Пол Хэлперн - Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания
- Название:Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Питер
- Год:2016
- Город:СПб.
- ISBN:978-5-496-01861-6
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Пол Хэлперн - Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания краткое содержание
Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.
Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг. В круг его интересов попадает всё — время и пространство, множественные измерения, темные материя и энергия, космология. Его последняя книга повествует о том, как Альберт Эйнштейн и Эрвин Шрёдингер сражались с несовершенством и недетерминированностью квантовой механики, пытаясь создать теорию поля, которая объединила бы все силы природы и потеснила квантовую странность. К сожалению, оба потерпели фиаско.
Сможет ли кто-то из современных ученых превзойти гениев прошлого? Найдется ли новый Эйнштейн, который сможет воплотить его мечту о единой физической теории в жизнь?
Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
В качестве примера отношения к Эйнштейну приведем юмористическую песенку, сочиненную выпускниками Принстонского университета 1939 года. Это был обычай студентов Принстона — подшучивать над своими профессорами. И хотя Эйнштейн никогда не был профессором университета, они скандировали следующие строки:
Сквозь неевклидовую жуть,
Эйнштейн укажет верный путь.
Хоть он отшельником живет,
Ему лохматость не идет {139} 139 Peter Seyyfiart, “Einstein, Mann Popular at Princeton; Students 'Praise' Them in Jingles,” Milwaukee Journal, August 12, 1939.
.
Эйнштейн работал в Фулд-Холле, недавно возведенном главном здании Института перспективных исследований, построенном в колониальном стиле, и у него больше не было необходимости делить пространство с математическим факультетом в университетском кампусе. Ему также не приходилось иметь дело с Флекснером, который ушел с поста директора, — Флекснера сменил более мягкий Фрэнк Айделот. В загородной обстановке, в окружении акров леса с множеством лесных тропинок, Эйнштейн мог наслаждаться долгими приятными прогулками со своими коллегами (такими, как недавно принятый в институт Курт Гёдель) и гостями.
Одним из таких гостей был Бор, с которым они не виделись много лет. Бор пробыл в Принстоне два месяца зимой 1939 года. Можно было бы ожидать, что друзья проведут время в дружеских беседах и взаимных шутках, но между ними царило разделявшее их мрачное молчание. Каждый был погружен в собственные мысли. Эйнштейн вместе с Бергманном и Баргманном отчаянно пытался найти пятимерное расширение общей теории относительности, имеющее реалистичные физические решения, Бора же тревожили более сложные проблемы. От австрийского физика Отто Фриша он только что узнал об успешных экспериментах Отто Гана и Фрица Штрассманна в Берлине, связанных с бомбардировкой урана нейтронами. Родная тетя Отто Фриша, физик-ядерщик Лиза Мейтнер, работала с ними над этим проектом, прежде чем бежать в Швецию из-за своего еврейского происхождения. Проанализировав полученные результаты, она и Фриш пришли к выводу, что ядерное деление (расщепление ядра) действительно возможно. После того как Фриш рассказал об этом Бору, тот пришел в ужас от мысли, что фашисты могут раскрыть секрет атомной бомбы. Действительно, во время войны Гейзенберг был поставлен во главе ядерного проекта, в котором также приняли участие Ган и другие ученые.
Бор вежливо порадовался вместе с Эйнштейном за его последние успехи на пути теории объединения, но его ум был занят более насущными делами. Он сидел со стеклянным взглядом и слушал основоположника общей теории относительности, поглощенного поисками призрачной «теории всего», которая, казалось, игнорирует все открытия с тех времен. Как в ней обстоят дела со спином? А с нейтронами? А с ядерными силами? Возможно, он пропустил все, за исключением последнего тезиса. В конце беседы Эйнштейн пристально посмотрел на Бора и сказал, что его цель — создать альтернативу квантовой механике. Бор отвел взгляд в сторону и не сказал ни слова {140} 140 Leon Rosenfeld to Friedrich Hemeck, 1962, published in F. Hemeck, Einstein und sein Weltbild (Berlin: Buchverlag derMorgen, 1976), 280.
.
Через несколько месяцев после визита Бора Эйнштейн и сам оказался втянут в процесс создания атомной бомбы. В июле 1939 года, во время отпуска в восточной части Лонг-Айленда, два венгерских физика Лео Силард и Юджин Вигнер прибыли к нему домой с грозным посланием. Они были серьезно обеспокоены тем, что нацисты начнут добывать уран в бельгийском Конго и использовать его для создания бомбы. Силард теоретически показал возможность цепной ядерной реакции, в которой нейтроны, испущенные при делении ядер определенного изотопа урана, вызывают распад следующих ядер, выделяя при этом значительное количество разрушительной энергии.
В августе Эйнштейн написал предостерегающее письмо президенту США Франклину Рузвельту. Силард перевел его на английский язык, а Эйнштейн подписал и отправил. Спустя два года Рузвельт подписал указ о создании Манхэттенского проекта — сверхсекретного проекта по разработке атомной бомбы, во главе которого встал Дж. Роберт Оппенгеймер. Хотя Эйнштейн никогда не имел доступа к секретной информации по Манхэттенскому проекту, во время войны ему неоднократно предлагали приложить руку к военным разработкам. Мир был расколот на множество частей, а Эйнштейн стремился вперед, к теории космического единства.
Потратив на теории объединения почти два десятилетия, обычно оптимистичный Эйнштейн начал отчаиваться. Например, в обращении к Американскому научному конгрессу в Вашингтоне 15 мая 1940 года он признался, что «задача кажется безнадежной, все логические подходы к описанию Вселенной заводят в тупик» {141} 141 Albert Einstein, речь 15 мая на Американском научном конгрессе, reported in William L. Laurence, “Einstein Baffled by Cosmos Riddle,” New York Times, May 16, 1940, 23.
.
И даже в такие мрачные моменты Эйнштейн все еще отказывался признавать, что миром правит случай. «Несмотря на то, что нет никаких сомнений в верности принципа неопределенности Гейзенберга, — сказал Эйнштейн на конференции, — я не могу поверить, что мы должны согласиться с точкой зрения, что законы природы аналогичны игре в кости».
Но подобная неуверенность будет мимолетной. Его искания были сродни поискам Северо-западного прохода: если один маршрут оказывался заблокированным, путешественники пытались найти другой путь. Музыка успокоит его дух, пока он будет планировать новые направления исследований. Затем он проведет консультации с ассистентами, возобновит свои усилия и пойдет новым курсом.
В 1941 году Эйнштейн, Бергманн и Баргманн опубликовали «лебединую песнь» — статью о пятимерной теории объединения. В этом же году Бергманн покинул Институт перспективных исследований, чтобы занять должность в колледже Блэк-Маунтин. В конечном итоге он создал в Сиракузском университете влиятельную исследовательскую группу, работающую в области общей теории относительности, и начал развивать свои собственные варианты теории квантовой гравитации. Баргманн стал профессором математики в Принстоне. Эйнштейну опять пришлось искать себе новых помощников.
Бич Божий
Следующую свою работу по теории объединения Эйнштейн выполнил в соавторстве со своим старым другом и частым критиком Вольфгангом Паули. Паули считал своей святой обязанностью быть максимально честным, насколько это возможно, и с друзьями, и с врагами. Он с гордостью носил прозвище, которое дал ему Эренфест: die Geissel Gottes (Бич Божий). Паули даже иногда подписывал так свои письма. Эйнштейн высоко ценил подробный анализ Паули своих статей, но всегда должен был быть готов к беспощадной критике с его стороны. В некотором смысле Паули занимал важное место в его космической религии. За каждый «грех» неверного толкования «замысла Бога» относительно законов природы он терпел мученичество в виде насмешек Паули.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка: