Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная - Уолтер Айзексон

Сольве – бельгийский химик и промышленник – сколотил состояние на том, что изобрел способ получения соды. Он стремился найти своим деньгам какое-нибудь необычное, но полезное применение. Из-за этого, а также потому, что у него имелись некоторые странные идеи насчет гравитации, которые он мечтал ретранслировать ученым, он решил организовать на свои деньги сбор лучших физиков Европы.

Запланированный как разовое мероприятие на конец октября 1911 года, этот сбор породил ряд будущих встреч, проводившихся спорадически в течение последующих лет и оказавших влияние на мировые процессы. Они стали называться Сольвеевскими конгрессами.

Двадцать самых известных ученых в Европе приехали в Брюссель и поселились в гостинице “Гранд-отель – Метрополь”. В свои тридцать два года Эйнштейн был самым молодым участником. Приехали Макс Планк, Анри Пуанкаре, Мария Кюри, Эрнест Резерфорд и Вильгельм Вин. Организовал это мероприятие химик Вальтер Нернст – он выступал в качестве наставника эксцентричного Эрнеста Сольве. Хендрик Лоренц любезно согласился выполнять роль председателя и делал это, как выразился его почитатель Эйнштейн, с “несравненным тактом и невероятной виртуозностью”27.

В центре внимания конференции была “проблема квантов”, и Эйнштейна попросили выступить с докладом на эту тему, что ставило его в один ряд с восемью “особо компетентными членами” собрания, удостоенными такой чести. Он выразил некоторое сомнение, возможно скорее притворное, в том, что достоин такой чести. Он назвал предстоящее заседание “шабашем ведьм” и пожаловался Бессо: “Моя [предстоящая] болтовня на Брюссельской конференции беспокоит меня”28.

Доклад Эйнштейна был озаглавлен “Современное состояние проблемы теплоемкости”. Удельная теплоемкость – количество энергии, необходимой для увеличения температуры определенного количества вещества на определенную величину – была темой бывшего руководителя Эйнштейна и его недоброжелателя в Цюрихском политехникуме – Генриха Вебера. Вебер обнаружил некоторые отклонения от закономерностей, которым должна подчиняться теплоемкость, в основном при низких температурах. В конце 1906 года Эйнштейн начал работать над подходом к этой проблеме, который он назвал “квантовым”, предположив, что атомы в каждом веществе могут поглощать энергию только дискретными порциями.

В своей сольвеевской лекции 1911 года Эйнштейн представил эти вопросы в более широком контексте так называемой квантовой проблемы. Возможно ли, спросил он, не приписывать физический смысл этим отдельным частицам света, направленным, подобно пулям, в сердце уравнений Максвелла и, более того, всей классической физики?

Планк первым ввел в физику концепцию квантов, но продолжал настаивать, что они вступают в игру только в моменты, когда свет излучается или поглощается, и не являются реальной характеристикой самого света. Эйнштейн в своем докладе на конференции печально возразил: “Эти скачки, которые вызывают у нас такое отвращение в теории Планка, по-видимому, действительно существуют в природе”[38]29.

Эти слова – “действительно должны существовать в природе” – звучали странно из уст Эйнштейна. Да, для последовательных сторонников Маха или Юма (в этом контексте) слова “действительно должны существовать в природе” звучали довольно бессмысленно. В своей специальной теории относительности Эйнштейн избежал предположения о существовании таких понятий, как абсолютное время и абсолютное расстояние, поскольку казалось бессмысленным говорить, что они “действительно” существуют в природе, если их нельзя наблюдать. Но с тех пор в течение более чем четырех десятилетий, по мере того как нарастало его скептическое отношение к квантовой теории, он все больше становился научным реалистом – человеком, который считает, что существующая в природе реальность не зависит от нашей способности наблюдать или измерить ее.

Когда Эйнштейна закончил доклад, на него обрушился шквал вопросов и возражений, в том числе от Лоренца, Планка и Пуанкаре. Лоренц взял слово и отметил, что отчасти то, что сказал Эйнштейн, “кажется на самом деле совершенно несовместимым с уравнениями Максвелла”.

Эйнштейн согласился, возможно, даже слишком легко, с тем, что “квантовая гипотеза является предварительной” и что она пока “кажется несовместимой с выводами волновой теории, проверенными экспериментально”. Отвечая на вопросы, он высказал предположение: так или иначе придется искать способы совмещения волнового и частичного подходов в понимании природы света. “В дополнение к электродинамике Максвелла, имеющей большое значение для нас, мы должны также принять еще какую-то гипотезу, например гипотезу квантов”30.

Даже Эйнштейн до конца не понимал, верил ли Планк в реальность квантов. Эйнштейн написал своему другу Генриху Цангеру: “Мне в значительной степени удалось убедить Планка, что моя концепция верна, хотя он боролся против нее в течение многих лет”. Но через неделю Эйнштейн пришел к другому заключению и сообщил об этом Цангеру: “Планк упорно придерживается некоторых несомненно неправильных убеждений”.

Что касается Лоренца, Эйнштейн, как всегда, продолжал им восхищаться: “Живое произведение искусства! По моему мнению, он самый умный из присутствующих здесь теоретиков”. О Пуанкаре, который мало обращал внимания на него, он отозвался пренебрежительно: “Позиция Пуанкаре состояла просто в отрицании всего в целом, и, несмотря на всю остроту его ума, было ясно, что он не слишком разобрался в ситуации”31.

Конференции в целом он дал низкую оценку, считая, что вместо того, чтобы разрешать противоречия классической механики и квантовой теории, ученые большую часть времени потратили на оплакивание классической физики. “Съезд в Брюсселе напоминал плач на развалинах Иерусалима, – написал он Бессо, – ничего полезного из него не получилось”32.

Случился там и один заинтересовавший Эйнштейна эпизод: как раз в это время получил огласку роман между овдовевшей Марией Кюри и женатым Полем Ланжевеном. Мадам Кюри, всегда державшаяся с достоинством, увлеченная наукой, стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию по физике в 1903 году за работу по исследованию радиации, разделив ее с мужем и еще одним ученым. Три года спустя ее муж погиб под колесами конной повозки, и она почувствовала себя совершенно опустошенной. Примерно те же чувства испытывал и протеже ее покойного мужа Ланжевен, который преподавал физику в Сорбонне вместе с четой Кюри. Ланжевена в свое время заставили жениться, и жена физически издевалась над ним. Вскоре у него начался роман с Марией Кюри, они встречались в съемной парижской квартире. Жена Ланжевена наняла какого-то типа, чтобы тот проник в квартиру и выкрал их любовные письма.

В то самое время, когда полным ходом шла Сольвеевская конференция, на которой присутствовали и Мария Кюри, и Ланжевен, в парижском таблоиде стали печатать похищенные письма, готовившие публику к сенсационному бракоразводному процессу. Кроме всего прочего, в тот самый момент было объявлено, что Кюри получила Нобелевскую премию по химии за открытие радия и полония[39]. Член Шведской академии написал ей и предложил не приезжать на церемонию вручения, учитывая скандал, разразившийся из-за ее отношений с Ланжевеном, но она хладнокровно ответила: “Я полагаю, что нет никакой связи между моей научной работой и фактами личной жизни”. Она отправилась в Стокгольм и приняла эту премию33.