Владимир Кессельман - На кого упало яблоко
В последующие месяцы Гильберт обдумывал теорию Эйнштейна и вскоре нашел ее красивое математическое выражение. У Гильберта дела продвигались быстрее, о чем Эйнштейн узнал из письма А. Зоммерфельда от 28 октября 1915 года. Зоммерфельд сообщит Эйнштейну, что Гильберт выступил недавно с критикой уравнения гравитационного поля Эйнштейна — Гроссмана[138]. Эйнштейн понял, что, во-первых, Гильберт работает над той же самой проблемой, что и он, и, во-вторых, находится ближе к получению искомых (общековариантных) уравнений гравитационного поля. Обладая большой гордыней и честолюбием, допустить первенства Гильберта Эйнштейн не хотел и поэтому в ноябре 1915 года обнародовал незавершенную теорию — в тех самых четырех сообщениях, о которых уже говорилось.
Эйнштейн и Гильберт вели оживленную переписку, часть которой сохранилась; из нее видно, что они оказывали друг на друга взаимное и плодотворное влияние. Давид Гильберт, человек безукоризненной честности, выслал Эйнштейну гранки своей статьи «Основания физики». Предположительно Эйнштейн получил их до 18 ноября, потому что в тот день он ответил Гильберту: «Система [уравнений], разработанная Вами, полностью совпадает — насколько я могу видеть — с тем, к чему я пришел в последние недели и что представил в академию»[139]. И если Эйнштейн получил это уравнение от Гильберта до 18 ноября, то есть до того, как сам представил его 25 ноября, его можно подозревать в плагиате.
Уравнение гравитационного поля Эйнштейна явилось причиной продолжительных и ожесточенных споров. И для этого, как мы видим, были веские причины. За пять дней до Эйнштейна, 20 ноября, Давид Гильберт представил то же самое уравнение на заседании Королевского общества в Геттингене. В опубликованной позже работе Гильберт утверждал, что этим уравнением он завершил создание теории, которую Эйнштейн только наметил. Эйнштейн же жаловался Генриху Цангеру, директору Института судебной медицины при Цюрихском университете, что Гильберт старается присвоить его теорию: «Невероятно красивая теория. Но только один из моих коллег, Гильберт, понял ее до конца и хочет „присвоить“ ее по-умному… Никогда в своей жизни я не сталкивался с человеческой низостью больше, чем в случае с этой теорией и всем, что с нею связано»[140]. Этот спор сделался еще ожесточеннее, когда один из сторонников Эйнштейна обвинил Гильберта в плагиате, а его оппоненты предъявили те же обвинения Эйнштейну, подчас в резких и невоздержанных выражениях.
Невозможно узнать, какими материалами пользовалась каждая из сторон, ведь напечатанные сообщения Гильберта и Эйнштейна могли и не совпадать с тем, что они говорили в те дни на заседаниях устно.
Сторонники Эйнштейна выдвинули следующее обвинение. Они заявили, что ни в записках, присланных Гильбертом Эйнштейну, ни в его презентации, сделанной 20 ноября, не содержалось этих уравнений, а на самом деле он включил их в гранки своих работ позже, после знакомства с опубликованной работой Эйнштейна. И на это утверждение были основания. В 1997 году в библиотеке Геттингенского университета были обнаружены новые документы, а именно корректура статьи Гильберта, датированная 6 декабря. Из этой находки сделавший ее Л. Корри с соавторами сделали вывод, что Гильберт записал «правильные» уравнения поля не на пять дней раньше, а на четыре месяца позже Эйнштейна. Оказалось, что работа Гильберта, подготовленная к печати раньше эйнштейновской, в двух отношениях существенно отличается от своего печатного варианта. Окончательный вид она приняла только перед печатью, когда эйнштейновская работа уже увидела свет. В ходе завершающей правки Гильберт вставил в свою статью ссылки на параллельную декабрьскую работу Эйнштейна, добавил замечание о том, что уравнения поля можно представить и в ином виде (далее он выписал классическую формулу Эйнштейна, но без доказательства), и убрал все рассуждения о дополнительных условиях. Историки полагают, что эта правка во многом была проведена под влиянием эйнштейновской статьи. В возникшем споре за пальму первенства сторонники обеих партий упустили важную деталь — уравнение Гильберта в точности повторяет предыдущее уравнение Эйнштейна начала ноября. Эйнштейн был совершенно прав, отвечая Гильберту, что его уравнение совпадает с тем, что он представил в академию. Хотя вполне возможно, что под влиянием записок Гильберта Эйнштейн еще раз вернулся к уравнению поля и понял, что в нем необходимо изменить. Но к вопросу о приоритете это не имеет никакого отношения: Эйнштейн вывел конечное уравнение первым, а Гильберт его не вывел вообще — он так и застрял на предыдущем эйнштейновском варианте.
А что в итоге? Претензии, высказанные в публикациях Эйнштейна и Гильберта, испортили отношения между ними. Впрочем, через год Эйнштейн написал Гильберту письмо с предложением о примирении: «Между нами установилось какое-то враждебное настроение, причину которого я не хочу анализировать. Я боролся с чувством горечи и в этом добился полного успеха. Я теперь думаю о Вас с ничем не замутненным дружелюбием и прошу Вас попробовать то же в отношении меня. Объективно очень жаль что двое хороших парней, которые добились чего-то значительного в этом убогом мире, не вызвали радости друг в друге»[141].
Видимо, Гильберт принял это предложение дружбы и больше не выдвигал никаких претензий насчет приоритета. Гильберт охотно признавал и часто об этом говорил на лекциях, что великая идея принадлежит Эйнштейну. «Каждый мальчишка на улицах Геттингена понимает в четырехмерной геометрии больше, чем Эйнштейн, — однажды заметил он. — И тем не менее именно Эйнштейн, а не математики сделал эту работу»[142].
Тайна гения физики
Год 1932-й был решающим в развитии физики ядра и элементарных частиц. В 1930 году супруги Кюри обнаружили, что, если высокоэнергетичные альфа-частицы, испускаемые полонием-210, попадают на некоторые легкие элементы, в особенности на бериллий или литий, образуется излучение с необычно большой проникающей способностью. Сначала считалось, что это — гамма-излучение, но выяснилось, что оно обладает гораздо большей проникающей способностью, чем все известные гамма-лучи. В 1932 году английский физик Д. Чедвик (1891–1974) показал, что это новая, до сих пор неизвестная нейтральная частица с массой, приблизительно равной массе протона. Обнаруженная частица была названа нейтроном. Резерфорд сразу же оценил это открытие с точки зрения понимания строения ядра. А в 1934 году Ферми[143] открыл явление замедления нейтронов — последовательное уменьшение кинетической энергии нейтронов в результате соударений с атомными ядрами вещества. Именно нейтрон оказался ключом к ядерной реакции деления. Дальнейшее развитие ядерной физики пошло ускоренными темпами.
Сразу после открытия нейтрона Д. Иваненко (1904–1994) и В. Гейзенберг независимо выдвинули гипотезу, что атомное ядро состоит из нейтронов и протонов. С тех пор формулировку протон-нейтронной модели ядра связывают исключительно с именами этих ученых. Но для Ферми протон-нейтронная теория Иваненко и Гейзенберга всегда была и теорией Майораны[144]. Кем же был этот физик?
Этторе Майорана родился 5 августа 1906 года в Катании в известной в городе семье. Его отец, инженер, долгие годы возглавлял местную телефонную станцию, а после 1928 года был главным государственным инспектором связи. Кроме Этторе в семье было еще четверо детей — два брата и две сестры.
В 1921 году его семья переехала в Рим, где после окончания лицея в 1923 году Этторе начал учиться на инженерном факультете Римского университета, вместе со своим старшим братом Лучано. Здесь он знакомится с Эмилио Сегре и будущим известным математиком Э. Вольтеррой, именно здесь у него появляется интерес к изучению сложных проблем теоретического характера. Тогда же состоялось знакомство Этторе с Ферми, преподававшим на кафедре теоретической физики.
Ферми вместе со своим ассистентом Франко Разетти набрал несколько очень хороших студентов, среди которых были Сегре[145], Амальди, Майорана, а позже Джан Карло Вик, Уго Фано и Понтекорво[146]. В начале 1932 года у Майораны появляется особый интерес к физике ядра. По воспоминаниям Бруно Понтекорво: «Когда в 1931 году студентом третьего курса я пришел к Физический институт Королевского университета в Риме, Майорана, которому в то время было 25 лет, был уже известен узкому кругу итальянских физиков и зарубежных ученых, которые работали некоторое время в Риме под руководством Ферми. Слава его была прежде всего отражением глубокого уважения и восхищения со стороны Ферми. Я точно помню слова Ферми: „Если физический вопрос поставлен, никто в мире не способен ответить на него лучше и быстрее, чем Майорана“. Согласно шуточному лексикону, использовавшемуся в римской лаборатории, физики, разыгрывая из себя членов религиозного ордена, дали непогрешимому Ферми прозвище Папы, а устрашающему Майоране — Великого Инквизитора. На семинарах он обычно молчал, но время от времени — и всегда к месту — вставлял саркастические и парадоксальные замечания. По силе интеллекта, глубине и объему знаний Этторе Майорана заметно превосходил своих новых товарищей, а в некоторых отношениях, например в чистой математике, превосходил даже Ферми. К сожалению, по складу своего характера Майорана был большим пессимистом, часто пребывал в мрачном настроении. Он предпочитал работать в одиночку и вел очень замкнутый образ жизни. Майорана принимал мало участия в наших занятиях, вспоминал Сегре, но помогал нам в трудных теоретических местах и ошеломлял нас оригинальными идеями и способностью к молниеносным расчетам в уме (он вполне мог выступать как „чудо-вычислитель“). Впоследствии он еще больше отдалился от людей; к 1935 году он уже не появлялся в университете и редко выходил из дому»[147].
