Дэвид Боданис - E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения мира
С. 11 «Вы знаете меня хорошо или даже лучше…»: цитата из письма Фарадея Саре Бернар; «The Correspondence of Michael Faraday, vol. I»[20], ред. Frank A. J. L. James (London: Institute of Electrical Engineering, 1991), p. 199.
С. 12 Вера, в которой он был воспитан, внушала ему мысль о…: Это моя собственная интерпретация, основанная на представлениях когнитивной антропологии относительно корреляций между социальным поведением и идеологией. О более общепринятых воззрениях см. работу Cantor: «Michael Faraday, Sandemanian and Scientis»[21], ссылка на которую приведена в «Руководстве по дальнейшему чтению».
С. 12 «Ну как же, премьер-министр, настанет день и вы сможете облагать его налогом»: История забавная, способная доставить удовольствие любому неравнодушному к технике человеку, однако ни в письмах Фарадея, ни в письмах знавших его людей, ни в одной газетной статье того времени и ни в одной из биографий, написанных людьми, близкими к Фарадею, эта фраза не встречается. Американские авторы часто говорят о том, что она была обращена к Гладстону, однако это маловероятно, поскольку Гладстон стал премьер-министром через сорок семь лет после того, как Фарадей совершил свое открытие, а к тому времени электрические устройства уже получили немалое распространение. Да и правительство Британии давно осознало, что промышленные новшества делают его лишь более сильным.
С. 12 «он вдруг вскричал…»: Silvanus P. Thompson, «Michael Faraday: His Life and Work»[22] (London: Cassell, 1898), p. 51.
С. 12 Незримые вихри Фарадея…: Так в современной науке впервые появилось представление о «поле». Причина, по которой в Европе 1820-х его приняли с таким удивлением, состояла в том, что уже более столетия всем уважаемым физикам было хорошо «известно»: никакого поля существовать не может. Люди средних веков могли верить в то, что небеса полны гоблинов, духов и незримых оккультных сил, однако когда Ньютон показал, как тяготение может мгновенно распространяться через пустое пространство без вмешательства каких либо переносящих его тел, он «смел паутину с неба».
И все же, хоть другие и воспринимали это как данность, Фарадей занялся повторными изысканиями и обнаружил, что даже сам Ньютон считал представление о совершенно пустом пространстве всего лишь временной ступенью. Фарадей любил цитировать письмо, в 1693 году направленное Ньютоном питавшему интерес к астрономии молодому богослову Бентли: «…то, что одно тело может действовать на другое на расстоянии без посредничества чего-то еще… представляется мне такой великой нелепостью, что я не сомневаюсь — ни один человек, обладающий достаточными для занятий философией способностями, никогда в это не поверит».
Обе цитаты взяты из статьи Максвелла «On Action at a Distance»[23], содержащейся в томе II собрания «The Scientific Papers of James Clerk Maxwell»[24], ред. W. D. Niven. (Cambridge: Cambridge University Press, 1890), pp. 315, 316.
С. 12 …и именно тогда сэр Гемфри Дэви обвинил Фарадея…:Верно, что Дэви и еще один ученый, Уильям Хайд Волластон уже начали проводить работы в том же направлении, однако к великому результату, полученному Фарадеем, они даже не приблизились, — а с другой стороны, Фарадей не принадлежал к числу склонных к воровству людей. Получить представление о завуалированных обвинениях Дэви можно из смятенных писем Фарадея и резкого ответа Волластона — особенно интересны письма от 8 октября и 1 ноября 1821-го, напечатанные в книге James, ред., «The Correspondence of Michael Faraday.» Продуманное обсуждение этой истории содержится в книге «Michael Faraday: A Biography»[25], by L. Pearce Williams (London: Chapman and Hall, 1965), pp. 152–160.
С. 13 Фарадей никогда не сказал о Дэви ни одного дурного слова: Однако он был оскорблен. В течение многих лет Фарадей вел посвященный Дэви альбом — он содержал геологические рисунки, напоминавшие об их совместных путешествиях; черновики нескольких статей Дэви, которые Фарадей переписывал в альбом своим аккуратным почерком; дружеские письма, которые Дэви присылал ему в прошлом; рисунки, посвященные событиям их жизни. Альбом был организован хронологически. После сентября 1821-го Фарадей ничего в него не добавлял.
С. 13 Письмо Чарльза Диккенса от 28 мая 1850 года: The Selected Correspondence of Michael Faraday, vol. 2: 1849–1866, ed. L. Pearce Williams (Cambridge: Cambridge University Press), p. 583.
С. 14 Представления же Фарадея о неизменности энергии часто воспринималась как удовлетворительная альтернатива: Во времена Фарадея сохранение энергии было лишь наблюдаемым на опыте явлением. Только в 1919 году Эмми Нетер дала более глубокое объяснение того, что оно повторяется с таким постоянством. Хорошее описание связей между симметрией и сохранением энергии можно найти в книге «The Force of Symmetry»[26], by Vincent Icke (Cambridge: Cambridge University Press, 1995), особенно интересно обсуждение, содержащееся на С. 114; или в главе 8 книги «Fearful Symmetry: The Search for Beauty in Modern Physics»[27], by A. Zee (Princeton. N.J.: Princeton University Press, 1986).
С. 15 …в этой тихой северной школе, — обучение там велось неформально и индивидуально…: у Эйнштейна имелось и еще одно добавочное удобство — он жил в доме директора школы Йоста Винтелера, который за двадцать лет до этого написал редкостной оригинальности докторскую диссертацию, посвященную «Relativität der Verhältnisse», или «ситуационной относительности» поверхностных особенностей языка и тому, как они произрастают из неизменных свойств звуковых языковых систем. Частичные структурные совпадения этой диссертации с дальнейшими работами Эйнштейна по физике очень значительны — вплоть до предпочтения Эйнштейном термина «теория инвариантов» для описания того, что он создал, — а именно этим термином пользовался Винтелер. О истории диссертации Винтелера см. pp. 143ff статьи Романа Якобсона в сборнике «Albert Einstein, Historical and Cultural Perspectives»[28], ред. Gerald Holton and Yehuda Elkana (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1982); существует также очаровательное эссе того же автора «My Favorite Topics»[29], опубликованное в книге in «On Language: Roman Jakobson»[30], ред. Linda R. Waugh и Monique Monville-Burston (Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1990), pp. 61–66.
Глава 4. m — это масса
С. 18 [Лавуазье] … человеком, впервые показавшим… являются, на самом деле, частями единого целого: Слово «масса» взято в кавычки по той причине, что открытие Лавуазье касалось сохранения материи, а «m» в E=mc2 это инертная масса. Это вещь гораздо более общая, связанная не с детальными внутренними свойствами тела, но — в духе традиции Галилея и Ньютона — с общим сопротивлением, которое тело оказывает попыткам сдвинуть его с места. Такое различение кажется мелочным, однако оно имеет фундаментальный характер. Оказавшись на Луне, космонавты обнаруживают, что весят меньше, чем весили на Земле, но это происходит не потому, что они лишились какой-то части своих тел. Точно так же, — мы еще увидим это в главе 5, — наблюдая за достаточно быстро летящей ракетой, вы обнаружите, что ее масса очень сильно возрастает, однако и это происходит без добавления к ее металлическому корпусу новых атомов и даже без того, что атомы, из которых она состоит, увеличиваются в размерах.
Лавуазье делает заслуживающим пристального внимания то, что его посвященная сохранению материи работа, в конечном итоге, подогрела интерес к сохранению массы — даже при том, что в сегодняшнем понимании этих терминов материя и масса вовсе не обязательно должны быть связанными. Однако в конце 1700-х никого особенно не заботило то обстоятельство, что «на самом деле» Лавуазье доказал сохранение атомов, — ибо в то время никто не имел ясного представления даже о существовании атомов как физических тел.
С. 19 настал момент… опыта, по-настоящему важного: Если кто-то спросит: «А кто первым показал, что масса сохраняется?», ответ будет таким: «Да, собственно говоря, никто». Лавуазье в 1772 году показал, что при нагревании металла к нему присоединяется некоторое количество окружающего воздуха, но это было, по преимуществу, лишь развитием того, что сделали до него Морво, Тюрго и другие. В 1774 году Лавуазье поставил опыт более общего характера, использовав свинец и олово и подтвердив, что увеличение их веса объясняется проникновением воздуха в нагретые емкости, однако и это не было по-настоящему оригинальным, но строилось на концепциях ничего о том не подозревавшего англичанина Пристли. Даже подтверждавшие открытие опыты 1775 года, которые Лавуазье проводил с ртутью, привели, в конечном итоге, к формулировкам, коими атомисты пользовались как самими собой разумеющимися еще со времен Римской империи. И все-таки, нельзя сказать, что Лавуазье лишь присвоил то, что было сделано иными учеными. Пристли и прочие не смогли полностью прочувствовать концептуальную систему, которая придавала смысл всем этим разнообразным опытам. Лавуазье смог.
О различных подходах, оказывавших воздействие на ученых, равно как и о связанных с ними историографических соображениях, см. статью Schaffer: «Measuring Virtue: Eudiometry, Enlightenment and Pneumatic Medicine»[31] в книге «The Medical Enlightenment of the Eighteenth Century»[32], ред. A. Cunningham и R. K. French (Cambridge: Cambridge University Press, 1990), pp. 281–318.
