Самая большая ошибка Эйнштейна - Дэвид Боданис

Эйнштейн был не одинок в своих сомнениях насчет необходимости поправки-лямбды для его гравитационного уравнения. Такие сомнения испытывал и русский математик Александр Александрович Фридман.

Ветеран Первой мировой войны, Фридман был мрачным человеком, и наружность его (висячие усы, маленькие круглые очоч-ки, кислое выражение лица, которое словно бы говорило: «Я так и знал, что дело обернется скверно») вполне соответствовала его унылому характеру. В конце 1914 года, через несколько месяцев после начала Первой мировой, Фридман писал своему любимому профессору Владимиру Андреевичу Стеклову, работавшему в Санкт-Петербургском университете: «Жизнь моя течет довольно ровно, если не считать таких случаев, как взрыв австрийской бомбы в полуметре от меня и последующее падение осколков на лицо и на голову. Но ко всему этому привыкаешь». Фридман решил учиться на пилота, поскольку, в несвойственном ему приступе оптимизма, «уверился, что сие занятие перестало нести в себе опасность». В ответном письме Стеклов замечал, что это, как ему кажется, чрезвычайно неудачная мысль.

Затем в переписке наступает перерыв, но вскоре Фридман уже благодарит жену профессора за теплые вещи, которые она ему прислала: они «действительно оказались весьма кстати» для регулярных полетов на большой высоте сквозь морозный зимний воздух. Совет профессора он проигнорировал. Впрочем, поблагодарил Стеклова за некоторые интересные дифференциальные уравнения, отправленные ему в письме. Правда, Фридман извинялся за недостаточную четкость решений, несколько поспешно отосланных им профессору: «Пожалуй, в моих обстоятельствах не так-то легко заниматься научными изысканиями». Зато он описал Стеклову те расчеты, которые предпринял, дабы определить наилучшие точки сброса бомб, которыми он угощал огромную австрийскую крепость в Перемышле (Пшемысле). Точность бомбардировки впечатлила (хотя и, конечно, встревожила) австрийских и немецких обитателей крепости.

Фридман отмечал также, что командование поручает ему вступать в воздушные бои с германским воздушным флотом – составной частью армии, где «организация и снаряжение превосходны», в отличие от русских войск, где «не хватает ни того, ни другого». Однажды германский самолет обрушил на Фридмана огонь нового оружия – скорострельного пулемета. («Расстояние между нашими машинами было чрезвычайно малым… Это создает ужасное ощущение».) Единственным оборонительным средством на самолете Фридмана оказался старинный карабин, который приходилось держать на расстоянии вытянутой руки из-за мощной отдачи, которую он порождал, выпуская единственную пулю. После завершения полетов Фридман получил за храбрость Георгиевский крест.

Пережив войну, революцию, контрреволюцию, контрконтрреволюцию, нищету, нехватку продуктов и топлива, эпидемии, он каким-то чудом наткнулся на статьи Эйнштейна. К тому времени Фридман уже преподавал в Институте инженеров путей сообщения, одновременно работая в Геофизической обсерватории – в городе, который еще недавно назывался Санкт-Петербургом, но теперь был переименован в Петроград (потом, все в том же XX веке, он станет Ленинградом и в конце концов вновь сделается Санкт-Петербургом). Фридман очень быстро разглядел в эйнштейновских статьях о теории относительности то, что показалось ему ошибкой. Но как ему, скромному питерскому преподавателю, прозябающему в далекой России, убедить хоть в чем-либо всемирно известного немецкого профессора?

Еще в 1917 году Эйнштейн понял, что его уравнение G = T предсказывает изменение размеров нашей Вселенной. Его такой сценарий не устраивал, а потому он вставил в уравнение поправку – пресловутую лямбду (Λ)… Между тем Фридман, пессимист по природе, в 1922 году обнаружил, что первоначальное уравнение Эйнштейна, исходное G = T, еще без всяких добавок, содержит в себе тысячи, миллионы возможных сценариев для самых разных, невероятных, вселенных.

И он принялся исследовать эти сценарии.

* * *

Из исходного эйнштейновского соотношения G = T неутомимый Фридман вывел ошеломляющий спектр возможных изменений пространства и «вещей» в нем во времени. В рамках некоторых таких сценариев, обнаружил Фридман, вселенная неуклонно растет – подобно вечно раздувающемуся шару. Но нашлись и другие сценарии (все они таились в математике исходного уравнения), при которых вселенная увеличивается в объеме до некоего конечного размера, а затем начинает уменьшаться, как если бы ее вещество со свистом выходило из нее через какой-то клапан. Все, что создали люди (или другие разумные обитатели такой вселенной), в конце концов исчезло, уничтожилось бы, и все их усилия стали бы совершенно бесполезными и бессмысленными.

Имелись и сценарии, по которым этот крах вселенной отнюдь не являлся ее концом: после схлопывания в точку она снова начинала расти. Все творения цивилизации к этому моменту окажутся безнадежно разрушенными, но зато теперь имелось сырье для того, чтобы начать снова. Фридман сделал прикидочные расчеты, и у него получилось, что такие пульсации могут повторяться примерно каждые 10 миллиардов лет.

Человек не впервые представлял себе такую последовательность событий – смерть и новое рождение Вселенной. Как писал сам Фридман, это «приводит на ум индуистскую мифологию, где говорится о циклах существования». Речь идет о вере в то, что Вселенная много раз создавалась и разрушалась. Фридман добавлял, что его решения, конечно же, носят предположительный характер и пока не подкреплены реальными результатами астрономических наблюдений.

С помощью друзей он изложил свои смелые предположения в краткой статье и (после того как лучший лингвист в их кругу исправил его ошибки в немецком, который у Фридмана был под стать французскому Эйнштейна) отправил ее в самый престижный физический журнал тогдашнего мира – Zeitschrift für Physik. Журнал быстро принял статью в печать (это произошло в 1922 году). Автор самонадеянно полагал, что его статья Эйнштейну очень понравится, ведь он, Фридман, показывал, что исходное эйнштейновское уравнение 1915 года (пресловутое G = T, без случайного тормоза в виде лямбды), по сути, уже содержит в себе эти необыкновенные результаты. И если Эйнштейн с ним согласится, то наконец сумеет избавиться от докучного и такого некрасивого параметра Λ.

Однако, добравшись в том же году до новых номеров Zeitschrift für Physik (в послереволюционной России это было нелегко), Фридман и его друзья с огромным изумлением обнаружили, что Эйнштейн, прочитав статью, написал ее автору настоящую отповедь! Результаты этого русского совершенно неприемлемы, отмечал создатель теории относительности. И дело тут не в какой-то небольшой ошибке. Эйнштейн просмотрел расчеты Фридмана и обнаружил в них серьезные промахи. «Содержащиеся в работе [Фридмана] результаты, которые касаются нестационарного мира, – гласило письмо Эйнштейна, опубликованное в журнале, – представляются мне сомнительными. Я абсолютно уверен, что приведенное решение не удовлетворяет [моим] уравнениям теории поля».

Фридман пришел в отчаяние. Подобный комментарий разбивал всякие надежды на дальнейшее продвижение в науке. Как этот великий человек мог так с ним поступить? Однако отправить в редакцию жалобу казалось непростительной дерзостью. И тогда Фридман и его друзья решили, что будет тактичнее написать Эйнштейну на его берлинский адрес. Фридман очень старался, сочиняя это послание (несомненно, вновь обратившись к друзьям за помощью по части немецкого).