Самая большая ошибка Эйнштейна - Дэвид Боданис

* * *

Символы порой точнее слов. Фраза «Масса и энергия вызывают прогиб пространства» – лишь очень грубое приближение. То, что написал Эйнштейн, можно (хотя и по-прежнему очень приблизительно) передать так: в некоем месте есть вещи, обозначим их как T (от английского Th ings). Возле себя они вызывают искажение геометрии. Обозначим эту искаженную геометрию как G.

Идея Эйнштейна (упрощенно изображаемая нашими картинками с батутом) состоит в том, что любое новое расположение вещей (Т) порождает новую геометрию (G) окружающего их пространства, и это изменение геометрии можно заметить. Предметы или части предметов, которые существуют в том или ином месте (будь то руки, горы или вспыхивающие солнечные протуберанцы), искривляют или смещают геометрию окружающего их пространства. Выражаясь языком символов, любое новое расположение Т порождает вокруг себя новую G, то есть T → G.

Простота этого объяснения ошеломляет, к тому же Эйнштейн сумел выразить его необычайно кратким уравнением. Как узнать, когда вещи собираются прийти в движение? Как предсказать характер движения объектов? Достаточно взглянуть на искаженную геометрию окружающего их пространства. Сокращая запись все сильнее, получим следующее:

А как определить, насколько искажено пространство? Достаточно посмотреть на вещи, которые в нем таятся. Снова прибегнем к череде все более кратких выражений:

Каким необыкновенно симметричным оказалось уравнение, описывающее устройство Вселенной! В нем заключена почти вся ее структура и динамика – в этих двух уравновешивающих друг друга выражениях: Вещи искажают Геометрию, а Геометрия направляет Вещи. Используйте знак равенства для краткой записи всех этих операций, и вы получите всеобъемлющее G = T. На самом-то деле уравнение Эйнштейна выглядит чуть сложнее. Выражение G = T мы используем как метафору, но она вполне точна и отлично передает суть теории Эйнштейна.

Это было поистине потрясающее открытие. То, что казалось нам, нашему разуму странным и случайным (например, движение планет в космосе), на самом деле подчинено весьма ясным и строгим законам. А главное, человеческий разум способен во всем этом разобраться.

Эйнштейн всегда старался держаться скромно, рассуждая об этом уравнении, которое стало краеугольным камнем его общей теории относительности. Позже он заметил: «Когда после долгих лет поиска набредаешь на мысль, приоткрывающую завесу тайны над красотами нашей таинственной Вселенной, незачем требовать персональных лавров». Но в то время он не мог удержаться – в 1915 году он гордо написал: это открытие принесло ему «величайшее удовлетворение в жизни». А в письме своему верному Мишелю Бессо выразился еще откровеннее. «Сбылись мои самые дерзкие мечты», – сообщал он другу после того, как в ноябре 1915 года распутал эту загадку. В конце он подписывался так: «…поклон от твоего довольного, но kaput [зд.: измотанного] Альберта».

Эйнштейн и его вторая жена Эльза Ловенталь. (Берлин, начало 1920-х гг.)

Эйнштейн всегда полагал, что наша Вселенная наделена какой-то невидимой структурой, которую нам еще предстоит обнаружить, и что сия структура – эта космическая архитектура – должна быть очень простой, очень четкой, очень ясной. А что может быть проще, четче и яснее, чем идея, суть которой отражает уравнение G = T? Эйнштейновская теория пространства и гравитации просто не имела права быть неверной.

Сразу же после знаменательного ноября 1915 года Эйнштейн не выказывал никаких признаков сомнений в себе, но он отлично сознавал, что другие-то прежде очень даже сомневались в его открытиях. Его первые идеи насчет гравитации, родившиеся во времена его достопамятных размышлений в патентном бюро в 1907 году, оказали сравнительно небольшое влияние на мировую науку. И даже его пражские работы оставались по большей части делом частным. Но по мере того как ширилось признание Эйнштейна в кругах физиков, стало расти и сопротивление его работам в данной области. Когда в 1913 году он представил расширенную версию своих предварительных теоретических выкладок на венской конференции, казалось, вся аудитория, состоявшая из выдающихся университетских ученых, в едином порыве заявила, что он, конечно же, заблуждается. Эйнштейн пытался сохранять хладнокровие, но позже признался, что его это неприятие потрясло: «Коллеги соизволили обратить внимание на мою теорию… – вспоминал он, – лишь для того, чтобы растоптать ее». Даже Макс Планк, наиболее почитаемый ученый тогдашней Европы, питал сомнения по поводу его теории. Он писал Эйнштейну: «Как старший друг я должен посоветовать вам не публиковать [эту новую теорию]… Вы не добьетесь успеха, да вам никто и не поверит».

Эйнштейн сознавал, что ему нужно убедить коллег в справедливости теории, но больше всего, вероятно, ему требовалось убедить не других, а себя. Ньютоновская теория всемирного тяготения столетиями служила незыблемой основой научной мысли. В этой теории ничего не говорилось о каком-то искривленном пространстве. Эйнштейн признавался голландскому физику-теоретику Хендрику Лоренцу, одному из своих главных конфидентов, которого он почитал едва ли не как отца: «В моем деле остается столько серьезных неувязок, что моя уверенность в себе… колеблется».

Эйнштейн был еще сравнительно молод. Он только совсем недавно получил какое-никакое профессиональное признание. При помощи своей формулы G = T он пытался продемонстрировать невероятно смелую идею. В сущности, он пытался сообщить коллегам, что они, подобно обитателям Флатландии, не замечают, что живут в пространстве, где больше измерений, нежели они в состоянии непосредственно воспринять. По сути, он провозглашал, что открыл это новое измерение. Неудивительно, что к такому заявлению все отнеслись скептически.

Ему требовалось провести проверку – отыскать какой-то метод, позволяющий подтвердить существование этого «более высокого» измерения, которое нас всех окружает. Но как произвести проверку соотношения вроде G = T, кажущегося совершенно абстрактным?

В сущности, у него уже имелся один способ доказать справедливость теории. Дело в том, что благодаря своему новому уравнению Эйнштейн мог утверждать: планета Меркурий должна двигаться несколько иначе по сравнению с предсказаниями Ньютона. К сожалению, астрономы к тому времени уже и так знали, что Меркурий перемещается не совсем по Ньютону. И хотя до Эйнштейна никто не сумел этого объяснить, циники всегда могли заметить, что Эйнштейн исходил из этих известных фактов, а потом уже подогнал под них свою теорию.