Максим Чертанов - Эйнштейн

Сам Ньютон, недоумевая, писал: «…непостижимо, чтобы неодушевленная, грубая материя могла без посредства чего-либо нематериального действовать и влиять на другую материю без взаимного соприкосновения… Предполагать, что тяготение является существенным, неразрывным и врожденным свойством материи, так что тело может действовать на другое на любом расстоянии в пустом пространстве, без посредства чего-либо передавая действие и силу, — это, по-моему, такой абсурд, который немыслим ни для кого, умеющего достаточно разбираться в философских предметах. Тяготение должно вызываться агентом, постоянно действующим по определенными законам. Является ли, однако, этот агент материальным или нематериальным, решать это я предоставил моим читателям».

И было еще непонятное. Давно знали, что тела, обладающие разной массой, в вакууме (то есть при отсутствии сопротивления воздуха или иной среды) падают с одним и тем же ускорением — что камень, что пух. Почему так? Ведь чем тяжелее тело, тем слабее на него должна действовать «сила». Ньютон придумал объяснение, что есть некое инерционное сопротивление, оно компенсирует разницу в массе, но сам им не был удовлетворен: и с одной-то силой не разобрался, а тут еще какая-то вводится. Но раз масса падающего тела не имеет значения, его можно рассматривать как точку — понятие геометрическое: стало быть, «силу» тяготения можно описать посредством геометрии, значит, сама эта «сила» — проявление геометрии Вселенной.

А еще эта притягивающая «сила» была подозрительно похожа на другое явление — ускоренное движение. Если нас откуда-то сбросить, «сила» нас потянет вниз, а если мы едем в поезде и он разогнался, нас вдавит в спинку так, что наши ноги могут не стоять на полу — все равно не упадем; и падая, и находясь в ускоряющемся вагоне, мы не ощущаем своего веса. А если вагон опрокинется, нас тоже на некоторое время так вдавит в спинку кресла, что мы не сразу упадем, — «сила» действует снизу вверх? А раз ускоренное движение и «сила» тяготения так похоже действуют — может, ими управляют одни и те же законы? Движение уже описали уравнениями; теперь нужно вывести уравнения, куда войдет и «сила» притяжения, то бишь гравитация, и таким образом будет описано почти что всё.

Эйнштейн назвал одинаковое поведение свободно падающих и разгоняющихся тел «принципом эквивалентности», описав его 4 декабря 1907 года в статье «О принципе относительности и его следствиях» (опубликована 22 января 1908 года). Он там еще много любопытного написал — относительно космоса. Предположил, что лучи света должны отклоняться (и скорость света — замедляться), проходя мимо тяжелого тела, только это не «сила» на них действует, а геометрия пространства так велит. Предсказал явление «гравитационное красное смещение»: астрономы увидят, как при удалении солнечного луча от чего-то очень тяжелого спектр света покраснеет. Это случится потому, что, оказавшись в поле действия тяжелого предмета, кванты света под его воздействием будут терять энергию и превращаться из «энергичных» фиолетовых и синих в «слабенькие» красные (правильно называть их «коротковолновыми» и «длинноволновыми»). Он не ошибся: такой эффект впервые наблюдали в 1960 году, а в 1976-м его подтвердили экспериментально с помощью автоматической космической станции.

И еще он думал (писать об этом пока не стал), как решить одну старинную астрономическую загадку. Еще в 1859 году астрономы обнаружили, что орбита Меркурия не такая, какой должна быть, то есть Меркурий бегает быстрее, чем ему положено по уравнениям. Выдвигались версии о том, что между Меркурием и Солнцем есть еще какая-то неизвестная планета, что у Меркурия есть спутники, что около него летает рой астероидов, но все это было бездоказательно. 24 декабря Эйнштейн писал Конраду Габихту: «Я рассчитываю объяснить, чем вызываются непонятные пока вековые изменения перигелия Меркурия, пока что-то ничего не выходит».

Все это очень интересно, но надо как-то устраиваться в жизни. Денег платят мало. Бюро осточертело, что бы он там ни говорил про Спинозу, но тот был сам себе хозяин, захотел — закрыл свою оптическую лавку на целый день, а тут в библиотеку, как мальчику, надо отпрашиваться. 3 января 1908 года Эйнштейн писал Гроссману (уже профессору математики в цюрихском Политехникуме): «Я готов предпринять активную попытку получить место преподавателя (математики или физики) в техникуме в Винтертуре… Не думай, что мною движет мания величия или какая-либо другая страсть, скорее причиной тому — мое страстное желание продолжать работу не в столь неблагоприятных условиях — уж это-то ты, безусловно, поймешь… Может быть, мне поехать туда и продемонстрировать свою достопочтенную персону? Или я произведу плохое впечатление (семитская внешность, не немецкий швейцарец)? Есть ли смысл хвалиться научными статьями?»

Написал он и в Цюрихскую гимназию — просил места учителя. Его бывший научный руководитель Кляйнер сообщал, что пытается пристроить его в Цюрихский университет на должность профессора. Сам он наконец смог написать работу, которую от него требовали в Бернском университете, — «Влияние закона распределения энергии в излучении черного тела на состав излучения» (текст не опубликован, и рукопись потерялась). Что угодно, только бы вырваться из бюро патентов.

Считается, что Эйнштейн был абсолютно равнодушен к вопросам научного приоритета; в 1949 году он писал знакомому, Максу Броду, автору романа о Галилее: «Трудно поверить, что зрелый человек видит смысл в воссоединении найденной истины с мыслями поверхностной толпы, запутавшейся в мелочных интересах. Неужели такая задача была для него важной настолько, чтобы отдать ей последние годы жизни… Не могу себе представить, чтобы я, например, предпринял бы нечто подобное, чтобы отстаивать теорию относительности. Я бы подумал: истина куда сильнее меня, и мне бы показалось смешным донкихотством защищать ее мечом, оседлав Росинанта…» Однако 17 февраля 1908 года он послал недовольное письмо немецкому физику Иоганнесу Штарку: «Я был несколько ошеломлен тем, что Вы не признаете моего приоритета в установлении связи между инерционной массой и энергией». (Штарк отвечал, что Эйнштейна ввели в заблуждение; помирились.) А 28 февраля он узнал, что принят в Бернский университет на должность приват-доцента кафедры теоретической физики.

Свой первый университетский спецкурс (о молекулярной теории теплоты) он начал читать 21 апреля, при этом из бюро не уволился — новая работа приносила гроши. Жалованье приват-доцента зависело от числа студентов. А их было всего двое (один из которых — Бессо), потом — трое… Читал он с семи утра или с семи вечера — иначе не выходило из-за работы в бюро. Иногда приходил лишь один слушатель — сестра Майя, после двух лет учебы в Берлине переведшаяся в университет Берна на филологический факультет. Зато у него появился первый официальный соавтор — австрийский еврей Якоб Лауб (1884–1962), ассистент физика Вилли Вина, приехавший из Вюрцбурга специально ради совместной работы; написали ряд статей, уточняющих и дополняющих СТО. Милева повезла сына погостить к родителям, муж писал ей: «Несмотря на общение с Лаубом, жить в одиночестве мне не нравится. Я с нетерпением жду тебя…» Жаловался, что Лауб «чересчур честолюбив», и не ошибся: тот впоследствии, уехав в Аргентину, стал политиком и послом. С Габихтами занимался электрометром, штуковиной заинтересовались профессора Ковальский и Мошицкий из Фрайбурга, ездил к ним в мае и июне несколько раз. Из Бреслау приехал глава тамошней физики Рудольф Ладенбург — потолковать о теплоемкости и вручить приглашение на 81-й съезд немецких натуралистов, назначенный на сентябрь 1909 года в Зальцбурге.