в глубинах человеческого мозга — надо только копнуть поглубже, покопаться в мыслях, проявить упорство. В этих мыслях отразится мир, откроются по очереди все его секреты. Его научный ум находил опору в духе авантюриста. Эйнштейн ничего не боялся и во всем сомневался. Эйнштейн не только гениальный ученый — это художник. И как все художники, он хотел достать с неба звезды и чувствовал, что в силах это сделать.

Расширение поля исследования — особенность эйнштейновского гения. Этот человек хочет исследовать всё — всё понять, всё объяснить. Им руководят некое вещее чувство и любовь к экспериментам. Интуитивное мышление предваряет логическое построение его открытий. Подкрепление математическими символами следует только потом. Сначала создать образ реальности, потом построить геометрическую теорию, которая может ей соответствовать. Прежде всего — быть проще, исходить от очевидного. Эйнштейн обладал почти мистической силой восхищения, связанной с наблюдением. Он выстраивал концепцию на предчувствии. Потом искажал общепринятые истины, чтобы сделать из этой концепции новый закон. Он утверждал: «Всякое знание реальности происходит из опыта и к нему же приводит».

Что говорит Ньютон? Пространство абсолютно? Движение тела определено пространством, в котором оно перемещается? Траектория движущегося тела может быть абсолютно известна? Что делает Эйнштейн? Эйнштейн обожает воображаемые опыты. Эйнштейн мысленно садится в поезд. Поезд набирает скорость. Эйнштейн бросает в окно камень. Другая его ипостась в это время сидит на насыпи и наблюдает за падающим камнем. Какова его траектория? Ее не существует. Вернее, не существует какой-то одной траектории, их бесконечно много. Для человека в поезде камень падает вертикально. Для наблюдателя на насыпи он описывает параболу. Не существует абсолютной траектории, вписывающейся в некую систему, некое абсолютное пространство. Существует лишь некая траектория — прямая или параболическая, — вписывающаяся в систему отсчета. Поезд, насыпь… Определение траектории относительно этой системы. Движение относительно. Пространство относительно.

Не существует одной траектории. Но можно ли говорить о положении камня? Как определить его? С помощью одного лишь пространства — нельзя. Трех измерений недостаточно. Где находится камень? Надо задать себе вопрос «когда», вопрос момента t. Чтобы определить его положение, надо добавить четвертое измерение — время. Мы не живем в пространстве, мы не перемещаемся во времени. Мы живем в пространстве — времени. Третье измерение похоронено. Добро пожаловать в четвертое измерение!