Дэвид Боданис - Самая большая ошибка Эйнштейна

Однако для большинства физиков того времени вопрос о реальном существовании этих «других геометрий» казался лишенным всякого смысла. Иван Карамазов – персонаж Достоевского. Профессора Мориарти никогда не существовало. Ученые могли преспокойно продолжать свою работу, не смущаясь видениями, которые так встревожили А. Квадрата, некогда – обыкновенного обывателя-буржуа, вполне довольного жизнью.

Но тайный мир, тот, что сумели увидеть эти персонажи, как раз и требовался Эйнштейну, дабы решить проблемы, над которыми он бился у себя в патентном бюро после того как наконец оправился от переутомления, вызванного трудами, породившими в конечном счете его знаменитую формулу E = mc ².

Год 1907. Прошло уже два года с тех пор, как Эйнштейн опубликовал свою серию статей – два года с тех пор, как он объединил царства массы и энергии, показав, что их можно воспринимать как единую категорию взаимосвязанных «Вещей», при необходимости трансформирующихся в строгом соответствии с его уравнением E = mc ².

Да, Эйнштейн предложил очень впечатляющие теории, способные объяснить многое, но оставался открытым вопрос: почему единство Вселенной не простирается еще дальше? К 1907 году на этот вопрос ученым так и не удалось получить ответа. Все эти Вещи, наделенные массой и энергией, существуют в окружающем их царстве Пустого Пространства. Зачем бы Богу (или еще каким-то силам, обустроившим Вселенную) решить: пускай будут две совершенно не связанные между собой категории – Вещи и Пустое Пространство? Если энергия и масса взаимосвязаны, тогда, может быть, Вещи и Пространство тоже взаимосвязаны?

Эйнштейну (в чьем сознании еще оставались пережитки религии, где одно-единственное Божество сотворило все на свете) такое разделение казалось бессмысленным, а потому он вернулся к своим изысканиям.

У себя в патентном бюро он приступил в 1907 году к новой стадии работы – над тем, что позже будет названо общей теорией относительности, тогда как более узкие исследования, результаты которых он опубликовал в сентябре и ноябре 1905-го, касались специальной теории относительности и некоторых ее следствий.

Эти более широкие исследования Эйнштейна произведут переворот в физике, и их влияние мы даже сейчас не можем полностью осмыслить. Изыскания этого периода выведут его на творческие высоты, намного превосходящие даже его работы над E = mc ², но они же в конечном счете приведут к его падению.

Гений редко действует напрямую. Сидя в бюро, Эйнштейн любил поразмышлять, закрыв глаза и изгнав из сознания окружающие звуки – шуршание перьев в конторе, постоянное цыканье герра Галлера, патрулирующего столы конторских служащих. Но в 1907 году он, размышляя подобным образом, однажды оставил глаза открытыми. И либо увидел, как рабочие взбираются по приставной лестнице на край близлежащей крыши, либо представил себе их на этой крыше. Произошло, должно быть, какое-то непонятное замыкание нейронных связей, внезапно породившее, как он сам позже выразился, «самую счастливую мысль в моей жизни».

Он задумался о падении с крыши дома. Если дом очень высокий, то после того, как вы сорветесь с кровли, ни вы сами, ни ваши собратья по падению не смогут определить, падаете вы или нет, – если не смотреть на окружающее и не обращать внимание на воздушные потоки, которые вы ощущаете. Если спрыгнуть с крыши вместе с такими же безрассудными смельчаками, держась за руки, ваши спутники останутся в том же положении, они будут казаться вам такими же «стационарными», как и вы сами. Вы будете ощущать себя невесомым, и они тоже.

Такова будет точка зрения падающих. Но если кто-нибудь из стоящих на земле поднимет голову, он увидит, как вы стремительно несетесь вниз. Более того, сам он, разумеется, не будет находиться в невесомости. Вес этого наблюдателя составит ровно столько же, сколько он составлял за мгновение до того, как вы соскользнули с крыши.

Но почему (спросил себя Эйнштейн) этот наблюдатель будет ощущать силу тяжести, а вы вдруг перестанете ее чувствовать?

Ведь гравитация вокруг вас не исчезает, когда вы начинаете падение с крыши.

Должен существовать способ разобраться в этом получше. И тут весьма полезна «Флатландия» Эбботта. Многие из ее персонажей пребывают в мире, где больше измерений, нежели они способны уловить. А значит, в привычном им мире с меньшим количеством измерений существуют некие направляющие «кривые», которые объясняют события, кажущиеся жителям этого мира загадочными. Сравним бедных обитателей одномерной Лайнландии с крошечными поездами на чрезвычайно узком железнодорожном полотне. Даже самые блистательные лайнландские умы не сумели бы понять, как после долгого путешествия путник оказывается в том же месте, откуда он начал странствие. Но это будет вполне понятно для наблюдателя из мира с более высоким количеством измерений, например, для того же мистера А. Квадрата: он отлично видит, что железная дорога, на которой обитают лайнланд-цы, в двухмерном пространстве искривляется, образуя круг. «Все мы, – пишет Эбботт во введении к «Флатландии», – склонны к одним и тем же ошибкам, все мы – рабы предрассудков, свойственных нашим Измерениям».

Отсюда следует недвусмысленный вывод. Если объекты движутся сквозь «более высокие» измерения, их движением можно управлять способами, непостижимыми для них самих. Тут, на Земле, в нашей трехмерной Вселенной, мы думаем , будто невидимая сила тяготения исходит вверх из центра нашей планеты и тянет нас вниз. Но, может быть, на самом деле, падая, мы скользим вдоль какого-то искривленного пространственного пути? Эту кривую мы не способны воспринять непосредственно, однако математический анализ, быть может, ее выявит. Тогда удалось бы обнаружить поистине чудесную связь между Вещами и Пространством, своего рода выверт или канал, существующий в Пространстве: вдоль него-то и скользят Вещи, когда они движутся.

Даже великий Ньютон никогда не был до конца уверен в том, что понимает, как работает гравитация. Если Эйнштейн сумеет придумать собственные теории насчет невидимых каналов в Пространстве, управляющих каждым нашим движением (в том числе и нашими кувыркающимися падениями под действием гравитации), он превзойдет самого Ньютона!

Сказочная перспектива. В большой обзорной статье 1907 года он начал развивать свои идеи 1905 года, касающиеся специальной теории относительности, с тем, чтобы включить в эту теорию некоторые новые мысли о гравитации. Впрочем, Эйнштейну пришлось прерваться, не успев как следует развить свои концепции. Выяснилось, что в патентном бюро совершенно невозможно заниматься наукой, даже несмотря на то, что Эйнштейну не требовалось полной тишины для того, чтобы сосредоточиться. Майя замечала, что, бывало, развлекаясь в шумной компании, брат порой «ретировался на диван, хватал перо и бумагу, рискованно пристраивал чернильницу на подлокотнике и погружался … в какую-нибудь очередную задачу». Когда Альберту было уже двадцать с лишним, один из гостей молодых супругов видел (и затем описал), как Эйнштейн сидел в большом кресле, качая своего младенца на левой руке, а правой записывая уравнения на подвернувшейся плоской поверхности, при этом не давая сигаре погаснуть благодаря энергичным попыхиваниям прямо над головой ребенка, чему ничуть не мешали ни его выкладки, ни гость.