Б Кузнецов - Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие)
157
Через год после Сольвеевского конгресса Эйнштейн покинул Прагу и вновь оказался в Цюрихе. В 1912 г. ему предложили занять кафедру теоретической физики в цюрихском Политехникуме, где он когда-то учился. Политехникум федеральное учреждение - был несравним но научному уровню с Цюрихским университетом, подчиненным кантональному управлению. Федеральному правительству Швейцарии удалось уже давно сделать Политехникум одной из лучших высших школ Европы и, в частности, добиться высокого - не ниже, чем в университетах, - уровня преподавания физико-математических дисциплин. Материальная независимость, самостоятельная кафедра, сохранившиеся воспоминания о Цюрихе - может быть, эти мотивы не были решающими для Эйнштейна, но они были решающими для Милевы. Она давно рвалась обратно в Швейцарию.
Уезжая из Праги, Эйнштейн забыл написать заявление в Вену, и его уход остался неоформленным, что очень тревожило каких-то чиновников министерства просвещения. Через несколько лет Эйнштейн узнал об их тревогах и поспешил выполнить все, что требовалось.
В Цюрихе Эйнштейна с нетерпением ждали не только в Политехникуме. Его ждали старые друзья, особенно Марсель Гроссман. Эйнштейн тоже хотел встретиться со старым другом. Он и теперь искал его помощи. Эйнштейн и Гроссман вспомнили, как двенадцать с лишним лет тому назад Гроссман избавлял своего друга от необходимости посещать лекции по математике. Сейчас эта система давала плоды, которые тревожили Эйнштейна. Он знал теперь, что именно ему нужно среди различных разделов математики. Речь шла о проблемах кривизны линий и поверхностей. Пик в Праге указал Эйнштейну на некоторые понятия геометрии, которые могли помочь ему справиться с трудностями при дальнейшем обобщении теории относительности. Но этих указаний было недостаточно. Нужно было применить понятие кривизны не только к линиям и поверхностям, но и к трехмерному пространству и к четырехмерному пространству-времени. Помимо глубины и ясности геометрического мышления, помимо определенных физических задач, подсказывавших выбор математических приемов, для этого требовалась обширная и систематическая математическая подготовка.
Гроссман вступал с Эйнштейном в длительные беседы, вводил его в круг математических приемов, пригодных для решения новой физической задачи. Затем оп уже один углублялся в математические детали проблемы. Работа перемежалась, как в студенческие годы, спорами о значе
158
нии физики и математики. Они оба понимали, что наступил период использования в физике таких разделов математики, которые возникли из потребности согласовать и обосновать "рабочие" разделы. Теперь любая, самая далекая, на первый взгляд, область математики могла оказаться "рабочей", и ограничиваться областями, уже получившими применение в физике, значило оставаться безоружным при разработке новых физических теорий.
Беседы с Гроссманом отражали существенный поворот во взаимоотношениях математики и физики. Мы знаем уже, что Эйнштейн различал в эволюции математики период, когда математика рассматривалась как полуэмпирическая наука, и следующий период, когда она приобрела независимый от физики характер, вызвавший иллюзии априорного или условного происхождения математических положений. Третий период наступил, когда математика, не возвращаясь к примитивному эмпирическому представлению, выявила свою связь с физическим экспериментом, когда эксперименту суждено было решать вопрос о реальном существовании математических построений. Позже мы познакомимся с общей теорией относительности, где эти фразы приобретают более конкретный вид, потому что в общей теории относительности физические процессы в пространстве и времени как раз и рассматриваются как изменения геометрических свойств пространства и времени. Именно об этих проблемах и шла речь в цюрихских беседах Эйнштейна и Гроссмана.
В цюрихском Политехникуме Эйнштейн читал лекции в течение зимнего семестра 1912-1913 гг. (аналитическая механика, термодинамика), летнего семестра 1913 г. (механика сплошных сред, кинетическая теория тепла) и зимнего семестра 1913/14 г. (электричество и магнетизм, геометрическая оптика). Кроме того, он руководил еженедельными коллоквиумами по физике. О них рассказывает Макс Лауэ, который в 1912 г. приехал в Цюрих в качестве экстраординарного профессора.
"Каждую педелю Эйнштейн проводил коллоквиум, на котором сообщалось о новых трудах по физике. Это происходило в Политехникуме, куда приходили и все доценты, а также много студентов-физиков из университета... После коллоквиума Эйнштейн со всеми, кто хотел к нему присоединиться, отправлялся ужинать в "Кронегалле". Теория относительности была в центре дискуссий... Осо
159
бенно оживленными были эти дискуссии летом 1913 г., когда темпераментный Пауль Эренфест посетил Цюрих. Как сейчас вижу перед собой Эйнштейна и Эренфеста в сопровождении целого ряда физиков, поднимающихся на Цюрихскую гору, и слышу ликующий голос Эренфеста: "Я понял"" [16].
16 Seelig, 132.
Общение и дружба с Эренфостом продолжались двадцать лет - до смерти Эренфеста в 1933 г. - и имели большое значение для Эйнштейна. Это был один из крупнейших физиков поколения, столь богатого талантливыми теоретиками, и в то же время человек исключительной скромности, чуткости и доброты. Он был одним из самых близких друзой Эйнштейна, может быть, самым близким среди европейских физиков.
Из Цюриха Эйнштейн осенью 1913 г. ездил в Вену на конгресс естествоиспытателей. Он сделал на этом конгрессе сравнительно популярный (рассчитанный не только на физиков) доклад, посвященный общей теории относительности. Теория еще не была построена, но Эйнштейн высказал общие соображения, которые можно привести ужо здесь, не дожидаясь предстоящего нам знакомства со смыслом общей теории относительности.
Эйнштейн говорил в Вене об этой теории как о новой теории тяготения. Он сравнивает теорию тяготения с теорией электричества в ее развитии. В XVIII в. об электричестве знали только то, что существуют заряды, которые притягивают или отталкивают друг друга обратно пропорционально квадрату расстояния. В области учения о тяготении мы знаем, в сущности, нечто аналогичное этому - закон взаимодействия тяжелых тел и только. Но учение об электричестве за полтора века подошло уже к понятию электромагнитного поля. Пора было перейти к более сложным представлениям и в учении о тяготении.
Речь идет, таким образом, о том, чтобы рассматривать тяготение как некоторую характеристику пространства. Эйнштейн приближался в эти годы к представлению о тяготении как об особом геометрическом свойстве пространства... Не следует, однако, забегать вперед и называть уже сейчас геометрическое свойство пространства, которое Эйнштейн отождествил с тяготением.
160
Во время пребывания в Вене Эйнштейн посетил Эрнста Маха, который жил в окрестностях Вены. Маху исполнилось 75 лет, он был разбит параличом. Эйнштейн увидел старика с всклокоченной бородой, с добродушным и хитроватым выражением лица. Франк, описывая эту встречу, отмечает, что Мах напоминал старого крестьянина из славянской страны... [17]
Содержание разговора с Махом Эйнштейн вспоминал в 1955 г. в беседе с Бернардом Коэном. По-видимому, спор шел в основном о существовании молекул и атомов [18].
17 См.: Frank, 104.
18 См.: Cohen В. An interview with Einstein. - "Scientific American", July 1955, v. 193, p. 69-73.
Немного позже, после изложения общей теории относительности, нам станет яснее, каким колоссальным интеллектуальным напряжением были отмечены годы ее разработки. У всех встречавших Эйнштейна оставалось впечатление почти непрерывной работы мысли у него, работы не прекращающейся и во время бесед с друзьями, и в семейном кругу.
Семейная жизнь Эйнштейна между тем шла к неизбежному финалу: Эйнштейн и Милева Марич становились все более далекими.
Берлин
...Я имею в виду свою склонность к долгому покою и тихим размышлениям, страстную и врожденную любовь к миру, к чуждым войне занятиям...
Нума Помпилий (Плутарх. "Сравнительные жизнеописания")
Революция в науке и в технике, произведенная электричеством, во многих отношениях была подготовкой и репетицией происшедшей на полвека позже атомной революции. В начале столетия возникали новые отрасли техники (такие, как радиотехника, рентгенотехника, применение вакуумных электротехнических приборов для преобразования тока и т.д.), в которых физический эксперимент стал необходимым и постоянным условием производства. Крупные электротехнические фирмы первыми были вынуждены создавать физические лаборатории, где велись исследования без заранее сформулированной прикладной задачи. В технике все большее значение начали приобретать наряду с ожидаемыми результатами неожиданные результаты исследований. Ограничиться прикладными, заранее сформулированными задачами значило закрыть путь к принципиально новым, выходившим за рамки известного практическим открытиям. Поэтому General Electric Company пригласила выдающегося электрофизика Карла Штейнмеца заведовать ее лабораториями с правом заниматься чем угодно, лишь бы все чаемые и нечаянные плоды доставались фирме. Такие случаи встречались все чаще. Создавались институты, в которых сосредоточивалась теоретическая мысль, становившаяся все более частым источником принципиально новых тенденций технического прогресса. Такими институтами оказывались в зависимости от условий и традиций университетские кафедры, лаборатории высшей технической школы, учреждения, входившие в состав академий наук и научных обществ, а в США частные институты.
