Владимир Кессельман - На кого упало яблоко
Надо заметить, что Эйнштейн ни в одной публикации не настаивал на своем приоритете в создании теории относительности. Вот что он сказал биографу Карлу Зелигу: «Это несомненно, что специальная теория относительности, если мы рассмотрим ее развитие ретроспективно, созрела для открытия в 1905 году. Уже Лоренц заметил, что для анализа максвелловых уравнений существенны преобразования, которые позднее стали известны под его именем, а Пуанкаре еще более углубил это знание»[130]. В конце жизни, однако, он написал в одном из писем, что не был знаком в 1905 году с работами Пуанкаре, что, вероятно, неправда. По воспоминаниям современников, до публикации своих статей 1905 года Эйнштейн был очень хорошо знаком с основными работами Пуанкаре (и тем более Лоренца) уже содержащими изложение специальной теории относительности, и они произвели на него огромное впечатление. Борн признает: «Доказательство, которым пользовался Пуанкаре, было тем же самым, что и в первой работе Эйнштейна… Означает ли это, что Пуанкаре знал все это до Эйнштейна? Возможно». Интересно, что до конца Первой мировой войны теорию относительности называли теорией Лоренца — Эйнштейна. Объективно Эйнштейна можно обвинить лишь в том, что он не всегда ссылался на «первоисточники». В те годы, в отличие от нашего времени, требования к библиографии в статье в «Анналах» были необязательными.
В соответствии с положениями релятивистской динамики в 1905 году А. Эйнштейн открыл закон взаимосвязи массы и энергии. Исходным пунктом рассуждений, которые привели Эйнштейна к удивительному выводу о том, что масса и энергия едины, было умозаключение, согласно которому свет догнать невозможно. Оказалось, что масса вещества может не сохраняться, частично превращаясь в энергию. Эйнштейн высказал предположение о возможности таких превращений массы в различные формы энергии. Но в двадцатых годах прошлого столетия это было всего-навсего одной из многочисленных гипотез и некоторое время рассматривалось как курьез. Только взрыв бомбы над Хиросимой показал, какое явление описывает такая простая формула.
В одной из статей 1906 года, рассматривая эквивалентность массы и энергии, Эйнштейн прямо упоминает доказательство этой эквивалентности из работы Пуанкаре, опубликованной в 1900 году. Биограф Эйнштейна А. Пайс пишет, что соотношение между массой и энергией, выражаемое формулой Е=mc2, действительно было известно для частных случаев еще за 25 лет до Эйнштейна. И это действительно так. Еще в 1890 году английский физик Хевисайд ввел эту формулу, которую считают «эйнштейновской».
Оливер Хевисайд — выдающийся физик викторианской эпохи, замкнутый человек, выступавший с резкой критикой своих оппонентов на страницах печатных изданий, был одним из основоположников современной теории электричества. Он родился в одной из лондонских трущоб, у него не было университетского образования; за исключением шести лет работы в телеграфной компании, он всегда был безработным. Однако благодаря своему таланту и целеустремленности Хевисайд стал одним из ведущих физиков викторианской эпохи. Он развил теорию электромагнитного поля Джеймса Клерка Максвелла, открыл принцип передачи сигналов на дальние расстояния, что позволило осуществить дальнюю телефонную связь, высказал идеи, предвосхитившие телевидение, радиосвязь и некоторые аспекты теории относительности Эйнштейна. Хотя идеи Хевисайда оказались весьма эффективными и среди ученых своего времени он пользовался большим уважением, ныне его имя почти забыто. В то же время имя Эйнштейна так прочно связали с формулой Е=mc2, что она считается чуть ли не главным его вкладом в науку. Да и сам Эйнштейн, пожалуй, был с этим согласен[131].
В 1918 году Ленард опубликовал книгу «О теории относительности, эфире и тяготении», где указывал, что эквивалентность массы и энергии впервые установил не Эйнштейн, а Ф. Газенорль. На работы Эйнштейна был навешен ярлык «еврейская физика» — термин, введенный Ленардом в его учебнике «Немецкая физика в четырех томах». После прихода в Германии к власти нацистов был издан альбом с фотографиями противников нацистского режима. Он открывался фотографией Эйнштейна и списком его «преступлений», который заканчивался фразой: «Еще не повешен». Работы Эйнштейна были публично сожжены 10 мая 1933 года в Берлине вместе с другой «неарийской литературой». Имя Эйнштейна в Германии нельзя было упоминать, а преподавание теории относительности было запрещено. К счастью, чистка университетов развернулась, когда Эйнштейн был уже вне досягаемости штурмовиков и тайной полиции.
Так внедрялась мысль, что Эйнштейн совершенно ничего принципиально нового в разработке идей теории относительности не сделал, а его работа 1905 года — краткое изложение теории, созданной Лармором, Лоренцем и Пуанкаре. Но это не соответствует истине. Пуанкаре подошел к выводам Эйнштейна ближе, чем кто бы то ни было, но, когда потребовалось разрушить обычные наши представления о потоке времени или природе одновременности, спасовал. А. А. Тяпкин в послесловии к сборнику «Принцип относительности» пишет: «Итак, кого же из ученых мы должны считать создателями СТО?.. Конечно, открытые до Эйнштейна преобразования Лоренца включают в себя все содержание СТО. Но вклад Эйнштейна в их объяснение, в построение целостной физической теории и в интерпретацию основных следствий этой теории настолько существен и принципиален, что Эйнштейн с полным правом считается создателем СТО. Однако высокая оценка работы Эйнштейна не дает никакого основания считать его единственным создателем СТО и пренебрегать вкладом других ученых»[132]. Эйнштейн в 1953 году в приветственном письме оргкомитету конференции, посвященной 50-летию теории относительности (состоялась в 1955 году), писал: «Я надеюсь, что будут должным образом отмечены заслуги Г. А. Лоренца и А. Пуанкаре»[133].
Как бы то ни было, после 1905 года Эйнштейн создал ряд основополагающих трудов в различных разделах физики. Его имя прочно ассоциируется с гениальностью и силой человеческого мышления. Его личность оказала ощутимое влияние на популярную культуру. Он стал иконой, и взглянуть на него по-иному нелегко.
Борьба за «невероятно красивую теорию»
В конце XVII века между Исааком Ньютоном и Робертом Гуком разгорелся спор о приоритете в открытии закона тяготения. А более чем через двести лет за первенство в выводе основного уравнения гравитационного поля в общей теории относительности боролся Альберт Эйнштейн. Вот как все происходило.
Весной 1914 года Эйнштейн принял приглашение Прусской академии наук и отбыл из Цюриха в Берлин. Причем первый год пребывания в академии он мог заниматься исследованиями, не исполняя преподавательских обязанностей. Это время он использовал для создания в сотрудничестве с Гроссманом общей теории относительности (ОТО).
Дело шло медленно. Работа и семейные неурядицы изнурили Эйнштейна. Он страдал от болей в желудке. Ему прописали диету — по пол-литра сырого молока дважды в день и только один дневной прием пищи[134]. Эйнштейн заперся в кабинете, сосредоточился на работе и не обращал внимания на все тревоги за окном. Осенью 1915 года он предпринял решающую атаку на свою теорию. Он писал Зоммерфельду: «…я пережил один из самых волнующих периодов своей жизни, но и самых плодотворных»[135]. В ноябре этого же года четыре сообщения, которые Эйнштейн с недельными перерывами сделал для Прусской академии, стали рождением полностью сформулированной общей теории относительности. Причем последнее сообщение, опубликованное 25 ноября 1915 года, внесло самые важные уточнения и содержало наконец правильное уравнение, которое соотносит искривление пространственно-временной геометрии с распределением гравитирующей массы, создающей это искривление. С помощь этого уравнения Эйнштейн рассчитал детали искривленной геометрии пространства-времени, окружающих Солнце, а затем вычислил, как эта искривленная геометрия влияет на движение планет и распространение лучей света.
А теперь отойдем во времени немного назад. В июне 1915 года Эйнштейн прочитал в Геттингене, математической столице мира, курс из шести лекций по общей теории относительности, который прослушал выдающийся математик того времени Давид Гильберт[136]. Ознакомившись с ходом мыслей Эйнштейна, Гильберт заразился от него идеей построения новых уравнений гравитации. Они обстоятельно обсудили оставшиеся проблемы в теории, разрабатываемой Эйнштейном. Из этого визита Эйнштейн вынес очень благоприятное впечатление о Гильберте: «Я был в Геттингене неделю и там узнал и полюбил его. Я провел шесть двухчасовых лекций по теперь уже хорошо разработанной теории гравитации и, к своей радости, полностью убедил математиков там»[137].
