| Help Jewniverse Yiddish Shtetl | Поддержка сайта, к сожалению, требует не только сил и энергии, но и денег. Если у Вас, вдруг, где-то завалялось немного лишних денег - поддержите портал
| |
| Самая популярная новость | | Сегодня новостей пока не было. | |
 Опрос | |
| |
| Поиск на сайте Русский стол | | |
| Обмен баннерами |
| |
| Еврейская музыка и песни на идиш |  | |
 | |
|
Марк Перельман. ТЫСЯЧА ДЕВЯТЬСОТ ПЯТЫЙ – ГОД ВЕЛИКОГО ПЕРЕЛОМА. Продолжение. Отправлено от Anonymous - Thursday, March 10 @ 00:00:00 MSK
|
 СООТНОШЕНИЕ МАССА-ЭНЕРГИЯ
Со времен Ньютона в механике были два определения массы: второй закон Ньютона определяет инертную массу – соотношение между действующей силой и получаемым телом ускорением, а закон Всемирного тяготения определяет так наз. гравитационную массу. Ньютон безо всяких обсуждений и доказательств принял, что эти массы численно равны.
Но если гравитационное поле ведет к образованию массы, то почему какая-то масса не может создаваться электромагнитным полем? Или по-иному: увеличивает ли наличие заряда инерционность тела, т.е. существует ли инертная электромагнитная масса? И если она существует, то полностью ли именно она обуславливает всю массу электрона? Вопрос этот живо обсуждался в конце Х1Х века, обсуждается он и сейчас...
Первые расчеты электромагнитной массы электрона провел Дж.Дж.Томсон: можно ли считать его шариком, энергия которого обусловлена взаимодействием его частей, и сжимаемым согласно преобразованиям Лоренца? Минковский, человек эмоциональный, написал, что пытаться вводить твердый электрон в теорию Максвелла – это всё равно, что идти на концерт, заткнув уши ватой.
Но уже в конце 1905 г. Эйнштейн находит в рамках СТО более общий подход к подобным вопросам (доказывает его чуть позже): он выводит самую, наверно, знаменитую формулу в истории науки: E = mc2, где Е – это энергия, содержащаяся в теле, m – масса тела, а через c (от слова constant), по традиции, обозначается скорость света в пустоте.
По этой теории если два атома соединяются в молекулу, то масса молекулы чуть меньше, чем сумма масс обоих атомов – это уменьшение массы можно назвать дефектом массы, а можно, благодаря формуле Эйнштейна, назвать энергией связи. Таким образом, возникает двойственность: можно говорить, что атомы соединены в молекулу благодаря действующим между ними электромагнитным силам, а можно сказать, что у них отняли малую толику массы, и они не могут разойтись пока эта масса не будет им возвращена – нагревом, поглощением фотона, электрическим полем и т.п.
Выделение энергии связи в химических реакциях так мало, что измерить ее пока невозможно. Однако, при соединении протонов и нейтронов в атомные ядра доля теряемой массы (и выделяемой энергии) может составить до 0,8 % от всей массы при превращении четырех атомов водорода в атом гелия – это теоретический максимум. Именно такое и/или несколько меньшее энерговыделение и является источником светимости звезд.
Любопытно заметить, что такой же подход применим и к рассмотрению, например, системы «Земля+Луна»: наряду с расчетом сил Всемирного тяготения можно сказать, что у членов этой пары не хватает энергии, т.е. массы, для того, чтобы освободиться от взаимного притяжения. Получаемая величина гравитационного дефекта масс порядка миллиардных долей полной массы, т.е. слишком мала для экспериментального измерения, но грандиозна в сравнении с используемыми источниками энергии.
И еще: у Ньютона масса – неизменная константа, характеристика предмета. Но если тело движется, если возрастает его энергия, то согласно той же формуле должна расти и масса тела, его инертность. Поэтому наряду с массой покоя нужно ввести понятие массы движения, возрастающей со скоростью. Такая формула выводится из преобразований Лоренца, и она показывает, что при стремлении скорости тела к скорости света масса тела стремится к бесконечности – это означает, что с ростом скорости все труднее и труднее придавать ему добавочное ускорение и показывает, что нельзя достигнуть скорости света – сила для этого должна быть бесконечной.
Ну а что же тогда с фотоном – он-то движется именно со скоростью света? Этот вопрос неизбежно должен был стать перед Эйнштейном, автором обеих теорий: и квантов и СТО. Выход гениально прост: свет нельзя остановить, как можно было бы остановить любое тело, обладающее массой. Следовательно, масса покоя фотона равна нулю, причем не приближенно, а точно. (Эйнштейн даже не пишет именно так – вывод естественен).
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (ОТО)
Иногда я чувствую, что стою на правильном пути,
но не могу объяснить свою уверенность.
Когда в 1919 году солнечное затмение подтвердило
мою догадку, я не был ничуть удивлен.
Я был бы изумлен, если бы этого не случилось.
Альберт Эйнштейн
Как отмечал сам Эйнштейн, развитие физики могло бы и без его участия привести в ближайшие годы к специальной теории относительности, т.е. к совместному рассмотрению электродинамики и механики (равномерного движения, кинематики). С ОТО, т.е. с рассмотрением гравитационного взаимодействия и ускоренного движения, динамики, было сложнее: по мнению Эйнштейна теория опередила свое время на десятилетия.
В истории науки необходимо особо выделять поворотные моменты, знаменующие синтез ранее разобщенных направлений, даже рассматриваемых по отдельности наук. Первым из них можно считать публикацию трех законов И.Кеплера (1571-1630): во втором издании "Новой астрономии" он дает подзаголовок "Новая физика", объединяя впервые описания небесных и земных явлений. Особая роль в этом направлении принадлежит И.Ньютону (1643-1727): до него считалось, что физика движения по горизонтальным и по вертикальному направлениям совершенно различна – введением сил Всемирного тяготения он показал, что все три направления равноправны, необходимо лишь учитывать наличие тяготения. Затем Д.Бернулли (1700-1782) объединил гидродинамику с механикой, а Х.К.Эрстед (1777-1851) и А.М.Ампер (1775-1836) – учения об электричестве и магнетизме. Обоснование этой последней идее дал М.Фарадей (1791-1867) введением понятия поля, а Дж.К.Максвелл (1831-1879) завершил классическую электродинамику, включив в нее оптику, ранее совершенно изолированную дисциплину [[10]].
Теперь можно перейти к роли Эйнштейна в этом ряду.
В одной из его рукописей 1920 г. есть фраза: "И тогда мне в голову пришла счастливейшая мысль в моей жизни". Позже он рассказал во время выступления в Японии: "Я сидел в кресле в бернском патентном бюро, как вдруг мне в голову пришла мысль: ²В свободном падении человек не ощущает своего веса!². Я был поражен. Эта простая мысль произвела на меня огромное впечатление. Развив ее, я пришел к теории тяготения".
Эту мысль (принцип эквивалентности Эйнштейна) мы и постараемся описать.
Ясно, что оставить теорию тяготения Ньютона без изменений нельзя – взаимодействие в ней распространяется мгновенно и может, в принципе, разгонять тела до любой скорости – например, больше скорости света. Еще в ходе работы над СТО Эйнштейн думает о том, как включить в нее гравитационное поле – трудности возникают уже потому, что в нем все тела движутся ускоренно, а СТО не рассматривает ускоренное движение.
Но вот в той же рукописи он пишет: "для наблюдателя, падающего с крыши, гравитационное поле, по крайней мере в его ближайшем окружении, не существует". И далее поясняет: если вместе с ним падают и другие предметы, то получается, что относительно некоторой, небольшой, локальной системы (с ним падающей) он может считать себя находящимся «в покое».
Отсюда Эйнштейн определяет принцип эквивалентности: можно найти такую систему отсчета, движущуюся с ускорением (например, ракету), в которой не нужно учитывать гравитационное поле – постоянное ускорение неотличимо от однородного поля тяготения. Таким образом, нельзя рассматривать тяготение и инерцию по отдельности, точнее, как писал Эйнштейн: "закон эквивалентности тяжелой и инертной масс предстал передо мной во всей своей значительности. Его существование поразило меня, и я почувствовал, что именно здесь должен быть спрятан ключ к более глубокому пониманию инерции и гравитации".
До сих пор все работы Эйнштейна писались легко, как бы изливались сами – это как бы моцартовский период его творчества. Но с теории тяготения начинается как бы бетховенский период, с тяжким трудом, с сомнениями, с переработкой статей: как пишет Эйнштейн, ему пришлось преодолеть "довольно извилистый и неровный путь". Здесь, как показал Гроссман, придется пользоваться аппаратом абсолютного тензорного анализа, развитого до того итальянскими математиками (так возникли две их совместные статьи по ОТО).
Дело, собственно, вот в чем: в механике Ньютона пространство описывалось геометрией Эвклида (три оси) и к этому добавлялась еще независимая ось времени. В СТО уже нельзя считать эти оси независимыми – в трактовке Минковского четырехмерное пространство описывается геометрией Римана: векторы делятся на две группы: времени-подобные (скорости меньше скорости света) и пространственно-подобные (скорости больше скорости света), но они запрещены.
А в соотношения ОТО, определяющие геометрию, входят уже параметры гравитационного поля: оказывается, что не только большие скорости замедляют ход часов, но и сильные гравитационные поля – их наличие меняет геометрию и пространства, в котором поле находится, и «скорость» течения времени в этом пространстве.
Гравитационное поле создает как бы впадины в пространстве вокруг центров притяжения, так что притяжение можно описывать как ускоренное падение в эти «впадины». Поэтому наряду с описанием поля тяготения на основе сил Всемирного тяготения или дефекта масс, ОТО ведет к третьему представлению: поле центральной звезды искривляет пространство, а планеты как бы катятся (можно говорить об «инерции») по геодезическим траекториям в этом пространстве. И в этом концептуальное отличие от электродинамики Максвелла и от СТО – там все сводится к полю, в ОТО на место поля вступает геометрия.
Математически ОТО очень сложна. Трудности расчетов в ней можно пояснить таким образом: некая масса создает гравитационное поле, но само это поле обладает энергией, а следовательно и массой, которая в свою очередь создает вторичное гравитационное поле, опять-таки обладающее энергией, и все должно начаться с начала – как в наборе вложенных друг в друга матрешек (уравнения становятся нелинейными). Помимо того, все остальные поля, например, электромагнитное, также вносят вклад в поле тяготения: поскольку у них есть энергия, переписываемая через массу, т.е. через добавочное поле тяготения.
Такая, новая парадигма требовала, конечно, экспериментальной проверки. Первой и самой важной может явиться проверка принципа эквивалентности: действительно ли равны инерционная и гравитационная массы? Скрупулёзная проверка этого соответствия была проведена, независимо от ОТО, в 1889-1908 годах бароном Роландом Этвешем (1848-1919) – Эйнштейн, надо заметить, узнал об этом уже после разработки своей теории.
Проблемой в расчетах движения планет Солнечной системы по закону Всемирного тяготения являлось смещение перигелия (ближней к Солнцу точки орбиты) Меркурия. Еще Леверье, который открыл «на кончике пера» планету Нептун, обнаружил, что это смещение, 38 угловых секунд за столетие, никак не укладывается в точную картину движения планет по Ньютону-Лапласу. Предполагалось даже, что такое расхождение указывает на наличие еще одной планеты – ее искали долго и упорно, но не нашли.
А вот ОТО показало, что всё правильно: Меркурий – самая близкая в Солнцу планета – вращается в столь сильном поле тяготения, в котором уже заметны отклонения ОТО от закона Ньютона. И Эйнштейн точно вычислил наблюдаемые цифры.
Следующая проверка была уже оптической. Световые волны несут энергию, она пропорциональна массе, следовательно, гравитационное поле должно действовать на световые лучи – загибать их в свою сторону. Отклонение это очень мало и проверить его в то время можно было только во время солнечного затмения: положения звезд около края Солнца должны быть на фотографиях несколько смещены в эти моменты.
Экспедиция, отправленная в Россию из Германии для наблюдений затмения 1914 г., не смогла из-за начала военных действий доехать до места наблюдения. Успех сопутствовал экспедиции А.С.Эддингтона, астронома и физика-теоретика: 19 мая 1919 г. были получены фотографии звезд, и 6 ноября 1919 г. Президент Лондонского Королевского общества знаменитый физик Дж.Дж.Томсон оглашает результаты обсчета фотографий – Эйнштейн полностью прав, лучи отклоняются точно на предсказанный угол, на 1,7 угловых секунд! Томсон провозглашает открытие Эйнштейна "одним из величайших – а может быть, и самым великим – достижением в истории человеческой мысли!"
В этот день произошла, так сказать, канонизация Эйнштейна – он становится самым знаменитым человеком планеты. И это можно понять: только что закончилась самая кровопролитная, на то время, война в истории человечества, Европа в руинах, голод в Германии, продолжается непонятная гражданская война в России, погромы и резня на территориях бывшей Османской империи. И тут теорию ученого из Германии, гражданина Швейцарии, подтверждают ученые Англии – как будто восстанавливается интеллектуальное братство бывших врагов, прославляется не воин, не создатель нового оружия, а человек, познающий тайны Вселенной, новый Ньютон!
Теория относительности и сам Эйнштейн стали предметом поклонения и... моды. Писали, что человек не мог быть принят в «обществе», если не мог с умным видом поговорить о них. В Англии, в Бельгии Эйнштейна поселяли в королевских дворцах, из Иерусалима им с женою пришлось сбежать через два дня: по приказу британского генерал-губернатора просыпание ученого отмечалось по утрам артиллерийским салютом, а при выезде на автомобиле в город их пытался сопровождать эскадрон драгунов.
Новые взгляды, конечно, принимались не сразу. К известной эпитафии А.Поупа на смерть Ньютона (перевод С.Я.Маршака):
«Был этот мир глубокой тьмой окутан.
Да будет свет! И вот явился Ньютон»
добавляли строки:
«Но сатана недолго ждал реванша.
Пришел Эйнштейн – и стало всё как раньше».
Говорят, что лишь один человек, из тех, кто узнал о сообщении Эддингтона, остался невозмутимым – это был сам Эйнштейн: он ведь и так знал, что лучи отклоняются!
В последующем все эти и другие эффекты не раз проверялись со всё возрастающей точностью – соответствие с ОТО было полным.
ЧТО ДАЛЬШЕ?
ОТО была завершена в основных своих чертах к 1915 г., теперь можно было переходить уже к исследованию структуры Вселенной. В то время еще считалось, что Вселенная – это наша Галактика, вне которой – пустота. Только в 1924 г. великий астроном Эдвин П Хаббл (1889-1953) показал, что туманности, известные с древних времен, также являются галактиками, а следовательно Вселенная много больше. А в 1929 г. он же открыл расширение Вселенной, «разбегание галактик». Таким образом, возникли принципиально новые проблемы, мимо которых Эйнштейн пройти не мог.
Одной из сложнейших проблем, до эпохальных открытий Хаббла, был вопрос об устойчивости мира, т.е. нашей Галактики – почему звезды, ее составляющие, не разбегаются? Эйнштейн в это время пытается построить модель стационарной Вселенной и с 1915 г. исследует возможность введения в свои уравнения так наз. космологического (или лямбда) члена, описывающего добавочное, к гравитационному полю, взаимодействие масс. Этот член, казалось бы, отвечал также и принципу Маха, объяснению инерции всех тел через взаимодействие с неким фундаментальным полем. Такая постановка вопроса как будто математически себя не оправдывала, и к 1931 г. Эйнштейн отказался от введения лямбда-поля, более того, говорил об этой идее, как о крупнейшей ошибке в свое жизни.
Однако совсем не исключено, что интуиция и здесь его не подводила, что ошибкой был как раз отказ от этой идеи: сейчас физики все более и более занимаются поиском и выявлением свойств так наз. «темной материи», в которой, возможно, сосредоточена большая часть энергии Вселенной.
С космогонией, т.е. с представлениями о том, как возникла Вселенная (и возникла ли когда-то вообще или существовала вечно), дело обстояло еще сложнее: Второй закон термодинамики, в котором уже никто не сомневается, утверждает, что температуры различных тел должны постепенно сближаться, источники свободной энергии истощаться. Но если Вселенная существует вечно, то все эти источники должны были давным-давно иссякнуть, а звёзды – потухнуть! Так почему они всё же существуют? Можно ли придумать что-либо помимо некоего акта Творения?
Новые возможности проявились после создания ОТО и еще до открытий Хаббла. А. А. Фридман в 1922-24 годах (и независимо аббат Ж. Леметр в 1927) нашёл, что уравнения Эйнштейна приводят к решению, в котором вся Вселенная первоначально сосредоточена в одной точке, которую назвали "Папа-атом", а затем она начинает расширяться – так появляются галактики и звёзды в них. Таким образом, противоречия с термодинамикой снимаются – Вселенная вовсе не существует вечно, потому её источники энергии и не успели еще истощиться. Эйнштейн вначале считал работу Фридмана ошибочной, но потом с ним согласился.
В 1946 г. Джордж (Георгий Антонович) Гамов показал, что этот Папа-атом должен был не просто начать вдруг расширятся во Вселенную (так называемая "холодная модель"), а должен был взорваться – это модель Биг-Бэнга, Большего Взрыва, как он её назвал. И в 1965 году А.А.Пензиас и Р.В.Вильсон совершенно неожиданно обнаружили «реликтовое» излучение Большего взрыва – все сомнения в правильности модели разом исчезли!
Еще в 1916 г. Эйнштейн показывает, как следствие своих уравнений, что также как при ускорении зарядов возникают электромагнитные волны, при ускорении массивных тел должно возникать гравитационное излучение. Напряженность поля гравитационного излучения должна быть очень и очень мала, поэтому в течение многих лет не затихали споры: очень многие физики отрицали либо саму возможность их существования, либо их квантовое истолкование. Такое излучение должно иметь место в системах двойных звезд – они быстро вращаются вокруг общего центра тяжести, а значит испытывают центростремительное ускорение. Оно, конечно, должно происходить при взрыве и столкновении звезд, например, нейтронных звезд и черных дыр. Для фиксации такого излучения в ряде лабораторий установлены гравитационные детекторы – это массивные тела, часто монокристаллы, весом в тонны, малейшие синхронные колебания которых в разных местах Земли должны сигнализировать о приходе такой волны. Так что оставалось наблюдать и ждать ... какого-нибудь взрыва.
Решение проблемы пришло с иной стороны. В 1974 г. Дж.Х. Тейлор и Р.А.Халс обнаружили, что интенсивность излучения открытого ими пульсара уменьшается со скоростью 75 миллионных секунды в год. Уменьшение периода соответствует сближению обоих партнеров этой пары, которое с точностью не хуже 0,5% соответствует предсказаниям ОТО по потере энергии на излучение гравитационных волн (Нобелевская премия 1993).
А в конце 2002 г. С.Копейкин и Э.Фомалон (США) сумели, впервые, измерить скорость этих волн: оказались, как и предполагал Эйнштейн, что их скорость равна скорости света: идеи Эйнштейна продолжали покорять мир.
Космология и космогония оставались главным в творчестве Эйнштейна. Но временами он все же отвлекался и на другие проблемы. Так, еще в 1912 г. он устанавливает основной закон фотохими, в 1916 г. доказывает существование индуцированного излучения, т.е. того явления, которое через сорок лет привело к созданию мазеров и лазеров, революционного направления в физики и технике, в 1924 г. создает квантовую статистику частиц целого спина (в последние год-два она привлекла особое внимание, т.к. ведет к созданию нового, пятого состояния вещества – бозе-эйнштейновского конденсата). Но еще ранее он погружается в самую грандиозную проблему – попытку создания единой теории поля, объединения электромагнетизма и гравитации.
Можно думать, что к этой идее его толкал столь почитаемый им Б.Спиноза, в «Этике» которого доказывается, что в мире может существовать лишь одна субстанция, но с различными атрибутами -существенными признаками (сам Спиноза пишет о двух – протяженности и длительности, но говорит о возможности существования большего их количества) [[11]].
Эти работы не привели тогда, несмотря на титанические усилия, к успеху – попытка была преждевременной: помимо электромагнитного и гравитационного полей существуют еще и изученные позже сильные и слабые взаимодействия. Таким образом, единая теория поля, если она возможна, должна объединить не два, а четыре типа взаимодействий.
Несколько десятков лет все попытки Эйнштейна в этом направлении встречались с улыбкой – причуды гения, но с 70-ых годов положение стало меняться: сперва удалось объединить электромагнитное и слабое взаимодействие (теория электрослабого взаимодействия Глэшоу-Вейнберга-Салама), затем началось построение так наз. теорий Великого объединения с присоединением к нему сильного взаимодействия и, наконец, теорий суперсимметрии, объединяющих, в пределе ультравысоких энергий, все четыре поля, т.е. осуществляющих предвидение Эйнштейна. Пока еще рано говорить о полном успехе этих исследований, но ясно одно – мечта гениального ученого не была абсолютно невозможной. С другой стороны, сейчас, через 100 лет после работ Эйнштейна, активно рассматривается возможность нарушения инвариантности теории относительно преобразований Лоренца на чрезвычайно малых расстояний или при сверхвысоких энергиях – но пока рано еще говорить об адекватности таких построений.
И еще. Эйнштейн, автор квантовой теории света, резко отрицательно относился к копенгагенской трактовке квантовой механике, данной Бором, Гейзенбергом и др. Он много дискутировал с Бором: оставаясь искренними друзьями, они никак не сходились в интерпретации принципа неопределенности – Эйнштейн был убежден, несмотря на неудачу своих «мысленных экспериментов», в несовершенстве общепринятой трактовки, в ее неполноте. Самая известная его статья в этом направлении (совместно с Б.Подольским и Н.Розеном, 1935 г.) долго цитировалась как ошибка гения, однако в последние годы начинает выясняться, что в этой критике заложены весьма перспективные идеи.
Эйнштейн весьма требовательно относился к точности и обоснованности научных работ (присланную ему статью неизвестного индийского физика Ш.Бозе он перевел на немецкий, исправил ошибки и опубликовал со своим комментарием, так возникла статистика Бозе-Эйнштейна, а имя Бозе, ничем более не знаменитое, оказалось увековеченным в названии частиц – бозонов и т.д.). О его научной щепетильности говорит и такой факт. Он очень интересовался идеями и деятельностью З.Фрейда, к тому же они были в прекрасных личных отношениях, но когда возник вопрос о представлении Фрейда к Нобелевской премии по медицине и физиологии, то Эйнштейн заметил, что Фрейд несомненно заслуживает Нобелевскую премию, но не по науке, а по литературе...
Немало времени Эйнштейн отдавал техническим изобретениям – сказался и опыт патентной работы. Ему принадлежит целый ряд изобретений, многие совместно с известным физиком-теоретиком Л.Сцилардом (1898-1964), например, бескомпресионный холодильник (вспомните советский «Газоаппарат», популярный в 50-60-ые годы), в военные годы он консультировал артиллерийское управление и морское министерство США.
Упомянем, в нескольких словах, о философских и политических взглядах Эйнштейна. Юношеский интерес к философским проблемам бытия никогда его не оставлял, поэтому Спиноза, а также Платон, Юм, Кант, Милль всегда оставались его любимым чтением. К ним нужно присоединить еще и живое общение с К.Гёделем и Б.Расселом, особенно в период совместного проживания в Принстоне. Эйнштейн не был религиозен, но он никогда не выступал против религии как таковой, он считал ее установления основой моральных норм и не видел в этом противоречий между наукой и религией – другое дело скрупулезное следование некогда установленным ритуалам, слепое отстаивание догматов...
В политике Эйнштейн долго, особенно в период Первой мировой войны, оставался пацифистом, затем с энтузиазмом присоединился к Комитету по интеллектуальному сотрудничеству Лиги Наций (впрочем, достаточно быстро убедился в его беспомощности). Однако он ясно осознал опасности фашизма и поэтому подписал 2 августа 1939 г., т.е. за месяц до начала войны, письмо президенту Рузвельту о необходимости ускоренной разработки ядерного оружия, сам он в этих работах не участвовал. В 1942 г. он принимает у себя делегацию советского Еврейского Антифашистского Комитета и дает по ее просьбе публичный скрипичный концерт для сбора денег на нужды Красной Армии (своих сбережений у него никогда не было – все отдавалось нуждающимся эмигрантам и т.п.). Сразу по окончании войны, 10 декабря 1945 г., он выступает с речью в Нью-Йорке: «Выиграна война, но не мир», поддерживает идею мирового правительства. Он боится будущих военных конфликтов, нового варварства и ему принадлежит знаменитая фраза: "Не знаю, чем люди будут воевать в третьей мировой войне, но в четвертой они вернутся к камням и палкам... ". Поэтому за несколько дней до смерти он подписывает знаменитое обращение Рассела-Эйнштейна с призывом отказаться от ядерного оружия.
После антисемитских выступлений в Берлине в связи с поражением Германии в войне 1914-18 годов (они были направлены и против него лично) он демонстративно записывается в еврейскую общину, хотя никогда не принимает участия в религиозных церемониях, и становится приверженцем сионизма, но отказывается от предложенного ему в 1952 г. поста президента Израиля, ограничиваясь помощью израильским университетам.
И еще об увлечениях Эйнштейна, не связанных с физикой. Первое место среди них занимает, конечно, музыка: он абсолютно спокойно воспринимает критику физических теорий, но гораздо эмоциональней относится к критике своих музыкальных выступлений. ("Этот мир может состоять из музыкальных нот так же, как и из математических формул". Его пристрастия в музыке вполне определенные: он чувствует отвращение к Вагнеру, а вершиной для него является Бах: "Баха слушают, играют, любят, почитают и – раскрывают рты от восхищения"). В молодости он иногда совершал прогулки по горам (к ним его пыталась приохотить Мари Кюри), но позднее предпочитал всему парусную яхту. Немало внимания в последнее время уделяется и его амурным делам – трудно судить о справедливости этих слухов (например, [[12]]), но насчет своей влюбчивости он шутил сам: "Влюбиться – вовсе не является самым глупым из всего, что делает человек, однако ответственность за это нельзя возлагать на гравитацию".
Условия его жизни отнюдь не были тепличными. В молодости нужно было подрабатывать на жизнь репетиторством. Первый ученый, посетивший его в 1906 г. в Берне, М. фон Лауэ, пишет, что застал Эйнштейна дома, в их единственной комнате, увешанной пеленками, где он, покачивая одной ногой кроватку с сыном, что-то писал на кухонном столе. С годами, конечно, материальное состояние улучшалось, но ученый оставался весьма скромным в своих потребностях. Уже в Принстоне он как-то объяснил, что носит длинные волосы и кожаную куртку, чтобы пореже обращаться к парикмахеру и портному. Здоровье оставляет желать лучшего: в 1917-20 годах тяжелая желтуха с последующими осложнениями, в 1928 г. обнаружено расширение сердца – несколько месяцев строгого постельного режима, 1948 – аневризма брюшной аорты и т.д.
Многое можно сказать о нем как о человеке, но ограничусь одним случаем, о котором мне рассказал известный физик Туллио Редже – он жил с семьей в Принстоне в соседнем с Эйнштейном коттедже. Он и его жена-математик были увлечены какой-то сложной работой и забыли (с учеными это случается), что нужно проверять школьные занятия шестилетнего сына. Когда они спохватились и позвали мальчика «на ковер», тот сказал, что все в порядке – он перелезает через изгородь к дедушке вон там и тот очень хорошо решает ему задачи. Можете себе представить ужас родителей и все извинения, с которыми они бросились к великому ученому. Эйнштейн засмеялся и сказал, что никак не мог отказать ребенку, когда тот попросил решить задачу, потому что нельзя же отрывать папу и маму от думанья.
В заключение можно упомянуть результаты опроса, проведенного в 1999 г. одним из ведущих журналов мира (Physics World. 1999, December): каждому из выбранных 120 «судей», действующих ученых, позволялось назвать до пяти имен самых великих ученых-физиков всех времен (в списке после присужденного места указано число отданных голосов):
1. (119) А.Эйнштейн; 2. (96) И.Ньютон; 3. (67) Дж.К.Максвелл; 4. (47) Н.Бор; 5. (29) В.Гейзенберг; 6. (27) Г.Галилей; 7. (23) Р.Фейнман; 8-9. (по 22 каждый) П.Дирак, Э.Шрёдингер; 10 (20) Э.Рёзерфорд; 11-13. (16) Л.Больцман, М.Фарадей, М.Планк; 14 (13) Э.Ферми; 15. (6) М.Кюри и т.д. (всего было названо 61 имя).
Таким образом, Эйнштейн практически единогласно (119 из 120) был назван самым великим: более пристрастных "судей" быть и не может!
Примечания
[1]. Высказывания Пуанкаре цитируются по книге: А.Пуанкаре. «О науке». М.: Наука, 1983.
[2]. Мы пользуемся схемой Т.Куна, по которой научные революции состоят в смене парадигм, т.е. общепринятых систем взглядов на основания той или науки или ее отрасли. В промежутках между сменами парадигм развивается «нормальная» наука, не вносящая кардинальных изменений в ее базис.
[3]. Наиболее важны в попытках такого анализа автобиографические заметки Эйнштейна 1945 г. для изданного в 1949 году тома “Albert Einstein – Philosopher-Scientist” в известной серии «Живущие философы»; русский перевод: А. Эйнштейн. Собрание научных трудов. Т. 4. М.: Наука, 1967, с. 259-293, 294-314, там же «Автобиографические наброски», 350-356. Все не оговоренные цитаты взяты из этих статей. Самые авторитетные биографии великого ученого: А.Пайс. «Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна». М., Наука: 1989; Б.Хофман. «Альберт Эйнштейн, творец и бунтарь». М.: Прогресс, 1983 (авторы, известные физики, сами много общались с Эйнштейном); К.Зелиг. «Альберт Эйнштейн». М.: Атомиздат, 1966 (автор пишет на основе многочисленных бесед с ученым).
[4]. Определение такого возраста – в районе 12-14 лет – как довольно короткого периода формирования в сознании и подсознании человека стиля мышления и шкалы интеллектуальных и эмоциональных предпочтений выработано на основе анализа автобиографий и биографий ученых (в основном физиков) и политиков в статье: М.Е.Перельман. Наука в СССР, № 1, 1991 (английский перевод: Science in the USSR, № 2, 1991) и названо явлением импрессинга. См., также, М.Е.Перельман, М.Я.Амусья. «Посев», 2004, № 9, № 11; М.Е.Перельман. «Озарение и интуиция в науке: как физики открывают законы природы». Изд. РХД, Москва, 2005. .
[5]. На русском языке издано в 1965-67 г.г. одно из самых полных собраний его научных работ в 4 томах, вышло также 13 выпусков «Эйнштейновских сборников» Эйнштейновского комитета АН СССР; их дополняет на русском языке сборник: А.Эйнштейн «О сионизме. Речи, письма, статьи». Иерусалим, 1991. Полное собрание сочинений Эйнштейна издается совместно Еврейским университетом в Иерусалиме (университет формально открыт лекцией Эйнштейна в 1925 г., в нем, по завещанию, хранится часть его архива) и Институтом перспективных исследований в Принстоне, США, где Эйнштейн работал с 1933 г. до конца жизни.
[6]. Рассуждения здесь не слишком строги, они были уточнены в последующих статьях при рассмотрении импульса квантов. Однако уже в этой статье рассмотрены возможности таких процессов, которые в будущем были названы антистоксовыми, а также возможность поглощения нескольких квантов с последующим испусканием одного, т.е. процесса сложения частот, основы развиваемой с 60-ых годов физики многофотонных процессов.
[7]. Нобелевской премии за эти открытия Ленард удостоен, по прихоти истории, именно в 1905 г., но вне зависимости от их объяснения. По-видимому, именно это унизительное обстоятельство – он сам не понял сути своих открытий – стало психологической подоплекой всего дальнейшего его поведения: он становится основным, в Германии, хулителем Эйнштейна и активным нацистом.
[8]. Трудность усвоения новых понятий хорошо иллюстрируется анекдотом, популярным в ту эпоху – Артуру Эддингтону, автору наиболее обстоятельной книги по теории относительности, задают вопрос: «Сэр, говорят, что Вы один из трех людей в мире, понимающих эту теорию?». Эддингтон морщит лоб и спрашивает: «А кто же третий?». Однако сейчас основы теории относительности часто включаются в школьные программы и никаких особых сложностей они уже не вызывают.
[9]. В июле 1955 г. в Берне проводилась международная конференция, посвященная 50-летию тех работ Эйнштейна, столетие которых отмечается в этом году – она была первой конференцией по ОТО. Сам автор скончался за три месяца до ее начала, но в подготовленном к ней письме просил специально отметить заслуги Лоренца и Пуанкаре. Мы подчериваем это обстоятельство ввиду непрекращающихся публикаций на тему приоритета в открытии СТО (в интернете можно найти около 10 тысяч таких статей).
[10]. Для поклонников нумерологии и т.п. можно отметить, что Ньютон родился в год смерти Галилея, а Эйнштейн – в год смерти Максвелла.
[11]. Любопытно заметить, что идею единства всех сил в природе, на том же уровне, ранее ученых проповедовал, например, философ Ф.В.Шеллинг.
[12]. П.Картер, Р.Хайфилд. «Эйнштейн. Частная жизнь». М.: Захаров, АСТ, 1998.
Альманах "Еврейская Старина"
|
|
| |
| Article Rating | Average Score: 0
Голосов: 1
| |
|
|
Главное меню
Опрос
