Банеш Хофман - Альберт Эйнштейн. ТВОРЕЦ И БУНТАРЬ.

Весной 1909 г. пришло наконец официальное решение об учреждении с осени того же года в Цюрихском университете новой должности экстраординарного профессора кафедры теоретической физики. Член Совета Эрнст настаивал на назначении Фридриха Адлера, с которым Эйнштейн был в приятельских отношениях. Адлер действительно был серьезным соперником, ибо его отец, основатель Австрийской социал-демократической партии, обладал значительным весом в политических кругах. Однако его сын — человек возвышенных идеалов — настоял на снятии своей кандидатуры в пользу Эйнштейна. При этом он просил министерство просвещения отвлечься от политических соображений и принять во внимание выдающиеся научные достижения Эйнштейна, намного превосходящие его собственные. Его доводы оказались настолько красноречивыми, что Эрнсту не удалось настоять на назначении Адлера. Вот так в результате бескорыстного поступка Адлера 7 мая 1909 г. Эйнштейн был избран на должность профессора. Ему было тридцать лет.

В связи с этим вспоминается эпизод из жизни Ньютона. В 1669 г., когда Ньютону шел двадцать седьмой год, его наставник Исаак Барроу отказался от места профессора Кембриджского университета в пользу Ньютона. Однако в целом судьбы Адлера и Барроу сложились по-разному. Барроу углубился в проблемы теологии. А Адлер все больше и больше отдавался политике, и в 1916 г. тот же его идеализм, усиленный ужасами первой мировой войны, побудил Адлера совершить покушение на премьер-министра Австрии, за что он, впрочем, получил довольно мягкий приговор.

В 1909 г. Эйнштейн был слишком поглощен своими исследованиями, чтобы уделять сколько-нибудь пристальное внимание политике. 6 июля он подал в Бюро патентов прошение об отставке, которое было удовлетворено 15 октября 1909 г. В письме к Бессо в 1919 г. Эйнштейн тепло вспоминал работу в Бюро патентов, называя его «мирской кельей, святым местом, где зародились его самые прекрасные идеи, и им было так хорошо вместе». В Бюро патентов Эйнштейн провел магические 7 лет [16] Автор, очевидно, имеет в виду, что числу 7 нередко придается сакральное значение; оно используется в ритуальных обрядах и вошло в этом качестве в фольклор разных народов. В современной культуре после публикации американским психологом Дж. Миллером исследования, посвященного оперативному запоминанию человеком информации, число 7 именуется иногда «магическим» (см.: Миллер Дж. Магическое число семь плюс или минус два. — В: Инженерная психология. М., «Прогресс», 1964). — Прим перев. .

Физик и математик Минковский выступил 21 сентября 1908 г. на языке, понятном не только специалистам, с изложением своих идей об объединении пространства и времени в единое пространство — время на проходившем в Кельне LXXX конгрессе естествоиспытателей. Этот доклад вызвал сенсацию, отчасти из-за вступления: «Отныне пространство само по себе и время само по себе полностью уходят в царство теней, и лишь своего рода союз обоих этих понятий сохраняет самостоятельное существование». И если эти слова Минковского возбуждают наше любопытство — он достиг своей цели. Эти слова — прекрасное обобщение.

В ньютоновском представлении компактный и соразмерный, если можно так выразиться, мир существует в абсолютном пространстве и абсолютном времени. Эйнштейн нарушил эту картину, утверждая, что для разных наблюдателей, находящихся в равномерном движении, существуют разные системы установления синхронности. А так как их меры длины также подвергаются изменениям [17] Это, строго говоря, не главная причина, однако для наших целей этого достаточно. , то можно сказать, что у разных наблюдателей имеются разные индивидуальные системы отсчета времени и пространства. И всё же, несмотря на эти несовпадения, у наблюдателей много общего. Например, значение скорости света — константа с. А главное — они живут в одной и той же Вселенной.

Последнее звучит совсем уж банально. Однако именно это вводит нас в суть дела. Ведь индивидуальные системы отсчета пространства и времени различных наблюдателей существуют не сами по себе. Как показал Минковский, в теории относительности все они принадлежат единственной универсальной области, которая всем равно принадлежит и представляет собой конгломерат пространства и времени. Последний называется пространство — время. Как же получают разные наблюдатели свои индивидуальные пространство и время? Тем или иным способом отделяя от этого конгломерата пространство — время свое пространство и свое время. Поиск разными наблюдателями индивидуального пространства немного напоминает мысленное разрезание ими общего куска сыра. Но именно четырехмерного куска сыра. Пространство — время имеет четыре измерения. Время выступает в качестве одного из измерений более или менее наравне с тремя измерениями пространства.

Все вышесказанное способно озадачить читателя. Попробуем же снять покров таинственности. Во-первых, не пытайтесь зрительно представить себе четырехмерное пространство — время. Это совершенно невозможно. Ни Эйнштейну, ни Минковскому это было не под силу. Ученые обычно имеют дело с математическими аналогиями, и, хотя это позволяет им с необычайной виртуозностью обсуждать все, связанное с четырехмерным пространством — временем, они все-таки не в состоянии зрительно представить его себе.

На листе миллиметровки положение точки определяется двумя числами. Поэтому можно сказать, что поверхность листа миллиметровки имеет два измерения. В комнате для этого нужны уже три числа, описывающие, например, расстояние точки от пола и от двух стен. Таким образом, мы говорим, что пространство имеет три измерения. Но если говорить не о точках, а о точках в определенный момент времени, необходимы уже четыре числа — три для описания положения в пространстве и одно — для времени. В этом смысле мир четырехмерный.

Ну, скажете вы с облегчением, если это все, то вселенная Ньютона была четырехмерной. В каком-то смысле да. Но поскольку абсолютное время было отделено от абсолютного пространства (не считая того, что абсолютное пространство существовало все время), то ньютоновская вселенная представляется часто имеющей 3 + 1, а не 4 измерения. Этого нельзя сказать о пространстве — времени в теории относительности, ибо в ней пространство и время так тесно переплетены, что без термина «четырехмерный» просто не обойтись.

Поразмыслим над четырехмерностью чуть поглубже. Для этого вернемся к нашим космическим кораблям и их капитанам А и В. Представим себе, что В печатает отчет о своем полете. Он ударяет по клавише t , а затем — по клавише h . Эти два события — два удара по клавишам — разделены в пространстве расстоянием около сантиметра; и во времени промежутком ровно в полсекунды — с точки зрения капитана В, но не А. За полсекунды В пролетает 5000 км относительно А. Поэтому для В расстояние между двумя событиями представляется большим сантиметра, который разделяет эти события для В. Кажется, в рассматриваемом случае А и В так и не удастся найти какую-либо общую численную меру, приложимую к этим событиям. В самом деле, с учетом отставания часов разрыв между двумя событиями окажется для А несколько большим, нежели полсекунды, и, стало быть, у А и В не будут совпадать не только расстояние, но и время между событиями.