Анна Ливанова - Физики о физиках

Затем Эйнштейн в нескольких словах упомянул о своей последней идее и заключил:

— Однако надежда не сбылась. Я полагал, что если бы удалось найти этот закон, то получилась бы теория, применимая к квантам и материи. Но это не так. Построенная теория, по-видимому, разбивается о проблему материи и квантов. Между обеими идеями все еще сохраняется пропасть.

В связи с этим выступлением Эйнштейна хочется, не вдаваясь в суть дела, сказать несколько слов, хотя тема эта в высшей степени интересна и заслуживает самого глубокого и серьезного разговора. Речь идет о последних тридцати годах творчества Эйнштейна, его попытках создать единую теорию поля, а говоря шире — о поисках им самых общих и изначальных законов природы.

Как свидетельство господствующего в те годы отношения физиков к единой теории поля и к тому, что называли «манией» Эйнштейна, очень любопытен рассказ Абрама Федоровича Иоффе о попытке его направить великого ученого на «путь истинный»:

«Во время наших прогулок, особенно ночных, вопрос о единой теории поля, как о маниакальном увлечении, из которого не было выхода, часто поднимался самим Эйнштейном, но разговор всегда сводился к изложению последней из его гипотез, от которой он ждал удачи, после чего мог бы вернуться в сферу физики. Гипотеза проваливалась, а через год-два появлялась новая.

Я видел гибельность такого положения вещей для самого Эйнштейна, но, конечно, ничем не мог ему помочь в деле разработки единой теории поля. Однажды — это было в 1926 году — я попытался сбить его с безвыходного пути. Мы вместе направлялись в Брюссель на заседание комитета Сольвея. С 11 часов утра до 10 часов вечера мы были вдвоем в одном купе поезда, отправлявшегося из Берлина в Амстердам. Это было еще до окончательного оформления квантовой теории.

Я построил свое наступление следующим образом: обрисовав глубокие противоречия, вызванные обнаружением квантовых явлений в микромире, и разброд мыслей физиков, я высказал убеждение, что Эйнштейн со своей исключительной физической интуицией скорее, чем кто-нибудь другой, может найти выход. Как бы его ни увлекали проблемы единого поля, он обязан выполнить свой моральный долг и сосредоточить свою мысль на проблеме теории квантов».

Теперь, в свете последних работ по теории элементарных частиц, в свете новых открытий и меняющихся воззрений, физики пересматривают свое отношение к работам Эйнштейна второй половины жизни и, главное, к тем фундаментальным идеям о сущности мироздания, которые лежали в основе долголетних поисков Эйнштейна.

Леопольд Инфельд вспоминает, как Эйнштейн говорил ему в Принстоне: «Физики считают меня старым глупцом, но я убежден, что в будущем развитие физики пойдет в другом направлении, чем шло до сих пор».

«Сегодня — мне кажется — он был бы менее одинок в своих воззрениях, чем в 1936 г.», — писал Инфельд через двадцать лет после этого разговора.

Сейчас, в 1968 году, это еще более справедливо, и вердикт о «бесплодных тридцати годах» отменяется. Вот что писал Гейзенберг:

«Эта великолепная в своей основе попытка сначала как будто потерпела крах. В то самое время, когда Эйнштейн занимался проблемой единой теории поля, непрерывно открывали новые элементарные частицы, а с ними — сопоставленные им поля. Вследствие этого для проведения эйнштейновской программы еще не существовало эмпирической основы…»

За идеей построения единой теории поля скрываются два представления: конкретное, вполне определенное, и общее, можно даже сказать — в своем роде всеобъемлющее. Первому принадлежит то, чем непосредственно занимался сам Эйнштейн — поиски физического поля, объединяющего и гравитационные и электромагнитные поля. Еще в 1916 году Эйнштейн открыл, что тяготение тождественно искривлению пространства. В этом — содержание и великий смысл созданной им общей теории относительности или теории тяготения. И был естествен следующий шаг ученого: поиски других геометрических свойств пространства, с которыми можно отождествить и другие поля, с тем чтобы в конце концов найти такие геометрические соотношения, которые описывали бы все поля. (Надо только иметь в виду, что в теории относительности понятие «геометрия» включает в себя не чисто пространственные, а пространственно-временные соотношения — это геометрия так называемого «четырехмерного мира», в котором процессы рассматриваются одновременно в пространстве и во времени; три координаты описывают положение тела или системы тел в пространстве, а четвертая — во времени, и все четыре теснейшим образом связаны друг с другом.) Иными словами, по идее Эйнштейна, каждое поле, каждое физическое явление как частный случай должно было содержаться в этом едином поле.

В те годы известны были только два вида полей — тяготения и электромагнитные. И задачей Эйнштейна стала геометризация электромагнитного поля, то есть поиски таких изменений геометрии пространства, которые должны были проявляться в виде электромагнитных явлений.

Вот конкретное содержание единой теории поля, и едва ли современные и будущие физики пойдут по пути создания такой теории. Не пойдут прежде всего потому, что теперь, помимо гравитационного и электромагнитного, известны другие поля и другие типы взаимодействий — сильные, внутриядерные, и так называемые слабые, или распадные, взаимодействия. Но в понятии единой теории заключено также другое содержание, которое имел в виду и Гейзенберг, когда говорил об «эйнштейновской программе», и которое, несомненно, было конечной целью поисков самого Эйнштейна — создание единой картины мироздания, поиски гармонии и единства в законах природы. Сейчас, по мнению крупнейших физиков-теоретиков, такая единая теория — естественно, в приближении, соответствующем нынешнему уровню знаний, — стоит уже на пороге.

Какой она будет? Насколько полно объяснит и опишет закономерности природы? Вопросы эти больше всего волнуют физиков. Полагают, что в новой теории будет еще более вероятностный подход к явлениям микромира, чем он есть в квантовой механике. Бесспорно одно: нынешняя квантовая теория была принята и доказала свою правильность, когда она объяснила спектр водорода. На основе квантовой механики стали понятны закономерности менделеевской периодической таблицы. Новая теория должна объяснить и «таблицу» элементарных частиц, и почему существуют именно такие частицы, а не иные, вообще объяснить все известные на сегодня физические явления. По ставшему крылатым выражению Бора, новая теория будет гораздо более «безумной», более «сумасшедшей», чем предшествующие ей «безумные» теории относительности и квантовая механика.

Фундамент будущей теории строится, и физики накапливают новые и новые кирпичи для него.