Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Пионеры атомного века
Начало сайта / Раритетные издания / Пионеры атомного века

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Архимед

Грюндеры и грюндерство

Крушение парадоксов

Парадоксы науки

Приключения великих уравнений

Цепная реакция идей

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Пионеры атомного века

Фридрих Гернек

Альберт Эйнштейн

Создание квантового учения о свете и теории относительности

Берлинский университет, основанный в 1810 году Вильгельмом фон Гумбольдтом, обладает необычайно богатыми научными традициями. В числе его первых профессоров были Фихте, Шлейермахер и Гегель. В нем преподавали известные языковеды Бёк и Дильс. Здесь на протяжении десятилетий работали такие знаменитые историки, как Ранке и Моммзен.

В Берлине трудились также всемирно известные естествоиспытатели и врачи. Александр фон Гумбольдт читал свой лекционный курс «Космос» в переполненной Auditorium maximum университетского здания. Христоф Вильгельм Гуфеланд, Иоганнес Мюллер, Эмиль Дюбуа-Реймон, Рудольф Вирхов, Роберт Кох, Альбрехт Коссель, Пауль Эрлих и другие основывали и приумножали славу медицинского факультета. Блестящий перечень физиков открывает Густав Магнус, который в своем доме на Купферграбене оборудовал первый в Германии физический исследовательский институт. Ему помогал Христиан Поггендорф, внесший свой вклад в физику и в историю физики, издатель «Анналов физики и химии» и основатель «Биографо-литературного словаря точных естественных наук». К числу преподавателей Берлинского университета принадлежал некоторое время также термодинамик Рудольф Клаузиус.

Благодаря деятельности Гельмгольца и Кирхгофа с начала 70-х годов университет Берлина становится мировым центром физического образования. Майкельсон поставил здесь свой первый опыт с интерференцией. Генрих Герц получил свою первую золотую медаль и после защиты диплома был более двух лет ассистентом. Макс Планк, Август Кундт, Лео Ароне, Вилли Вин, Эмиль Варбург, Генрих Рубенс, Пауль Друде, Вальтер Нернст, Макс Борн, Джеймс Франк, Густав Герц, Макс фон Лауэ, Лиза Мейтнер, Эрвин Шрёдингер и другие известные ученые успешно продолжали дело Гельмгольца и Кирхгофа.

Когда в 1960 году Университет имени Гумбольдта по случаю празднования своего 150-летнего юбилея подвел итоги, выяснилось, что 27 ученых, работавших в нем, удостоены Нобелевских премий, в том числе 11 – за успехи в области химии, 10 – за заслуги в физике.

В годы Веймарской республики нобелевские лауреаты не только читали лекции, но также руководили семинарами и вели практические занятия. Это было время своеобразного расцвета исследований и преподавания физики. Однако на вопрос о том, кто из ученых Берлинского университета наиболее знаменит, ответ может быть только один: Альберт Эйнштейн.

Хотя Эйнштейн не принадлежал собственно к преподавателям, а как «читающий академик» в ранге ординарного профессора вел курс лекций в университете, он был все же наиболее известным из ученых этого крупнейшего высшего учебного заведения Германии. Можно было не спрашивать, в каком помещении он читает, но просто в назначенное время идти туда, куда устремлялись все: к самой большой аудитории университета в восточном крыле главного здания.

Физик Филипп Франк, преемник Эйнштейна на кафедре теоретической физики Немецкого университета в Праге, который часто посещал своего предшественника в Берлине, описывает, как проходили лекции Эйнштейна в 20-е годы.

«Когда в те времена иностранцы прибывали в Берлин, – писал Франк, – и хотели осмотреть все достопримечательности: Бранденбургские ворота с богиней Победы, Аллею победы со статуями прусских князей, знаменитые театральные постановки Рейнхардта, универмаг Вертгейм, парковые ресторанчики на берегах живописных озер пригорода, то часто в этот список они включали и живую достопримечательность Берлина, о которой они так много читали в своих газетах, знаменитого Эйнштейна. Причем зачастую многие даже не знали определенно, физик ли он, математик, философ, мечтатель или кто-то еще. Знали только, что он говорит о вселенной такие вещи, каких не говорил никто другой до него.

На его лекциях можно было увидеть богатых американских и английских дам в дорогих мехах, которые внимательно рассматривали его в театральные бинокли и нередко заполняли большую часть зала. Обычно Эйнштейн говорил: «Теперь я хочу сделать небольшой перерыв, чтобы все, кого не интересует дальнейшее, могли удалиться». После этого часто оставались лишь восемь-десять студентов. Эйнштейн был только рад, что он может спокойно развивать свои мысли, не наталкиваясь взглядом на непонимающие физиономии».

Участники этих лекций вспоминали, что после их окончания иностранные гости нередко бросались к доске и спорили из-за куска мела, которым писал свои формулы прославленный ученый: они хотели увезти на родину этот сувенир. Во время специальных лекций, предназначенных для узкого круга, исследователь принуждал своих слушателей к «сотрудничеству», задавая проблемные вопросы.

Необычайно привлекательная, совершенно неакадемическая манера Эйнштейна читать лекции сохранена для потомков в записи на фонографе, сделанной 22 августа 1930 года, когда физик открывал в Берлине радио- и фановыставку. «Пусть устыдятся все те, – сказал он в свойственной ему манере, – кто бездумно пользуется чудесами науки и техники, понимая в них не более чем корова в ботанике растений, которые она с наслаждением поедает».

Единственная в своем роде слава Альберта Эйнштейна намного превзошла по своим масштабам ту сенсацию, которая за десятилетия до этого была вызвана открытиями Генриха Герца и Вильгельма Рентгена. С тех пор как в 1919 году английская экспедиция по наблюдению за солнечным затмением подтвердила один из наиболее смелых и наименее вероятных выводов общей теории относительности – искривление звездных лучей при прохождении вблизи солнца, – имя Эйнштейна замелькало на страницах мировой прессы.

Среди коллег он еще раньше был признан самым значительным физиком-теоретиком со времен Галилея; теперь его повсеместно прославляли как «Ньютона нашего времени» и чествовали как величайшего физика современности.

Из писем мы знаем, что свою мировую славу – позднее Эйнштейн воспринимал ее с точки зрения высокой общественной обязанности, которую она накладывает на него, – вначале он ощущал лишь как тяжкую ношу. В феврале 1920 года, когда «эйнштейновский бум» достиг своей высшей точки, он писал своему другу: «С приливом газетных статей меня устрашающе затопляют опросы, приглашения, требования, так что ночами мне снится, будто я жарюсь в аду, а почтальон – это черт, и он непрерывно рычит, бросая мне на голову новую пачку писем, потому что я еще не ответил на старые... Я теперь не что иное, как скопление бездушных рефлекторных движений»

Творец теории относительности – за это в первую очередь превозносили Эйнштейна – повсюду должен был украшать собой первый план, как «ваза с десертом», по его собственному выражению. Его стремились в той или иной форме привлечь к участию во всем, что касалось точного естествознания.

Когда астроном Фридрих Архенгольд, основатель и руководитель народной обсерватории в Берлин-Трептове, просил его содействовать своим именем популярности выставки, посвященной Марсу и открытой осенью 1926 года, Эйнштейн ответил, что у него лично слишком мало точек соприкосновения с описательной астрономией, и добавил: «Можете Вы понять, что я устал повсюду фигурировать как символический вожак бараньего стада с нимбом над головой? Оставьте меня наконец в покое!»

Слава Эйнштейна имеет длинную предысторию. Она опирается на теоретические открытия, сделанные физиком в Берне, Праге, Цюрихе и Берлине: на его исследования в области атомистики и теории квантов, на созданную им специальную и общую теорию относительности и набросок релятивистской модели вселенной. Его интерес к проблемам физики сформировался ещё в студенческие годы в Цюрихе и даже в школьные годы в Мюнхене и Аарау.

Альберт Эйнштейн родился в Ульме 14 марта 1879 года. Его предки, еврейские ремесленники и торговцы, поселились в Швабии около трехсот лет назад. По своим привычкам и языку они ничем не отличались от коренного населения и чувствовали себя вюртембержцами и немцами.

Отец Эйнштейна имел в Ульме небольшой магазин электротоваров. Однако вскоре после рождения сына он со своей семьей переселился в Мюнхен. Там в пригороде он основал мастерскую электроприборов: динамо-машин, измерительных приборов и дуговых ламп. Поскольку эти новинки с трудом пробивали себе дорогу во времена господства газовых ламп, а Герман Эйнштейн не был ловким дельцом, маленькое предприятие через несколько лет потерпело крах. И в Северной Италии, где родители Эйнштейна вновь попытали счастья в коммерции, их ждала та же участь.

Со своей младшей сестрой Майей Альберт рос почти в деревенских условиях. Семья жила на южной окраине баварской столицы. Уже ребенком он был, как он сам позднее сказал, «затворником» и лишь с трудом мог присоединяться к людям и людским компаниям Да у него и не было в этом большой потребности. Обычно он в одиночку занимался техническими играми.

Для научного развития Эйнштейна очень важны три поразившие его в детстве события: их воздействие было столь глубоко, что ученый неоднократно указывал на них и в последние годы своей жизни.

Ребенком четырех или пяти лет он впервые обнаружил присущее ему свойство «святой любознательности», которую позднее, будучи уже зрелым исследователем, он называл «первоисточником» технических и естественнонаучных достижений. Играя с компасом, он поражался тому, что может как угодно поворачивать корпус, а стрелка все время показывает в одном и том же направлении. Что за таинственные природные силы действуют во вселенной! Это «чудо» побуждает его в детски-наивной форме ставить вопросы, ответы на которые тридцать лет спустя привели к революции во взглядах на строение вселенной.

Когда он был 12-летним школьником, произошло еще одно событие, имевшее важные последствия. Учебник геометрии, который он получил к началу учебного года, так захватил его, что он, не ожидая начала занятий, единым духом проработал книгу самостоятельно, будучи глубоко потрясен ясностью и убедительностью доказательств и наглядностью разъясняемых фигур.

В автобиографии Эйнштейн любовно говорил о «священной книжечке по геометрии». По поводу «Начал» Евклида, известного изложения классической геометрии, он замечает: «Кто не был в молодости захвачен этим трудом, тот не родился исследователем-теоретиком».

Образность мышления, характерная для Эйнштейна и делающая его сочинения предметом особого восхищения, начала развиваться под влиянием геометрии еще в юности. Его глубокое уважение к Спинозе не в последнюю очередь обусловлено тем, что этот философ стремился изложить свою систему «more geometrico», то есть передать свои философские воззрения в форме евклидовой геометрии т виде аксиом, теорем и определений.

Наконец, в 13 лет Эйнштейн испытал переживание, которое решающим образом определило его духовное и нравственное становление.

Безденежный еврейский студент из русской Польши, приходивший обедать раз в неделю, обратил внимание любознательного мальчика на «Естественнонаучные книги для народа» Арона Бернштейна, популярное обобщенное изложение достижений естествознания. Когда гимназист Эйнштейн взял в руки эти сочинения 60-х годов прошлого века, они были уже устаревшими по содержанию. Но живая манера, в которой преподносился обширный и разнообразный материал, делала их достойными внимания. Как писал Эйнштейн в автобиографии, он читал эти томики «не переводя дыхания». Прежде всего он натолкнулся на разбор такого природного явления, как скорость света, которое через 12 лет приобрело фундаментальное значение для создания теории относительности.

Примерно в это же время он познакомился с работой, которая до появления «Мировых загадок» Геккеля пользовалась, вероятно, наибольшей популярностью: книгой Людвига Бюхнера «Сила и материя». Эйнштейн, позднее считавший эту книгу с ее «наивным реализмом» «несколько детской», в то время был глубоко захвачен ею.

Чтение книги Бюхнера оказалось чрезвычайно важным для него и в мировоззренческом отношении. Она помогла ему избавиться от веры в библейские сказания.

Чтение этих сочинений укрепило в Эйнштейне-школьнике убеждение, что «молодежь умышленно обманывается государством» с помощью благочестивой легенды. Необычайно правдолюбивый и глубоко религиозно настроенный юноша, сочинявший маленькие песни в честь бога и напевавший их по пути в школу, был так потрясен и задет в своем утонченном чувстве справедливости, что его благочестие обернулось страстной, резкой враждебностью к религии. Он стал теперь неверующим, как и его родителя, он перестал доверять авторитетам.

Как сообщал впоследствии Эйнштейн, в нем развивалось «скептическое отношение к верованиям и убеждениям, жившим в окружавшей... среде». Этот скептицизм, по его словам, сохранился у него и в дальнейшем, хотя и утратил с течением времени свою первоначальную остроту по мере все более глубокого проникновения в причинные связи.

Рано проявившееся сомнение в истинности господствующих взглядов стало одной из основных предпосылок для революционных достижений Эйнштейна в физике. Неподкупный скепсис и независимость, которыми он восхищался в Махе и в которых он видел «истинное величие» этого спорного и столь противоречивого по своим воздействиям физика-философа, руководили им в его собственной исследовательской работе.

Без скептического отношения к механистическому пониманию природы, которое господствовало среди физиков уходящего XIX столетия, Эйнштейн был бы не в состоянии так решительно изменить представление о движении, времени, пространстве и гравитации, как он сделал это в теории относительности. Без духовной независимости от существовавших столетиями, освященных философией предрассудков он никогда не смог бы создать свою модель замкнутой вселенной, что привело к перевороту в космологическом мышлении. Этот переворот можно сравнить только с переворотом, который произвело учение Коперника.

Всем делом своей жизни Эйнштейн, относившийся к результатам своей работы так же критически, как и к результатам других исследователей, подтвердил высказывание химика Вильгельма Оствальда: «Сомнение не только разрешено исследователю, оно является его первейшей заповедью. Пиетет же противопоказан его искусству». Он следовал при этом словам Лихтенберга, бессмертные афоризмы которого высоко ценил: «Общепризнанные мнения и то, что каждый считает делом давно решенным, чаще всего заслуживают исследования».

Не удивительно, что Эйнштейн не принимал всерьез тех ученых и философов, которые слыли непогрешимыми. Он высмеял их в одном из афоризмов для Лео Бека: «Тот, кто пытается прослыть незыблемым авторитетом в сфере истины и познания, терпит крушение под хохот богов».

В своем поведении в обществе знаменитый физик также часто отступал от принятых правил. Он имел смелость быть самим собой и делать то, что думал. Людей сверхпредусмотрительных и робких, опасавшихся открыто высказывать собственное мнение из страха, что это может повредить им в будущем, он презирал и высмеивал их в остроумных стихах. Он придавал столь мало значения внешним формам, которыми буржуазное общество пытается прикрыть свою пустоту, что это приводило иногда к забавным недоразумениям.

Все эти своеобразные черты его характера начали формироваться еще в ранней юности.

Эйнштейн не был вундеркиндом, подобно Гауссу или Амперу. Он научился говорить относительно поздно и говорил так медленно и задумчиво, что его школьные друзья поэтому – а также из-за его любви к справедливости – прозвали его бидермайером (филистером). Он также не был гением-полиглотом, как Генрих Герц или Мария Склодовская. В средней школе он мало выделялся. Даже учитель литературы, у которого он учился охотно и прилежно, пятнадцатью годами позже, когда Эйнштейн посетил его, не вспомнил, что основатель теории относительности был его учеником: с молодым профессором, одетым едва ли в соответствии со своим званием, он обошелся как с нежелательным просителем.

При своей склонности к одиночеству юноша плохо переносил полувоенный школьный порядок баварской государственной гимназии. Классный руководитель нередко упрекал его в том, что он вредит себе своей манерой выражать почтение вышестоящим. Так что ему не стали чинить помех, когда он, предъявив врачебную справку, в которой рекомендовалась перемена климата, весной 1895 года оставил школу, чтобы уехать к своим родителям в Северную Италию.

Молодой эмигрант покинул родину с чувством глубокой неприязни к немецкому «солдафонству», как он сказал позднее, к милитаристской трескотне, к тупой маршировке баварских и прусских военных отрядов, которую он наблюдал «а улицах Мюнхена. Учитель казался ему лейтенантом, школа – казармой, где людей делают бездушными автоматами. Ему пришлось также столкнуться и с немецким антисемитизмом, хотя еще в сравнительно мягких формах.

Вскоре после своего прибытия в Милан бывший гимназист попросил отца добыть для «его (он был еще несовершеннолетним) освобождение от германского гражданства. Он больше не желал быть гражданином государства, в котором военное дело и политика железа и крови прославлялись так, как это делалось в империи Бисмарка и Вильгельма II.

С родины, из общины Ульма, Герману Эйнштейну пришел ответ на его просьбу: она освобождает его сына от вюртембергского гражданства с начала 1896 года. Альберт не имел подданства пять лет, пока в 1901 году на свои сбережения не купил швейцарское подданство. Сведения некоторых биографов, что Эйнштейн в это же время вышел из еврейской религиозной общины, неверны.

Под влиянием занятий в электротехнической мастерской своего отца Альберт решил изучать инженерные науки в Высшей технической школе в Цюрихе. Поскольку у него не было аттестата зрелости, он должен был подвергнуться особому вступительному экзамену. Он выдержал экзамен по физике и математике, но провалился на описательном естествознании и языках. Следуя совету ректора, он посещал последний класс школы кантона Аарау и получил там аттестат.

Осенью 1896 года, в Цюрихе Эйнштейн начал учебу в Высшей технической школе. Он решил стать учителем физики, В период его учения были сделаны те великие открытия, которые потрясли до основания старое здание мировой физики.

Родители почти не могли материально поддержать сына. Поэтому Эйнштейн в студенческие годы вынужден был отказываться от многого необходимого. Он часто голодал. Недоедание впоследствии неблагоприятно отразилось на состоянии его здоровья.

Будущий великий ученый относился к занятиям не совсем обычным способом. Лекциями по математике он пренебрегал в такой степени, что его учитель Герман Минковский, будучи ошеломлен теорией относительности, сказал Максу Борну: «Ах, Эйнштейн! Это тот, который всегда отлынивал от лекций, л не стал бы ему доверять!»

Хотя Эйнштейн и не принадлежал к прилежным слушателям лекций, он все же отнюдь не был лентяем. Он усиленно занимался самоподготовкой, что больше отвечало его склонности к размышлениям. Вдумчиво, оценивающе знакомился он с главными трудами Больцмана, Гельмгольца, Герца, Кирхгофа, Лоренца, Маха и Максвелла. Особенно глубокое впечатление на него, как и на других молодых физиков XIX столетия, произвели работы Маха, прежде всего «Механика».

Как и Планк в период профессуры в Киле, Эйнштейн в студенческие годы в Цюрихе был восторженным приверженцем австрийского физика-философа. В отличие от Планка он позднее лишь частично освободился от влияния теоретико-познавательных взглядов Маха. И в последние годы жизни он восхвалял «Механику» Маха как «революционный труд». Содержащаяся там критика основных понятий и законов классической физики и требование допускать в физической науке лишь строго поддающиеся наблюдению величины оказали вначале плодотворное воздействие на исследование Эйнштейном проблем относительности.

После выпускного экзамена молодой учитель физики два года не имел постоянного места. Его заветное желание стать ассистентом в Высшей технической школе Цюриха не исполнилось: в последний момент ему предпочли другого кандидата. По его мнению, из-за своего стремления к независимости он «пришелся не ко двору» среди преподавателей; поэтому его обошли, когда освободилось место ассистента. Напрасно пытался он то там, то здесь найти подходящее занятие.

Недавно найденные письма свидетельствуют, что весной 1901 года Эйнштейн из Милана, где он жил у родителей, обратился к Вильгельму Оствальду в Лейпциг. Он послал знаменитому физико-химику оттиск своей первой публикации и просил найти возможность использовать его в качестве ассистента, как «математика-физика, знакомого с абсолютными измерениями». Он писал, что не имеет средств и только подобное место может обеспечить ему дальнейшее образование. Герман Эйнштейн поддержал просьбу сына в трогательном письме.

Не известно, был ли получен ответ на эти письма. Во всяком случае, не имеющий места молодой человек был счастлив, когда получил возможность преподавать в течение двух месяцев в профессиональной школе в Винтертуре, замещая учителя, который должен был пройти военные сборы. На этом возможность заработать на хлеб была исчерпана. Вычислительными работами для обсерватории он зарабатывал лишь на карманные расходы. Попытка устроиться воспитателем в интернат в Шаффгаузене закончилась неудачей из-за расхождения в мнениях с руководителями заведения.

По рекомендации отца своего школьного товарища Эйнштейн в 1902 году получил в Патентном бюро в Берне место «технического эксперта». Он должен был проверять патентные заявки « выписывать свидетельства. Работа в качестве «патентованного батрака», как он шутливо говорил, гарантировала ему средства к жизни «а многие годы. Одновременно она побуждала его к размышлениям над физико-техническими проблемами, к которым у него всегда была живая склонность. Еще и в берлинские годы Эйнштейн занимался мелкими изобретениями и охотно мастерил приборы.

Работа оставляла ему достаточно времени для научных размышлений. Эйнштейн являл собою тип мыслящего исследователя. Он мало читал, но много думал. В «счастливые бернские годы», как он их сам называл, он, однако, планомерно знакомился с произведениями преимущественно гносеологического содержания. По предложению студента-философа Мориса Соловина был основан философский кружок, членами которого, кроме Соловина, стали Эйнштейн и математик Конрад Габихт. Друзья назвали его гордо я иронично «Академия Олимпия».

Письма, которые Эйнштейн на протяжении всей своей жизни писал Соловину и которые были опубликованы в факсимильной репродукции, принадлежат к прекраснейшим эйнштейновским документам. Во введении Соловин перечислил книги, которые были совместно прочитаны тремя «академиками». Это были сочинения Пирсона, Маха, Юма, Спинозы, Джона Стюарта Милля, Рихарда Авенариуса, Ампера, Гельмгольца, Римана, Дедекинда, Пуанкаре и других. По прочтении половины страницы, иногда даже одной фразы нередко начинались многодневные дискуссии. Понятия субстанции и причины у Юма «академики» обсуждали несколько недель. На повестке дня заседаний были также выдающиеся произведения художественной литературы, среди них «Дон Кихот» Сервантеса. Для разнообразия Эйнштейн играл на скрипке.

Глубокое изучение трудов, которые большей частью не могут быть причислены к материалистическому направлению, пробудило или усилило определенные идеалистические черты во взглядах Эйнштейна, сохранившиеся и в более поздние годы. Тем не менее эти занятия с целью самосовершенствования послужили для ученого своеобразной тренировкой, способствовали успеху исследований, результаты которых были представлены научной общественности в 1905 году. В этом же году «Академия Олимпия» после трехлетнего существования прекратила свою деятельность, так как Габихт и Соловин покинули Берн.

Вскоре после этого Эйнштейн выступил с тремя большими группами теоретических открытий, которые привели к новому взгляду на природу и обогатили сокровищницу достижений физики.

Первыми по времени им были начаты исследования в области молекулярной физики, прежде всего кинетической теории теплоты. В 1905 году Эйнштейн впервые дал полное и законченное толкование колебательного явления, которое, собственно, было давно известно, но не получило еще математического оформления.

Речь шла о том беспорядочном зигзагообразном движении мельчайших взвешенных частиц, которое в 1827 году заметил английский ботаник Роберт Броун, наблюдая цветочную пыльцу под микроскопам. В его честь оно было названо броуновским движением. Физика рассматривала его как следствие термически обусловленных беспорядочных толчков, испытываемых видимыми под микроскопом частицами со стороны невидимых молекул.

Не зная предшествующих исследовательских работ, Эйнштейн путем теоретических размышлений пришел к точному математическому изображению взаимозависимости, существующей между скоростью движения частиц, их величиной и вязкостью применяемой жидкой среды. Предложенный им новый метод определения размеров молекул и его формула давали возможность непосредственно считать молекулы.

Отправным пунктом для выводов Эйнштейна послужили результаты исследований польского физика Смолуховского, поддержавшего статистическим толкованием броуновского движения предложенную Больцманом кинетическую теорию атома.

«Эйнштейновский закон броуновского движения», как его обычно сегодня называют, уже через три года, в 1908 году, был убедительно подтвержден блестящими опытами французского физика-экспериментатора Жана Перрена, который позднее получил за эту работу Нобелевскую премию. Главным образом благодаря этим открытиям Вильгельм Оствальд, один из упорнейших противников теории атома, был наконец «обращен в атомизм», как он писал в своем дневнике осенью 1908 года.

Великий атомист Людвиг Больцман не был свидетелем этого и последующих триумфов атомной теории. В 1906 году он в припадке отчаяния покончил жизнь самоубийством. Он был убежден, что отстаиваемое им учение об атомах завоюет признание только в отдаленном будущем.

Вкладу Эйнштейна в молекулярную физику при оценке достижений этого необычайно многостороннего исследователя часто уделяется слишком мало внимания. Однако его значительность позволила Максу Борну сказать, что Эйнштейн, самостоятельно разрабатывая вопрос, заново открыл все основные направления статистической механики.

Исследования Эйнштейна по кинетической теории теплоты важны также в философском отношении. Со времен Демокрита, Эпикура и Лукреция атомизм так тесно связан с материалистическим пониманием природы, что каждое подтверждение атомистических представлений, как правило, служило укреплению позиций философского материализма. Результаты исследований Эйнштейна в молекулярной физике также способствовали подтверждению материалистического взгляда на природу.

Важное значение имеет предисловие Эйнштейна к предпринятому Германом Дильсом изданию знаменитого материалистического трактата в стихах «О природе вещей» Лукреция. Эйнштейн высоко оценил гносеологическое и этическое значения материалистических воззрений римского поэта-философа. Он отметил стремление Лукреция освободить людей от рабского страха, который порождался религией и суевериями и использовался церковниками для своих целей.

Второй большой комплекс исследований, с которыми Эйнштейн вступал в научную жизнь, непосредственно связан с квантовой гипотезой Планка « основывается на ней. К этому времени прошло уже почти пять лет с момента открытия элементарного кванта действия, однако физики почти не уделяли ему внимания и не оценили этого открытия или не сделали выводов из него.

Планк относил свою квантовую формулу только к рассматриваемым им законам теплового излучения «черного тела». Эйнштейн предположил, что здесь речь идет о естественной закономерности всеобщего характера. В элементарном кванте действия h Эйнштейн видел свойство света. Не оглядываясь на господствующие в оптике взгляды, он применил гипотезу Планка к свету, придя к выводу, что следует признать корпускулярную структуру света.

Квантовая теория света, или фотонная теория Эйнштейна, утверждала, что свет есть постоянно распространяющееся в мировом пространстве волновое явление, что вместе с тем световая энергия, чтобы быть физически действенной, концентрируется лишь в определенных местах, по образному выражению Эйнштейна, как бы в форме «горошин».

Поэтому свет имеет прерывную, «горошинообразную» структуру. Он может рассматриваться как поток самостоятельно существующих и самостоятельно действующих неделимых энергетических зерен, световых квантов, или фотонов. Их энергия определяется элементарным квантом действия Планка и соответствующим числом колебаний. Свет различной окраски состоит из световых квантов различной энергии, то есть, если говорить образно, световых «горошин» различной величины и массы.

Эта теория Эйнштейна, развитая им с наглядностью, напоминающей о Фарадее, была с точки зрения философии антитезой взглядам на оптику Гюйгенса и Френеля. В результате стал возможным блестящий диалектический синтез волновой теории света и корпускулярной теории света Ньютона на новой, более высокой ступени естественнонаучного познания.

Эйнштейновское представление о световых квантах помогло понять и наглядно представить – по аналогии с разрывом снаряда – законы фотоэффекта, который впервые наблюдал Герц и который подробнее исследовали Галлвакс и Ленард. Поскольку коротковолновый, ультрафиолетовый свет состоит из богатых энергией световых квантов – образно говоря, из больших и тяжелых световых горошин, – то электроны, вырванные из поверхности металла под воздействием этих световых квантов, должны двигаться с гораздо большей скоростью, чем при длинноволновом свете, который состоит из световых квантов, менее богатых энергией, – из мелких и легких световых горошин. Правильность такого толкования фотоэлектрического эффекта (за эту работу Эйнштейн в 1922 году получил Нобелевскую премию по физике) через десять лет получила подтверждение в экспериментах американского физика Милликена. Открытое в 1923 году другим физиком из США, Комптоном, и названное в его честь явление, которое отмечается при воздействии очень жесткими рентгеновскими лучами на атомы со свободными электронами, вновь и окончательно подтвердило квантовую теорию света. С этих пор она относится к наиболее подтвержденным экспериментально физическим теориям.

Среди современных физиков вначале лишь очень немногие признали фотонную теорию: среди них физик-экспериментатор Штарк, который позднее – в других областях – выступал как ярый противник Эйнштейна.

Как далеко обогнал Эйнштейн со своим квантовым учением физическую мысль того времени, показывает одна из работ Планка 1910 года. В ней подчеркивается, что к корпускулярной теории света следует относиться с «величайшей осмотрительностью». Планк придерживался мнения, что дифференциальные уравнения Максвелла – Герца для пустого пространства не согласуются с существованием в вакууме самостоятельных энергетических квантов.

Понять позицию Планка позволяет ходатайство, в котором он при поддержке Нернста, Рубенса и Варбурга рекомендовал избрать Эйнштейна действительным членом Берлинской Академии наук. Планк просит отнестись снисходительно к тому, что Эйнштейн «в своих спекуляциях может иногда заходить слишком далеко», приводя в качестве примера «гипотезу световых квантов».

Представление о световых квантах образовало один из наиболее фундаментальных вкладов в квантовую теорию. Уже поэтому Эйнштейн должен рассматриваться как один из величайших ее создателей. Теория Эйнштейна, развивающая взгляды Планка, позволила Нильсу Бору создать его всемирно известную модель атома. Гениальные идеи Луи де Бройля о «волнах материи» также исходили непосредственно из эйнштейновского представления о световых квантах и были бы без них невозможны.

Как и все великие естественнонаучные открытия, новое учение о свете имело теоретико-познавательное значение. Старое метафизическое положение о непрерывности природных процессов, которое было основательно поколеблено Планком, Эйнштейн отбросил в гораздо более обширной области физических явлений. В противоречивости света, предстающего и как волна, и как частица, диалектика природы проявилась особенно наглядным и убедительным образом.

В течение почти двух десятилетий после создания квантовой гипотезы света и квантовой теории специфической теплоты твердых тел Эйнштейн творчески развивал квантовую теорию. Исходя из планковского закона излучения, Эйнштейн в 1917 году пришел к мысли об «индуцированной эмиссии», ставшей теоретическим отправным пунктом современной мазерной и лазерной техники.

Третья крупная теоретическая конструкция, над построением которой ломал голову в свободное время 26-летний «батрак» из Патентного бюро и которая принесла ему всемирную славу, – новое учение о времени, пространстве, движении, массе и энергии. Теория относительности стала наиболее известным, но поначалу вызывавшим наибольшие споры достижением Эйнштейна.

Работа «К электродинамике движущихся тел», напечатанная в 1905 году в «Анналах физики», является основным исходным документом релятивистской картины природы.

Было бы односторонне и неверно рассматривать Эйнштейна исключительно как творца теории относительности, как это иногда происходит. Он был первооткрывателем и в других областях. Вместе с тем было бы несправедливо оставлять без внимания то, что Лоренц, Пуанкаре и некоторые другие математики-физики уже провели существенные подготовительные разработки для теории относительности. Но Эйнштейн сделал последний шаг для решения назревшей проблемы. Сделать этот шаг были неспособны ни Лоренц, бывший сторонником механистического материализма, ни Пуанкаре, остававшийся в плену субъективно-идеалистических воззрений.

Созданная Эйнштейном теория относительности вторгалась в господствующие взгляды на природу глубже, чем все остальные его открытия. Здесь речь шла о вопросах времени и пространства. Ни одна физическая теория, писал Лауэ в своей «Истории физики», не волновала и не возбуждала умы со времен античности так, как это вторжение в привычные представления о пространстве и времени.

Нечто подобное должны были испытать Аристарх Самосский и Коперник, когда они разрушали сложившийся порядок в мироздании, и великие геологи XVIII...XX столетий, когда они подвергали сомнению освященный Библией счет времени. И это повторилось теперь с теорией относительности, выдвинувшей совершенно новое понимание времени и пространства.

Теория относительности Эйнштейна возникла непосредственно из неудач классической теории. Ее первые предпосылки мы находим в отдаленном прошлом. В Мюнхене 13-летний Эйнштейн благодаря «Естественнонаучным книгам для народа» обратил внимание на скорость света. В Аарау он размышлял над тем, что, собственно, наблюдалось бы, если бы можно было следовать за световой волной со скоростью света. Не должно ли было бы, как выразит он это позднее, предстать перед нами «не зависящее от времени волновое поле»: словно остановившаяся, оцепеневшая в движении световая волна? «Такое все-таки кажется невозможным!»

Переворот, который теория относительности осуществила в естественнонаучном и философском мышлении, может быть оценен во всем своем объеме только тогда, когда мы представим себе воззрения на время, пространство и движение, которые до выступления Эйнштейна считались вечными истинами.

Ньютон учил, что есть «абсолютное, истинное и математическое время», текущее однообразно, «без связи с каким-либо внешним предметом». Достаточно было представить себе космические стандартные часы, по которым можно было бы в любом месте вселенной узнавать о состоянии времени. Точно так же Ньютон говорил об «абсолютном пространстве». Он рассматривал его как своего рода емкость, которая «без связи с каким-либо внешним предметом постоянно остается одинаковой и неподвижной». Для Ньютона существовало также «абсолютное движение»: перемещение некоторого тела с одного абсолютного места на другое абсолютное место.

Такой глубокий мыслитель, как Лейбниц, сомневался в правомерности этих взглядов Ньютона. Но до Маха ни одному физику не приходила мысль подвергать сомнению ньютоновские догмы абсолютного времени, абсолютного пространства и абсолютного движения.

В 1871 году Мах указал на то, что наши представления о времени мы получаем «через зависимость вещей друг от друга», в наших представлениях о времени выражается «глубочайшая и всеобщая зависимость вещей». Понятие абсолютного времени есть пустое «метафизическое» понятие, «понятие-чудовище». Сходным образом отрицает он ньютоновские идеи абсолютного пространства и абсолютного движения как безнадежные идеи, не имеющие никакого физического смысла.

Гносеолог Людвиг Ланге, ученик лейпцигского психолога Вильгельма Вундта, присоединился к маховской критике и творчески развил ее в своей работе «Историческое развитие понятия движения и его возможный конечный результат». Этот труд Макс фон Лауэ считал одним из верстовых столбов на пути физической мысли от Коперника до Эйнштейна.

Критика Махом классических понятий времени, пространства и движения была важна для Эйнштейна в гносеологическом аспекте. «Несмотря на то что сегодня Мах по праву расценивается как идеалистический философ, – заметил по этому поводу Леопольд Инфельд, – не может быть сомнения, что его специальный физический анализ механики сыграл определенную роль в развитии физики, ведущем к теории относительности». Эйнштейн также неоднократно высказывал подобные мысли: так, в некрологе в 1916 году он оценил Маха как предтечу теории относительности.

Конечно, критика Ньютона Махом была только одной из предпосылок создания теории относительности. В области теоретической физики особое значение имела электродинамика Максвелла и Герца: в той форме, которую придал ей голландец Хендрик Антон Лоренц путем введения закона взаимодействия электромагнитного поля и электронов. На этом фундаменте Эйнштейн возводил здание своей теории.

В области экспериментальной физики заслуживает внимания опыт Майкельсона. Для создания теории относительности он сыграл такую же роль, как в свое время попытки построить, вечный двигатель для установления принципа сохранения энергии.

Опыт, предпринятый Майкельсоном в 1881 году в Берлине и Потсдаме и давший вполне убедительные результаты после повторения в 1887 году вместе с Морли в США, должен был служить для измерения абсолютной скорости Земли во вселенной.

Исходя из предпосылки, что существует покоящийся световой эфир, физики высказали предположение, что при движении земного шара через этот эфир должен быть заметен «эфирный ветер», подобно тому, как при быстрой езде в автомобиле заметен ветер даже лри спокойном воздухе. Рассеяние световых волн из-за эфирного ветра должно было, как полагали, показать в измеримых величинах перемену скорости света, если от наземного источника света будут посланы световые сигналы в разных направлениях. Таким образом можно было измерить оптическим путем скорость Земли относительно покоящегося эфира и тем самым одновременно относительно абсолютного пространства.

Несмотря на то что зеркальный интерферометр, гениально придуманный и с непревзойденной тщательностью и точностью построенный Майкельсоном, должен был показать даже крохотную долю действия, которое ожидалось теоретически, всякий эффект отсутствовал. Повторение эксперимента Морли и Миллером в 1904 году также дало негативный результат: не проявилось никакого признака или воздействия эфирного ветра. Скорость света в пустом пространстве оказалась при всех условиях опыта неизменной по времени. Она была независимо от направления одинакова и равна примерно 300 тыс. километров в секунду.

Исход эксперимента Майкельсона не согласовывался с господствующим представлением о световом эфире. Он очень разочаровал физиков. Но, как каждое разочарование, если только оно основательно и окончательно, он означал также шаг вперед.

Вначале пытались разобраться с опытом Майкельсона и его загадочным результатом в рамках механистической картины природы. Новые факты исследований постоянной скорости света пытались привести в соответствие со старыми теоретическими положениями. Эти попытки делал прежде всего Лоренц, в мышлении которого глубоко укоренился механистический взгляд на природу.

Лоренц примкнул к гипотезе, выдвинутой до него ирландским физиком Фитцджеральдом, который предполагал, что предметы укорачиваются в направлении своего движения соответственно их скорости в абсолютно неподвижном эфире. Благодаря этому изменению формы – как результату движения в эфире и в соответствии с массой, которая определяется через скорость, – временное различие выравнивается и тем самым устраняется действие эфирного ветра. Если дело обстоит именно так, опыт Майкельсона не мог дать никакого иного результата. Лоренц также учил вычислению по формуле притяжения тел, названному в его честь «преобразованием Лоренца».

Толкование, которое Лоренц давал своей формуле, не могло, однако, удовлетворить физиков, в особенности потому, что тем самым система, покоящаяся в эфире, являлась как бы привилегированной относительно всех других. Законы механики должны были бы произвольно быть во многом изменены, чтобы такое положение вещей – для которого не было достаточных оснований – считалось верным. Контракционная гипотеза осталась чисто механистической попыткой толкования. Она была достойна удивления, но казалась искусственной и малоубедительной.

Специальная теория относительности, как называлась теория Эйнштейна в ее первой стадии, сразу и основательно решила загадку опыта Майкельсона. Эйнштейн перевернул ход мыслей Лоренца: он возвел принцип постоянства скорости света в пустом пространстве, являвшийся у Лоренца следствием, в ранг естественного закона и поставил его как фундаментальное положение в начале всех рассуждений.

Принцип относительности, установленный Галилеем и Ньютоном для механического движения, Эйнштейн перенес из механики в электродинамику движущихся тел. При этом следовало при переходе к другой системе связей соответственно изменить и значение времени, которое у Галилея и Ньютона оставалось неизменным.

Величины времени и величины пространства, выступавшие в классической физике как самостоятельные, были теперь связаны друг с другом посредством скорости света, «сплавлены», как сказал Планк. Или, выражаясь иначе: измерения пространства и времени были объединены в теории относительности под углом зрения независимой от направления постоянной скорости света в вакууме.

Материальный световой эфир был для этого представления не только ненужным, но даже несовместимым с ним. Максвелловское толкование электромагнитного поля как особого состояния в эфире стало беспредметным. Электромагнитное поле, которое уже Фарадей рассматривал как нечто действительное, ощутимое, предметное, в эйнштейновской картине мира, лишенной эфира, окончательно получило характер объективной физической реальности, которая независима от всего вещественного.

Поле выступало наравне с телами. На это постоянно настойчиво указывал Лауэ, в последний раз в 1959 году в своем докладе «Теория познания и теория относительности».

Эти представления Эйнштейна уводили физику далеко вперед. В остальном он мог включить электромагнитную теорию света Максвелла, расширенную Лоренцом, без изменения как готовый раздел в свою теорию относительности.

Лоренц разработал также и математический аппарат: правила вычисления, делающие возможными преобразования естественных законов в тождественных системах, движущихся с равномерной скоростью. Свои уравнения, «преобразования Лоренца», выведенные из максвелловских уравнений электромагнитного поля, сам Лоренц толковал еще механистически и тем самым ошибочно: из различных замеров времени и длин правильным каждый раз будет только один; все остальные искажены эфирным ветром.

Истинный физический смысл преобразований Лоренца впервые раскрыл Эйнштейн. Он объявил равноценными все эти измерения. Каждое верно для той системы, к которой оно относится. Мнимое время преобразований Лоренца есть действительное время. Таким образом, уравнения Лоренца предстали в новом свете. Они были освобождены от шатких лесов механицизма и поставлены на твердую основу диалектики.

Исходя из факта, что абсолютную одновременность двух пространственно отдаленных друг от друга событий физически невозможно представить, так как не существует бесконечно большой скорости сигналов, Эйнштейн сделал вывод, что понятие абсолютной одновременности и выводимое из него понятие абсолютного времени не имеют физического смысла. Требование Маха исключать из физической науки «бессмысленные», то есть не проверяемые опытом, понятия сыграло при этом важную роль.

Ни один физик до Эйнштейна не придал значения гносеологическим следствиям, которые вытекают для проблемы времени из конечной величины скорости света как наибольшей скорости сигналов. То, что скорость света – величина не бесконечная, как думал еще Декарт, было известно со времен измерений датского астронома Рёмера, современника Ньютона и Гюйгенса. Лоренц, который ввел понятие «относительное время» в электродинамику, остановился на полпути, не сумев преодолеть механистические предрассудки. Только Эйнштейн существенно способствовал решению вопроса.

Теория относительности впервые за всю историю физического мышления послужила серьезным подтверждением мысли Маркса – высказанной им в 1859 году в другой связи – о времени как количественном бытии движения. Естественнонаучное и теоретико-познавательное значение эйнштейновского понимания времени состояло именно в том, что оно устранило традиционное представление об абсолютном, независимом от движущихся предметов, одинаково действительном для всех систем универсальном времени.

По теории относительности нет предметов без времени и нет времени без предметов. Во вселенной существуют лишь собственные времена различных материальных систем. Эти времена точно совпадают друг с другом только тогда, когда соответствующие системы находятся относительно друг друга в покое.

Релятивистское представление о времени привело к выводу, который для классического физического мышления был совершенно невозможен в движущихся системах время протекает медленнее, чем в тех, которые в отношении к ним находятся в покое.

Быстро движущиеся часы – безразлично, идет ли речь о механических, атомных или световых часах, – отстают, таким образом, в своем ходе от тех часов, которые по сравнению с ними покоятся. Эйнштейн в 1905 году привел в этой связи пример: часы на экваторе идут чуть медленнее, чем точно такие же часы на одном из полюсов Земли. Это явление называют релятивистским растяжением (дилатацией) времени.

Если, например, космонавт в космическом корабле сможет совершить длительное путешествие во вселенной со скоростью, близкой по величине к скорости света, то он по возвращении на Землю будет менее постаревшим, чем его оставшиеся ровесники. Его часы – и часы его жизни – шли бы медленнее, чем на Земле.

Этот «парадокс времени», называемый также парадоксом близнецов, потому что он чаще всего разъясняется на примере, в котором говорится о братьях-близнецах, поставил перед мышлением особенно высокие требования. Он годами стоял в центре споров вокруг теории относительности, был предметом многих недоразумений и поводом ко многим шуткам, подвергался ожесточенным нападкам противников.

Однако в конце 30-х годов удалось физически доказать растяжение времени путем экспериментов с возбужденными атомами водорода и позднее на элементарных частицах космического излучения. При мезонном распаде космического излучения растяжение времени особенно впечатляюще из-за огромной скорости этих частиц. Результаты измерений точно соответствуют величинам, которые Эйнштейн предсказал теоретически.

Недавно парадокс времени был вновь блистательно подтвержден путем применения определенных эффектов физики ядра, которые открыл в 1958 году Рудольф Мессбауэр, мюнхенский физик-атомщик, получивший за это Нобелевскую премию, и которые в его честь названы «эффектом Мессбауэра».

Теория относительности положила начало совершенно новому пониманию соотношения массы и скорости движения.

Механическая масса, понимаемая как инерционное сопротивление тел любому ускорению, считалась в классической физике неизменяемой во времени, постоянной. Она рассматривалась как некоторое количество, которое не может быть уменьшено или увеличено ни химическими, ни физическими воздействиями. Еще за десять лет до Эйнштейна Оствальд на собрании естествоиспытателей в Любеке указывал на этот фундаментальный тезис естествознания, не встретив ни малейших возражений Незадолго до этого Герц также разъяснил в своей «Механике» постоянство основных свойств инертной массы.

Из эйнштейновской теории относительности, однако, следует, что масса тела растет с увеличением скорости, что необходимо делать различие между массой покоящегося тела и массой движущегося. В сфере макрофизики, физики больших тел и малых скоростей, возрастание массы в результате движения лежит далеко за границей измеримого. Поэтому оно остается незаметным. Напротив, в микромире, например, при быстром движении электронов возрастание массы достигает существенной величины, если скорость частицы приближается к скорости света в свободном пространстве.

Это явление уже в 1901 году наблюдал немецкий физик-экспериментатор Кауфман при опытах с отклонением быстрых электронов. Французские исследователи пришли к тем же результатам. Учение Эйнштейна теоретически объяснило эта эмпирические результаты. В области движения электронов было, таким образом, получено первое и на многие годы единственное экспериментальное доказательство выводов из специальной теории относительности.

Одно из величайших достижений специальной теории относительности – признание того, что c, скорость света в свободном пространстве, образует верхнюю границу для всех мыслимых скоростей тел и для распространения всех физических воздействий. Никакое сложение величин скоростей не может ни достигнуть, ни превысить по величине c, это значит: никакое тело, обладающее массой покоя, не может быть приведено в движение со скоростью, равной скорости света в вакууме или даже превышающей ее Для этого требовалась бы, как это следует из релятивистской динамики, бесконечно большая сила, что физически бессмысленно.

При этом в физической картине мира c, по выражению Эйнштейна, играет роль «недостижимой граничной скорости». Физически возможным является только асимптотическое приближение к величине скорости света в свободном пространстве Тем самым был дан ответ на вопрос, который так живо интересовал Эйнштейна в Аарау. Никто никогда не может наблюдать независимое от времени волновое поле, потому что, исходя из естественных законов, никакое тело, а также никакой самый быстрый космический корабль отдаленного будущего не в состоянии устремляться за световым лучом со скоростью света.

Эйнштейн показал, что c, величина, впервые измеренная на движениях световых квантов и поэтому названная «скоростью света», обладает фундаментальным значением для всех естественных процессов: как всеобщая абсолютная естественная константа. Тем самым он обосновал новую релятивистскую механику, в которую ньютоновские законы движения входят как частные законы: они справедливы для тел, скорость движения которых мала по сравнению со скоростью света в свободном пространстве. Или, говоря иначе, формулы классической механик» выводятся из уравнений релятивистской механики, если скорость света в вакууме рассматривается как бесконечно большая.

В 1905 году в работе «Зависит ли инерция тела от его энергетического содержания» Эйнштейн сделал вывод, научных последствий и общественно-политического воздействия которого поначалу никто не мог предвидеть. Эта статья объемом всего три печатных листа содержит основные идеи учения о взаимоотношении между массой и энергией. По Эйнштейну, массу можно всегда свести к энергии, а энергию к массе. С излучением энергии связано соответствующее уменьшение массы покоя. При добавлении энергии возрастает и масса покоя. Лауэ считает справедливым, по меньшей мере для электрона, утверждение, что масса «есть не что иное, как форма энергии, которая при других обстоятельствах превращается в другие формы». Таким образом, положение о сохранении массы потеряло свою» самостоятельность; оно перешло в положение о сохранении и превращении энергии.

Диалектическая взаимосвязь массы я энергии отображена математически во всемирно известной формуле Эйнштейна: E = mc2 – энергия равна массе, умноженной на квадрат скорости света в свободном пространстве.

Эта формула открыла не замеченную до тех пор «эквивалентность» массы и энергии и дала физикам возможность выражать величину одной через другую. Для особого случая, инерции излучения внутри подвижного полого тела, еще за год до Эйнштейна австрийский физик Фридрих Газенёрль пришел к тому же результату; об инертности других или вообще всех видов энергии он, однако, не думал.

Утверждение, что Газенёрль, погибший в первой мирово» войне, открыл закон инерции энергии, является позднейшей легендой, которую распространял Ленард, не желавший признать, что этот фундаментальный закон атомной физики открыл «еврей Эйнштейн». Эта легенда косвенно была связана с его утверждением, что Рентген не был первооткрывателем рентгеновских лучей, хотя побудительные причины в данном случае были иными.

Учение об инерции энергии является одним из самых удивительных открытий естествознания. Оно есть результат чистого исследования основ науки, образец открытия, вырастающего из логики науки, а не вызванного какой-либо технической потребностью времени. При механических, тепловых и химических процессах в той мере, в которой ими технически пользовались в начале столетия, изменения энергии тел столь незначительны, что соответствующие изменения массы ускользают от наблюдения и практически не имеют значения.

В одной из лекций, прочитанных в 1956 году, Гейзенберг сказал: «За пятьдесят лет, прошедших со времени создания теории относительности, эта гипотеза об эквивалентности массы и энергии революционизировала физику, а в те времена экспериментальных доказательств этого закона было очень мало. В наши дни можно во многих экспериментах непосредственно видеть, как элементарные частицы рождаются из кинетической энергии и как такие частицы могут снова исчезнуть, превратившись в излучение. Поэтому ныне превращение энергии в массу и наоборот не представляет собой ничего необыкновенного».

Эйнштейн не считал возможным, что его уравнение станет практически применимым еще при его жизни. Но после открытия расщепления урана Ганом и Штрасманом и соответствующих исследований по физике ядра, проведенных Ферми и Жолио-Кюри, эйнштейновская формула обрела в атомной физике зловещий практико-технический смысл: как ключ к раскрепощению энергии атомного ядра и тем самым – при господствующих политических отношениях – как важнейшее теоретическое основание для производства атомных бомб.

Положение об инерции энергии порождено творческой мыслью исследователя, который всю жизнь боролся с войной и ненавидел ее, считая ее преступлением и позором для культуры. И какой глубокий трагизм в том, что первое техническое применение этого закона природы по вине социального строя было совершено во зло – он был поставлен на службу новым дьявольским методам уничтожения людей. Первое разрушительное применение формулы Эйнштейна оттеснило поначалу на задний план в сознании общественности ее значение в использовании сил атома для мира и в том числе в исследовании энергетического баланса звезд.

Теория относительности 1905 года со всеми выводами и следствиями сегодня принадлежит к экспериментально подтвержденным основам физики и почти превратилась в инженерную науку. Она имеет необычайно широкую сферу применения. Она, собственно, служит исчерпывающим толкованием физических экспериментов, пока не принимается во внимание сила тяжести. В ней содержится вся электродинамика. Она указывает путь в царство атомов. Ускорители частиц в ядерных институтах в Дубне, Женеве, Беркли и т.д. не могли бы работать и малейшую долю секунды, если бы учение Эйнштейна во всех составляющих его частях не было верным отражением действительности.

Как писал в одном из писем Макс Планк, эйнштейновская теория относительности «настолько высоко усовершенствовала и одновременно упростила строение теоретической физики, что последняя более немыслима без нее». Американские атомные бомбы 1945 года стали пробным камнем ее правоты. Они уничтожили последние сомнения и колебания многих ученых.

Известный французский физик Луи де Бройль так характеризовал методологическое значение теории относительности: «Она показала нам, что можно преодолевать кажущиеся неприступными препятствия и открывать неожиданные точки зрения, стоит только отказаться от предвзятых мнений, которые считаются справедливыми скорее в силу привычки, чем логики. Теория относительности была великолепным средством упражнять дух физиков».

Свое гениальное теоретическое открытие Эйнштейн осуществил будучи независимым ученым. Он не принадлежал ни к какому университету и в момент подготовки своей первой рукописи по теории относительности еще не имел докторской степени.

Не известно, удалось ли бы ему сохранить независимость и свободу мысли, столь необходимые для осуществления революции в физике, если бы он был тогда ассистентом какого-либо института. Сам Эйнштейн считал счастливым стечением обстоятельств то, что первые годы его творческих исканий прошли «в мирском монастыре», как он шутливо называл Патентное бюро – на такой службе, которая оставляла ему достаточно времени и сил для занятий собственными научными проблемами.

Такой личный опыт объясняет позднейшие высказывания Эйнштейна, утверждавшего, что юные теоретики, особенно математики и философы, должны работать на маяках или брандерах. Он считал, что это даст дм твердый заработок и одновременно поможет углубленным занятиям наукой, избавив их от необходимости постоянно и как можно больше публиковаться, что было характерным для обычного академического пути и располагало молодых ученых к поверхностности, если они не обладали достаточной твердостью характера.

Лишь немногие физики тотчас же поняли эпохальное значение теории относительности. К их числу принадлежал Макс Планк, который стал одним из первых и величайших покровителей молодого ученого. «Вы были одним из самых деятельных зачинателей современной физики, – сказал Эйнштейн в 1929 году в своей речи по поводу золотого докторского юбилея Планка. – Вы первый выступили в защиту теории относительности».

Планк с самого начала указывал на организующее и созидательное начало принципа относительности, признавая, что оно преобладает над разлагающим и разрушительным его действием. К числу сторонников теории относительности быстро примкнули Зоммерфельд и Лауэ В 1911 году Лауэ издал первую книгу о принципе относительности, которая внесла существенный вклад в распространение учения Эйнштейна.

Среди противников теории относительности были прежде всего физики-экспериментаторы того типа, о котором Эйнштейн позднее сказал иронически: «Все, чему они научились к 81-му году своей жизни, – это эмпирия. О чем они услышали лишь позднее, есть теория и логика».

Одним из самых непримиримых врагов теории относительности был Филипп Ленард, до конца своей жизни защищавший механистическую гипотезу эфира и даже открывший особый «проэфир». Однако исследователям масштаба и характера Рентгена или Вилли Вина переход к новому воззрению также готовил трудности и угрызения совести. Ученик Планка Макс Абрахам, один из последних представителей классической электродинамики, еще в 1920 году надеялся, что астрономические наблюдения опровергнут теорию относительности и тем самым честь «абсолютного» эфира будет восстановлена.

Примерно в это же время Рентген писал в одном из писем: «У меня все еще не укладывается в голове, что для объяснения природных явлений нужно употреблять такие совершенно абстрактные соображения и понятия». Даже Лоренцу, крупнейшему последователю специальной теории относительности, нелегко дался отказ от наглядного представления о покоящемся вещественном носителе световых волн.

В оформлении эйнштейновского принципа относительности участвовали многие математики и физики. Среди них в первую очередь должен быть назван Герман Минковский, учитель Эйнштейна в Цюрихе.

В своей работе «Основы электромагнетических процессов в движущихся телах» Минковский дал гениальной теории своего бывшего студента-прогульщика законченную математическую форму Минковскому принадлежит мысль, что пространство и время, по существу, должны рассматриваться как единство, как «союз». Три пространственные координаты связаны в единое целое с временной координатой в релятивистское пространство – время, в четырехмерный «мир».

Так же как позднее Зоммерфельд и Лауэ, Минковский в применении математических методов ушел настолько далеко от исходных представлений теории относительности, что Эйнштейн однажды, смеясь, заметил по этому поводу: «С тех пор как математики накинулись на мою теорию относительности, я ее больше сам не понимаю». Еще в 1910 году он рассматривал вклад Минковского в теорию относительности как поверхностное математическое дополнение и относился к нему, по свидетельству Борна, откровенно отрицательно. Вскоре, однако, о» переменил это мнение.

В год его величайшего открытия – 1905 – Эйнштейн получил в Цюрихском университете степень доктора философии, защитив диссертацию по молекулярной физике. Его диссертация носила название: «Новое определение размеров молекул».

Три года спустя он получил право преподавания теоретической физики в Бернском университете. В своей конкурсной работе на соискание доцентуры «Следствия из закона сохранения энергии в излучении черного тела, касательно структуры излучения» он рассматривал вопросы квантовой теории света.

Видимые успехи приват-доцента, который продолжал работать в Патентном бюро, были незначительными. В первый семестр его преподавательской деятельности в аудитории сидели четверо слушателей, двое из них были приятелями лектора. Во втором семестре явился один студент, так что объявленная лекция не состоялась. Но после назначения Эйнштейна в 1909 году профессором Цюрихского университета быстро пришло признание.

Осенью 1908 года на собрании естествоиспытателей в Кёльне Минковский изложил релятивистское учение о пространстве – времени и привлек внимание специалистов к создателю теории относительности. Сделанный Эйнштейном год спустя на собрании естествоиспытателей в Зальцбурге доклад о квантовой теории света укрепил мнение о нем коллег как о выдающемся и многостороннем ученом.

В Цюрихском университете Эйнштейн преподавал только три семестра. Затем последовало почетное приглашение на кафедру теоретической физики в Немецкий университет в Праге, где долгие годы трудился Эрнст Мах. В этом приглашении, которое исходило из круга учеников Маха, важную роль сыграло то обстоятельство, что Эйнштейна считали сторонником взглядов Маха. Он сам способствовал этому мнению, объявляя себя в своих письмах учеником и почитателем Маха.

С женой Милевой, которая прежде училась вместе с ним и была родом из Южной Словении, и двумя маленькими сыновьями Эйнштейн три семестра провел в Праге. За триста лет до него в этом городе работал Иоганн Кеплер. Здесь путем упорных расчетов он вывел, основываясь на наблюдениях Тихо Браге за Марсом, два своих первых закона движения планет и написал «Новую астрономию».

Вступительная лекция, которую Эйнштейн читал в переполненной аудитории Института естествознания, произвела на слушателей глубокое впечатление. Их привлекла простая, неакадемическая манера изложения лектора, его живой юмор. Слушатели были немало удивлены тем, что теория относительности – это, оказывается, нечто очень простое.

В Праге в распоряжении Эйнштейна был прекрасный институт с богатой библиотекой. Особенно дружеские отношения связывали его с математиком Георгом Пиком, бывшим ассистентом Эрнста Маха, позднее замученным в концлагере Терезиенштадт. В отличие от большинства профессоров, державшихся высокомерно по отношению к студентам, Эйнштейн вел себя в общении со своими слушателями просто и непринужденно. Как сообщает в своих воспоминаниях философ и математик Кольман, который тогда посещал лекции Эйнштейна, молодой профессор со студентом, задавшим ему интересный вопрос, мог часами ходить по улице из конца в конец, иногда даже под проливным дождем.

Альберт Эйнштейн много общался в писательском кругу с Францем Кафкой и Максом Бродом. Макс Брод писал в автобиографии, что основатель теории относительности меньше всего походил на «ортодоксального эйнштейнианца». Вызывала восхищение легкость, с которой он в споре, «экспериментируя, менял свою точку зрения. Ради опыта он вставал на противоположные позиции и заново рассматривал целое уже под другим углом». Казалось, что Эйнштейну даже доставляет удовольствие, продолжает Брод, «с неустанной отвагой пробовать все возможности научного рассмотрения какого-либо предмета». Он не уклонялся от многосторонности и все же оставался при этом «уверенным и мыслил творчески».

Осенью 1911 года Эйнштейн принимал участие в первом Сольвеевском конгрессе в Брюсселе, посвященном вопросам исследования атома. Вместе с Газенёрлем, который стал преемником Больцмана в Венском университете, Эйнштейн представлял теоретическую физику Австрии. Здесь встретились такие известные физики, как Мария Кюри, Ланжевен, Пуанкаре, Перрен, Резерфорд, Лоренц, Камерлинг-Оннес, Нернст, Планк, Рубенс, Вилли Вин, Эмиль Варбург, Арнольд Зоммерфельд и другие.

К этому же периоду относится посещение Эйнштейном столь уважаемого им критика ньютоновской механики, жившего в Вене. Его беседа с 75-летним физиком-философом, «гениальными исследованиями основ механики» которого он восхищался, вращалась главным образом вокруг роли «экономии мышления» и вопроса о формировании понятий в физике: в этих пунктах Эйнштейн был не совсем согласен с Махом. В какой мере он в это время склонялся к теории познания Маха и был готов поддерживать его философские устремления, ясно из того, что он вместе с Махом и другими представителями эмпириокритицизма подписал воззвание, способствовавшее возникновению Общества позитивистской философии. В числе ученых, подписавших это воззвание, были знаменитые гёттингенские математики: Феликс Клейн, Давид Гильберт и венский психиатр Зигмунд Фрейд.

Позднее Эйнштейну стала ясна ограниченность эмпиризма и он занял критическую позицию по отношению к теоретико-познавательным воззрениям Маха. В первую очередь он порицал Маха за то, что тот «неверно осветил конструктивную и спекулятивную по своему существу природу мышления, в особенности научного мышления, и вследствие этого осудил теорию именно в тех разделах, в которых конструктивно-спекулятивный характер выявляется со всей определенностью, как, например, в кинетической теории атома». Эйнштейн не видел или не признавал того, что основная философская ошибка Маха состояла в субъективном идеализме, как исчерпывающе доказал это В.И. Ленин в «Материализме и эмпириокритицизме».

Летом 1912 года Альберт Эйнштейн возвратился в Цюрих, где в Высшей технической школе была создана кафедра математической физики. Наряду с Марией Кюри его кандидатуру поддержал Анри Пуанкаре, который писал: «Господин Эйнштейн – один из оригинальнейших умов, которые я когда-либо знал; несмотря на свою молодость, он уже занимает в высшей степени почетное место среди ученых своего времени. Будущее принесет все новые и новые доказательства ценности, какую представляет собой господин Эйнштейн. Институт, сумевший привлечь его в свои стены, может быть уверен, что ему сделает честь сотрудничество с молодым ученым».

Пражский период был отмечен для Эйнштейна новым научным достижением. Исходя из своего принципа относительности, сформулированного в 1905 году, он в 1911 году в статье «О влиянии силы тяжести на распространение света» опубликовал первый вариант общей теории относительности. В этой работе уже содержался вывод, положивший начало известности Эйнштейна: световые лучи, исходящие от звезд, искривляются рядом с краем солнца, так как свет обладает инерцией и в поле тяготения солнца изменяется структура пространства.

Во время своей второй цюрихской профессуры Эйнштейн занимался разработкой математического аппарата, который был необходим для дальнейшего развития теории относительности и для построения нового, релятивистского учения о гравитации. Его большей частью приходилось создавать заново. Несмотря «а то что Эйнштейн никогда не относился к «хорошим математикам», он становится теперь также усердным и творчески мыслящим математиком.

Математика никогда не была для Эйнштейна самоцелью. В последние годы своей жизни он писал Лауэ: «Удивительна сама по себе возможность математически овладеть предметом, не зная действительного существа дела». Эйнштейна же всегда интересовало в первую очередь существо дела, содержание. «Главное все же содержание, а не математика», – сказал он одному из своих учеников в Цюрихе и добавил: «При помощи математики можно, собственно говоря, доказать все».

В выборе необходимых математических методов и в их применении Эйнштейну помогал его соученик Марсель Гросман, который в то время был профессором математики в том же учебном заведении, где преподавал Эйнштейн. Плодом их совместных трудов явилась рукопись «Набросок обобщенной теории относительности и теории гравитации». Математическая часть принадлежала Гросману, физическая – Эйнштейну. Эта работа была второй, после пражской теории, вехой на пути к общей теории относительности и учению о гравитации, которые были в основном закончены в Берлине в 1915 году.

Развитие релятивистского хода мыслей оказалось весьма утомительной, тяжелой и скучной работой. «Математические трудности, на которые наталкиваются, следуя этим мыслям, к сожалению, слишком велики и для меня», – заметил Эйнштейн в одном из писем Маху. Несколько позже, в июле 1913 года, он писал: «Этими днями Вы, вероятно, получили мою новую работу об относительности и гравитации, которая наконец-то готова после бесконечного труда и мучительных сомнений».

Подтверждением высокого авторитета, которым пользовался создатель теории относительности среди физиков, явилось избрание его в 1913 году действительным членом Берлинской Академии наук. Ему было тогда всего лишь 34 года. Он был приглашен занять место великого физико-химика, лауреата Нобелевской премии Вант-Гоффа, место, которого напрасно добивался Рентген.

Предложение о приглашении Эйнштейна исходило от Планка. «Вы решительно способствовали моему внешнему продвижению и тому, что я получил такие условия работы, которые даются лишь немногим», – говорил Эйнштейн Планку в 1929 году, вспоминая свое приглашение в Берлин. Планк лично вместе с Нернстом ездил в Цюрих, чтобы склонить Эйнштейна принять место.

В Берлине Эйнштейн мог посвятить себя исключительно своим теоретическим исследованиям. Физический институт Общества кайзера Вильгельма по поощрению наук, которым он должен был руководить, существовал тогда только на бумаге. Он был основан в 1917 году, но лишь 20 лет спустя, когда Эйнштейн уже вновь покинул Берлин, получил собственные рабочие помещения. Эйнштейну было предоставлено право читать лекции и вести семинары по избранным им самим темам, не будучи обязанным принимать участие в каких-либо учебных мероприятиях или факультетской работе.

Таким образом, ему открывалось поле деятельности, которая наилучшим образом соответствовала его научным потребностям и его личным желаниям. Это побудило его преодолеть свое политическое неприятие империалистической Германии, от которой он отвернулся еще будучи школьником, принять избрание в Прусскую Академию наук и переехать в Берлин. Жена Милева и сыновья остались в Швейцарии.

В начале апреля 1914 года Эйнштейн приступил к своей новой службе «как академический муж без каких-либо обязанностей, нечто вроде живой мумии», – писал он в характерном для него стиле одному из своих друзей.

Девятнадцать лет провел великий физик в Берлине. Он читал лекции в университете, вел семинары вместе с Максом фон Лауэ, Вильгельмом Вестфалем и другими коллегами и регулярно принимал участие в коллоквиуме, который во время учебного года проводился каждую среду в Физическом институте на Рейхстагуфер. Не в последнюю очередь благодаря участию Эйнштейна эти встречи физиков стали школой специализации и местом творческих научных споров, проходивших на таком высоком уровне, какого во время первой мировой войны и в послевоенные годы не было нигде.

Эйнштейн в свои берлинские годы меньше всего походил на «живую мумию». Первые три года, несмотря на военные события, которые отрицательно сказывались «а научной работе, были необычайно плодотворными. В 1915 году после семилетних трудов Эйнштейн закончил свою общую теорию относительности и учение о гравитации, он внес существенные дополнения в квантовую теорию и обосновал совершенно новый взгляд на строение вселенной.

Общая теория относительности, бесспорно, является гениальнейшим творением Эйнштейна. Макс Борн назвал ее «наиболее великим достижением человеческого мышления в знании природы, удивительным соединением философской глубины, физической интуиции и математического мастерства». Она является открытием, в наибольшей степени принадлежащим Эйнштейну, поскольку в отличие от специальной теории относительности общую теорию относительности не предваряли готовые элементы физического знания и не существовало также никаких конкретных теоретических предпосылок ее, кроме нескольких идей Римана и Маха. Здесь прежде всего следует упомянуть «принцип Маха», как Эйнштейн называл объяснение инертности действием масс отдаленных небесных тел: в честь исследователя, который предложил это толкование.

По убеждению Эйнштейна, австрийский физик был уже почти за полстолетия до него близок к раскрытию общей теории относительности и, вероятно, нашел бы ее, если бы в те десятилетия вопрос о значении постоянной скорости света был поставлен физиками в той же форме, как это было сделано позже. Критические взгляды Маха на ньютоновский закон инерции Эйнштейн считал доказательством того, «как близко лежала идея Маха к требованию относительности в общем смысле (относительности ускорений)».

Общая теория относительности ставит очень высокие требования к возможностям абстрагирования в геометрии и физике. Она использует особые математические методы, которые доступны только специалистам. Сам Эйнштейн должен был преодолеть здесь значительные трудности. При создании общей теории относительности он, по словам Лауэ, следовал указаниям компаса математики, который мог в известной мере обеспечить сохранение избранного направления, но был совершенно недостаточен для точного определения пути. Эйнштейн в конце концов нашел этот путь, не избежав случайных кружных и неверных дорог. В том, что он все же пошел этим путем, его величайшее достижение, не имеющее себе равных в истории физики.

Принцип относительности, справедливость которого в специальной теории относительности ограничена инерциальными системами – равномерно движущимися относительно друг друга системами, в которых действует ньютоновский закон инерции, – справедлив в общей теории относительности также для систем, движущихся с ускорением, и для вращательных движений.

Общую теорию относительности Эйнштейн рассматривал как «второй этаж» в здании своей теории. В сходном смысле Планк сравнивал переход от специальной к общей теории относительности с переходом от линейных функций ко всеобщей теории функций в математике. Общая теория относительности тем самым включает – если отвлечься от гравитации – специальную как частный случай. Она является как бы расширением и обобщением принципа относительности 1905 года.

Такое «классическое» толкование, отвечающее историческому развитию, предлагает также Макс фон Лауэ. Такие значительные физики-теоретики, как Луи де Бройль, Макс Борн, Вернер Гейзенберг и Леопольд Инфельд, разделяют его или склоняются к нему. В некоторых новых, более аксиоматически изложенных работах, особенно в тех, которые в последние годы опубликовал советский физик В.А. Фок, избранное Эйнштейном название «общая теория относительности» отвергается как не соответствующее содержанию и вводящее в заблуждение.

Фок не согласен с тем, что здесь речь идет об обобщении понятия относительности 1905 года, и расценивает теорию Эйнштейна 1915 года исключительно как геометрическую теорию гравитации. В книге «Теория пространства, времени и тяготения» Фок детально обосновывает свое толкование. Аналогичных взглядов придерживается и А.Д. Александров. Научная дискуссия по этому и другим вопросам продолжается.

По словам Лауэ, Эйнштейн искал возможность раскрыть тайны гравитационного поля на основе теории относительности. Исходя из закона тождества инертной и тяжелой массы, который знали уже Галилей и Ньютон и который экспериментально проверил венгерский физик Этвеш, Эйнштейн пришел к новой теории силы тяжести. Знаменитый мыслительный эксперимент со свободно падающим лифтом, в котором физики наблюдают поведение незакрепленных тел и при этом не замечают воздействия тяготения, помог решению проблемы.

После Фарадея и Максвелла, преобразовавших электродинамику, Эйнштейн применил идею близкодействия также к пониманию гравитации. Из его уравнений поля следует, что явления гравитации в изменяющихся во времени полях тяготения распространяются со скоростью света. Почта через два с половиной столетия после Ньютона удалось изгнать из учения о притяжении силы дальнодействия, действующие с бесконечно большой скоростью и непосредственно от тела к телу. Уже Ньютон рассматривал их с недоверием и недовольством, Гельмгольц и Герц натолкнулись на эти «подозрительные» силы, но не смогли указать никакого выхода.

В общей теории относительности Эйнштейн проложил новые пути в понимании пространства и его структуры – в согласии с идеей Римана, что соотношения масс в пространстве не остаются независимыми от физических процессов, которые в них протекают.

Гениальный немецкий математик Бернгард Риман создал в дополнение к теории Гаусса о криволинейных плоскостях неевклидову геометрию общего характера. Неевклидовой эта геометрия была постольку, поскольку она была построена без применения аксиомы Евклида о параллелях. Эта аксиома утверждает, что к одной данной прямой через точку, расположенную вне ее, можно провести одну и только одну параллельную прямую.

В римановской геометрии в отличие от геометрии Евклида сумма углов треугольника больше 180 градусов. В его «искривленных» пространствах – которые соответствуют искривленным плоскостям, но наглядно не представимы – нет прямых линий, как в «плоских» евклидовых пространствах; есть только «наиболее прямые» линии, так называемые геодезические линии. Они представляют собой кратчайшее расстояние между двумя точками в искривленном пространстве.

Эта геометрия прежде всего была математическим мыслительным допущением так же, как предшествующие неевклидовы геометрии русского ученого Лобачевского и венгра Больяи были чисто математическими построениями. До этого Гаусс развивал сходные геометрические представления, но не опубликовал их из боязни «дразнить гусей». Одновременно с Риманом и независимо от него Гельмгольц тоже придумал неевклидову геометрию.

В связи с принципом Маха необычайно гибкая геометрия Римана приобрела отныне в общей теории относительности и учении о гравитации непосредственный физический смысл. Эйнштейн открыл новую эру мировой геометрии, указав на то, что структура пространства – времени, четырехмерное единство пространства и времени, полностью зависит от распределения масс, и гравитационное поле «полностью определяется через массы тел».

Планетные орбиты нашей солнечной системы выглядят благодаря этому истолкованию как следствие искривления пространства, обусловленного массой Солнца. Они являются геодезическими линиями, по которым планеты движутся благодаря присущей им инерции. Законы тяжести были тем самым сведены к геометрии Римана. Закон гравитации стал особым случаем принципа инерции.

Геометрическая теория гравитации Эйнштейна в первом приближении включает в себя гравитационное учение Ньютона. Она завершила классическую физику. Две большие, до сих пор лишь внешне связанные области, гравитация и механика, составили благодаря ей единое целое.

Эйнштейн верно понял, что пробелы, которые выявились в классической механике, могут быть заполнены только путем создания нового учения о гравитации. Поэтому он искал теорию, в фундамент которой был бы встроен закон гравитации, в ньютоновской механике он был почти что инородным телом. С созданием новой теории гравитации Эйнштейн сделал и первый большой шаг к геометризации физики.

Проверка эйнштейновской теории гравитации в лаборатории была в ближайшее время невозможна даже в ограниченном объеме. Поле тяготения по способности к изменению является самым слабым из известных физических полей, и еще не создано технических устройств, искусственно испускающих гравитационные лучи. Поэтому Эйнштейн назвал три астрономических явления, лежащих на границе измеримого, которые позволяли проверить правомерность новой теории.

Первым эффектом является так называемое смещение Меркурия в перигелии. Астрономам уже давно было известно, что перигелий, ближайший к Солнцу пункт на эллиптической орбите планеты Меркурий, смещается на протяжении одного столетия примерно на сорок три дуговые секунды больше, чем это допустимо ньютоновским законом притяжения масс. Выдвигались различные гипотезы для объяснения этого загадочного превышения. Из эйнштейновской теории гравитации следовала наблюдаемая величина без каких-либо допущений. Это с самого начала стало аргументом в пользу новой теории.

Вторым эффектом является искривление световых лучей звезд в поле тяготения солнца. Это было особенно смелое предположение, противоречившее всем фактам и привычному образу мыслей. Ни один физик до Эйнштейна даже и во сне не пытался исходить в своих расчетах из того, что свет в свободном пространстве распространяется иначе, чем прямолинейно.

Уже в 1911 году в Праге Эйнштейн теоретически вывел искривление лучей из релятивистского положения об инертности энергии и «принципа эквивалентности». Он, однако, получил слишком малую величину, так как все еще исходил из классических представлений. Только в конце 1915 года в Берлине он нашел правильную величину в 1,7 дуговой секунды, которая четыре года спустя была в пределах возможностей измерения подтверждена английской экспедицией по наблюдению солнечного затмения под руководством астрофизика Эддингтона.

Подтверждение столь невероятного физического предположения практикой астрофотографии и астрономического вычисления произвело на мир специалистов большое впечатление и возбудило невиданный интерес. Оно означало триумф теоретического естествознания и превратилось в мировую сенсацию, которая едва ли не превзошла открытие спутников Юпитера Галилеем и открытие Х-лучей Рентгеном.

Третьим эффектом для проверки новой теории гравитации является релятивистское красное смещение. Оно основывается на том, что атомы в сильном поле тяготения испускают свет, спектральные линии которого показывают сравнительно большую длину волн, то есть смещены в длинноволновую, красную сторону спектра. Сильное гравитационное воздействие уменьшает число колебаний лучей света, и в соответствии с этим увеличивается длина волны.

У солнца и звезд с очень большой плотностью, «белых карликов», астрофизики смогли установить этот эффект спектроскопически; однако из-за различных трудностей наблюдения и измерения найденные величины не вполне соответствовали требованиям теории и не всегда совпадали друг с другом. Несмотря на то, что Эйнштейн неоднократно подчеркивал, что главное значение общей теории относительности состоит не в подтверждении мелкими эффектами, но в упрощении теоретических основ всей физики, которыми они обусловливаются, все же приятно, что вскоре и релятивистское красное смещение было доказано количественно безупречно.

С помощью эффекта Мессбауэра, который был важен уже для парадокса времени специальной теории относительности, в 1960 году двум американским физикам удалось подтвердить предсказанную Эйнштейном величину релятивистского красного смещения в поле тяготения Земли. Используя башню с 22-метровым вертикальным испытательным штреком, они смогли по смещению частоты колебаний гамма-квантов установить величину релятивистского эффекта с величайшей точностью. Тем самым общая теория относительности блестяще выдержала и свою третью проверку.

Теория относительности и гравитации не только низвела, по словам Эйнштейна, понятия пространства и времени с «Олимпа априорности» и привела их в «пригодное к употреблению состояние», она также доказала истинность диалектического понимания взаимодействия формы и содержания в масштабах всего мира. Движущаяся материя, тела и поля как содержание определяют структуру пространства – времени, которая оказывает обратное воздействие на тела и поля как форма.

Общая теория относительности физически подтвердила диалектико-материалистический тезис о том, что пространство и время есть «формы существования материи». Если ранее придерживались взгляда – как разъяснял Эйнштейн некоему репортеру основную мысль своего учения, – что пространство и время останутся, если из вселенной удалить все вещи, то теперь известно, что тогда больше не могло бы существовать также ни пространства, ни времени. Так Эйнштейн простейшим образом разъяснил диалектико-материалистическое положение о неразрывной взаимозависимости материи, движения, пространства и времени.

Уже через год после завершения теории гравитации и почти одновременно со своей общедоступной книгой «О специальной и общей теории относительности», своей первой опубликованной книгой, Эйнштейн предложил новую теоретическую работу, которая также имела далеко идущие последствия. На основе римановской геометрии я принципа Маха он развил мысль о неограниченной, однако пространственно-конечной, неевклидовой вселенной. В ней луч света, идущий по прямой линии через миллиарды лет, возвращается в свой исходный пункт. Общая теория относительности стала здесь как бы дорожным знаком на пути в космос.

Описанная Эйнштейном в 1917 году первая модель замкнутой вселенной была неудовлетворительной по форме. Однако ее основная мысль оставалась в силе и привела вскоре к целому набору релятивистских моделей вселенной.

Одним из первых, кто ознакомился с космологическими взглядами Эйнштейна и творчески их продолжил, был выдающийся советский математик Александр Фридман, к сожалению, умерший слишком рано. На основе эйнштейновских уравнений поля он в 1922 году пришел к идее замкнутой вселенной с растущим во времени радиусом искривления. Эйнштейн расценил результат Фридмана как «верный и вносящий ясность».

В настоящее время многочисленные физики-теоретики и астрономы в принципе склоняются к точке зрения Эйнштейна с учетом изменений ее первоначальной формулировки, Эрвин Шрёдингер в 1960 году в своей последней публикации также говорил о «вероятно, замкнутой вселенной». Проблема расширяющейся вселенной, которая впервые была поднята в 1928 году калифорнийским астрономом Хабблом на основе его наблюдений спиральных туманностей, тесно связана с космологией Эйнштейна и Фридмана.

Наиболее точно значение космологии Эйнштейна охарактеризовал Макс Борн в опубликованном в 1955 году докладе «Физика и относительность». О гипотезе замкнутой вселенной Борн сказал: «Это предположение о конечном, но неограниченном пространстве является одной из самых великих идей о природе космоса, которые когда-либо высказывались. Оно разъяснило загадку, почему система звезд с течением времени не рассеялась и не разредилась, что произошло бы, если бы пространство было бесконечным; это придало физический смысл принципу Маха, который постулировал, что закон инерции должен рассматриваться не как свойство пустого пространства, а как эффект всей системы звезд, и это открыло путь к пониманию того факта, что эта звездная система расширяется».

Пространственно замкнутый космос не является необходимым выводом из уравнений поля теории гравитации; тем не менее многие физики и философы считают его наилучшим их решением. К числу сторонников этой гипотезы принадлежал и Макс Лауэ. Сам Эйнштейн на вопрос, почему он среди возможных решений своих уравнений поля избрал конечное пространство, вынужден был ответить: «Я себя лучше чувствую в закрытом пространстве». Вопрос о том, насколько правомерно рассматривать вселенную как некий род сферического пространства с изменяющейся кривизной и конечным пространственным содержанием, сегодня еще не решен, и не ясно, можно ли на этот вопрос вообще ответить однозначно.

Представление о замкнутой вселенной является образцом диалектики. Оно «отрицает» представление о бесконечной вселенной, которое было впервые выдвинуто Николаем Кузанским, а после него Джордано Бруно и которое начиная с XVII столетия царило в научном и обыденном сознании людей; оно воскрешает учение аристотелевской натурфилософии о пространственно конечном мире на уровне науки XX столетия: прекрасный и наглядный пример действительности основного диалектического закона, который со времен Гегеля известен как закон «отрицания отрицания».

Эти грандиозные результаты исследований Эйнштейн получил в первые годы мировой войны, которая началась через несколько месяцев после его переезда в столицу Германии Массовый психоз в связи с мобилизацией, принявший среди немецких ученых и художников особенно постыдные формы, и начало военных действий выявили со всей определенностью отношение физика к войне и миру.

С ранней юности Альберт Эйнштейн был врагом солдафонства. Во время марокканского кризиса 1911 года, который был вызван авантюристическими действиями немецких милитаристов, он в разговорах с Арнольдом Зоммерфельдом и Вальтером Фридрихом в Мюнхене презрительно отзывался о немецких поджигателях войны.

Когда разразилась мировая война, он проявил себя как решительный противник милитаризма и его преступлений: редкое исключение среди немецких профессоров, которые в большинстве своем были подвержены национальному фанатизму.

В октябре 1914 года известный ученый отказался подписать пресловутое, полное ненависти к народам и националистической заносчивости воззвание немецких интеллигентов. Вместе с двумя другими берлинскими профессорами, физиологом Николаи и астрономом Фёрстером, он попытался выдвинуть своего рода антивоззвание «Призыв к европейцам». Его подписали лишь четверо ученых.

Еще в ноябре 1914 года Эйнштейн одним из первых вступил в «Союз Нового Отечества», объединение прогрессивно настроенных левых буржуазных интеллигентов, которые выступали за скорейшее прекращение бойни народов и заключение мира без территориальных претензий.

Карл Либкнехт и Роза Люксембург были близки к их устремлениям и поддержали их.

В своих письмах физику Паулю Эренфесту в Голландию Эйнштейн летом 1914 года в резких выражениях бичевал безумие войны. Ромену Роллану, с которым он встретился в 1915 году в Швейцарии и вел откровенные беседы о политике, он писал, что ученые воюющих стран ведут себя так, словно им в августе 1914 года ампутировали головной мозг. В Лейдене в 1917 году он встречался с пацифистами других стран.

В Берлине Эйнштейн также участвовал во встречах влиятельных лиц, которые пытались оказать давление на немецкое военное руководство с тем, чтобы достичь прекращения военных действий или по меньшей мере предотвратить расширение войны. Макс Борн, который по инициативе Эйнштейна принимал участие в нескольких таких заседаниях, сообщает, что Эйнштейн часто говорил там «спокойно и ясно, как будто бы речь шла о теоретической физике».

Альберт Эйнштейн, так же как решительный противник войны и непримиримый критик буржуазной культуры Карл Краус, осуждал и презирал половинчатую мораль, особенно громогласно провозглашавшуюся представителями тех общественных слоев и классов, для которых массовое убийство на «поле чести» было доходным делом.

Письма и другие документы свидетельствуют о том, с какой радостью в ноябре 1918 года великий физик приветствовал военный и политический крах вильгельмовской империи. Лишь теперь он начал чувствовать себя в Берлине действительно хорошо, писал он 11 ноября 1918 года своей матери в Швейцарию. С известным удовлетворением он добавляет, что его коллеги по Академии видят в нем «заядлого социалиста».

Вместе с другими радикальными буржуазными демократами Эйнштейн в середине ноября 1918 года подписал призыв к созданию Германской демократической партии. Он был уже с 1917 года в дружеских отношениях с ее наиболее знаменитым членом, позднее министром иностранных дел, Вальтером Ратенау. Эйнштейн был, однако, гораздо более левым, чем другие представители демократической буржуазии в Германии. Стремясь способствовать устранению пропасти между работниками умственного и физического труда и установлению действительной демократии, он посещал в бурные ноябрьские дни в Берлине рабочие собрания и даже принимал участие в дискуссиях, хотя был менее всего политическим трибуном.

По своим убеждениям Эйнштейн был близок к Независимой социал-демократической партии Германии. Многие, и не только противники, считали его членом этой партии. Это не соответствовало действительности, но и тогда, и позднее он охотно, с нескрываемой гордостью называл себя «независимым социалистом». О том, что во время выборов в рейхстаг, в последние годы Веймарской республики в доме Эйнштейна голосовали за социал-демократов, свидетельствует высказывание его жены Эльзы Эйнштейн.

Октябрьскую революцию ученый воспринял с самого начала как всемирно-историческое событие. Он отдавал ей должное как великой попытке добиться на одной шестой части Земли победы учения Маркса об обществе, с которым он был согласен всем сердцем, и тем самым устранить вековую социальную несправедливость. В Ленине Эйнштейн уважал человека, все свои силы при полнейшем самопожертвовании отдавшего делу осуществления социальной справедливости. Он не считал целесообразными его методы, но придерживался убеждения, что такие люди, как Ленин, являются «хранителями и обновителями совести человечества».

Эйнштейн узнавал о революционных процессах, происходящих в молодой советской стране, только по их отражению в кривом зеркале буржуазной прессы и из антисоветских публикаций русских эмигрантов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что он не понимал и не одобрял определенных методов осуществления господства рабочего класса. Он также не мог до конца освободиться от влияния своего происхождения и окружения. Он оставался «типичным социалистом на уровне эмоций», как сказал один из друзей его юности. Эйнштейн был радикальным демократом, примыкавшим к крайне левому крылу буржуазии, с нескрываемыми, но небезграничными «красными» симпатиями.

Однако в некоторых существенных политических вопросах великий гуманист безоговорочно соглашался с воззрениями марксистского рабочего движения и его партии. Это касалось борьбы против фашизма, милитаризма и разбойничьей войны, против национализма и расовой дискриминации, против национального и социального угнетения. «Угнетение и эксплуатация – отвратительнейшие явления во всех сферах человеческих отношений», – писал Эйнштейн. Создание мира без нужды, страха и войны он считал высшей целью всех политических устремлений.

Из-за своей антимилитаристской позиции и демократически-космополитических настроений Эйнштейн вызывал подозрение и ненависть националистических и антисемитских кругов Германии. Используя «шумиху вокруг относительности», они подвергали самым оскорбительным нападкам научную и человеческую честь исследователя. В Берлине образовалось «антирелятивистское теоретическое общество с ограниченной ответственностью», как иронически писал Эйнштейн. Его настоящими заправилами были физики-экспериментаторы Ленард и Штарк, которые, однако, сами не выступали на сцене, а действовали через своих менее известных коллег.

Под вывеской «Общество немецких естествоиспытателей для поощрения чистой науки» в августе 1920 года в зале Берлинской филармонии антиэйнштейновскай лига организовала большой митинг против теории относительности, на который был приглашен и Эйнштейн. Из своей ложи он терпеливо, с сострадательной улыбкой слушал бессмыслицу, которую преподносили с трибуны по поводу его теории. Антисемитская подоплека этого мероприятия стала ясна, когда в конце один из молодых участников выкрикнул в сторону Эйнштейна: «Этому паршивому еврею надо бы разорвать глотку!»

Это не было случайным инцидентом. В одном берлинском антисемитском листке ярость реакции вылилась в публичное требование физического уничтожения Эйнштейна. Подобно тому как незадолго до этого листовки и плакаты подстрекали: «Убейте Либкнехта!», теперь националистическая клика выдвинула в своей прессе подлый лозунг «Убейте Эйнштейна!» Истинное лицо веймарской «демократии» характеризует то, что не нашлось судей, которые потребовали бы наказания за столь открытое подстрекательство к убийству.

После гнусного покушения на Ратенау Эйнштейн решил временно оставить свои лекции в университете и создать видимость отъезда, чтобы избежать подобной же участи. В середине июля 1922 года он писал своему другу Соловину: «Здесь смутные времена после ужасного убийства Ратенау. Поскольку меня тоже все время предостерегали, я прервал свои лекции и официально отсутствую, но в действительности все же здесь. Антисемитизм очень силен».

Если теперь Эйнштейн всем своим авторитетом поддерживал сионистское движение, с которым он впервые столкнулся в Праге и от участия в котором тогда, однако, уклонился, то это было его ответом на ненависть к евреям в Германии, которая была в таких позорных и угрожающих формах направлена и против него. Это был не единственно возможный ответ и определенно не лучший, но он, очевидно, не видел никакого другого пути.

Политической роли, которую в те годы играло мировое сионистское движение в системе империалистической политики силы Великобритании, направленной против арабских народов, он не видел, или она отступила для него на второй план, как и тот факт, что сионизм является одной из форм буржуазного национализма. Он поддерживал сионистские устремления, потому что считал их гуманным предприятием и видел в сионизме доброе и справедливое дело. Последующего его развития Эйнштейн не мог предвидеть.

Национализм в любых его проявлениях был, в сущности, глубоко чужд ученому. В письме к Лауэ в январе 1951 года Эйнштейн писал: «Искажение истории науки на национальной почве – старый трюк, с помощью которого почтенные нации набивают себе цену (равно как и в политической истории). Раз мы, евреи, теперь тоже имеем государство, то, собственно, пора и нам поупражняться в этом искусстве».

Эйнштейн решительно выступал против фашистского варварства в Болгарии, против изгнания Георгия Димитрова из его отечества. В том же году он стал одним из первых членов «Общества друзей новой России», целью которого был культурный обмен между Германией и Советским Союзом. Фотодокументы тех лет запечатлели Эйнштейна на заседаниях: в самых первых рядах или за столом президиума. Его коллега физик Вильгельм Вестфаль, прогрессивный биолог Юлиус Шаксель и такие деятели культуры, как Томас Манн, Макс Пехштейн и Эрнст Ровольт, также принадлежали к числу активных участников этого объединения, которое за десятилетие своего существования добилось значительных успехов в развитии германо-советских научных и культурных связей.

Эйнштейн занимал ведущее место в «Немецкой лиге прав человека», организации, которая возникла после войны из «Союза Нового Отечества» и ставила своей целью содействовать взаимопониманию между немецким и французским народами. В 1922 году на митинге в здании рейхстага он произнес примечательную речь. Для нее характерна горькая фраза: «Людей подводит память истории». Позднее он повторил эту мысль: «Способность людей извлекать уроки из истории поразительно мала». И здесь у Эйнштейна вновь обнаруживаются точки соприкосновения с Карлом Краусом, который в первую мировую войну написал отчаянные слова: «На душе не остается шрамов. Человечеству пуля в одно ухо влетает, из другого вылетает».

С живым участием следил великий гуманист за построением социализма в Советской стране. Советскому народному комиссару Луначарскому, с которым он встретился в 20-е годы на заседании «Общества друзей новой России» в Берлине, он сказал, что рассматривает глубокие общественные изменения в Советском Союзе как бы глазами физика: как эксперимент колоссального масштаба, который должен быть проведен в чрезвычайно неблагоприятных условиях: если он удастся, это станет неопровержимым доказательством правильности теоретических предпосылок, которыми руководствовались.

Как явствует из других высказываний Эйнштейна, он открыто разделял мнение прославленного норвежского полярного исследователя, лауреата Нобелевской премии мира Фритьофа Нансена, который в 1923 году писал в книге «Россия и мир», что он считает возможным, что духовное обновление Европы будет исходить из России.

Из всех великих естествоиспытателей Германии Эйнштейн был наиболее близок делу рабочего класса. Особое уважение, оказываемое ему социалистами и коммунистами, проявилось в том, что созданная по инициативе Коммунистической партии Германии марксистская рабочая школа, сокращенно МАШ, пригласила его для чтения лекций. В старом школьном здании в северной части Берлина знаменитый физик излагал рабочим и служащим свою теорию относительности и свободно отвечал на все обращенные к нему вопросы, в том числе и на те, которые касались философии и политики.

С начала 20-х годов ученый снова отправляется в поездку по разным странам. Кроме Голландии, где в Лейдене он был удостоен звания почетного профессора, целью его путешествия были Соединенные Штаты Америки, Англия, Франция, Япония, Китай, Палестина, Испания и Южная Америка. Эйнштейн отправлялся за границу не только как физик, объясняющий свои теории, но и, по его собственным словам, как «посланец мира».

Он хотел своими выступлениями способствовать взаимопониманию народов.

В качестве посланника лучшей части Германии Эйнштейн помог восстановить авторитет немецкой науки, который столь низко пал по вине националистически настроенных профессоров и их сторонников в 1914 году. Как и Александр фон Гумбольдт за сто лет до этого, Альберт Эйнштейн благодаря свойственному ему обаянию способствовал мировому признанию гуманистической немецкой науки.

После фундаментальных публикаций по общей теории относительности и учению о гравитации его исследовательская работа продвигалась также успешно. В 1917 году Эйнштейн существенно обновил квантовую теорию своей производной от закона излучения Планка. Как уже отмечалось, на это гениальное исследование опирается метод, который приобрел величайшее значение для научно-технического прогресса нашего времени: лазерная техника, практическая разработка которой началась только несколько лет назад. Эйнштейн в теории на четыре десятилетия опередил технические требования, как это было и при открытии энергии атома.

Весной 1919 года ученый женился во второй раз. Его первый брак был незадолго до этого расторгнут в Швейцарии. Фрау Эльза, его овдовевшая кузина, стала для него заботливой спутницей жизни. Ему, однако, была чужда ее постоянная потребность самоутверждения и претили ее попытки использовать для этой цели его мировую славу.

А.Ф. Иоффе в своей книге воспоминаний описывает, как Эйнштейн однажды в Берлине целый час сидел с ним на скамейке вблизи от своего дома, стремясь избежать встречи с посетителем, которого его жена пригласила помимо его воли. Только после того как «опасность» миновала, Эйнштейн вернулся со своим русским коллегой в рабочий кабинет, где они затем далеко за полночь обсуждали вопросы физики кристаллов.

В последние годы пребывания в Берлине исследователь чувствовал себя лучше всего на вилле Капут у Темплинского озера возле Потсдама. Там в 1929 году он построил себе дом на лесистом склоне. Он отдыхал во время одиноких прогулок и много ходил под парусом на яхте, иногда с друзьями, которые приезжали из Берлина: с Эрвином Шрёдингером, Максом фон Лауэ и другими. Он часто ездил оттуда в астрофизическую обсерваторию на Телеграфенберг в Потсдам, где для исследования физики солнца был построен башенный телескоп, который приобрел всемирную известность как «башня Эйнштейна». Вечерами из окна его комнаты слышались звуки скрипки.

Во время пребывания Эйнштейна в Калифорнии в Технологическом институте в Пасадене, куда его неоднократно приглашали для чтения курса лекций, в Германии была установлена фашистская диктатура. Он уже давно предвидел роковое развитие политических событий и не был поэтому особенно удивлен. Эйнштейн решительно выступал против притязаний германского империализма, который окольными путями отвоевывал позиции, потерянные в первую мировую войну. Он выступал против фашистского лозунга о «народе без пространства» и считал, что лучше разделить крупные земельные владения в Германии и интенсивнее обрабатывать почву, чем вновь вступать на старый ложный путь колониализма.

Вместе с другими антифашистами, такими, как Генрих Манн, Арнольд Цвейг, Эрнст Толлер и Кэте Кольвиц, Эйнштейн призывал к созданию единого политического фронта против фашистской угрозы. Осенью 1932 года он вместе со своим французским коллегой и другом Полем Ланжевеном предпринял попытку объединить всех противников войны в среде ученых для борьбы против милитаризма и фашизма.

Когда стали поступать первые сообщения о насилиях, которые банды СА после пожара рейхстага учиняли над коммунистами, социалистами и демократами, Эйнштейн публично заявил в Нью-Йорке, что он, пока у него есть выбор, не хочет жить в стране, где не уважаются основы политической свободы и равенства граждан перед законом. По возвращении в Европу он сообщил Прусской Академии наук, что считает обусловленную его положением зависимость от прусского правительства при изменившихся обстоятельствах невыносимой и поэтому слагает с себя служебные обязанности.

Этим шагом Эйнштейн предварил свое исключение, которое иначе было бы осуществлено нацистским министром просвещения посредством дисциплинарной процедуры. Он никогда больше не вступит на землю, где родился. Драматические события, разыгравшиеся вокруг исключения всемирно известного ученого из Берлинской Академии были в 1963 году подробно изложены на основе архивных материалов в нашей книге «Альберт Эйнштейн. Жизнь во имя истины, гуманизма и мира».

Некоторое время исследователь был гостем бельгийской королевской четы в курортном месте возле Остенде. Он также непродолжительное время находился в Англии, где прочел несколько докладов. Осенью 1933 года он отправляется в Принстон, штат Нью-Джерси в США. В этом маленьком университетском городе юго-западнее Нью-Йорка он получил в недавно организованном Институте высших исследований должность, аналогичную той, которую он занимал в Берлинской Академии: профессор-исследователь без каких-либо обязательств по чтению лекций и других педагогических нагрузок.

Последние десятилетия творческой жизни Эйнштейна были посвящены упорно возобновляемым и вновь и вновь проваливающимся попыткам создать «единую теорию поля». Его системы формул должны были дать математическое описание явлений электромагнитного и гравитационного полей, внутренняя взаимозависимость которых еще не была выявлена, а также, исходя из этого, охватить и другие физические поля. Эйнштейн хотел создать всеобщую физику поля, которая могла бы служить основанием для всей физики.

Сам Эйнштейн был уверен в правильности решения, к которому он пришел, наконец, в 1950 году в результате упорных усилий. Однако большинство физиков не присоединились к этому мнению, считая его отчаянные попытки методически неверными и, кроме того, преждевременными из-за отсутствия достаточных эмпирических данных.

Так знаменитый ученый в последние годы жизни оказался в науке в одиночестве. Уже в 1939 году в письме Эрвину Шрёдингеру он замечает, что его точка зрения послужила причиной его глубокого одиночества. Это справедливо и в том, что касается его отношения к статистическому изложению квантовых явлений, к копенгагенскому толкованию квантовой теории.

С конца 20-х годов между Альбертом Эйнштейном и сторонниками квантовой механики существовали значительные различия в понимании основных теоретико-познавательных вопросов физики.

Эйнштейн искренне восхищался достижениями молодых теоретиков квантовой физики, возглавляемых Бором и Борном, и не сомневался в глубокой истинности содержания их воззрений. Он также никогда не отрицал того, что квантовая механика представляет собою значительный, «в известном смысле даже окончательный прогресс физического познания». Но он не мог смириться и с тем, что в микромире закономерности выступают в такой форме, которая принципиально отличается от исследованных до сих пор классических форм.

Статистическую закономерность и статистическую причинность, выдвинутые представителями квантовой механики, Эйнштейн не рассматривал как самостоятельные, законченные теории Необходимость принятия статистических законов, он считал преходящим явлением, временной, вынужденной мерой, поскольку «мы не достигли полного описания существа дела» и пребываем в «младенческом состоянии», как говорится в письмах к Эрвину Шрёдингеру. Спустя четверть века, незадолго до своей смерти, в письме к Лауэ он заметил: «Если моя долгая жизнь, полная размышлений, чему-то научила меня, так это тому, что мы гораздо дальше от глубокого проникновения в сущность элементарных процессов, чем полагает большинство наших современников».

Максу Борну как главному представителю статистической квантовой механики, заложившему основы нового образа мышления в физике, Эйнштейн ставил в упрек веру в «бога, играющего в кости». Не соглашался он также и с Бором и Гейзенбергом. В мае 1928 года он писал Шрёдингеру: «Философия успокоения Гейзенберга – Бора – или религия? – так тонко придумана, что предоставляет верующему до поры до времени мягкую подушку, с которой не так легко спугнуть его. Пусть спит»

За полгода до этого, осенью 1927 года на Сольвеевском конгрессе между Бором и Эйнштейном произошел острый спор о толковании квантовой теории. Своими доказательствами Эйнштейн не убедил ни Бора, ни более молодое поколение физиков. Подобное повторилось на Сольвеевском конгрессе 1930 года, на котором расхождения с Эйнштейном, по словам Бора, приняли драматический оборот.

С тех пор Эйнштейн с глубоким недоверием следил за работами копенгагенской школы. Он верно подметил, что многие идеи приверженцев квантовой механики выступали в сомнительном философском облачении. Он справедливо порицал «преувеличенно позитивистско-субъективистскую точку зрения», когда требование понимания природы как объективной реальности объявляется устаревшим предрассудком и «при этом нужда квантовых теоретиков превращается в добродетель». Но он не видел, что понятие реальности с открытием соотношения неопределенностей действительно изменилось и не может быть более философски обосновано средствами старого, по существу метафизического, материализма.

Тем не менее, заслугой Эйнштейна остается то, что, рассматривая вопросы квантовой механики, он акцентировал определенные непреходящие положения философского материализма. Так он писал: «Вера в независимый от воспринимающего субъекта внешний мир лежит в основе всего естествознания». Или: «Естествознание исследует отношения, которые существуют независимо от исследователя». Или: «Понятия физики относятся к реальному внешнему миру». Эти фразы, напоминающие аналогичные высказывания Планка, – чистый материализм.

О «философствующих физиках», которые «чересчур осторожничают с реальностью», он в апреле 1950 года заметил в письме к Лауэ: «Мне интересно было бы знать также, когда теоретики снова согласятся с тем, что необходимо воспринимать сущность вещей как нечто существующее независимо от их восприятия» Шрёдингеру он писал в том же году: «Ты единственный (рядом с Лауэ) из современных физиков, кто понимает, что нельзя обходить вопрос о реальности действительности, если оставаться честным. Большинство не дают себе отчета, что за рискованную игру они ведут с реальностью – реальность как нечто независимое от констатации».

Физика была для Эйнштейна «описанием действительности», а не «описанием того, что просто воображается», как он заметил Вольфгангу Паули. Четырехмерное направляющее поле теории относительности означало для него, как утверждает Лауэ, не математическое изобретение, а реальность, лежащую в основе всех физических процессов. В этом вопросе творец теории относительности был сознательным и решительным сторонником материалистической философии.

Однако в других направлениях в мышлении Эйнштейна было немало идеалистических черт, которые перемежались подчас с его основной материалистической позицией. В молодости он испытал сильное влияние субъективно-идеалистических представлений Юма, Маха и Пуанкаре. Позднее он склонялся более к объективно-идеалистическим воззрениям в духе Лейбница и Платона, к идее «предустановленной гармонии» и, подобно греческим философам-идеалистам, считал возможным постижение действительности через «чистое мышление».

Эйнштейн сознавал, что в его мировоззрении перемешались различные, порой противоречащие друг другу философские направления. Однако он не считал это недостатком.

В научной автобиографии, написанной им в преддверии своего 70-летия, он утверждает, что естествоиспытатель не имеет права полностью примыкать ни к одной из существующих философских систем; это может послужить ему помехой при создании собственной системы понятий. Поэтому естествоиспытатель должен неуклонно противостоять специалисту-философу как «беззастенчивый оппортунист»: «как реалист, тогда, когда он изображает мир не зависящим от акта восприятия; как идеалист, когда он рассматривает понятия и теории как свободные изобретения человеческого сознания (не выведенные логически из эмпирических данных); как позитивист тогда, когда он рассматривает свои понятия и теории обоснованными лишь в той мере, в какой они доставляют логическое изображение отношений между чувственными переживаниями». Он может быть даже платоником или пифагорейцем, «когда он рассматривает точку зрения логической простоты как неотъемлемый и действенный инструмент своего исследования».

Значение философии для естествознания Эйнштейн никогда не подвергал сомнению. Он всегда настойчиво указывал на существующее между ними взаимодействие. Естествознание без теории познания, было бы, по его мнению – если вообще мыслимо что-либо подобное, – «примитивным и беспорядочным». Поскольку, однако, основной вопрос всей философии, вопрос об отношении мышления и бытия, он не знал или не хотел признавать в такой форме, он был не в состоянии определить свое место в путанице философских направлений. Слова Ленина о Гельмгольце справедливы и по отношению к Эйнштейну, причем в еще большей мере: он был одной из крупнейших величин в естествознании, но, как подавляющее большинство буржуазных естествоиспытателей, непоследователен в своих философских воззрениях. Иоффе из бесед с Эйнштейном вынес впечатление, что в мировоззрении творца теории относительности сочетались материализм и махизм.

В своих социально-философских воззрениях Эйнштейн находился под влиянием Шопенгауэра, которого высоко ценил как своеобразного мыслителя и блестящего писателя и «чудесные произведения» которого он охотно читал. Как и Шопенгауэр, Эйнштейн придерживался мнения, что бегство от повседневности с ее грубостью и пустотой является одним из самых сильных мотивов, которые приводят к искусству и науке. И хотя он, безусловно, не принадлежал к числу сторонников метафизической системы Шопенгауэра, он разделял взгляд Шопенгауэра о «несвободе человеческой мысли».

Религиозные высказывания Эйнштейна, которые особенно часто встречаются в некоторых работах 30-х годов, нередко истолковывались неверно.

Как следует из его письма к Соловину, под религией Эйнштейн понимал веру в разумность реальности и доступность ее в известной степени человеческому сознанию. «Там, где отсутствует это чувство, наука вырождается в бесплодную эмпирию, – писал он и тут же добавлял: – Какого черта мне беспокоиться, что попы наживают капитал, играя на этом чувстве. Здесь ничем не поможешь».

Понятие религии Эйнштейн рассматривал аналогично Планку. Однако в отличие от Планка он вполне определенно и постоянно ссылался на Спинозу: «Я верю в спинозистского бога, который открывает себя в гармонии бытия, а не в того бога, который занимается судьбами и делами людей». Так гласил его ответ на вопрос американского раввина, верит ли он в бога. В одном из писем последних лет мы читаем: «Спинозистское представление мне было всегда близко, и я всегда восхищался этим человеком и его учением».

Еще резче, чем Планк, выступал Эйнштейн против принятой веры в персонифицированного бога. Он считал эту догму безнравственной, ибо она была «источником страха и надежд», из которого священнослужители черпали в прошлом свою непомерную силу. Иудейской религии он также ставил в вину сомнительную и бесславную попытку основать моральный закон на страхе. Он был врагом «попов» и противником клерикализма.

Хотя Эйнштейн и не принадлежал к «атеистам по должности» и. как свидетельствует Лауэ, много размышлял о религиозных и историко-религиозных вопросах, он все же был очень далек от какой бы то ни было традиционной формы веры в бога. Он сам метко называл себя «глубоко религиозным неверующим».

Почти два десятилетия Эйнштейн прожил в Берлине. Примерно столько же он жил потом в Принстоне. Но он так же мало чувствовал себя пруссаком, несмотря на то что был правомочен как действительный член научного учреждения прусского государства, как и американцем в последний период своей жизни, хотя с 1940 года был гражданином США.

«Я вот уже 17 лет живу в Америке, – писал он в 1950 году старой знакомой в Швейцарию, – не восприняв ничего из образа мыслей этой страны». Его отталкивали широко распространенная поверхностность в мыслях и чувствах и культ преуспевающего человека. «В Америке повсюду необходима самоуверенная манера держаться, иначе ничего нигде не получишь и никто тебя не оценит». Эти слова он написал в 1921 году по возвращении из своего первого путешествия в Америку другу молодости Соловину, который готовился к путешествию через Атлантический океан.

Само собой разумеется, что принципиальный противник фашизма и милитаризма деятельно поддерживал все антифашистские выступления. Если он и был несколько раздражен тем, что его имя поставили на титульном листе «Коричневой книги против поджога рейхстага и гитлеровского террора», не спросив его согласия, то все же он был согласен с содержанием этой и других публикаций, направленных против варварства гитлеризма.

Из сообщения его тогдашнего сотрудника, польского физика Леопольда Инфельда, мы знаем, что Эйнштейн во время гражданской войны в Испании радовался каждой победе республиканско-демократичестсих сил и интернациональных бригад, которые поддерживали сопротивление испанского народа фашизму Франко и его приспешников.

Для работы «Радиостанции свободы 29,8», голоса антифашистской Германии, он не только сам предоставлял немецким коммунистам денежные средства, но и склонял других делать пожертвования для этой цели. Об этом сообщает Юрген Кучинский, которого в 1937 году Эйнштейн разыскал в Принстоне с такой целью. Генрих Манн и Томас Манн, Арнольд Цвейг, Эрнест Хемингуэй и Франс Мазереель, испанские и французские социалисты, английские депутаты-лейбористы и профсоюзные лидеры многих стран говорили на волне 29,8, помогая немецким антифашистам сохранить надежду и веру в победу над фашизмом.

Среди публикаций американского периода следует выделить прежде всего небольшую книгу по истории физики, которую Эйнштейн написал совместно с Инфельдом и немецкое издание которой впервые вышло под характерным заголовком – «Физика как приключение познания». Это одно из прекраснейших изложений истории физической мысли от Ньютона до Гейзенберга, образцовое по ясности и доступности языка.

Усиливающаяся военная опасность вызывала у страстного борца за мир глубокую тревогу. Когда стало очевидным, что гитлеровский фашизм развяжет мировую войну, Эйнштейн по настоянию нескольких физиков, таких же как и он изгнанников из Германии, написал президенту Рузвельту, обращая внимание правительства на необходимость тщательного исследования вопроса о применении ядерной энергии в военных целях.

Эйнштейн действовал под влиянием опасения, что оставшиеся в фашистской Германии исследователи-атомщики начнут по поручению правительства работу над созданием атомного оружия. Когда это предположение после разгрома гитлеровского государства оказалось неверным, он глубоко сожалел о своем шаге.

Ученый-гуманист тяжко страдал из-за ужаснейших последствий фашистского господства на немецкой земле и на оккупированных гитлеровскими войсками территориях. Преднамеренное, планомерное уничтожение шести миллионов евреев в газовых камерах и концентрационных лагерях преисполнило его ужасом и презрением ко всему немецкому народу. Он не желал больше иметь ничего общего с немцами, делая исключение лишь для немногих, к числу которых в первую очередь принадлежали Макс фон Лауэ и Отто Ган. Даже в 1950 году он – «из чувства еврейской солидарности», как писал Лауэ, – возражал против публикации в Германии каких-либо его работ.

Политическая позиция Эйнштейна во многом изменилась уже со времени его изгнания из «коричневого рейха». Макс фон Лауэ писал: «Если раньше он ценил возможность быть гражданином мира в своих мыслях и чувствах, то теперь удары судьбы выковали в нем внутреннее чувство принадлежности к иудейству, которое испытывали и многие другие эмигранты».

По собственному признанию Эйнштейна, принадлежность к еврейскому народу стала его «сильнейшей человеческой связью». Вновь созданное государство Израиль, функции которого в системе мировой империалистической политики он не понял, он поддерживал всей силой своего научного и морального авторитета. Свой отказ в 1952 году стать преемником умершего президента Хаима Вейцмана, он обосновал тем, что уже слишком стар и мало пригоден для занятий практической политикой.

После преступного применения американского атомного оружия против гражданского населения Японии Эйнштейн вновь заявил, что человечеству необходим «новый тип мышления», если оно хочет продолжать существовать и развиваться. Атомная бомба принципиально изменила сущность мира; человеческий род поставлен в новые условия, которым должно соответствовать его мышление. Поскольку не существует действенной защиты против атомной бомбы, угрожающей уничтожением всей цивилизации, внешняя политика каждого государства должна строиться так, чтобы она не привела к атомной смерти. «Делать ошибки слишком поздно», – говорил он в 1946 году.

Руководствуясь подобными соображениями, Эйнштейн не уставал вновь и вновь бичевать враждебную миру политику США. Он упрекал правительство Трумэна в том, что оно не предпринимает никаких серьезных попыток к «принципиальному соглашению с Россией» и более того – во многом способствует обострению существующих противоречий и напряженности.

Эйнштейн настойчиво требовал «соглашения на высшем уровне» между США и Советским Союзом как основной предпосылки для сохранения мира во воем мире.

Страстно выступал знаменитый физик против слежки за настроениями и политической «охоты на ведьм», которые практиковались в последние годы его жизни под руководством крайне реакционного фашиствующего сенатора Маккарти. В открытом письме учителю, который – как незадолго до этого Бертольд Брехт – должен был держать ответ перед «комиссией по расследованию антиамериканской деятельности», Эйнштейн со всей резкостью осудил эти «методы инквизиции нового времени».

Какой глубокий трагизм в том, что государство, в котором великий гуманист надеялся найти прибежище от «коричневого» террора и которое он считал демократическим, «свободным» государством, теперь преследовало его так же, как два десятилетия назад его порабощенное фашистами отечество!

Тяжкие раздумья ученого на закате его жизни о политических событиях, участником или наблюдателем которых он был, наложили печальный след на его лицо – удивительное зеркало его души. Об этом свидетельствуют многочисленные фотографии последних лет. В «Афоризмах для Лео Бека» есть горькое замечание: «Приоритет глупости неоспорим и гарантирован на все времена». А в одном из писем к Леопольду Инфельду стоит отчаянная фраза: «Люди как зыбучий песок, никогда не знаешь, что завтра окажется на поверхности».

Заслуживает внимания предпринятая Эйнштейном попытка – гораздо более примечательная, чем его весьма далекий от действительности план «всемирного правительства», – в империалистической стране, ставшей главным очагом антикоммунизма, выдвинуть социальную программу, отдельные идеи которой совпадали с марксистскими представлениями. Набросок такой программы был дан в статье, носящей заголовок «Почему социализм?», которая была напечатана в 1949 году в одном американском журнале. Эйнштейн подверг уничтожающей критике капиталистический общественный порядок, осудив его как главного виновника упадка социальных чувств людей.

В капиталистическом обществе, писал он, производство работает только для прибыли предпринимателей. Не принимаются никакие меры для сохранения гарантированной оплаты всем способным и желающим работать людям. Существует постоянная армия безработных. Трудящиеся живут в вечном страхе потерять работу. Эти и другие «тяжелые условия» могут быть устранены только путем «создания социалистического хозяйства», «системы воспитания, поставленной на службу социальным целям». При такой организации хозяйства средства производства принадлежат обществу, которое использует их в строгом соответствии с планом.

Эйнштейн описал здесь в существенных чертах плановое хозяйство, которое в то время уже существовало в Советском Союзе и постепенно строилось в странах народной демократии. Верно отмечая, что при строительстве социализма необходимо избегать такой опасности, как «разрастание бюрократии», он, без сомнения, был убежден, что только социализм в состоянии осуществить идеал общественной справедливости.

После 1945 года Эйнштейн вновь и вновь в воззваниях и заявлениях подчеркивал ответственность ученых за сохранение мира во всем мире и будущее человечества. Он призывал их осознать огромную политическую ответственность и выступить за то, чтобы созданные ими средства не были использованы для тех жестоких целей, ради которых они изобретались. В мире, чреватом опасностью атомной войны, ни один ученый не имеет права равнодушно стоять в стороне. В своем заявлении 1946 года Эйнштейн писал: «Хотя современную опасность вызвало к жизни естествознание, но действительная проблема лежит в умах и сердцах людей».

Несмотря на то что свою главную задачу Эйнштейн видел в исследовательской работе в области теоретической физики, он не задумываясь «делил свое время между политикой и уравнениями» ради сохранения мира. Благодаря своей борьбе за мир он как политический деятель достиг такой высоты, как никакой другой естествоиспытатель до него. В последние годы он был в этой своей деятельности тесно связан с Альбертом Швейцером и Бертраном Расселом, наиболее значительным своим союзником в борьбе против атомного самоуничтожения человечества.

Когда 18 апреля 1955 года исследователь умер в принстонской клинике, на столике возле его кровати нашли незаконченную рукопись. Эта последняя его работа была посвящена вопросу о необходимости устранения атомной войны; человечество погибнет, если политическая борьба между обеими мировыми системами «превратится в настоящую войну».

Эйнштейн презирал культ личности в любых его формах. В ответ на приглашение принять участие в праздновании 50-летия квантовой теории света и специальной теории относительности, которое в марте 1955 года было организовано в Берлине физиками обоих германских государств, он писал Лауэ: «Возраст и болезнь делают для меня невозможным участие в таких мероприятиях; но я должен также заметить, что это божественное провидение несет с собой нечто освобождающее. Ибо все, так или иначе относящееся к культу личности, было мне всегда неприятно». Перед смертью он запретил проведение траурных торжеств и выразил желание, чтобы его пепел был развеян по ветру.

В оставшемся наброске жизнеописания Альберт Эйнштейн так обрисовал главное дело своей жизни: «Создание теории относительности, связанное с новым представлением о времени, пространстве, гравитации, эквивалентности массы и энергии. Всеобщая теория поля (не закончена). Вклад в развитие квантовой теории».

Ленин писал об Эйнштейне как о великом преобразователе естествознания. Имя творца теории относительности и одного из создателей квантовой теории так же бессмертно, как имена Галилея, Кеплера и Ньютона. Он равен им научным величием и превосходит их глубиной постановки вопроса и общественной значимостью результатов своих исследований.

Научное величие Альберта Эйнштейна, по словам Томаса Манна, нефизики могут постичь лишь интуитивно. Но в памяти всех людей доброй воли гениальный естествоиспытатель останется жить как неустрашимый борец за истину, человеческое достоинство и мир между народами.

Слова, сказанные Эйнштейном о Кеплере, справедливы и по отношению к нему самому: «Он принадлежал к числу тех немногих людей, которые не могут не высказывать открыто своих убеждений по любому вопросу».

Эта основная черта его существа стала глубочайшим источником его мировой славы.

 

Макс Фон Лауэ

Оглавление

 

Дата публикации:

18 июня 2001 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика