Знание – сила, 2000 №03

«Общефилософская сторона наших взглядов на теорию пространства, времени и тяготения сложилась под влиянием философии диалектического материализма, в особенности же под влиянием книги Ленина «Материализм и эмпириокритицизм». Учение диалектического материализма помогло нам критически подойти к точке зрения Эйнштейна на созданную им теорию и заново ее осмыслить. Оно помогло нам также правильно понять и истолковать полученные нами новые результаты. Мы хотели бы здесь это констатировать, хотя в явной форме философские вопросы в этой книге и не затрагиваются».

Что это? Вынужденная дань официальной идеологии за право заниматься любимым делом? Инерция страха? Привычная демонстрация верноподданности?

Такое может предположить только тот, кто совсем не знает биографию Фока, не знает о его честности и отваге. Не знает, как в кровавом тридцать седьмом году, чудом выскользнув из ежовых рукавиц НКВД, Фок защищал советскую физику от невежества в марксистском облачении. Как в 1947 году он решился написать письмо Сталину в защиту опального Капицы. А в 1948 году в официальном — отрицательном — отзыве о работе, выдвинутой на Сталинскую премию, пунктуально сопоставлял ее с работой «врага народа», — и сопоставление это было по всем статьям в пользу «врага народа», сгинувшего в том же тридцать седьмом. Как в начале пятидесятых годов Фок защищал имя академика Мандельштама от «марксистского» невежества и заодно от государственного антисемитизма. Как, наконец, упрямо, в одиночку, два десятилетия — до конца жизни — он отстаивал свою точку зрения на теорию гравитации Эйнштейна.

Помимо всего этого, монография Фока вышла в 1955 году, когда уже наступила идеологическая оттепель. А загадочную фразу он сохранил и в переиздании 1961 года, и в английском переводе 1964-го.

Итак: что физику с мировым именем диамат и священное писание его — книга Ленина об эмпириокритицизме?

После того как Эйнштейн в 1915 году завершил свою Общую теорию относительности (ОТО) и в 1917 году — на ее основе — предложил первую космологическую модель, важнейшие события в теории гравитации в течение двух десятилетий происходили в России, тогда отнюдь не великой физической державе.

Ко всем этим событиям — так или иначе — был причастен Фок. Знаменитую статью своего учителя А.А. Фридмана — о расширении Вселенной — Фок прочитал в 1922 году в рукописи и по просьбе автора перевел ее на немецкий язык для публикации в тогдашнем главном физическом журнале. Фок разработал способ описания квантовых частиц в ОТО (1929) и оппонировал диссертации М. П Бронштейна , в которой впервые глубоко исследовалось квантование самой гравитации (1935). Фок, независимо от Эйнштейна и математически корректнее, решил задачу о планетном движении в ОТО (1939). Наконец, Фок — автор первой советской монографии по эйнштейновской теории гравитации (1955).

И тем не менее в своем понимании этой теории Фок расходился с большинством своих коллег и стойко разъяснял свою позицию последние двадцать лет своей жизни.

Не углубляясь в историко-научные и физико-математические детали, кратко обрисую суть его «диссидентских» воззрений. И начну с того, что Фок не признавал два принципа, которые сам Эйнштейн и другие вслед за ним называли основополагающими, — Принцип обшей относительности и Принцип эквивалентности. Соответственно, Фок не принимал и традиционное название теории. В эйнштейновской теории гравитации 1915 года он не видел никакой более общей относительности, чем та, которая имеется в «простой» (частной) теории относительности 1905 года.

1) В фундамент Частной теории относительности — ЧТО — Эйнштейн положил незадолго до того обнаруженный физический факт, что скорость света, в отличие от всех других скоростей, известных науке, не зависит ни от движения источника света, ни от движения наблюдателя. Последовательный учет этого факта привел к наиболее парадоксальному выводу: что, казалось бы, принципиально разные понятия — пространство и время, должны быть соединены в единое пространство-время. До того наука и техника обходились без этого странного понятия только потому, что скорость света очень велика, или — другими словами — потому, что скорости, с которыми люди имели дело, были очень малы по сравнению со скоростью света. В мире, где постоянство скорости света принимается всерьез, линейки и хронометры оказываются глубоко родственными приборами, и на смену геометрии приходит хроногеометрия. На русском языке можно многозначительно записать: ЧТО = ГДЕ + КОГДА.

С самого начала ЧТО включала в себя электромагнитные взаимодействия — главные взаимодействия в физике начала века. Эйнштейн «просто» расширил власть галилеевского принципа относительности — равноправие всех инерциальных (попросту говоря, свободно движущихся) систем отсчета координат — с механических явлений на электромагнитные (к которым относятся и свет, и его скорость).

Гравитационные явления при всем их практическом значении оставались, однако, старомодным ньютоновским всемирным тяготением и вопиющим образом противоречили существованию предельной скорости. С этим противоречием Эйнштейну удалось справиться только после восьмилетних усилий — в своей теории 1915 года, в которой он соединил теорию относительности и ньютоновское всемирное тяготение. За это соединение пришлось уплатить отказом от понятия инерциальной системы отсчета и переходом от многовековой, «школьной», евклидовой геометрии к геометрии новой, неевклидовой, «университетской». В этой новой геометрии свойства пространства (кривизна) могут меняться от точки к точке, и эйнштейновская теория гравитации установила зависимость кривизны от того, что в каждой точке пространства происходит.

На геометрическом языке Частную теорию относительности можно сопоставить с парой одинаковых плоских безграничных листов, наложенных друг на друга, — они могут скользить друг по другу в любом направлении. Если же наложить друг на друга одинаковые искривленные (с разрешения Эйнштейна) поверхности, то в некоторых случаях — если взять, например, две одинаковые тарелки — какой-то вид скольжения возможен, в нашем примере — вращательное. Однако в общем случае — хотя бы если наши тарелки рифленые — никакое скольжение невозможно.

Поэтому Фок и считал, что в «Общей теории относительности» не больше, а меньше относительности, чем в ЧТО.

В мучительном процессе создания своей теории Эйнштейн действительно опирался на соображение о некой «общей относительности всех — а не только инерциальных — систем отсчета».

Но в построенной теории, как был убежден Фок, от этой обшей относительности ничего не осталось. В знак почтения к творческим мукам Эйнштейна можно было бы и сохранить первоначальное название, данное создателем теории. В повседневной жизни нас окружают подобные знаки почтения к истории. К примеру, москвичей, да и гостей столицы не смущает, что в месте, называемом «Никитские ворота», нет этих ворот, и вовсе не каждый знает, что это были за ворота. Но, как считал Фок, в науке, где определенность слов гораздо важнее, чем в городской географии, лучше употреблять осмысленные названия. Например, «эйнштейновская теория гравитации», хотя Фок предпочитал более содержательное — «теория пространства, времени и тяготения», поскольку Эйнштейн в своей теории связал эти три понятия в единое целое.