Тибо Дамур - Мир по Эйнштейну. От теории относительности до теории струн

Наконец, прокомментируем использование слова «парадокс» для определения эффекта относительного расхождения двух часов, движущихся по отношению друг к другу. На греческом paradoxos означает «вопреки общему мнению». И в самом деле, в течение многих лет «парадокс близнецов» шокировал кажущимся противоречием законам здравого смысла {35}. Многие сомневались в его реальности. Сегодня мы знаем, что этот эффект реален, и было бы правильнее изменить общепринятые представления и привести их в соответствие с новой концепцией времени. Когда это будет сделано, мы, может быть, будем в состоянии заменить термин «парадокс близнецов» на «метафору о близнецах» или «парадигму близнецов».

Подводя итог, можно сказать, что работа Эйнштейна, опубликованная в июне 1905 г., перевернула представления о времени, которые складывались веками. Как быстро понял Макс Планк, переворот всех представлений о физической реальности, произведенный теорией относительности, сопоставим «по своим масштабам и глубине» c коперниковской революцией. Планк пошел даже дальше, утверждая, что «шаг», сделанный Эйнштейном, превзошел по смелости все, что было сделано до сих пор в области умозрительного познания, и что идея возможного построения неевклидовой геометрии, например, была в сравнении просто «детской игрой».

Используя биологическую аналогию, можно сказать, что до Эйнштейна время представлялось единым космическим пульсом, сосуществующим с различными видами материи и задающим универсальный ритм развития, отмеряя секунды абсолютно одинаково и одновременно сразу во всем пространстве. После появления теории относительности в июне 1905 г. эта единая и регулярная пульсация сменилась на бесконечное множество отдельных импульсов, которые не только не синхронизированы между собой, но и для которых, как правило, все длительности секунд не совпадают друг с другом. Каким образом организована эта гигантская какофония диссонирующих пульсаций? Как осмыслить эту несогласованность всевозможных времен? Во что превращается привычное испокон веку понятие «ход времени», традиционно ассоциируемое с течением реки? Эти вопросы находят весьма простые ответы в концепции четырехмерного пространства-времени.

Париж, Франция, март – апрель 1922 г.

16:45, пятница, 31 марта, 1922 г. Латинский квартал. Плотная толпа теснится у ворот Коллеж де Франс. Вход ограничен: только обладатели пригласительных билетов или значков журналиста могут войти. Тем не менее большое количество любопытных граждан пришло, чтобы почувствовать атмосферу этого исключительного события с надеждой увидеть, хотя бы издалека, всемирно известную знаменитость, только что прибывшую в Париж. Уже несколько дней публикации нового жанра регулярно занимали первые полосы парижских газет {36}:

«Гениальный ученый-профессор Эйнштейн приедет в Париж», «Научное событие – Эйнштейн в Париже», «Приедет ли Эйнштейн в Париж?», «Эйнштейн отрицает пространство и время, но верит в демократию», «Эйнштейн и относительность – новая эра в науке», «“Время не существует”, – говорит Эйнштейн. “Но часы существуют”, – сказал месье Андре Оннора. И сегодня вечером мы их переведем», «Эйнштейн и теория относительности эпохи», «Как понять Эйнштейна: что есть время? Что есть пространство?», «Эйнштейн ожидается в Париже сегодня вечером», «Эйнштейн прибыл в полночь на Северный вокзал», «Вчера вечером немецкий физик Эйнштейн прибыл в Париж».

17 часов, 31 марта 1922 г. Зал номер 8 в Коллеж де Франс переполнен. Зал, рассчитанный на 350 мест, не может вместить всех желающих. Люди не могут пройти в зал и вынуждены стоять в дверях. Редкое явление – такое количество зрителей, теснящихся в стенах колледжа Франции. Как это было в случае знаменитых уроков философа Анри Бергсона, огромное количество людей пытались получить пригласительные билеты. Но Поль Ланжевен, профессор колледжа и организатор визита Эйнштейна, был бескомпромиссен в своем стремлении распределить большую часть пригласительных билетов среди ученых, студентов и молодых специалистов. Конечно, научная и культурная элита Франции вся здесь. Пришли физики П. Ланжевен, Ж. Беккерель, Л. Бриллюэн, Ж. Перрен; математики Э. Борель, Э. Картан, Ж. Адамар, П. Леви, П. Пенлеве; философы А. Бергсон, Л. Брюнсвик, Е. Леруа и Е. Мейерсон. Среди молодежи, приглашенной на это исключительное событие, обратим внимание на 20-летнего Альфреда Кастлера, студента Эколь Нормаль (он станет обладателем Нобелевской премии по физике в 1966 г. за открытие, связанное с понятиями, введенными Эйнштейном в 1916 г.). Тут мало женщин. Многим светским дамам, выразившим желание принять участие в этой беспрецедентной пленарной конференции, было отказано. Тем не менее, кроме Марии Кюри, выдающегося ученого и личного друга Эйнштейна (а также близкого друга Ланжевена), в зале можно заметить княгиню Эдмон де Полиньяк, урожденную Виннаретту Зингер, игравшую важную роль в культурной и научной жизни Франции как создательницу салона и благотворительницу, графиню Анри Греффюль, еще одну важную покровительницу науки и искусств, и графиню Анну де Ноай, выдающуюся поэтессу.

17:10. Атмосфера становится все более наэлектризованной. Наконец, с 10-минутным опозданием Эйнштейн входит в зал в сопровождении Поля Ланжевена и Мориса Круазе, администратора Коллеж де Франс. Чтобы почувствовать атмосферу начала этой сессии и более живо представить лекцию Эйнштейна (прочитанную на французском), дадим слово журналисту Раймонду Люлю, сделавшему скрупулезный отчет о заседании во французском журнале L’OEuvre от 4 апреля 1922 г.:

«Неистовые овации, к которым присоединяются даже те, кто предполагает решительно противостоять сегодняшнему герою. Вступительная, очень простая и тактичная речь месье Круазе, который обращает внимание на то, что Коллеж де Франс всегда приветствовал мэтров человеческого познания.

После этого он дает слово Эйнштейну, который, будучи весьма взволнован, не знает, как начать. Соседство Ланжевена, кажется, придает ему уверенности, и он приступает к предмету своей лекции».

Прежде чем выслушать речь Эйнштейна, вообразим Ланжевена, расположившегося непосредственно позади Эйнштейна и готового подсказать, если докладчику не будет хватать французских слов. Эйнштейн начинает свою речь, напоминая, что, хотя математические методы являются рабочим инструментом физики, неправильно думать, что физику можно свести к набору уравнений и потом просто жонглировать ими.