Человек столетия

От редакции. 14 марта 1879 года в немецком городе Ульм родился один из величайших физиков в мире, Нобелевский лауреат, автор теории относительности Альберт Эйнштейн. В день его рождения мы публикуем несколько фрагментов из книги еще одного известного физика и популяризатора науки Митио Каку «Космос Эйнштейна», русский перевод которой вышел в издательстве «Альпина нон-фикшн» в 2016 году.

Гений. Рассеянный профессор. Отец теории относительности. Легендарная фигура Альберта Эйнштейна — с пышными белыми волосами, развевающимися на ветру, в туфлях на босу ногу, в просторном джемпере, попыхивающий трубкой, не замечающий ничего вокруг — навсегда отпечаталась в нашем сознании... Эйнштейн принадлежит к числу величайших ученых всех времен, это грандиозная вершина, которую по вкладу в науку можно поставить в один ряд с Исааком Ньютоном. Неудивительно, что журнал Time именно его назвал Человеком столетия. Многие историки видят его среди ста самых влиятельных людей последней тысячи лет.

Учитывая место Эйнштейна в истории, можно назвать несколько причин для того, чтобы попытаться заново вспомнить и переосмыслить его жизнь... Его теории столь глубоки и всеобъемлющи, что сделанные несколько десятилетий назад предсказания до сих пор будоражат общественность и мелькают в газетных заголовках... По мере того как новые поколения исследовательских инструментов, которые в 1920-е годы даже представить себе было невозможно (среди них можно назвать, к примеру, спутники, лазеры , суперкомпьютеры, детекторы гравитационных волн), зондируют дальний космос и внутренний мир атома, предсказания Эйнштейна приносят Нобелевские премии другим ученым...

Даже «ошибки» Эйнштейна, по общему признанию, внесли большой вклад в наши знания о Вселенной. В 2001 году астрономы получили убедительные доказательства того, что «космологическая константа», считавшаяся ранее величайшим просчетом Эйнштейна, в действительности олицетворяет максимальную концентрацию энергии во Вселенной и что именно она определит окончательную судьбу самой Вселенной. Таким образом, мы наблюдаем своеобразный ренессанс наследия Эйнштейна и накопление все большего числа доказательств, подтверждающих его предсказания...

Однажды какой-то журналист попросил Альберта Эйнштейна — величайшего научного гения со времен Исаака Ньютона — раскрыть свою формулу успеха. Великий мыслитель секунду подумал и ответил: «Если A — это успех, то я бы сказал, что формула его вычисления A = X + Y + Z, где X — это работа, а Y — игра». «А что такое Z? — поинтересовался журналист. «Держать язык за зубами», — ответил Эйнштейн.

Физикам, королям и королевам, да и просто широкой публике очень нравились его человечность, великодушие и юмор, проявлявшиеся во всем, чем бы он ни занимался, — защищал ли дело мира или разгадывал тайны Вселенной. Даже дети сбегались посмотреть, как великий физик разгуливает по улицам Принстона, а он в ответ шевелил ушами...

Физик Джереми Бернстайн как-то раз сказал: «Всякий, кто действительно общался с Эйнштейном, ощущал ошеломляющее благородство этого человека. Снова и снова звучит в описаниях слово “человечность”… простота и привлекательность его характера». Эйнштейн, который всегда был одинаково вежлив с бродягами, детьми и членами царствующих фамилий, проявлял великодушие и к своим предшественникам по блистательному пантеону науки. Хотя ученые, как все творческие личности, могут быть ревнивы к соперникам и замечательно умеют разводить мелкие дрязги, Эйнштейн, напротив, всегда старался проследить возникновение идей, которые развивал, до самых истоков, до таких гигантов физики, как Исаак Ньютон и Джеймс Клерк Максвелл, портреты которых украшали его стол и стены...

Человек, которому суждено было навсегда изменить наши представления о Вселенной, родился 14 марта 1879 года в небольшом городке Ульм в Германии. Эйнштейны — Герман и Паулина (урожденная Кох) — очень расстроились, увидев деформированную головку новорожденного сына, и молились, чтобы он не оказался умственно неполноценным. Родители Эйнштейна были в меру религиозными евреями среднего класса, изо всех сил старавшиеся обеспечить свое растущее семейство. Паулина была дочерью относительно богатого человека: ее отец Юлиус Дерцбахер (изменивший свою фамилию на Кох) заработал состояние, оставив ремесло пекаря и занявшись торговлей зерном. В семье Эйнштейнов именно Паулина заботилась о культурном воспитании детей. Она настаивала, чтобы дети занимались музыкой, и с ее подачи юный Альберт на всю жизнь влюбился в скрипку. Деловая карьера Германа Эйнштейна, в противоположность карьере его тестя, оказалась далеко не блестящей. Первоначально он занимался перинами, но затем брат Якоб убедил обратить внимание на нарождающуюся электрохимическую промышленность. Изобретения Фарадея, Максвелла и Томаса Эдисона, которым удалось обуздать мощь электричества, уже освещали города по всему миру, и Герман решил, что производство динамо-машин и устройство электрического освещения — очень перспективный бизнес. Однако бизнес оказался не только перспективным, но и рискованным, поскольку сопровождался периодическими финансовыми кризисами и банкротствами; только за годы детства Эйнштейна семье пришлось несколько раз переезжать, в том числе в Мюнхен через год после рождения Альберта.

Юный Эйнштейн поздно научился говорить — так поздно, что родители уже опасались, что мальчик растет умственно отсталым. Тем не менее он заговорил, причем сразу полными предложениями, хотя и в 9 лет все еще говорил не слишком хорошо. Кроме Альберта в семье был еще один ребенок — его сестра Майя, на два года младше. (Поначалу маленький Альберт очень удивился появлению в доме нового живого существа. Одной из первых сказанных им фраз было: «А где же колесики?») Быть младшей сестрой Альберта было непросто, поскольку у мальчика появилась вредная привычка швырять в голову сестренки чем попало. Позже она жаловалась: «Чтобы быть сестрой мыслителя, нужно иметь крепкий череп». Вопреки распространенному мифу, в школе Эйнштейн учился хорошо, но только по тем предметам, которые его интересовали, — математике и физике. Немецкая школьная система в те времена поощряла учеников, дававших короткие ответы на основе вызубренного материала — в противном случае грозило наказание в виде болезненных ударов по пальцам. Альберт же говорил медленно, неуверенно, тщательно подбирая слова. Будучи далеко не идеальным учеником, он страдал под тяжким гнетом авторитарной системы, которая подавляла воображение и творческие порывы, заменяя все отупляющей зубрежкой. Когда Эйнштейн-старший спросил у директора школы, какую профессию он посоветовал бы выбрать Альберту, тот ответил: «Не важно; он ни в чем не достигнет успеха».

Характер Эйнштейна определился рано. Он был мечтательным юношей, часто погружался в свои мысли или в чтение. Школьники часто дразнили его, называя «бидермейером», что примерно означает «не от мира сего». Один из друзей Альберта позже вспоминал: «Одноклассники считали Альберта чудаком, потому что он не проявлял никакого интереса к спорту. Учителя считали его туповатым из-за не умения заучивать наизусть и из-за странного поведения». В 10 лет Альберт поступил в гимназию Луитпольда в Мюнхене, где самым страшным испытанием для него стало изучение древнегреческого языка. На уроках греческого он обычно сидел на своем стуле и безмятежно улыбался, чтобы скрыть скуку. В какой-то момент учитель греческого Йозеф Дегенхарт откровенно сказал семикласснику Эйнштейну, что лучше бы его просто не было на уроке. Когда же Альберт возразил, что он не делает ничего дурного, учитель резко ответил: «Да, это правда. Но вы сидите там на последнем ряду и улыбаетесь, и это разрушает то чувство почтения, которое нужно учителю от класса».

Даже несколько десятилетий спустя Эйнштейн не мог без горечи вспоминать те времена; не давали покоя рубцы на душе, оставленные авторитарной системой: «Почти чудо, что современные методы обучения окончательно не удушили святую любознательность поиска; ибо это нежное растеньице требует наряду с поощрением прежде всего свободы».

Интерес к физике проснулся у Эйнштейна рано и начался со встречи с магнетизмом, который он называл своим «первым чудом». Отец подарил ему компас, и мальчик был бесконечно очарован тем, что какие-то невидимые силы могут заставить стрелку поворачиваться...Детский интерес Эйнштейна к компасам, науке и религии вполне мог угаснуть, не найди юный Альберт заботливого наставника, готового оттачивать его идеи. В 1889 году бедный польский студент-медик по имени Макс Талмуд, учившийся в Мюнхене, еженедельно обедал в доме Эйнштейнов. Именно Макс познакомил Альберта с чудесами науки, не связанными с сухой и скучной зубрежкой, принятой в школе. Много лет спустя Талмуд тепло писал: «За все эти годы я ни разу не видел его читающим что-нибудь легкое. Не видел я его также в компании одноклассников или просто ровесников. Единственным его развлечением была музыка, он тогда уже играл сонаты Моцарта и Бетховена под аккомпанемент матери». Макс подарил Эйнштейну книгу по геометрии, которую тот проглотил в один присест. Эту книгу Альберт называл своим «вторым чудом». Он писал: «В возрасте 12 лет я пережил второе чудо совершенно иной природы: оно заключалось в тоненькой книжице по евклидовой геометрии на плоскости».

Здесь наконец Эйнштейн познакомился с царством чистой мысли. Без дорогостоящих лабораторий и оборудования он мог исследовать универсальную истину, ограниченную лишь мощью человеческого разума. Математика, как заметила сестра Альберта Майя, стала для него бесконечным источником радости, особенно если речь шла об интригующих головоломках и задачках. Он хвастался сестре, что нашел независимое доказательство теоремы Пифагора о прямоугольном треугольнике. Знакомство Эйнштейна с математикой этим не ограничилось; со временем он самостоятельно освоил дифференциальное исчисление, чем очень удивил наставника. Талмуд признавал: «Очень скоро полет его математического гения стал столь высок, что я уже не мог за ним угнаться… Темой наших разговоров в основном стала философия. Я рекомендовал ему почитать Канта». Знакомство по совету Талмуда с миром Иммануила Канта и его «Критикой чистого разума» вскормило интерес молодого Эйнштейна к философии, не оставлявший его до конца жизни. Он начал размышлять над вечными вопросами, с которыми сталкиваются все философы, такими как происхождение этики, существование Бога и природа войн. Кант, в частности, придержи- вался неортодоксальных взглядов по этим вопросам и даже высказывал сомнения в существовании Бога. Он посмеивался над напыщенным миром классической философии, где «обычно много пустословия»... Кант писал, что для прекращения войн необходимо мировое правительство — позиция, которой Эйнштейн придерживался до конца жизни. В какой-то момент Эйнштейн был так тронут рассуждениями Канта, что даже задумался о том, чтобы стать философом. Его отец, мечтавший о более практичной профессии для сына, назвал эту идею «философской чепухой».

К счастью, благодаря электрохимическому бизнесу отца вокруг фабрики громоздилось достаточно электрических генераторов, двигателей и всевозможных приспособлений, чтобы возбудить любопытство юноши и стимулировать его интерес к физике. (Близость огромных хитроумных электромагнитных устройств, несомненно, способствовала интуитивному пониманию природы электричества и магнетизма. Она же, вероятно, обострила замечательную способность Альберта придумывать визуальные физические образы, описывающие законы природы с необычайной точностью. Если другие ученые нередко прятались за абстрактной невразумительной математикой, то Эйнштейн видел законы физики так же ясно, как простые графические картинки. Возможно, эта его способность восходит к тому счастливому времени, когда он мог просто смотреть на устройства, окружавшие отцовскую фабрику, и размышлять над законами электричества и магнетизма. Этой черте — умению видеть все в форме физических картинок — суждено было стать одной из главных особенностей Эйнштейна как физика...

Любое значительное научное открытие, подобное открытию Эйнштейна (имеется в виду общая теория относительности – прим. ред.), неизменно привлекает к себе армии скептиков, готовых контратаковать. В данном случае скептиков возглавила The New York Times. Оправившись от первоначального шока — как же, ведь британская пресса первой опубликовала сенсационные новости, — редакторы американской газеты принялись высмеивать британцев за доверчивость — готовность с легкостью принять на веру теории Эйнштейна. Газета писала, что британцев, «кажется, охватила интеллектуальная паника, когда они услышали о фотографическом подтверждении теории Эйнштейна…

Они медленно приходят в себя, когда понимают, что солнце по-прежнему встает — видимым образом — на востоке». Особенно задевало нью-йоркских редакторов и подогревало их недоверие то, что очень мало кто, во всем мире, способен был хоть сколько-то разобраться в этой теории. Редакторы причитали и жаловались, что все это граничит с антиамериканизмом и антидемократичностью. Может быть, мир пал жертвой дерзкого шутника?

В научном мире скептиков возглавил профессор Колумбийского университета, специалист по небесной механике Чарльз Лейн Пур. Он попытался придать наукообразие критике, ошибочно заявив: «Предполагаемых астрономических доказательств теории, о которых заявляет Эйнштейн, не существует»...

Инженер Джордж Фрэнсис Джиллетт сердито жаловался, что теория относительности — это «косая физика… совершенно безумная… слабоумное дитя ментальных колик… низшая точка совершенной бессмыслицы… и шаманская чепуха. К 1940 году теорию относительности будут считать шуткой. Эйнштейн уже мертв и похоронен рядом с Андерсоном, братьями Гримм и Безумным Шляпником». По иронии судьбы, единственная причина, по которой историки до сих пор помнят этих людей, — их бессильные тирады против теории относительности. Отличительная черта настоящей науки — то, что законы физики подтверждаются не победами на популярных конкурсах, не редакционными статьям The New York Times, но только в результате тщательно поставленных экспериментов. Макс Планк однажды сказал, имея в виду беспощадную критику, обрушившуюся на него после выдвижения квантовой теории: «Новая научная истина, как правило, побеждает не потому, что ее оппоненты признают свою неправоту, а потому, что эти оппоненты постепенно вымирают, а молодое поколение знакомится с истиной и принимает ее с самого начала». Сам Эйнштейн однажды заметил: «Великие умы всегда встречают яростное сопротивление посредственностей»...

Почему Эйнштейну, несомненно, самой заметной и выдающейся фигуре физической науки, так долго не присуждали Нобелевскую премию? Как ни смешно, его кандидатура отвергалась Нобелевским комитетом восемь раз, с 1910 по 1921 год. За это время было проведено множество экспериментов, подтвердивших верность теории относительности... Лауреат Нобелевской премии по физике Роберт Милликен вспоминал, что Нобелевский комитет по выдвижению, будучи не в состоянии прийти к согласию по вопросу теории относительности, в конце концов дал одному из своих членов поручение оценить эту теорию. «Он тратил все свое время на изучение теории относительности Эйнштейна, но не мог ее понять. Мы не смели присудить премию, опасаясь ошибочности теории относительности»...

В 1946 году Эйнштейн попал на обложку журнала Time. Характерно, что фоном для его фотографии послужило фото встающего над землей ядерного гриба. Мир внезапно понял, что следующая война, Третья мировая, вполне может оказаться атомной. При этом, заметил Эйнштейн, поскольку ядерное оружие может отбросить цивилизацию на тысячи лет в прошлое, Четвертую мировую, вполне возможно, придется вести камнями и палками. В том же году Эйнштейн стал председателем Чрезвычайного комитета ученых-атомщиков — первой, наверное, крупной антиядерной организации — и стал использовать ее как платформу для выступлений против продолжающегося строительства ядерных вооружений — и продвижения одной из своих любимых тем — мирового правительства. Все это время, в самый разгар бури, начавшейся после появления атомной и водородной бомб, Эйнштейн сохранял душевное спокойствие и здоровье, неизменно возвращаясь к своей любимой физике. В 1940-е годы в областях, появлению которых он способствовал, в том числе в космологии и единой теории поля, по-прежнему велись активные исследования. Это должно было стать последней и решительной попыткой Эйнштейна «прочесть мысли Бога»...

Эйнштейну не давали покоя повсеместные признаки того, что единство — один из величайших принципов Вселенной. Он писал: «Природа показывает нам только хвост льва. Но я не сомневаюсь, что лев в природе существует, хотя и не может открыться разом из-за своей громадности». Каждый день, просыпаясь, он задавал себе простой вопрос: будь он Богом, какой бы он создал Вселенную? Правда, с учетом всех ограничений, которые необходимо соблюсти при создании функционирующей Вселенной, вопрос можно было сформулировать и иначе: «Был ли у Бога хоть какой-нибудь выбор?» Эйнштейн смотрел на Вселенную, и все, что он видел, говорило ему о том, что единство в природе — главная тема, что Бог не мог создать Вселенную, где гравитация, электричество и магнетизм были бы отдельными независимыми сущностями. При этом он понимал, что ему недостает руководящего принципа — физической картины, которая осветила бы путь к единой теории поля. Но картины все не было. У специальной теории относительности был образ 16-летнего подростка, несущегося в пространстве наперегонки со световым лучом. У общей теории относительности — образ человека в кресле, отклонившегося назад и находящегося на грани падения, или тяжелых шариков, катающихся по упругой поверхности. Однако с единой теорией поля никакой картины не возникало. Эйнштейн был знаменит своим высказыванием: «Господь Бог коварен, но не злонамерен». После нескольких десятилетий работы над проблемой обобщения он признался однажды своему помощнику Валентину Баргману : «Я начинаю сомневаться. Может быть, Бог все же злонамерен»...

Незавершенную единую теорию поля и 30-летний поиск «теории всего» нельзя назвать неудачей, что признали лишь недавно. Современники же Эйнштейна видели в этих исследованиях «валяние дурака». Физик и биограф Эйнштейна Абрахам Пайс сетовал: «В последние 30 лет жизни он продолжал вести активную работу, но его слава не уменьшилась бы, а может, наоборот, выросла, если бы он вместо этого занялся рыбалкой»...

Позволит ли нам теория суперструн , или M-теория, объединить законы природы в одно простое непротиворечивое целое, как сказал однажды Эйнштейн? В данный момент мы еще не можем дать ответа на этот вопрос. Мы вспоминаем слова Эйнштейна: «Именно в математике содержится действительно творческий принцип. С подобной точки зрения я считаю правильным убеждение древних: чистая мысль способна постичь реальное». Возможно, поиск обобщения всех физических взаимодействий вдохновит юного читателя этой книги, и он решит завершить начатое. Как же нам заново оценить истинное наследие Эйнштейна? Вместо слов о том, что после 1925 года ему следовало отправиться на рыбалку и забыть о физике, лучше, возможно, сказать следующее: «Все физическое знание на фундаментальном уровне содержится в двух столпах физики — общей теории относительности и квантовой теории. Эйнштейн был основателем первой из них и крестным отцом второй, а также проложил путь к возможному объединению обеих теорий».

Эйнштейн умер 18 апреля 1955 г. от аневризмы (разрыва) аорты. После его смерти карикатурист Херблок опубликовал в Washington Post трогательный рисунок, где на Земле, видимой как бы из космоса, была помещена большая табличка с надписью «Здесь жил Альберт Эйнштейн». В ту ночь в газеты всего мира полетела по телеграфным проводам фотография рабочего стола Эйнштейна с рукописью его величайшей незавершенной теории — единой теории поля.

Об авторе: Митио Каку, физик, популяризатор науки, автор книг «Физика невозможного», «Физика будущего» и «Будущее разума».