Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Завещание Эйнштейна? последняя опубликованная работа великого автора

Номер сообщения:#1   morozov » Пт окт 12, 2018 19:45

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер


Патентное бюро
Пока Эйнштейн ждал, что ему предложат место в патентном бюро, он познакомился с работавшим там сотрудником. Тот пожаловался, что работа скучная, и сказал, что позиция, которую собирался занять Эйнштейн, самого “низкого ранга”, во всяком случае, он не должен беспокоиться о том, что кто-то еще будет претендовать на нее.

Эйнштейна это отнюдь не расстроило. Он сказал Марич: “Некоторым людям все кажется скучным”. Что касается того, унизительно ли занять должность низшего ранга, Эйнштейн написал, что они должны как раз испытывать противоположные чувства: “Нам должно быть наплевать на то, что мы не вращаемся в высших кругах”65.

Наконец 16 июня 1902 года Эйнштейн получил долгожданное место. На сессии Швейцарского совета он был официально утвержден “в качестве временного технического эксперта третьего класса Федерального бюро по интеллектуальной собственности с годовым жалованьем 3500 франков”, которое в действительности было больше жалованья младшего профессора66.

Его офис находился в новом здании почтамта и телеграфа Берна рядом с всемирно известной башней с часами над старыми городскими воротами (см. фотографию перед гл. 6). Эйнштейн, отправляясь из дома на работу, поворачивал налево и каждый день проходил мимо нее. Часы были сделаны почти сразу после того, как в 1191 году был основан город, а в 1530 году к ним была добавлена хитроумная вращающаяся карта неба с изображением звезд и планет. Каждый час в часах разыгрывается представление: выскакивает приплясывающий шут и звенит колокольчиками, потом происходит парад медведей, поет петух, выходит вооруженный рыцарь, после чего появляется Хронос со скипетром и песочными часами.

Часы являлись официальными контрольными для близлежащей железнодорожной станции, по ним отправлялись поезда и выставлялись все другие часы, расположенные на платформах станции. Поезда, прибывавшие из других городов, где местное время не всегда было синхронизовано, проносясь через город, тоже выставляли свои собственные часы по часам бернской Часовой башни67.

И так получилось, что Альберт Эйнштейн провел семь самых активных в творческом отношении лет своей жизни (даже после того, как написал статьи, перевернувшие представления о физике), приходя на работу к восьми утра и изучая патентные заявки, и так шесть дней в неделю. “Я ужасно занят, – писал он другу через несколько месяцев, – каждый день я провожу восемь часов в офисе и один час трачу на частные уроки, и кроме того, я занимаюсь научной работой”. Но было бы неправильно думать, что разбор патентных заявок был скучной рутиной. Он говорил: “Мне очень нравится моя работа, потому что она необычайно разнообразна”68.

Вскоре он обнаружил, что может разобраться в патентных заявках настолько быстро, что днем у него остается время для собственных научных изысканий. “Всего за два-три часа я выполнял работу, которую нужно делать целый день, – вспоминал он, – оставшуюся часть дня я мог работать над своими идеями”. Его начальник Фридрих Галлер был добродушным ворчливым скептиком, обладал замечательным чувством юмора и смотрел сквозь пальцы на кипы бумаг, обычно устилавших стол Эйнштейна и исчезавших в ящиках стола, когда к нему приходили посетители. “Когда кто-то проходил мимо, я засовывал свои записки в ящик стола и делал вид, что занимаюсь патентной работой”69.

На самом деле мы не должны жалеть Эйнштейна из-за того, что он не был допущен в академические чертоги. И сам он пришел к выводу, что работа не в замкнутом академическом святилище, а в “мирской обители, где я разработал свои наиболее красивые идеи, пошла научной деятельности на пользу, а не во вред”70.

Каждый день он ставил свои мысленные эксперименты по поиску скрытых сущностей, основанных на теоретических предпосылках. Как он позже вспоминал, сосредоточенность на проблемах реальной жизни “стимулировала меня к тому, чтобы видеть физические последствия теоретических концепций”71. Среди идей, содержавшихся в патентах, которые он должен был рецензировать, были десятки новых методов для синхронизации часов и координации времени с помощью сигналов, посланных со скоростью света72.

Вдобавок у его шефа Галлера было кредо, в равной мере полезное и для креативного теоретика-бунтаря, и для патентного эксперта: “Будьте всегда начеку и оставайтесь критически настроенными”. Ставьте под вопрос каждую предпосылку, подвергайте сомнению принятые мнения, никогда не считайте что-то истинным только потому, что все считают это очевидным. Не разрешайте себе быть излишне доверчивыми. “Когда вы берете заявку, – наставлял экспертов Галлер, – априори считайте, что все, что говорит изобретатель, неправильно”73.

Эйнштейн рос в семье, где патенты писались и их пытались использовать в бизнесе, и он считал этот процесс приносящим удовлетворение. Это развило в нем один из его талантов: способность проводить мысленные эксперименты, в процессе которых он мог себе наглядно представлять, как теория будет работать на практике, и это помогало ему отбрасывать второстепенные факты, затеняющие существо проблемы74.

Получи он вместо этого место ассистента профессора, он бы чувствовал себя обязанным штамповать не вызывающие сомнений публикации и быть предельно осторожным в оспаривании принятых представлений. Как он отметил позднее, оригинальность и креативность не были в числе приоритетов, которыми руководствуются при продвижении ученого по карьерной академической лестнице, особенно в немецкоязычных странах, и он бы чувствовал давление, заставляющее его придерживаться предрассудков или убеждений его руководителей. Он говорил: “Академическая карьера, требующая от человека публиковать в огромном количестве работы, создает угрозу интеллектуальной поверхностности”75.

По-видимому, случайность, в результате которой он оказался экспертом в Швейцарском патентном бюро, а не послушником в академическом монастыре, похоже, взрастила в нем некоторые черты, благодаря которым он достиг успеха: веселый скептицизм по отношению к тому, что напечатано на бумаге, и независимость суждений, позволявшие ему пересматривать базовые аксиомы. В патентном бюро не было систем поощрения или давления на патентных экспертов, побуждавших их вести себя иначе.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#2   morozov » Сб окт 13, 2018 23:59

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер


“Академия Олимпия”
Однажды на прогулке во время пасхальных каникул 1902 года Морис Соловин – румын, изучавший философию в университете Берна, – увидел объявление в газете, данное Эйнштейном, в котором тот предлагал давать уроки по физике (“пробные уроки бесплатно”). Щеголеватый дилетант с коротко остриженными волосами и эпатирующей бородкой, Соловин был на четыре года старше Эйнштейна, но тогда еще не решил, хочет ли он стать философом, физиком или кем-то еще. И он пошел по указанному адресу, позвонил в дверь и в следующее мгновение услышал громкий возглас: “Сюда!” Эйнштейн с первого взгляда произвел на него сильное впечатление, и Соловин позже вспоминал: “Я был поражен необычным сиянием его огромных глаз”76.

Первая беседа длилась два часа, после чего Эйнштейн вышел вместе с Соловиным на улицу, где они проговорили еще полчаса. Потом они договорились встретиться на следующий день. На третьем занятии Эйнштейн объявил, что свободная беседа доставляет больше удовольствия, чем обучение за деньги. “Вам не нужно обучаться физике, – сказал он, – просто приходите ко мне когда захотите, и я буду рад побеседовать с вами”. Они решили читать великих мыслителей вместе и потом обсуждать их идеи.

К их заседаниям присоединился Конрад Габихт – сын банкира, обучавшийся ранее в Цюрихском политехникуме математике. Считая, что участие в помпезных научных заседаниях – пустая трата времени и не доставляет никакого удовольствия, они провозгласили себя “Академией Олимпия”. Эйнштейна, хоть он и был самым младшим, назначили президентом, а Соловин изготовил сертификат, на котором под связкой сосисок был изображен поясной портрет Эйнштейна в профиль. Надпись гласила: “Человек невероятно эрудированный, обладающий исключительными, изысканными и элегантными знаниями, с головой погруженный в революционные исследования космоса”77. Обычно их ужин был скромной трапезой из сосисок, сыра грюйер, фруктов и чая. Но на день рождения Эйнштейна Соловин и Габихт решили сделать ему сюрприз и поставили на стол три баночки икры. Эйнштейн тогда был погружен в анализ принципа инерции Галилея и, пока рассказывал о нем, отправлял в рот икру ложку за ложкой и, казалось, не замечал, что ест. Габихт и Соловин украдкой обменялись взглядами. Наконец Соловин спросил: “Ты заметил, что ел?” “О боже, – воскликнул Эйнштейн, – это ведь знаменитая икра! – выждал секунду и добавил: – Когда вы предлагаете такие изыски всякой деревенщине вроде меня, вы должны понимать, что этого не оценят”.

После дискуссий, которые могли продлиться всю ночь, Эйнштейн иногда играл на скрипке, а в летнее время они иногда отправлялись в горы, окружающие Берн, и встречали там рассвет. “Вид мерцающих звезд производил на нас сильное впечатление и вдохновлял на разговоры об астрономии, – вспоминал Соловин. – Мы были зачарованы медленным приближением солнца к горизонту, которое наконец появлялось во всем великолепии, чтобы залить мистическим розовым светом Альпы”. Потом они ждали, пока откроется кафе, расположенное в горах, чтобы выпить черного кофе, прежде чем спуститься вниз и засесть за работу.

Соловин однажды пропустил заседание, которое должно было проводиться в его квартире, поскольку его соблазнили отправиться в это время на концерт чешского квартета. В качестве извинения он оставил яйца и записку на латыни: “Крутые яйца и приветствие”. Эйнштейн и Габихт, зная, как Соловин ненавидит запах табака, в отместку курили в его комнате сигары и трубки, навалили мебели и тарелок на кровать и оставили записку, тоже на латыни: “Густой дым и приветствие”. Соловин рассказывал, что, вернувшись домой, “почти задохнулся” от дыма: “Я думал, что задохнусь, широко открыл окно и стал снимать с кровати груду нагроможденных почти до потолка вещей”78.

Соловин и Габихт останутся друзьями Эйнштейна на всю жизнь, и впоследствии он будет вспоминать о “нашей веселой академии, которая все же была менее “несерьезной”, чем те респектабельные организации, которые я позже узнал поближе”. В ответ на поздравительную открытку к его семьдесят четвертому дню рождения, посланную двумя его товарищами из Парижа, он в шутливой форме, обращаясь к “Академии Олимпия”, написал: “Ваши члены создали вас, чтобы посмеяться над вашими давно созданными сестрами-академиями. Насколько точно их ирония попала в цель, я смог вполне убедиться за долгие годы тщательных наблюдений”79.

Круг чтения в “Академии” включал книги классиков на темы, которые интересовали Эйнштейна, например пронзительную пьесу Софокла о неповиновении власти – “Антигона”, эпический роман Сервантеса об упрямце, борющемся с мельницами, – “Дон Кихот”. Но чаще всего три “академика” читали книги, в которых переплетались научные и философские темы: “Трактат о человеческой природе” Давида Юма, “Анализ ощущений” и “Механика в ее историческом развитии” Эрнста Маха, “Этику” Баруха Спинозы и “Наука и гипотеза” Анри Пуанкаре80. Именно под влиянием этих авторов молодой патентный эксперт начал разрабатывать собственную философию науки.

Из всех этих авторов наибольшее влияние на Эйнштейна оказал шотландский эмпирик Давид Юм (1711–1776). Следуя традициям Локка и Беркли, Юм относился скептически ко всем знаниям, кроме тех, которые могут быть непосредственно восприняты органами чувств. Даже очевидные законы причинности у него попали под подозрение: он считал, что это не законы, а просто привычки ума. По Юму, то, что мяч, сталкивающийся с другими мячами, каждый раз ведет себя в точном соответствии с тем, что предсказывают законы Ньютона, не означает, строго говоря, что в следующий раз он будет вести себя аналогично. Эйнштейн отмечал: “Юм ясно видел, что определенные концепции, например концепция причинности, не могут быть выведены логическим путем из нашего восприятия действительности”.

Одна из версий этой философии, иногда называемая позитивизмом, отрицала справедливость любой концепции, выходящей за рамки описания явлений, которые мы непосредственно воспринимаем через опыт. Такие взгляды импонировали Эйнштейну, по крайней мере вначале. “Теория относительности корнями уходит в позитивизм, – говорил он, – это направление мысли оказало громадное влияние на мои исследования, особенно работы Маха и даже больше – Юма, чей “Трактат о человеческой природе” я жадно и с восхищением изучал незадолго до открытия теории относительности”81.

У Юма он нашел подтверждение своему скептическому отношению к концепции абсолютного времени. Юм говорил, что не имеет смысла считать время абсолютной сущностью, не зависящей от наблюдаемых объектов, движение которых позволяет нам определить время. “Идею времени мы образуем из последовательности идей и впечатлений, – писал Юм, – время же само по себе никогда не может предстать перед нами или быть замечено нашим умом” [12]. Идея о том, что нет такой вещи, как абсолютное время, позднее отозвалась эхом в теории относительности Эйнштейна. Конкретные идеи Юма об абсолютном времени, однако, меньше повлияли на него, чем его более общее убеждение, что рискованно говорить о концепциях, которые нельзя проверить с помощью органов чувств или наблюдений82.

Вслед за увлечением Юмом к Эйнштейну пришло увлечение философскими идеями Иммануила Канта (1724–1804) – немецкого метафизика, с трудами которого его еще в школьном возрасте познакомил Макс Талмуд. Эйнштейн про него говорил так: “Кант вышел на сцену с идеей, которая ознаменовала продвижение в решении дилеммы Юма”. Некоторые истины попали в категорию “точно установленного знания”, которое “основано на самом разуме”.

Другими словами, Кант различал два типа истин – аналитические суждения, исходящие из логики и “самого разума”, но не из наблюдений за миром (например, “все холостяки не женаты”, “два плюс два равно четыре”, “сумма всех углов в треугольнике составляет 180 градусов”), и синтетические суждения, основанные на опыте и наблюдениях (например, “Мюнхен больше Берна” или “все лебеди белые”). Синтетические суждения могут быть пересмотрены при появлении новых эмпирических фактов, а аналитические – нет. Мы можем обнаружить черного лебедя, но не можем обнаружить женатого холостяка или треугольник с суммой углов 181 градус (по крайне мере, так считал Кант). Эйнштейн сказал по поводу первой категории истин по Канту: “Они включают, например, положения геометрии и принцип причинности. Эти и некоторые другие типы знаний… не должны быть предварительно получены с помощью ощущений, другими словами, это априорные знания”.

Эйнштейн вначале посчитал удивительным то, что некоторые истины могут быть открыты с помощью чистого интеллекта. Но вскоре он начал сомневаться в четком разделении кантовских аналитических и синтетических суждений. “Мне кажется, что объекты, с которыми имеет дело геометрия, – писал он, – не отличаются от объектов чувственного восприятия”. А позднее это кантовское различие он отвергнет как ошибочное: “Я убежден, что эта дифференциация ошибочна”. Суждение, которое кажется чисто аналитическим, – например, что сумма углов в треугольнике равна 180 градусов, – может оказаться ошибочным в неевклидовой геометрии или в искривленном пространстве (как это произойдет в общей теории относительности). Как он позже сказал о концепциях в геометрии и принципе причинности, “в настоящее время всем, разумеется, известно, что упомянутые выше понятия не обладают ни достоверностью, ни внутренней определенностью, которые им приписывал Кант” [13]83.

Следующий шаг в продвижении эмпиризма Юма сделал Эрнст Мах (1838–1916), австрийский физик и философ, чьи работы Эйнштейн прочитал по настоянию Мишеля Бессо. Он стал одним из любимейших авторов для членов “Академии Олимпия” и помог укрепить в Эйнштейне скептицизм в отношении полученных знаний и принятых аксиом, что станет отличительным признаком его творчества. В словах, которые могут быть в той же мере отнесены и к нему самому, Эйнштейн впоследствии сформулирует, что гений Маха частично обусловлен его “неизбывным скептицизмом и независимостью мысли”84.

Сущность философии Маха, по словам Эйнштейна, состояла в том, что “концепции имеют смысл, только если мы укажем объекты, к которым они относятся, и правила, по которым они соотносятся с этими объектами”85. Другими словами, чтобы концепция имела смысл, нужно иметь ее работающее определение, в котором будет описано, как вы будете изучать эту концепцию в действии. Эти размышления принесут свои плоды, когда через несколько лет Эйнштейн и Бессо будут думать о том, какие наблюдения придадут смысл кажущемуся простым понятию “одновременности” двух событий.

Больше всего на Эйнштейна Мах повлиял в том, что он применил этот подход к ньютоновским концепциям “абсолютного времени” и “абсолютного пространства”. Мах утверждал, что эти концепции нельзя определить в терминах тех наблюдений, которые можно произвести. Следовательно, они бессмысленны. Мах высмеивал ньютоновское “концептуальное уродство понятия абсолютного пространства” и называл его “чистой выдумкой, которую нельзя увидеть в опыте”86.

Последним интеллектуальным героем для членов “Академии Олимпия” стал Барух Спиноза (1632–1677) – еврейский философ из Амстердама. Его влияние касалось в основном религиозных чувств: Эйнштейн воспринял его концепцию аморфного Бога, отраженного во внушающей трепет красоте, рациональности и единстве законов природы. Как и Спиноза, Эйнштейн не верил в персонифицированного Бога, который награждал, наказывал и вмешивался в частную жизнь людей.

Вдобавок Эйнштейн позаимствовал у Спинозы веру в детерминизм: ощущение того, что если мы смогли бы понять законы природы, то увидели бы, что они определяют неизменные причинно-следственные связи и что Бог не играет в кости, позволяя каким-то событиям происходить по случайным или неопределенным причинам. Спиноза утверждал, что “Бог есть производящая причина (causa efficiens) всех вещей, какие только могут быть представлены бесконечным разумом”[14]. И даже когда квантовая механика вроде показала, что это не так, Эйнштейн упорно верил в это87.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#3   morozov » Вс окт 14, 2018 13:00

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер

Брак с Милевой
Герману Эйнштейну не суждено было увидеть, как его сын в будущем добьется чего-то большего, чем стать патентным экспертом третьего класса. В октябре 1902 года здоровье отца начало ухудшаться, и Эйнштейн отправился в Милан, чтобы провести последние дни вместе с ним. Их отношения в течение долгого времени представляли собой смесь отчужденности и привязанности и закончились они на той же ноте. “Когда пришел конец, – рассказала позже помощница Эйнштейна Хелен Дукас, – Герман попросил всех выйти из комнаты, чтобы он смог уйти из жизни в одиночестве”.

До конца жизни Эйнштейна не покидало чувство вины из-за этого момента, который показал его неспособность установить настоящую связь с его отцом. Впервые он был потрясен, “переполнен безысходным отчаянием”. Впоследствии он назвал смерть своего отца глубочайшим шоком, который он когда-либо испытывал. Это событие, однако, решило одну важную проблему. На смертном одре Герман Эйнштейн дал свое согласие на женитьбу сына на Милеве Марич88. Шестого января 1903 года коллеги Эйнштейна по “Академии Олимпия” Морис Соловин и Конрад Габихт собрались на специальную сессию, чтобы стать свидетелями на скромной церемонии в бернском бюро регистраций актов гражданских состояний, где Эйнштейн женился на Милеве Марич. Никто из родственников – ни мать Эйнштейна, ни его сестра, ни родители Милевы – не приехал в Берн. Небольшая группа друзей-интеллектуалов отпраздновала этим вечером свадьбу в ресторане, а затем Эйнштейн и Милева вместе отправились в его апартаменты. Почему-то нас не удивляет тот факт, что он забыл ключ и молодоженам, чтобы попасть в квартиру, пришлось будить хозяйку89.

“Ну вот, теперь я женатый человек, и жизнь наша с женой очень приятна и уютна, – отчитался он перед Мишелем Бессо через две недели, – она прекрасно заботится обо всем, хорошо готовит и всегда жизнерадостна”. В свою очередь Марич[15] писала своей лучшей подруге: “Я сейчас даже ближе к своему любимому, если это вообще возможно, чем это было в пору нашей жизни в Цюрихе”. Иногда она присутствовала на заседаниях “Академии Олимпия”, но в основном в качестве наблюдателя. Соловин вспоминал: “Милева была умна и необщительна, слушала внимательно, но никогда не вмешивалась в нашу беседу”.

Но тем не менее облака уже начали сгущаться. Марич жаловалась на рутинную работу по дому и ту роль простого наблюдателя, которую она играла в обсуждении научных вопросов: “Мои новые обязанности требуют немалых жертв”. Друзья Эйнштейна отмечали, что она становится все более угрюмой. Временами она казалась неразговорчивой и даже подозрительной. И Эйнштейн, по крайней мере как он заявлял позже, тоже становился недоверчивым. Женясь на Марич, как он рассказывал позднее, он чувствовал “внутреннее сопротивление”, но преодолел его из чувства долга.

Марич вскоре начала искать способы восстановить магию их прежних отношений. Она надеялась, что им удастся избежать буржуазной рутины, присущей быту семей швейцарских госслужащих, и найти возможность восстановить их прежний богемноакадемический стиль жизни. Они решили, или по крайней мере Марич на это надеялась, что Эйнштейн найдет преподавательское место где-нибудь подальше отсюда и, возможно, поближе к оставленной дочери. “Мы попытаемся найти где-нибудь работу, – писала она своей подруге в Сербию, – как ты думаешь, люди нашего типа могут найти что-нибудь в Белграде?” Марич написала, что они могут преподавать все что угодно, даже немецкий язык в средней школе. “Как видишь, мы сохранили свой старый авантюрный дух”90.

Насколько нам известно, Эйнштейн никогда в Сербию не приезжал – ни для того, чтобы найти работу, ни для того, чтобы увидеть дочь. Через несколько месяцев после их женитьбы, в августе 1903 года, тайна, которой была покрыта их жизнь, неожиданно приобрела новую, трагическую окраску. Марич получила весть о том, что Лизерль, которой исполнилось девятнадцать месяцев, подхватила скарлатину. Марич быстро собралась и села на поезд, идущий в Нови-Сад. Когда он сделал остановку в Зальцбурге, купила почтовую открытку с изображением местного замка и написала несколько слов, а потом отправила ее из Будапешта: “Все идет быстро, но очень тяжело. Я неважно себя чувствую. Что ты делаешь, маленький Джонзиль, напиши мне поскорее, ладно? Твоя бедная Долли”91.

Очевидно, ребенок был отдан на удочерение. Единственный ключ к разгадке, который мы имеем, – это зашифрованное письмо, которое Эйнштейн написал Марич в сентябре, когда она уже пробыла в Нови-Саде месяц: “Мне очень жаль того, что случилось с Лизерль. После скарлатины часто остаются следы. Только бы все кончилось хорошо. Как Лизерль зарегистрирована? Мы должны быть очень осторожны, чтобы у ребенка в будущем возникло меньше трудностей”92.

Чем бы ни руководствовался Эйнштейн, задавая этот вопрос, ни документов по регистрации Лизерль, ни каких-либо других бумажных свидетельств ее существования, насколько известно, не сохранилось. Разные исследователи, как сербские, так и американские, включая Роберта Шульмана, работавшего в проекте “Документы Эйнштейна”, и писательницу Мишель Закхайм, которая написала книгу о поисках Лизерль, проверили записи в церквях, отделах регистрации, синагогах и кладбищах, но безрезультатно.

Все свидетельства существования дочери Эйнштейна тщательно уничтожены. Почти все письма, которыми обменивались Марич и Эйнштейн летом и осенью 1902 года, во многих из которых, вероятно, упоминается Лизерль, уничтожены. Переписка между Марич и ее подругой Элен Савич была целенаправленно сожжена семьей Савич. До конца жизни, даже после того, как они развелись, Эйнштейн и Марич с поразительным упорством делали все что могли, чтобы скрыть не только судьбу своего первого ребенка, но и сам факт его существования.

Одним из немногих фактов, которые не были поглощены черной дырой истории, было то, что в сентябре 1903 года Лизерль была еще жива. Беспокойство Эйнштейна, выраженное в письме к Марич в этом месяце о возможных трудностях “для ребенка в будущем”, делает этот факт установленным. Из письма также понятно, что к этому времени она была отдана на удочерение, поскольку Эйнштейн говорил о желательности наличия “заменяющего” ребенка.

Существует два правдоподобных объяснения тайны судьбы Лизерль. Первое – что она выжила после того, как перенесла скарлатину, и ее воспитала приемная семья. В паре случаев впоследствии, когда женщины приходили к Эйнштейну, заявляя, что они его незаконные дочери (и оказываясь самозванками), Эйнштейн не отвергал этой возможности с порога, но, учитывая то, сколько у него было романов, нет свидетельств, что он предполагал, что это могла быть Лизерль.

Одна из версий, которую поддерживал Шульман, состояла в том, что подруга Марич Элен Савич удочерила Лизерль. Она на самом деле растила дочь Зорку, ослепшую в детстве (возможно, в результате осложнения после скарлатины), которая никогда не была замужем, и от людей, которые осаждали просьбами дать интервью, ее всегда ограждал племянник. Зорка умерла в 1990-х годах.

Племянник, который опекал Зорку, – Милан Попович – отвергал эту возможность. В книге, которую он написал о дружбе и переписке Марич с его бабушкой Элен Савич, “В тени Альберта”, Попович утверждал, что “была выдвинута гипотеза о том, что моя бабушка удочерила Лизерль, но изучение истории моей семьи показывает безосновательность этого”. Однако он не присовокупил к этому никакого документального подтверждения вроде свидетельства о рождении своей тети, которое могло бы доказать это. Его мать сожгла большую часть писем Элен Савич, в том числе касающихся Лизерль. Собственная гипотеза Поповича, частично основанная на семейных историях, рассказанных сербской писательницей Мирой Алешкович, состоит в том, что Лизерль умерла от скарлатины в сентябре 1903 года – уже после письма Эйнштейна, отправленного в том же месяце. Мишель Закхайм в своей книге, описывающей ее поиски Лизерль, приходит к такому же выводу93.

Что бы ни произошло, это усилило депрессию Марич. Вскоре после смерти Эйнштейна писатель Питер Микельмор, ничего не знавший о Лизерль, написал книгу, частично основанную на беседах с сыном Эйнштейна – Гансом Альбертом. Рассказывая о первом годе после их свадьбы, Микельмор отмечает: “Между ними двумя что-то произошло, но Милева говорила только, что это “глубоко личное”. Что бы это ни было, она тяготилась этим, и Эйнштейн, кажется, каким-то образом был за это ответствен. Друзья предлагали Милеве рассказать об этих проблемах и не загонять их внутрь. Но она настаивала, что это слишком личное, и не открыла секрета до конца жизни. Таким образом, жизненно важная часть биографии Альберта Эйнштейна осталась окутанной тайной”94.

Болезнь, на которую жаловалась Марич в своей открытке, посланной из Будапешта, была, похоже, новой беременностью. Когда оказалось, что так оно и есть, она испугалась, что это рассердит ее мужа. Но Эйнштейн, узнав новость, выразил радость по поводу того, что скоро появится замена его дочери. “Я ничуть не сержусь, что бедная Долли высиживает нового цыпленка, – написал он, – в действительности я рад этому и уже подумал, не должен ли я рассматривать это как возможность для тебя завести новую Лизерль. В конце концов, нельзя тебе отказывать в том, на что имеет право каждая женщина”95.

Ганс Альберт Эйнштейн родился 14 мая 1904 года. Рождение нового ребенка подняло настроение Марич и вернуло некоторую радость в их брак, по крайней мере так она пишет своей подруге Элен Савич: “Перебираюсь обратно в Берн, так что опять смогу увидеться с тобой и показать тебе моего дорогого любимого малютку, которого уже назвали Альбертом. Не могу тебе передать, как много радости он мне доставляет, когда, просыпаясь, весело смеется или сучит ножками, когда я его купаю”.

Марич отметила, что Эйнштейн ведет себя “достойным отца образом” и проводит время, изготавливая игрушки для своего новорожденного сына, например канатную дорогу, которую он сделал из спичечных коробков и шнурка. “Это была одна из самых любимых игрушек, которые у меня были в то время, и она работала, – Ганс Альберт даже во взрослом состоянии смог ее вспомнить, – из куска шнурка, спичечных коробков и всяческой всячины он мог делать самые замечательные штуки”96.

Милош Марич был так переполнен радостью по случаю рождения внука, что приехал и привез богатое приданое, составляющее, как гласят семейные предания (возможно, преувеличивая), 100 тысяч швейцарских франков. Но Эйнштейн отверг дар, сказав, что женился на его дочери не из-за денег. Милош вспоминал об этом позднее со слезами на глазах. И действительно, дела у самого Эйнштейна пошли неплохо – после почти года, проведенного в патентном бюро, у него закончился испытательный срок и изменился его статус.
Изображение
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#4   morozov » Пн окт 15, 2018 12:39

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер

Глава пятая Год чудес: кванты и молекулы. 1905

Глава пятая

Год чудес: кванты и молекулы. 1905

Начало нового века
Рассказывают, что лорд Кельвин, выступая в 1900 году перед Британской ассоциацией содействия развитию науки, сказал: “В физике уже не осталось ничего нового, и открывать больше нечего. Остается только проводить все более точные измерения”1. Он оказался неправ.

Ньютон (1642–1727) заложил основы классической физики в конце XVII века. Основываясь на открытиях Галилео Галилея и других ученых, он вывел законы, описывающие очень понятную механистическую Вселенную: падающее с дерева яблоко и вращающаяся по орбите Луна подчиняются одним и тем же правилам, связывающим гравитацию, массу, силу и параметры движения. Причина вызывает следствие, силы действуют на объекты, а теория все может объяснить, определить и предсказать.

Математик и астроном Лаплас, восхищенный ньютоновскими законами, описывающими Вселенную, сказал: “Разум, которому в каждый определенный момент времени известны все силы, приводящие природу в движение, и положение всех тел во Вселенной, смог бы объять единым законом движение величайших тел Вселенной и мельчайших атомов; для такого разума ничего не было бы неясного, и будущее было бы открыто ему точно так же, как прошлое”2.

Эйнштейн восхищался такой прямолинейной интерпретацией причинно-следственной связи и называл ее “глубочайшей чертой ньютоновского учения”3. С легким сарказмом он кратко изложил историю физики так: “В начале (если такое понятие существует) Бог создал ньютоновские законы движения, а одновременно с ними – требуемые для них массы и силы”. Что особенно восхищало Эйнштейна, так это “успешность применения механики в тех областях, которые ничего общего с механикой не имеют”, таких как кинетическая теория, которой он занимался и согласно которой поведение газов определялось взаимодействием миллиардов сталкивающих друг с другом молекул4.

В середине 1800 годов ньютоновская механика дополнилась еще одним великим открытием. Майкл Фарадей (1791–1867), сын кузнеца и самоучка, открыл электрические и магнитные поля и описал их свойства. Он показал, что электрический ток создает магнитное поле, а меняющееся магнитное поле может создать электрический ток: когда магнит движется относительно петли из проволоки или, наоборот, петля относительно магнита, в ней возникает электрический ток5.

Работы Фарадея по электромагнитной индукции позволили разным предприимчивым и изобретательным бизнесменам вроде отца Эйнштейна и его дяди конструировать разные новые типы электрических генераторов из катушек с намотанной на них проволокой и движущихся магнитов. Таким образом, юный Эйнштейн о фарадеевых полях имел не только теоретическое представление.

В свою очередь физик Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879), импозантный шотландец с кустистой бородой, вывел замечательные уравнения, которые, в частности, описывали то, как изменяющиеся электрические поля приводят к появлению магнитных полей, а меняющиеся магнитные поля приводят к появлению электрических полей. Переменное электрическое поле действительно может создать переменное магнитное поле, а оно в свою очередь может создать меняющееся электрическое поле и так далее, и в результате этого взаимопревращения возникает электромагнитная волна.

Эйнштейн свое предназначение видел в том числе и в развитии идей великого шотландца (знаковое совпадение: Ньютон родился в тот год, когда умер Галилей, а Эйнштейн родился в год смерти Максвелла). Это был теоретик, сбросивший господствующие предубеждения, который позволил мелодиям математики увести его в неизведанные дали, нашел гармонию, основанную на красоте и простоте теории поля.

Всю свою жизнь Эйнштейн восхищался теориями поля. Например, в учебнике[16], написанном им вместе с коллегой, он так описал развитие концепции поля:

“В физике появилось новое понятие, самое важное достижение со времен Ньютона, – поле. Потребовалось большое научное воображение, чтобы уяснить себе, что не заряды и частицы, а поле в пространстве между зарядами и частицами существенно для описания физических явлений. Понятие поля оказалось весьма удачным и приводит к формулированию уравнений Максвелла, описывающих структуру электромагнитного поля”6.

Сначала казалось, что теория электромагнитного поля совместима с механикой Ньютона. Например, Максвелл верил, что электромагнитные волны, включая свет, можно объяснить в рамках классической механики, если предположить, что Вселенная заполнена неким невидимым и очень легким “светоносным эфиром” – физической субстанцией, которая совершает колебательные движения при распространении электромагнитных волн. Роль эфира можно сравнить с ролью, которую играет вода при распространении волн по морской глади или воздух при распространении звуковых волн.

Однако к концу XIX века в фундаменте классической физики наметились трещины. Во-первых, ученые, как ни старались, не смогли найти свидетельств нашего движения через предполагаемый светоносный эфир. А изучение испускания света и других электромагнитных волн физическими телами поставило еще одну проблему. На стыке ньютоновской физики, описывающей механическое движение дискретных частиц, и теории поля, описывающей электромагнитные явления, происходили странные вещи.

Но до того, как погрузиться в эти проблемы, Эйнштейн опубликовал пять статей, не получивших большой известности. Они не помогли ему ни получить степень доктора, ни даже найти место учителя средней школы. Если бы он тогда отказался от занятий теоретической физикой, научное сообщество и не заметило бы потери. А Эйнштейн мог бы, продвигаясь по служебной лестнице, сделать карьеру в Швейцарском патентном бюро и стать его главой и на этом месте, видимо, преуспел бы.

Ничто не предвещало того, что он вот-вот станет героем нового annus mirabilis[17], подобного которому наука не знала с 1666 года. Тогда Исаак Ньютон, скрываясь от чумы, свирепствовавшей в Кембридже, в доме своей матери в деревне Вулсторп, смог за год разработать дифференциальное исчисление, проанализировать спектр белого света и открыть закон тяготения.

И вот теперь физика опять готова была совершить кульбит, и именно Эйнштейну суждено было стать человеком, который поможет ей это сделать. Во-первых, у него было нахальство, необходимое для того, чтобы отбросить все наслоения общепринятых теорий, мешающие разглядеть трещины в фундаменте физики. А еще у него было живое воображение, позволившее ему сделать концептуальный скачок, на который не отважились ученые, мыслящие более традиционно.

О прорывах, которые ему удалось совершить в течение сумасшедшей четырехмесячной работы с марта по июнь 1905 года, он оповестил Конрада Габихта в письме, ставшем одним из самых известных личных писем в истории науки. Габихт – его приятель по философскому кружку, названному его участниками “Академией Олимпия”, – незадолго до этого уехал из Берна, что, к счастью для историков, дало повод Эйнштейну в конце мая написать ему письмо:

“Милый Габихт!

Между нами длилось священное молчание, и то, что я его прерываю малозначительной болтовней, покажется кощунством…

Ну а вообще что делаете, вы, замороженный кит, высохший и законсервированный обломок души? Почему вы не присылаете мне свою диссертацию? Разве вы, жалкая личность, не знаете, что я буду одним из полутора парней, которые прочтут ее с удовольствием и интересом? За это я вам обещаю прислать четыре свои работы. Первая посвящена излучению и энергии света и очень революционна, как вы сами убедитесь, если сначала пришлете мне свою работу. Вторая работа содержит определение истинной величины атомов. Третья доказывает, что согласно молекулярной теории тепла тела величиной порядка 1/1000 мм, взвешенные в жидкости, испытывают видимое беспорядочное движение, обязанное тепловому движению молекул. Такое движение взвешенных тел уже наблюдали физиологи – они назвали его броуновским молекулярным движением. Четвертая работа пока еще находится в стадии черновика, она представляет собой электродинамику движущихся тел и меняет представление о пространстве и времени”7.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#5   morozov » Пн окт 15, 2018 20:57

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер

Кванты света, март 1905 года

Как Эйнштейн и упоминал в письме Габихту, из статей, написанных в 1905 году, именно первая, а не самая известная – последняя, содержащая объяснение теории относительности, – заслужила определение революционной. Она и на самом деле стала, возможно, крупнейшим революционным прорывом в физике – ведь в ней содержится утверждение о том, что приходящий свет можно представлять в виде не только волн, но и небольших пакетов – квантов света, которые потом окрестили фотонами. Это утверждение, даже более таинственное и странное, чем загадочные аспекты теории относительности, погружает нас в странный и туманный мир.

Эйнштейн признает это, дав этой статье, поданной 17 марта 1905 года в Annalen der Physik, довольно странное название: “Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света”8. Эвристической? Это означает гипотезу, указывающую направление, в котором должна решаться проблема, и дающую указания по поискам решения, но никак не окончательное решение проблемы. От первой своей публикации, посвященной квантовой теории, и до последней, вышедшей ровно через пятьдесят лет после первой, незадолго до его смерти, Эйнштейн всегда описывал концепцию квантов света и их непонятных применений в лучшем случае как эвристическую, то есть как предварительную и неполную, к тому же не очень совместимую с его собственными представлениями о базовых принципах природы.

В основу статьи Эйнштейна легли вопросы, мучившие физиков на рубеже XIX и XX веков (хотя фактически ученые задавались ими еще со времен древних греков, да и до сих пор это делают), а именно состоит ли Вселенная из частиц, в частности атомов и электронов, или это неделимый континуум, каким, видимо, являются электромагнитные или гравитационные поля? А если оба способа описания правильны, каждый в своей области параметров, что случается в пограничной области?

С 1860-х годов ученые занимались как раз областью на стыке этих представлений, исследуя так называемое излучение абсолютно черного тела. Как знает каждый, кто имел дело с газовой горелкой или печью для обжига, свечение железа или подобного ему материала меняет цвет при нагреве. Сначала железо кажется красным, при дальнейшем нагреве оно начинает светиться оранжевым светом, потом – белым и, наконец, – голубым. Для исследования этого свечения Густав Кирхгоф с коллегами сконструировали закрытый металлический контейнер с маленьким отверстием, через которое выходило наружу небольшое количество света. Результатом их экспериментов стали графики зависимости интенсивности от длины волны при разных температурах, причем при каждой температуре измерялось равновесное значение интенсивности. Независимо от материала или формы стенок контейнера результаты оставались теми же самыми, форма кривой зависела только от температуры.

Однако оставалась одна проблема. Никто не мог обосновать формулу, описывающую колоколообразную форму этих кривых.

Когда Кирхгоф умер, его профессорская должность в Берлинском университете перешла к Максу Планку. Планк родился в 1858 году в семье, в которой насчитывалось несколько поколений крупных ученых, теологов и юристов. У Планка было многое из того, чего не было у Эйнштейна. Безупречно одетый, в пенсне, немного застенчивый, всегда следовавший принятым решениям, консерватор по складу характера, чопорный в общении с окружающими, он был немцем в лучшем смысле этого слова. Их общий с Эйнштейном друг Макс Борн сказал как-то: “Трудно вообразить себе двух столь разных людей. Эйнштейн – гражданин мира, не слишком привязанный к окружающим его людям, не подверженный влиянию эмоциональных настроений в обществе. Планк же – пылкий патриот, глубоко укорененный в традиции семьи и нации, гордящийся историческим величием Германии и осознанно придерживающийся прусского взгляда на роль государства”9.

Скептицизм Планка по отношению к атомам и частицам вообще (как к альтернативе волнам и непрерывным полям) обусловлен его консерватизмом. В 1882 году он написал: “Несмотря на огромный успех атомной теории, которым она до сих пор пользовалась, в конце концов она будет сметена, и восторжествует концепция непрерывного строения материи”. По иронии судьбы и Планк, и Эйнштейн войдут в историю как основатели квантовой механики, и оба отступятся от нее, когда станет ясно, что она подрывает принципы прямой причинности и детерминизма, которые оба исповедовали10.

В 1900 году Планк вывел уравнение, частично, как он выразился, с помощью “случайной догадки”, которое описывало зависимость интенсивности от длины волны при каждой температуре. При выводе уравнения он пользовался статистическими методами Больцмана, которые вообще-то не признавал. Но это уравнение имело некоторую странность: для того чтобы оно правильно описывало зависимости, в него должна была войти константа, равная необычайно маленькой величине (примерно 6,62607 ? 10-34 Дж/с). Вскоре ее окрестили постоянной Планка h, и теперь она считается одной из нескольких фундаментальных констант природы.

Вначале Планк не имел понятия, какой физический смысл имеет эта математическая константа (если вообще имеет). Но потом у него возникла теория, которая, как он считал, объясняет не природу самого света, а процесс, происходящий при испускании света или его поглощении материальным телом. Он предположил, что любая поверхность, испускающая свет и тепло, такая как, например, стенки модели абсолютно черного тела, содержит “колеблющиеся молекулы” или “гармонические осцилляторы”, похожие на маленькие колеблющиеся пружины11. Эти гармонические осцилляторы могут поглощать или испускать энергию только в форме дискретных пакетов или сгустков энергии. Энергия этих пакетов может принимать только фиксированные значения, определяемые постоянной Планка, и не может ни составлять часть от этих значений, ни принимать непрерывные значения.

Планк считал, что его константа – просто математический кунштюк, который объясняет процесс излучения или поглощения, а к фундаментальной природе света отношения не имеет. Тем не менее, произнося доклад на заседании Берлинского физического общества в декабре 1900 года, он сделал важное утверждение: “Мы считаем – и это является самой существенной частью всех расчетов, – что поток энергии состоит из совершенно определенного количества одинаковых конечных пакетов”12.

Эйнштейн быстро понял, что квантовая теория подрывает основы классической физики. “Все это мне стало ясно вскоре после выхода в свет фундаментальной работы Планка, – писал он позже, – все мои попытки согласовать теоретические основы физики с этими открытиями полностью провалились. Было похоже, что из-под нас вытащили фундамент, а нового твердого основания что-то нигде не было видно”13.

Вдобавок к загадке смысла константы Планка возникла еще одна требующая объяснения проблема, связанная с излучением. Проблема называлась фотоэлектрическим эффектом – испусканием электронов из металла при падении света на металлическую поверхность. Падающий свет расшатывает электроны и вырывает их из металла. В письме, которое Эйнштейн написал Марич (между прочим, сразу после того, как узнал о ее беременности) в мае 1901 года, он выражал восторг по поводу “красивой работы” Филиппа Ленарда на эту тему.

Ленард в своих экспериментах обнаружил неожиданное свойство: когда он увеличивал частоту света, двигаясь от инфракрасных (тепловых) длин волн к красным и дальше к фиолетовым и ультрафиолетовым, энергия испускаемых электронов увеличивалась. Потом он стал увеличивать интенсивность, используя свет электрической дуги с графитовыми электродами, в которой яркость света могла меняться в 1 тысячу раз. Поскольку чем ярче свет, то есть чем выше его интенсивность, тем больше поток энергии, логично было бы предположить, что выбитые электроны будут обладать большей энергией и получат большее ускорение. Но в эксперименте этого не наблюдалось. Более интенсивный свет выбивал большее количество электронов, но энергия каждого из них оставалась прежней. Этого факта волновая теория света не могла объяснить.

Эйнштейн размышлял над работами Планка и Ленарда четыре года. В его итоговой работе, относящейся к 1904 году, – “К общей молекулярной теории теплоты” [18] – содержался расчет флуктуаций средней энергии системы молекул. Результаты своего расчета он сравнил с данными эксперимента, в котором исследовался объем, заполненный излучением черного тела, и увидел, что теоретические и экспериментальные результаты согласуются. Последняя фраза статьи звучала так: “Я думаю, что согласие… невозможно приписать случайности”14. Сразу после завершения этой работы 1904 года он написал своему другу Конраду Габихту: “Теперь я нашел самое простое соотношение между величиной элементарных квантов материи и длиной волны излучения”. Таким образом, похоже, Эйнштейн уже был готов к построению квантовой теории, то есть к тому, чтобы заявить, что поле излучения состоит из квантов15.

В статье о световых квантах, вышедшей годом позже, в 1905 году, он как раз это и сделал – взял математическую константу, которую ввел Планк, соотнес с результатами Ленарда по фотоэлектрическому эффекту и стал рассматривать свет так, как будто он не является непрерывной волной, а действительно состоит из точечных частиц, названных им квантами света.

Эйнштейн начал свою статью с описания огромной разницы между теориями, основанными на концепции частиц (например, кинетической теорией газов), и теориями, использующими непрерывные функции (например, для электромагнитного поля в волновой теории света). “Существует глубинное формальное различие между теориями, которые физики построили для газов и других тел с массой, и теорией Максвелла, описывающей электромагнитные процессы в так называемом пустом пространстве, – пишет он. – В то время как мы считаем, что состояние тела полностью определяется положением и скоростями очень большого, но конечного числа атомов и электронов, для того, чтобы описать электромагнитное состояние данного объема, мы используем пространственно-непрерывные функции”16.

Прежде чем дать обоснование своей корпускулярной теории света, он подчеркнул, что не обязательно отказываться от волновой теории, которая будет оставаться полезной. “Волновая теория света, которая имеет дело с непрерывными пространственными функциями, хорошо работает в чисто оптических явлениях и, возможно, никогда не будет заменена другой теорией”.

Его способ совмещения волновой и корпускулярной теорий состоял в том, чтобы “эвристически” считать, что наше наблюдение волн включает статистическое усреднение положений бесчисленного количества частиц. “Нужно иметь в виду, – говорил он, – что при оптических измерениях наблюдаются усредненные по времени, а не мгновенные величины”.

Далее в тексте статьи следовала, быть может, самая революционная фраза из всех написанных Эйнштейном. В ней была сформулирована мысль о том, что свет состоит из дискретных частиц или энергетических пакетов: “Согласно предположению, которое будет здесь рассмотрено, если луч света идет от точечного источника, энергия не распределяется в расширяющемся объеме непрерывно, а состоит из конечного числа энергетических квантов, локализованных в точках пространства, причем излучаться и поглощаться они могут только неделимыми порциями”.

Эйнштейн проверял эту гипотезу, выясняя, действительно ли объем, заполненный излучением абсолютно черного тела, которое он теперь считал состоящим из дискретных квантов света, может вести себя так же, как объем, заполненный газом, состоящим, как известно, из отдельных частиц. Эйнштейн взял формулу, описывающую изменение энтропии газа при изменении его объема, сравнил с тем, как меняется энтропия абсолютно черного тела при изменении его объема, и обнаружил, что энтропия излучения “меняется при изменении объема по тому же самому закону, что и энтропия идеального газа”.

Он сделал расчет, используя формулы больцмановской статистики для энтропии. При описании излучения абсолютно черного тела он использовал тот же самый математический аппарат статистической механики, который используется для описания разреженного газа частиц. Эти расчеты и привели Эйнштейна к выводу, что излучение “в термодинамическом смысле ведет себя так, как будто состоит из независимых энергетических квантов”. Он также нашел способ расчета энергии “частиц” света при определенной частоте, значение которой совпало со значением, найденным Планком17.

Дальше Эйнштейн показал, как существование этих световых квантов могло объяснить результаты эксперимента Ленарда по фотоэлектрическому эффекту, милостиво названного им “новаторской работой”. Если считать, что свет распространяется в виде дискретных квантов, то энергия каждого кванта просто определяется частотой света, умноженной на постоянную Планка. Эйнштейн предположил: если считать, “что световой квант передает всю свою энергию одному электрону”, то из этого следует, что свет с большей частотой будет выбивать электроны с большей энергией. С другой стороны, увеличение интенсивности (но не частоты) будет просто означать, что будет вылетать больше электронов, но при этом энергия каждого останется неизменной.

Именно такой результат Ленард наблюдал в своем эксперименте, но Эйнштейн, желая подчеркнуть, что результаты получены чисто теоретически, а не являются простой интерпретацией экспериментальных данных, с некоторой осторожностью, а может быть, скромностью во введении к статье утверждает, что свет состоит из маленьких квантов, и, “насколько можно видеть, наша концепция не противоречит свойствам фотоэффекта, которые наблюдал герр Ленард”.

Раздув костер, зажженный Планком, Эйнштейн превратил его в пламя, которое опалило всю классическую физику. Что именно содержится в статье Эйнштейна 1905 года такого, что делает ее по-настоящему прорывной и стоящей особняком, и почему она оценивается выше работы Планка?

В действительности, как пояснил Эйнштейн в статье, написанной в следующем году, его роль состояла в том, что он осознал физическое значение того, что открыл Планк18. Для Планка – революционера поневоле – квант был математическим приемом, который объяснял, как энергия испускается и поглощается при взаимодействии с материей. Но он не видел, как это связано с физической сущностью света в частности и электромагнитного поля вообще. Историки науки Джеральд Холтон и Стивен Браш писали: “Можно считать, что в статье Планка 1900 года квантовая гипотеза использовалась как математический прием, введенный для того, чтобы найти статистическое распределение, а не как новая физическая концепция”19.

Эйнштейн, напротив, считал, что квант света – реальный объект, загадочный, невообразимый, раздражающий, некое безумное завихрение космоса. Для него эти кванты энергии (которые только в 1926 году назвали фотонами20) существовали, даже когда свет распространялся сквозь вакуум. Он писал: “Мы хотим показать, что определение Планком элементарных квантов до некоторой степени независимо от его теории излучения абсолютно черного тела”. Другими словами, Эйнштейн утверждал, что корпускулярная природа света – это свойство самого света, а не просто способ описания взаимодействия света с материей21.

Даже после опубликования Эйнштейном статьи Планк не признал того прорыва, который совершил Эйнштейн. Через два года он предупредил молодого самоуверенного клерка из патентного бюро, что тот зашел слишком далеко и что на самом деле кванты просто описывают процессы, происходящие во время поглощения и излучения света, а не реальные свойства излучения в вакууме. Планк изложил ему свою точку зрения так: “Я не вижу смысла в понятии “квант действия” (квант света) в вакууме, оно имеет смысл только в месте, где происходит поглощение и испускание”22.

Планк не принимал концепцию физической реальности квантов света и в дальнейшем. Когда через восемь лет после опубликования статьи Эйнштейна Планк предложил ему долгожданное место в Прусской академии наук, в рекомендательном письме, написанном им и еще несколькими учеными и содержащем много похвал Эйнштейну, Планк сделал приписку: “То, что иногда в своих построениях он может зайти слишком далеко, например в своей гипотезе о квантах света, вряд ли заслуживает серьезного осуждения”23.

Незадолго до смерти Планк объяснил, почему ему долгое время не хотелось признавать, что следствия, вытекающие из его открытия, существуют в реальности. “Мои безуспешные попытки как-то встроить квант действия в классическую теорию продолжались много лет и потребовали от меня значительных усилий, – писал он, – многие из моих коллег воспринимали это почти как трагедию”.

По иронии судьбы теми же словами можно описать и то, что происходило с Эйнштейном. Он постепенно становился все более “равнодушным и скептически настроенным” по отношению к квантовой теории, которую сам создавал, говорил об Эйнштейне Бор. “И многие из нас восприняли это как трагедию”24.

Из теории Эйнштейна возник экспериментально проверяемый закон для фотоэлектрического эффекта: энергия испущенных электронов линейно зависит от частоты света, причем коэффициентом служит постоянная Планка. Позже было экспериментально доказано, что формула верна. Ключевой эксперимент провел физик Роберт Милликен, возглавивший впоследствии Калифорнийский технологический институт, куда пытался зазвать Эйнштейна.

Но даже после подтверждения правильности формул Эйнштейна для фотоэффекта Милликен не согласился с теорией. Он утверждал, что “несмотря на очевидный и полный успех уравнения Эйнштейна, физическая теория, на основании которой оно было выведено и стало свидетельством ее правильности, так неубедительна, что Эйнштейн сам, как мне кажется, уже не придерживается ее”25.

Милликен был неправ, когда говорил, что теория фотоэлектрического эффекта Эйнштейна была отвергнута. Фактически именно за открытие закона фотоэлектрического эффекта Эйнштейн получил свою единственную Нобелевскую премию. С появлением в 1920-х годах квантовой механики фотоны стали реальностью и фундаментальной частью физики.

Однако в одном важном пункте Милликен был прав. Эйнштейн находил все больше зловещих следствий из гипотезы квантов и корпускулярно-волнового дуализма света, и это его сильно тревожило. В письме, которое Эйнштейн написал почти в конце жизни своему близкому другу Мишелю Бессо, уже после того, как квантовая механика была принята почти всеми жившими в то время физиками, он пожаловался: “Все эти пятьдесят лет размышлений не приблизили меня к ответу на вопрос о том, что же это такое – кванты света”
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Завещание Эйнштейна? последняя опубликованная работа великого автора

Номер сообщения:#6   morozov » Вт окт 16, 2018 14:12

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер

Докторская диссертация: размер молекул, апрель 1905 года
Эйнштейн уже написал статью, которая впоследствии перевернет фундаментальную физику, но ему так и не удалось защитить докторскую диссертацию. И он решил сделать еще одну попытку и написать такую диссертацию, которая была бы принята.

Он понял, что для этого нужно выбрать безопасную тему, и она точно не должна быть связана ни с квантами, ни с теорией относительности. И он выбрал в качестве темы вторую из тем, над которыми в то время работал, – “Новое определение размеров молекул”. Он закончил писать диссертацию 30 апреля, а в июле отправил ее в Цюрихский университет27.

Возможно, из предосторожности и уважения к консервативным взглядам своего научного руководителя Альфреда Кляйнера он не прибег к новаторским методам статистической физики, которые использовал в предыдущих работах (и в статье о броуновском движении, которую закончил спустя одиннадцать дней), а использовал в основном методы классической термодинамики28. Тем не менее он смог продемонстрировать, как поведение бесчисленных маленьких частиц (атомов, молекул) проявляется в наблюдаемых явлениях и что наблюдаемые явления могут рассказать нам о природе этих маленьких невидимых частиц.

Почти на сотню лет раньше итальянский ученый Амeдео Авогадро (1776–1856) выдвинул гипотезу, оказавшуюся впоследствии правильной, о том, что одинаковые объемы любого газа при одинаковой температуре содержат одинаковое количество молекул. И возникла сложная задача – выяснить, сколько именно молекул содержится в определенном объеме.

Обычно выбирается объем, занимаемый молем газа[19], который составляет 22,4 литра при нормальных температуре и давлении. Количество молекул, находящееся в этом объеме при таких условиях, стали потом называть числом Авогадро. Точное определение этой величины было, да и остается, довольно сложным делом, сейчас она считается равной 6,02214 ? 1023. (Это большое число: если рассыпать такое количество кукурузных зерен по территории Соединенных Штатов, они покроют всю площадь слоем толщиной примерно пятнадцать километров29).

Большая часть предыдущих измерений выполнялись в газах, и, как Эйнштейн отметил в первой фразе своей статьи, “физические явления, наблюдаемые в жидкостях, до сих пор не использовались для определения размеров молекул”. Эйнштейн стал первым, кто получил разумные результаты (после исправления в своей диссертации нескольких математических ошибок и внесения поправок в экспериментальные данные), используя жидкости.

В его методе использовались данные по вязкости, то есть по тому сопротивлению, которое оказывает жидкость движущемуся через нее телу. Например, смола и патока имеют очень большую вязкость. Если растворять сахар в воде, раствор будет тем более вязким, чем он слаще. Эйнштейн представил себе, что молекулы сахара постепенно протискиваются через маленькие молекулы воды и диффундируют в ее объем. Он вывел два уравнения с двумя неизвестными – размером молекул сахара и их количеством, – которые и нужно было решить. Он сумел это сделать и нашел два неизвестных. Таким образом он определил число Авогадро, которое оказалось у него равным 2,1 ? 1023.

К сожалению, это число оказалось не слишком близким к правильному значению. Когда он сразу после того, как работа была принята Цюрихским университетом, в августе подал статью в Annalen der Physik, редактор Пауль Друде (к счастью, не ведавший, что Эйнштейн раньше собирался высмеять его) задержал публикацию статьи, поскольку знал о работе, в которой были получены более точные экспериментальные данные о свойствах раствора сахара. Используя эти новые данные, Эйнштейн получил результат, равный 4,15 ? 1023, который гораздо ближе к правильному.

Через несколько лет один французский студент применил этот подход в своем эксперименте и обнаружил, что кое-что было упущено. Тогда Эйнштейн попросил ассистента в Цюрихе проверить результаты еще раз и обнаружил небольшую ошибку, подправил цифру, оказавшуюся теперь равной 6,5 ? 1023, и это уже было вполне хорошим результатом30.

Позже Эйнштейн сказал, возможно полушутя, что, когда он подавал свою диссертацию, профессор Кляйнер сначала отклонил ее из-за того, что в ней слишком мало страниц. А когда он добавил в нее всего одно предложение, ее сразу приняли. Этому нет документального подтверждения31, но, так или иначе, эта диссертационная работа стала одной из его самых цитируемых и в практическом отношении ценных статей, и у метода появилось множество приложений в различных областях – от перемешивания цемента до производства молочных продуктов и аэрозолей. И хотя это и не помогло ему получить академическую ставку, зато теперь он мог называться доктором Эйнштейном.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#7   morozov » Чт окт 18, 2018 12:58

Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная
Айзексон Уолтер

Броуновское движение, май 1905 года
Броуновское движение, май 1905 года

Через одиннадцать дней после завершения работы над диссертацией Эйнштейн закончил еще одну статью, посвященную поискам свидетельств существования невидимых частиц. Для того чтобы показать, как невидимые частицы проявляют себя в видимом мире, он воспользовался, как всегда делал после 1901 года, статистическим анализом случайных взаимодействий.

Применив такую методику, Эйнштейн объяснил явление, называемое броуновским движением, которое к тому времени поражало ученых почти восемьдесят лет. Действительно, удивительно, как маленькие частицы примеси в такой жидкости, как вода, все время беспорядочно скачут в разных направлениях. В качестве “побочного результата” этой работы в ней было раз и навсегда убедительно доказано, что атомы и молекулы в физических объектах действительно существуют.

Броуновское движение было так названо в честь шотландского ботаника Роберта Броуна, который в 1828 году опубликовал свои детальные наблюдения за тем, как рассматриваемые через сильный микроскоп очень мелкие частицы пыльцы, взвешенные в воде, качаются и блуждают. Изучение других частиц, в частности мельчайших крупинок, отшелушенных от древнеегипетского Сфинкса, дало похожие результаты. Было предложено множество объяснений, например наличие мелких течений в объеме воды или воздействие света. Но ни одна из теорий не казалась правдоподобной.

Когда в 1870 году была разработана кинетическая теория, в которой использовались случайные движения молекул для объяснения, например, поведения газов, многие пытались с ее помощью объяснить и броуновское движение. Но, поскольку частицы примеси были в 10 тысяч раз крупнее молекул воды, казалось, что у молекул не хватит сил сдвинуть с места частицу (как бейсбольный мяч не может сдвинуть предмет диаметром 800 метров)32.

Эйнштейн показал, что, хотя одна молекула за одно столкновение действительно не может сдвинуть частицу с места, миллионы случайных столкновений в секунду могут объяснить случайное блуждание частиц, которое и наблюдал Броун. “В этой статье – объявил он в первом предложении, – будет показано, что согласно молекулярно-кинетической теории теплоты взвешенные в жидкости объекты такого размера, что их можно увидеть с помощью микроскопа, должны в результате тепловых молекулярных движений совершать движения на такие расстояния, что их можно легко наблюдать в микроскоп”33.

Он продолжил, сказав на первый взгляд странную вещь: эта его работа написана совсем не для того, чтобы объяснить броуновское движение. И действительно, при построении своей теории он даже не был уверен, что законы движения, которые он получил с помощью своей теории, те же, что управляют движениями частиц, увиденных Броуном. “Возможно, что движения, которые обсуждаются в данной работе, идентичны так называемому броуновскому движению, но данные, которые оказались в моем распоряжении, настолько неточны, что я не могу на их основании сделать какое-либо заключение”. Позднее он еще больше дистанцировался от намерения объяснить в своей работе броуновское движение: “Не зная, что наблюдения над броуновским движением уже давно велись, я открыл, что атомистическая теория приводит к существованию доступного для наблюдения движения взвешенных микроскопических частиц”34.

На первый взгляд, отрицание Эйнштейном того, что его теория описывала броуновское движение, выглядит странным и даже лицемерным. В конце концов, не он ли писал Конраду Габихту за несколько месяцев до этого: “Такие движения взвешенных в жидкости частиц раньше наблюдали физиологи, назвавшие их броуновским молекулярным движением”? Но эта позиция Эйнштейна в таких вопросах была и правильна и важна, поскольку его работа не начиналась с описания экспериментального наблюдения броуновского движения и не завершалась объяснением этих результатов. Скорее, она была продолжением его более раннего подхода – использования статистического анализа для демонстрации видимых проявлений невидимых молекул.

Другими словами, Эйнштейн хотел убедить читателей, что он построил теорию, выведенную из основных принципов и постулатов, а не сконструировал ее на основе анализа экспериментальных данных (по этой же причине в своей статье про кванты света он дал ясно понять, что она возникла не как результат знакомства с экспериментами Филиппа Ленарда по фотоэффекту). Как мы вскоре увидим, это отличие он также подчеркнет, утверждая, что его теория относительности была построена не на основании рассмотрения результатов экспериментов по измерению скорости света и поискам эфира.

Эйнштейн показал, что удар одной молекулы воды не заставит взвешенную частичку пыльцы продвинуться на заметное расстояние. Однако в любой заданный момент времени частицу толкают со всех сторон тысячи молекул. В какой-то момент времени частица получит гораздо больше толчков с одной стороны, а в следующий момент залповые удары обрушатся на другую ее сторону.

В результате частицы будут двигаться, бросаясь из стороны в сторону, как говорят, случайно блуждая. Лучший способ представить себе это – вообразить пьяного, который оттолкнулся от фонарного столба и отправился в путь, но в следующую секунду его бросает в сторону, и он делает один шаг в случайном направлении, и так все время. Он может за два шага – один вперед, а другой назад – вернуться обратно к столбу, а может сделать два шага в одном и том же направлении и уйти от столба на два шага, а может сделать один шаг на запад, а следующий – на северо-восток. При построении графиков обнаруживается одно интересное свойство таких случайных блужданий: среднее квадратичное расстояние пьяницы от столба будет пропорционально корню квадратному из количества шагов или истекших секунд35.

Эйнштейн понял, что невозможно, да и не нужно измерять каждый зигзаг броуновского движения, равно как не нужно измерять и скорость частиц в каждый момент времени. Но расстояния, которые проходят случайно блуждающие частицы, измерить очень просто, поскольку они растут со временем.

Эйнштейн хотел сделать конкретные предсказания для этих расстояний, которые можно было измерить, и использовал и свои теоретические знания, и имеющиеся экспериментальные данные по вязкости и скорости диффузии, получив в результате зависимости средних расстояний, проходимых частицами, от их размера и температуры жидкости. В качестве примера он вычислил, что при температуре 17 °C для взвешенных в воде частиц диаметром в одну тысячную миллиметра “среднее смещение за одну минуту будет равно примерно 6 микронам”.

Это был конкретный результат, который можно было реально проверить, и из него вытекали очень важные следствия. “Если движение, которое здесь обсуждается, действительно можно наблюдать, – писал он – тогда классическую термодинамику уже нельзя считать в строгом смысле справедливой”. Поскольку он был сильнее в теоретических рассуждениях, чем в проведении экспериментов, закончил он призывом к экспериментаторам: “Если бы какому-либо исследователю удалось вскоре ответить на поднятые здесь вопросы, важные для теории теплоты!”[20].

Через несколько месяцев немецкий экспериментатор Генри Зидентопф, используя микроскоп с сильным увеличением, подтвердил предсказания Эйнштейна. С практической точки зрения физическая реальность атомов и молекул этим была окончательно доказана. Позже физик-теоретик Макс Борн вспоминал: “В то время атомы и молекулы еще отнюдь не рассматривались в качестве реальных объектов. Я думаю, что эти работы Эйнштейна больше, чем любые другие работы, убедили физиков в реальности атомов и молекул”36.

В качестве маленького бонуса Эйнштейн в своей статье предложил альтернативный метод вычисления числа Авогадро. Абрахам Пайс сказал об этой статье: “Она изобилует идеями, а заключительный вывод о том, что число Авогадро можно определить из наблюдений с помощью обычного микроскопа, каждый раз вызывает чувство восхищения, даже если ты уже читал статью раньше и знаком с ходом рассуждений”.

Мощь интеллекта Эйнштейна была такова, что он мог обдумывать несколько разных идей одновременно. Даже когда он размышлял над пляшущими частицами в жидкости, он одновременно еще и бился над различными теориями, связанными с движением тел и скоростью света. Через пару дней после того, как он отослал в журнал свою статью по броуновскому движению, он устроил новый мозговой штурм в дискуссии со своим другом Мишелем Бессо. Как он и написал Габихту в том же месяце в своем знаменитом письме, из этого получится “модифицированная теория пространства и времени”.
Изображение
Часовая башня в Берне
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#8   morozov » Пт окт 19, 2018 10:58

У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
Глава первая
Верхом на луче света
Однажды молодой патентный эксперт написал своему другу: “Я обещаю тебе написать
четыре статьи”. В этом письме, как позже выяснилось, одни из самых важных за всю исто-
рию науки новости, но его историческое значение было замаскировано насмешливым тоном,
характерным для автора письма. Например, обращался к своему другу он так: “Ты, заморо-
женный кит…” И извинялся за то, что написал письмо, полное “несущественной болтовни”.
Только когда он дошел до разбора статей, написанных им в свободное время, он намекнул,
что понимает их значимость1.
Он описал их так: “Первая посвящена излучению и энергии света и очень революци-
онна”. И она была действительно революционна. В ней доказывалось, что свет можно рас-
сматривать не только как волну, но и как поток маленьких частиц, называемых квантами.
Из этой теории с неизбежностью следовало, что во Вселенной отсутствует строгая причин-
ность и детерминированность, и этот вывод будет пугать его всю оставшуюся жизнь.
“Вторая работа касается определения истинных размеров атомов”. Хотя даже сама
идея существования атомов все еще находилась в стадии обсуждения, эта статья была самой
понятной из всех, и именно поэтому Эйнштейн, в последний раз предприняв попытку полу-
чить докторскую степень, посчитал, что она будет самым безопасной темой диссертацион-
ной работы. Он готовился совершить революцию в физике, но каждый раз терпел фиаско,
когда пытался получить академическое место или просто защитить докторскую диссерта-
цию, что, как он считал, помогло бы ему подняться в патентном бюро с должности клерка
третьего разряда до клерка второго разряда.
В третьей статье объяснялось беспорядочное движение микроскопических частиц в
жидкости с помощью статистического анализа случайных столкновений. В процессе работы
им было доказано, что атомы и молекулы действительно существуют.
“Четвертая работа пока существует в виде черновика, она посвящена электродинамике
движущихся тел, что потребовало пересмотра представлений о пространстве и времени”.
Да, это, несомненно, было нечто большее, чем несущественная болтовня. Базируясь в основ-
ном на мысленных экспериментах, проведенных в голове, а не в лаборатории, он решил
пересмотреть ньютоновские концепции абсолютного пространства и времени. Эта работа
ляжет в основу знаменитой “специальной теории относительности”.
Он не написал своему другу, поскольку еще не знал, что это произойдет, что он в этом
году напишет пятую статью, краткое дополнение к четвертой, в которой будет выведено
соотношение между энергией и массой. Оно станет самым известным во всей физике урав-
нением: E = mc2.
Оглядываясь назад на век, который запомнится своим стремлением скинуть оковы
классической физики, и смотря вперед в эпоху, которая стремится воспитывать в ученых
креативность, необходимую для научных инноваций, мы видим, что один человек выделя-
ется на общем фоне как главный символ нашей эпохи. Добродушный политэмигрант, чей
образ – растрепанная шевелюра, сияющие глаза, обаятельная доброта и необычайный блеск
– сделал его лицо символом эпохи, а имя – синонимом гениальности. Альберт Эйнштейн был
“слесарем”1, наделенным воображением, ведомым верой в гармонию творений природы.

1 В конце жизни он сказал знаменитую фразу: “Если бы я только знал, я стал бы слесарем”. – Здесь и далее, если не указано особо, примечания переводчика.

Увлекательная история его жизни – это свидетельство взаимосвязи креативности и свободы,
и в ней отразились как триумфы, так и смятение современной эпохи.
Теперь, когда его архивы полностью открыты, возможно проследить, как черты его
характера – нонконформизм, бунтарство, любопытство, его страсти и отстраненность –
переплетались с политическими пристрастиями и научными интересами. Узнав человека,
начинаешь лучше понимать источники его научной мысли, и наоборот. Характер, вообра-
жение человека и его гениальные творческие способности – все это связано между собой,
словно элементы некоего единого поля.
Несмотря на репутацию равнодушного человека, на самом деле он был очень страст-
ным и в своих личных отношениях, и в занятиях наукой. В колледже он безумно влюбился
в единственную девушку в своей физической группе – смуглую пылкую сербку Милеву
Марич. У них родилась дочь вне брака, потом они поженились, и у них родилось два сына.
Она была камертоном его научных идей и помогала ему в проверке математических выкла-
док, но со временем их отношения разладились. Эйнштейн предложил ей сделку. Он сказал,
что если когда-нибудь получит Нобелевскую премию и если она даст согласие на развод, то
он отдаст ей деньги за премию. Марич подумала неделю и согласилась. Но из-за того, что
его теории были столь радикальны, прошло семнадцать лет между его чудесным освобож-
дением из патентного бюро и получением премии, деньги за которую она и получила.
Стиль жизни Эйнштейна и его работа являлись отражением распада социальных и
моральных абсолютов в атмосфере модернизма, воцарившейся в начале XX века. В воздухе
витал дух творческого нонконформизма: Пикассо, Джойс, Фрейд, Стравинский, Шёнберг и
многие другие своим творчеством ломали традиционные каноны. В эту атмосферу вписы-
валась концепция Вселенной, согласно которой считалось, что пространство, время, а также
свойства частиц определялись условиями наблюдений.
Однако Эйнштейн не был настоящим релятивистом, каковым его считали многие, в том
числе и те, чье предвзятое отношение к нему основывалось на антисемитизме. Во всех его
теориях, включая теорию относительности, он пытался найти инварианты, определенность
и абсолют. Эйнштейн чувствовал, что в основе законов природы лежит гармония сущего и
цель науки – найти ее.
Его поиски начались в 1895 году, когда шестнадцатилетним юношей он вообразил, что
было бы, если бы можно было лететь рядом со световым лучом. Десятилетием позже насту-
пил 1905 год – год чудес, описанных в процитированном выше письме, когда был заложен
фундамент двух важнейших революций в физике XX века: теории относительности и кван-
товой теории.
А еще через десятилетие, в 1915 году, он вырвал у природы ее сокровенную тайну и
построил одну из красивейших теорий во всей науке – общую теорию относительности. Как
и при построении специальной теории относительности, он использовал метод мысленных
экспериментов. В одном из них он предположил, что человек находится в закрытом лифте,
движущемся с ускорением вверх в пустом пространстве. Тогда его ощущения должны быть
такими же, что и при воздействии силы тяжести.
Он предположил, что гравитация – это искривление пространства и времени, и выпи-
сал уравнение, описывающее изменение их кривизны в результате взаимовлияния материи,
движения и энергии. Это можно себе представить с помощью еще одного мысленного экс-
перимента – двухмерной поверхности сетки батута, на которую мы закатываем шар для
боулинга, а затем туда же вкатываем бильярдные шары. Эти шары покатятся в направлении
шара для боулинга не потому, что он обладает каким-то магическим притяжением, а потому,
что так изогнулась сетка батута. А теперь вообразим, что это происходит с четырехмерной
тканью пространства – времени. Конечно, представить это себе нелегко, но это потому что
мы не Эйнштейны, а он Эйнштейн.
Резкий перелом в его карьере наступил еще через десятилетие после этого, в 1925 году.
Квантовая революция, которая произошла при его участии, породила новую механику, бази-
рующуюся на неопределенностях и вероятностях. В тот год он сделал свои последние важ-
нейшие работы по квантовой механике, но одновременно у него возникло чувство неудовле-
творенности ею. Он упрямо критиковал то, что называл неполнотой квантовой механики,
и пытался встроить ее в теорию единого поля. В последующие три десятилетия он будет
работать над несколькими незавершенными уравнениями, начертав их в последний раз в
1955 году, уже на смертном одре.
Но и в те тридцать лет, когда он был революционером, и в последующие тридцать,
когда стал ретроградом, Эйнштейн был последователен в своем стремлении остаться невоз-
мутимым одиночкой, которому комфортно всегда оставаться при своем особом мнении.
Независимый в своих идеях, он слушался только своего воображения, которое рвалось за
пределы общепринятых истин. Он принадлежал к редкой породе благоговейных бунтарей,
им руководила вера в Бога, не играющего в кости, то есть не позволяющего событиям про-
исходить случайно, и эту веру он нес легко, с улыбкой.
Нонконформизм был важной чертой характера Эйнштейна, проявлявшейся и в личных
отношениях, и в политических взглядах. Хотя он и разделял социалистические идеи, но был
слишком большим индивидуалистом, чтобы чувствовать себя комфортно в условиях излиш-
него контроля государства или централизованной власти. Его дерзость, которая сослужила
ему хорошую службу в юности, когда он был молодым ученым, стала хорошей прививкой
от национализма, милитаризма и всего, что основывалось на стадном чувстве. И пока он
не пересмотрел из-за Гитлера свои геополитические “уравнения”, Эйнштейн оставался сти-
хийным пацифистом, осуждавшим войны.
Его теории охватывают широкий круг областей современной науки, имеющих дело и
с бесконечно малыми, и бесконечно большими величинами – от излучения фотонов до рас-
ширения космоса. И через столетие после его великих триумфальных открытий мы все еще
живем во Вселенной, устроенной по законам Эйнштейна, один из которых – теория отно-
сительности – управляет всем на макроуровне, а другой – квантовая механика – на микро-
уровне, причем последняя выстояла, несмотря на то что продолжает приводить в замеша-
тельство.
Его открытия лежат в основе всех современных технологий. И фотоэлементы, и
лазеры, и ядерная энергия, и волоконная оптика, и космические путешествия, и даже
полупроводники – все это основывается на его теориях. Он написал письмо Франклину
Рузвельту, предупреждая его о возможности создания атомной бомбы, и, когда мы вообра-
жаем себе атомный гриб, в нашем сознании возникают буквы его уравнения, связывающего
энергию и массу.
Путь Эйнштейна к славе начался с того момента, когда его предсказания о том, как
гравитация искажает ход луча света, подтвердились при измерениях во время затмения 1919
года. С этого началась его известность, он стал научной суперновой и иконой сторонников
гуманизма и вообще одним из самых известных людей на планете. Публика серьезно раз-
мышляла над его теориями, возвела его в ранг гения и канонизировала в качестве светского
праведника.
Но возникает вопрос: если бы у него не было этого ореола пышных волос и этого прон-
зительного взгляда, стал ли бы он и тогда изображаться на всех плакатах? В качестве мыс-
ленного эксперимента предположим, что он выглядел бы как Макс Планк или Нильс Бор.
Остался ли бы он в нашей памяти таким же простым научным гением? Или же все равно
попал бы в пантеон, в котором обитают Аристотель, Галилей и Ньютон?2
Полагаю, верно второе. Его работы имели очень специфический характер, индивиду-
альный почерк, который позволял их отличать от других работ, подобно тому как Пикассо –
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
20
это всегда Пикассо, и он отличим от других художников. Эйнштейн давал волю своему вооб-
ражению и распознавал важнейшие принципы с помощью мысленных экспериментов, а не
методичного изучения экспериментальных результатов. Теории, которые в результате появ-
лялись, временами были удивительными, таинственными и противоречащими интуиции. Но
в них делались выводы, которые могли захватить воображение обычных людей: относитель-
ность пространства и времени, Е = mc2, изгиб световых лучей и искривление пространства.
Простота и человечность добавляли харизматичности его личности. Его внутренняя обособ-
ленность гармонировала со смирением, которое было следствием того благоговения, кото-
рое он испытывал к Природе. Он мог быть черств и равнодушен к близким людям, но в
отношении человечества в целом он испытывал истинно добрые чувства и искренне ему
сочувствовал.
Но при всей популярности и кажущейся доступности работ Эйнштейна они сфор-
мировали ощущение, что современная физика – это то, что обычные люди не могут вос-
принять (по словам профессора Гарварда Дадли Хершбаха, “сфера деятельности экспер-
тов-жрецов”3). Так было не всегда. И Галилей, и Ньютон были величайшими гениями, но
их описание мира, в котором царила детерминированность и простые причинно-следствен-
ные связи, большинство мыслящих людей могло воспринять. В XVIII веке, веке Бенджа-
мина Франклина, и в XIX веке, веке Томаса Эдисона, образованный человек мог считать себя
немного знакомым с научными достижениями и даже по-любительски заниматься наукой.
Сейчас, учитывая непростые задачи, которые ставит XXI век, нужно по возможности
восстанавливать популярность научной деятельности. Это не означает, что каждый крупный
литератор должен прослушать упрощенный курс физики или что каждый юрист – специ-
алист в области корпоративного права должен понимать квантовую механику. Скорее это
означает, что понимание научной методики было бы полезно для ответственных членов
гражданского общества. Самое важное, чему нас учит наука, – взаимосвязь между общими
теориями и реальными фактами. Это как раз то, что хорошо демонстрирует опыт жизни
Эйнштейна.
Кроме того, восхищение величием науки всегда присуще членам здорового общества.
Это помогает нам сохранить детскую способность удивляться таким простым вещам, как
падение яблок и лифтов, – способность, которая была свойственна Эйнштейну и другим
великим физикам-теоретикам4.
Вот почему стоит изучать наследие Эйнштейна. Наука вдохновляет и воодушевляет, ее
миссия благородна, о чем нам напоминают жизнеописания ее героев. В конце жизни Эйн-
штейна чиновники департамента просвещения штата Нью-Йорк попросили сказать, на чем
следует сделать акцент в школьном обучении. Он ответил: “При изучении истории нужно
подробно обсуждать тех людей, которые принесли человечеству пользу благодаря независи-
мости их характеров и суждений”5. Сам Эйнштейн вполне вписывается в эту категорию.
Сейчас, когда расставляются новые акценты, перед лицом глобальной конкуренции
в области научного и математического образования нужно обратить внимание и на дру-
гую часть ответа Эйнштейна: “Критические замечания студентов нужно принимать без раз-
дражения. Приобретение знаний не должно задушить независимость мышления студента”.
Побеждает в глобальном соревновании не то государство, в школах которого хорошо учат
таблицу умножения или периодическую таблицу элементов, а то, в школах которого стиму-
лируют творческий подход и воображение.
И здесь, как мне кажется, лежит и разгадка уникальности Эйнштейна, и урок, который
он преподал нам своей жизнью. В ранние студенческие годы он никогда не занимался зуб-
режкой. Позже, когда он стал физиком-теоретиком, успех к нему пришел не из-за его выда-
ющихся мыслительных способностей, а из-за необычайной силы воображения и креатив-
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
21
ности. Он смог вывести сложные уравнения, но главное – он понимал: математика – это
язык, который природа использует для описания своих чудесных тайн. И он мог представить,
как уравнения отражают реальность, в своем воображении. Например, как уравнения элек-
тромагнитного поля, открытые Джеймсом Клерком Максвеллом, описывают то, что увидит
мальчик, оседлавший световой луч. Однажды он заметил: “Воображение важнее знаний”6.
Этот подход требовал от него нонконформизма. “Да здравствует нахальство! Это мой
ангел-хранитель в этом мире” – так он торжественно объявил любовнице, впоследствии
ставшей его женой. Через много лет, когда все подумали, что его нежелание принять кван-
товую механику вызвано тем, что он потерял чутье, он сетовал: “Судьба, наказывая меня за
презрение к авторитетам, сделала авторитетом меня самого”7.
Его успех обусловлен тем, что он подвергал сомнению общепринятые точки зрения,
не преклонялся перед авторитетами и удивлялся чудесам, которые остальные принимали
как данность. Это привело к тому, что он выработал систему моральных и политических
воззрений, основанных на уважении свободы мысли, свободы духа и свободы проявле-
ния индивидуальности. Тирания вызывала у него омерзение, а толерантность он восприни-
мал не только как добродетель, но и как необходимое условие существования креативного
общества. “Важно содействовать воспитанию индивидуальности, – говорил он, – поскольку
только индивидуум может генерировать новые идеи”8.
Выработав в себе это мировоззрение, Эйнштейн стал бунтарем, восхищенным гармо-
нией природы, в котором воображение и мудрость сочетались в идеальной пропорции, и
это позволило ему изменить наши представления о Вселенной. Эти черты стали жизненно
необходимыми в наш век глобализации, когда успех зависит от креативности, но они были
не менее важны и в начале XX столетия, когда Эйнштейн работал над тем, чтобы приблизить
современную эпоху.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#9   morozov » Пт окт 19, 2018 13:15

Благодарности
В работе над книгой мне помогало множество людей.
Диана Кормос Бухвальд, главный составитель сборника “Документы Эйнштейна”, сде-
лавшая развернутые комментарии и исправления в многочисленных черновиках этой книги.
Благодаря ей я получил быстрый и полный доступ к множеству новых бесценных докумен-
тов, открытых для читателей только в 2006 году. Она помогла мне в них сориентироваться,
была моим куратором и радушной хозяйкой во время моих посещений Калтеха, где я рабо-
тал с документами проекта “Документы Эйнштейна”. К своей работе она относится со стра-
стью, у нее отменное чувство юмора, что понравилось бы герою ее исследований.
Двое ее помощников тоже очень помогли мне сориентироваться в ставших недавно
доступными документах и огромной массе неизученных архивных материалов: Тильман
Зауэр подробно проверил и снабдил примечаниями эту книгу, особенно разделы, посвящен-
ные проблемам вывода Эйнштейном уравнений общей теории относительности и борьбы
по созданию единой теорией поля, а Зеэв Розенкранц, редактор по вопросам истории изда-
ния “Документы Эйнштейна”, разъяснил отношение Эйнштейна к Германии и своему еврей-
скому происхождению. Раньше он был куратором архива Эйнштейна в Еврейском универ-
ситете в Иерусалиме.
Барбара Вольф, которая теперь ведает этими архивами в Еврейском университете и
которая тщательно проверила факты, изложенные на всех страницах рукописи и сделала как
крупные, так и мелкие исправления. Она с самого начала предупредила, что у нее репутация
придиры, но я очень благодарен ей за каждую обнаруженную неточность. Я также высоко
ценю поддержку, оказанную Рони Гроссом – куратором архива.
Брайан Грин – профессор Чикагского университета и автор книги “Ткань космоса”,
который был незаменимым другом и редактором. Он предложил многочисленные исправ-
ления, уточнил формулировки в разных научных фрагментах и прочитал окончательную
версию рукописи. Он мастерски владеет и языком, и научным материалом. Он не только
проводит свои исследования в области теории струн, но и с женой Трейси Дэй организует
ежегодные фестивали науки в Нью-Йорке, которые помогают пробудить интерес к занятиям
физикой, столь явственно ощутимый в его работе и книгах.
Лоуренс Краусс – профессор физики в независимом университете Кейс-Вестерн-
Резерв и автор книги “Скрытое в зеркале”, который тоже прочитал мою рукопись, проверил
разделы, касающиеся специальной теории относительности и космологии, и сделал много
дельных предложений и исправлений. Он тоже настолько увлечен физикой, что заражает
энтузиазмом окружающих.
Краусс помог мне найти помощника, Крейга Дж. Копи, – своего подопечного из уни-
верситета Кейс-Вестерн-Резерв, где тот читает курс теории относительности. Я нанял его,
и он проверил все, что касается науки и математики, в рукописи, и я благодарен ему за тща-
тельную редактуру.
Дуглас Стоун – профессор физики в Йельском университете, который тоже проверил
научные разделы книги. Он занимается физикой твердого тела и сейчас пишет интересную
книгу о вкладе Эйнштейна в квантовую механику. Кроме того что он проверил научные раз-
делы, он помог мне написать главы о работе Эйнштейна 1905 года по световым квантам,
квантовой теории, статистике Бозе – Эйнштейна и кинетической теории.
Мюррей Гелл-Манн, лауреат Нобелевской премии по физике 1969 года, который с
начала и до конца написания книги был замечательным и неравнодушным советчиком. Он
помог мне переделать первоначальный черновик книги и поправил главы о теории относи-
тельности и квантовой механике, а также внес изменения в черновики тех глав, где описыва-
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
10
ются возражения Эйнштейна по поводу неопределенности в квантовой механике. Благодаря
сочетанию эрудиции и юмора в его характере, а также пониманию характеров героев книги
общение с ним доставило огромную радость.
Артур И. Миллер – почетный профессор истории и философии науки из Университет-
ского колледжа Лондона, автор книг “Эйнштейн, Пикассо” и “Империя звезд”. Он читал и
перечитывал разные варианты моих научных глав и помог сделать многочисленные исправ-
ления, особенно в рассказе о создании Эйнштейном специальной теории относительности
(тема, по которой он написал основополагающую работу), общей теории относительности
и квантовой теории.
Сильвестр Джеймс Гейтс-младший – профессор физики в Мэрилендском универси-
тете, который согласился прочитать мою рукопись во время своего приезда в Аспен на кон-
ференцию по Эйнштейну. Он тщательно отредактировал рукопись, сделал глубокие замеча-
ния и переформулировал некоторые научные утверждения.
Джон Д. Нортон, профессор Университета Питтсбурга, специализирующийся на ана-
лизе хода мыслей Эйнштейна при создании им специальной и общей теорий относительно-
сти. Он прочитал соответствующие главы моей книги, отредактировал их и сделал полезные
комментарии. Я благодарен также за советы двум его ученикам, также специализирующимся
на работе Эйнштейна над этими теориями, – Юргену Ренну из Института Макса Планка в
Берлине и Мишелю Яннсену из Университета Барселоны.
Джордж Странахан, основатель Физического центра в Аспене, который также согла-
сился прочитать и проверить рукопись. Особенно полезна была его редактура разделов,
посвященных световым квантам, броуновскому движению, истории создания и сущности
специальной теории относительности.
Роберт Ринасиевич, философ науки из Университета Хопкинса, прочитавший многие
научные разделы и сделавший полезные предложения по описанию проблем общей теории
относительности.
Н. Дэвид Мермин – профессор теоретической физики из Корнельского университета,
автор книги “О времени: постигая теорию относительности Эйнштейна”, который отредак-
тировал и внес правку в окончательный вариант глав 1, 5 и 6, посвященных статьям Эйн-
штейна, вышедшим в 1905 году.
Джералд Холтон, профессор физики из Гарварда, который одним из первых начал изу-
чать наследие Эйнштейна и до сих пор является в этой области авторитетом. Мне очень
лестно, что он захотел прочитать эту книгу, сделал замечания и великодушно одобрил работу.
Помог также и его коллега по Гарварду Дадли Хершбах, который сделал очень много для
развития научного образования. И Холтон, и Хершбах внесли полезные замечания, прочитав
черновик, и провели несколько часов со мной в кабинете Холтона, обсуждая предложения
и уточняя описания исторических персонажей.
Эштон Картер, профессор международного права из Гарварда, который любезно про-
читал и проверил первоначальный вариант книги. Фриц Штерн, автор сборника “Немецкий
мир Эйнштейна”, который одобрил мою рукопись и дал советы в начале работы. То же самое
сделал и Роберт Шульман, один из первых редакторов проекта “Документы Эйнштейна”.
А Джереми Бернстайн, который написал множество прекрасных книг об Эйнштейне, пре-
дупредил меня о том, как сложно порой понять научные результаты. Он оказался прав, и я
благодарен ему за это.
Кроме того, я попросил двух преподавателей физики старших классов порекомендо-
вать мне книгу, понятную тем, кто в последний раз имел дело с физикой в старших классах
школы, чтобы я ее мог внимательно прочитать и убедиться, что я правильно разобрался в
полученных результатах. Одна из них – Нэнси Стравински Айзексон – преподавала физику
в Новом Орлеане, до тех пор пока, к сожалению, из-за урагана Катрин у нее не появилось
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
11
больше свободного времени. Второй преподаватель, Дэвид Дербес, преподает физику в экс-
периментальной школе при Чикагском университете. Их замечания были очень глубокими,
и они окажутся полезными для непрофессионального читателя.
Известно некое следствие принципа неопределенности, которое гласит, что, сколько
бы раз ни прочитывали книгу, все равно в ней останутся какие-то ошибки. Вина за эти остав-
шиеся ошибки лежит на мне.
Прочтение рукописи неучеными тоже было очень полезно, и они, будучи непрофесси-
оналами, сделали очень полезные замечания как по отдельным главам, так и по всей руко-
писи. Это и Уильям Майер, и Орвилл Райт, и Дэниел Окрент, и Стив Вайсман, и Строб Тэл-
ботт.
В течение двадцати пяти лет Алиса Мэйхью из издательства Simon&Schuster была
моим редактором, а Аманда Урбан – моим агентом в ICM. Я не могу себе представить луч-
ших партнеров, и на этот раз они опять охотно помогали и сделали полезные комментарии
к книге. Я также высоко ценю помощь Кэролин Рейди, Дэвида Розенталя, Роджера Лэйбри,
Виктории Мейер, Элизабет Майер, Серены Джонс, Мары Лурье, Джудит Гувер, Джеки Сиу
и Дана Слоуна из издательства Simon&Schuster. Я также благодарен Эллиот Равец и Патри-
сии Зиндулке за их постоянную поддержку на протяжении многих лет, Наташа Хоффмейер
и Джеймс Хоппес перевели для меня немецкую переписку Эйнштейна и его тексты, осо-
бенно новые материалы, которые до сих пор не были переведены, и я очень ценю их усердие.
Творческую работу по отбору фотографий для этой книги проделал и Джей Колтон, бывший
фоторедактором выпуска журнала Time, посвященного человеку столетия (Эйнштейну).
У меня было еще два с половиной читателя, которые для меня были самыми ценными.
Первым был мой отец Ирвин Айзексон, инженер, который привил мне любовь к науке и был
самым лучшим учителем, которого я когда-либо встречал. Я благодарен ему за атмосферу,
которую он и моя покойная мать создали для меня, а также моей блестящей и мудрой мачехе
Джулианне.
Другим очень важным читателем была моя жена Кэти, умная и любознательная, с
бездной здравого смысла, прочитавшая каждую страницу книги. И половинкой читателя –
очень ценной для меня – была моя дочь Бетси, которая, как обычно, прочитывала отдельные
фрагменты моей книги. Хаотичность ее чтения компенсировалась уверенностью, с которой
она делала свои заявления. Я люблю их обеих очень сильно.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#10   morozov » Пт окт 19, 2018 23:53

Глава вторая
Детство. 1879-1886
Швабия
Он медленно учился говорить. Впоследствии он вспоминал: “Мои родители были
настолько обеспокоены этим, что консультировались с врачом”. Даже когда он начал произ-
носить слова – где-то в возрасте двух лет, – у него выработалась странная привычка. Когда
он хотел что-то сказать, он сначала пробовал сказать это про себя, повторяя шепотом до тех
пор, пока фраза не начинала звучать достаточно хорошо, чтобы быть произнесенной вслух.
Это послужило поводом служанке семьи окрестить его Der Depperte – тупицей, а остальные
члены его семьи считали его “почти отсталым”. Обожавшая его младшая сестра говорила,
что это очень тревожило всех. Она вспоминала: “Каждое предложение, которое он произно-
сил, независимо от того, насколько оно было сложным, он сначала проговаривал про себя,
медленно шевеля губами. У него были такие сложности с языком, что окружающие думали
– он никогда не выучится говорить”1.
Его медленное развитие сочеталось с дерзостью и бунтарством по отношению к учи-
телям. Дошло до того, что один учитель выгнал его, а другой объявил, что ничего путного
из него не выйдет – этот случай стал историческим анекдотом. Эти черточки сделали Аль-
берта Эйнштейна покровителем всех рассеянных школьников2. Но эти же черты (по крайней
мере, так он позднее предполагал) помогли ему стать самым креативным научным гением
современности.
Его дерзкое презрение к авторитетам привело к тому, что он подвергал сомнению
общепризнанные истины и пересматривал их под таким углом зрения, под которым хорошо
образованные сотрудники научных институтов никогда их не рассматривали. А что каса-
ется замедленного развития речи, он пришел к заключению, что это позволило ему удив-
ляться обыденным явлениям, в то время как другие принимали их как данность. Эйнштейн
однажды объяснил это так: “Когда я спрашиваю себя, как такое случилось, что именно я
открыл теорию относительности, ответ, как мне кажется, в том, что тут сыграли роль следу-
ющие обстоятельства. Обычно взрослый никогда не забивает себе голову вопросами о про-
странстве и времени. Это вещи, которые он воспринял в детстве. Но я развивался так мед-
ленно, что начал задаваться вопросами о пространстве и времени тогда, когда уже вырос.
Поэтому я погрузился в проблему более глубоко, чем обычный ребенок”3.
Проблема развития Эйнштейна преувеличивалась, вероятно, даже им самим,
поскольку имеются письма обожавших его дедушки и бабушки, из которых понятно, что
он был таким же умненьким и милым, как все внуки. Но на протяжении всей жизни Эйн-
штейн страдал легкой формой эхолалии, проявлявшейся в том, что он проговаривал фразы
про себя по два-три раза, особенно если они озадачивали его. Вообще он предпочитал думать
образами, что особенно заметно проявлялось в его знаменитых мысленных экспериментах,
таких как наблюдение за молнией из движущегося поезда или за силой тяжести в падающем
лифте. Позже он скажет психологу: “Я очень редко думаю словами. Сначала мне приходит
мысль, а уже потом я могу попытаться ее выразить”4.
По линиям обоих родителей Эйнштейн был потомком еврейских купцов и мелких тор-
говцев, которые, селясь в швабских деревеньках на юго-западе Германии, по крайней мере в
течение двух столетий скромно зарабатывали себе на жизнь. С каждым поколением они все
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
24
больше ассимилировались (или, по крайней мере, им так казалось) и врастали в любимую
ими немецкую культуру. Хотя они и были евреями по культурной принадлежности и родо-
вому инстинкту, к иудаизму и его ритуалам они проявляли слабый интерес.
Эйнштейн постоянно отрицал роль наследия предков в формировании его личности.
В конце жизни он сказал своему другу:
“Расследование [влияния] моих предков ни к чему не привело”5. Это не совсем верно.
Ему повезло, что его родственниками были интеллигентные и независимо мыслящие люди,
традиционно ценившие образование. И безусловно, на его жизнь, как в прекрасных ее про-
явлениях, так и в трагических, повлияла его принадлежность к еврейству, в религиозной,
интеллектуальной и исторической традиции которого было ощущение себя странниками и
чужаками. Конечно, то, что ему случилось жить в Германии в начале ХХ столетия, сделало
его больше странником и чужаком, чем ему бы хотелось, но и это тоже сыграло ключевую
роль в том, кем он стал и какую роль он сыграл в мировой истории.
Отец Эйнштейна Герман родился в швабской деревушке Бухау в 1847 году, когда члены
местной процветающей еврейской общины только-только добились права свободно выби-
рать любую профессию. Герман продемонстрировал “заметную склонность к математике”6,
и у родителей была возможность послать его учиться в старшие классы школы в Штутгарт,
расположенный в семидесяти пяти километрах к северу от Бухау. Но в университет роди-
тели послать его уже не смогли, впрочем, большинство университетов в любом случае были
закрыты для евреев, так что ему пришлось вернуться домой в Бухау и заняться торговлей.
Через несколько лет, когда в конце XIX века пошла массовая миграция немецких евреев
из сельской местности в промышленные центры, Герман с родителями перебрался в более
богатый Ульм, расположенный в тридцати пяти километрах от Бухау и гордящийся своим
пророческим девизом Ulmenses sunt mathematici (“Жители Ульма – математики”)7.
Там Герман стал партнером в компании своего кузена, занимавшейся изготовлением
перин. Его сын потом напишет, что “он был необычайно дружелюбным, мягким и мудрым”8.
Из-за своей мягкости, переходящей в безволие, Герман оказался неумелым бизнесменом и
всю жизнь в финансовых делах оставался непрактичным. Но его мягкость, как оказалось,
помогла ему стать замечательным семьянином и хорошим мужем для своей волевой жены.
Женился он в двадцать девять лет на восемнадцатилетней девушке Паулине Кох.
Отец Паулины Юлиус Кох сколотил значительное состояние, будучи перекупщиком
зерна и поставщиком королевского дома Вюртембергов. Паулина унаследовала отцовский
практицизм, а суровый отцовский нрав у нее уравновешивался остроумием, временами
довольно едким. Она любила подтрунивать над людьми, иногда это было смешно, а иногда
могло и ранить (черта, унаследованная ее сыном). Так или иначе, брак Германа и Паулины
был счастливым, и сильная воля жены “абсолютно гармонично”9 сочеталась с пассивностью
мужа.
Первый ребенок родился в 11:30 в пятницу, 14 марта 1879 года, в Ульме, который неза-
долго до этого вместе с остальной Швабией присоединился к Германской империи. Герман
и Паулина собирались назвать сына Авраамом – в честь деда по отцу. Но, как позже заметил
Эйнштейн, пришли к заключению, что имя звучит “слишком по-еврейски”10. И тогда они
оставили первую букву А и назвали его Альбертом Эйнштейном
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#11   morozov » Вс окт 21, 2018 20:13

Глава вторая
Детство. 1879-1886
Швабия
Он медленно учился говорить. Впоследствии он вспоминал: “Мои родители были
настолько обеспокоены этим, что консультировались с врачом”. Даже когда он начал произ-
носить слова – где-то в возрасте двух лет, – у него выработалась странная привычка. Когда
он хотел что-то сказать, он сначала пробовал сказать это про себя, повторяя шепотом до тех
пор, пока фраза не начинала звучать достаточно хорошо, чтобы быть произнесенной вслух.
Это послужило поводом служанке семьи окрестить его Der Depperte – тупицей, а остальные
члены его семьи считали его “почти отсталым”. Обожавшая его младшая сестра говорила,
что это очень тревожило всех. Она вспоминала: “Каждое предложение, которое он произно-
сил, независимо от того, насколько оно было сложным, он сначала проговаривал про себя,
медленно шевеля губами. У него были такие сложности с языком, что окружающие думали
– он никогда не выучится говорить”1.
Его медленное развитие сочеталось с дерзостью и бунтарством по отношению к учи-
телям. Дошло до того, что один учитель выгнал его, а другой объявил, что ничего путного
из него не выйдет – этот случай стал историческим анекдотом. Эти черточки сделали Аль-
берта Эйнштейна покровителем всех рассеянных школьников2. Но эти же черты (по крайней
мере, так он позднее предполагал) помогли ему стать самым креативным научным гением
современности.
Его дерзкое презрение к авторитетам привело к тому, что он подвергал сомнению
общепризнанные истины и пересматривал их под таким углом зрения, под которым хорошо
образованные сотрудники научных институтов никогда их не рассматривали. А что каса-
ется замедленного развития речи, он пришел к заключению, что это позволило ему удив-
ляться обыденным явлениям, в то время как другие принимали их как данность. Эйнштейн
однажды объяснил это так: “Когда я спрашиваю себя, как такое случилось, что именно я
открыл теорию относительности, ответ, как мне кажется, в том, что тут сыграли роль следу-
ющие обстоятельства. Обычно взрослый никогда не забивает себе голову вопросами о про-
странстве и времени. Это вещи, которые он воспринял в детстве. Но я развивался так мед-
ленно, что начал задаваться вопросами о пространстве и времени тогда, когда уже вырос.
Поэтому я погрузился в проблему более глубоко, чем обычный ребенок”3.
Проблема развития Эйнштейна преувеличивалась, вероятно, даже им самим,
поскольку имеются письма обожавших его дедушки и бабушки, из которых понятно, что
он был таким же умненьким и милым, как все внуки. Но на протяжении всей жизни Эйн-
штейн страдал легкой формой эхолалии, проявлявшейся в том, что он проговаривал фразы
про себя по два-три раза, особенно если они озадачивали его. Вообще он предпочитал думать
образами, что особенно заметно проявлялось в его знаменитых мысленных экспериментах,
таких как наблюдение за молнией из движущегося поезда или за силой тяжести в падающем
лифте. Позже он скажет психологу: “Я очень редко думаю словами. Сначала мне приходит
мысль, а уже потом я могу попытаться ее выразить”4.
По линиям обоих родителей Эйнштейн был потомком еврейских купцов и мелких тор-
говцев, которые, селясь в швабских деревеньках на юго-западе Германии, по крайней мере в
течение двух столетий скромно зарабатывали себе на жизнь. С каждым поколением они все
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
24
больше ассимилировались (или, по крайней мере, им так казалось) и врастали в любимую
ими немецкую культуру. Хотя они и были евреями по культурной принадлежности и родо-
вому инстинкту, к иудаизму и его ритуалам они проявляли слабый интерес.
Эйнштейн постоянно отрицал роль наследия предков в формировании его личности.
В конце жизни он сказал своему другу:
“Расследование [влияния] моих предков ни к чему не привело”5. Это не совсем верно.
Ему повезло, что его родственниками были интеллигентные и независимо мыслящие люди,
традиционно ценившие образование. И безусловно, на его жизнь, как в прекрасных ее про-
явлениях, так и в трагических, повлияла его принадлежность к еврейству, в религиозной,
интеллектуальной и исторической традиции которого было ощущение себя странниками и
чужаками. Конечно, то, что ему случилось жить в Германии в начале ХХ столетия, сделало
его больше странником и чужаком, чем ему бы хотелось, но и это тоже сыграло ключевую
роль в том, кем он стал и какую роль он сыграл в мировой истории.
Отец Эйнштейна Герман родился в швабской деревушке Бухау в 1847 году, когда члены
местной процветающей еврейской общины только-только добились права свободно выби-
рать любую профессию. Герман продемонстрировал “заметную склонность к математике”6,
и у родителей была возможность послать его учиться в старшие классы школы в Штутгарт,
расположенный в семидесяти пяти километрах к северу от Бухау. Но в университет роди-
тели послать его уже не смогли, впрочем, большинство университетов в любом случае были
закрыты для евреев, так что ему пришлось вернуться домой в Бухау и заняться торговлей.
Через несколько лет, когда в конце XIX века пошла массовая миграция немецких евреев
из сельской местности в промышленные центры, Герман с родителями перебрался в более
богатый Ульм, расположенный в тридцати пяти километрах от Бухау и гордящийся своим
пророческим девизом Ulmenses sunt mathematici (“Жители Ульма – математики”)7.
Там Герман стал партнером в компании своего кузена, занимавшейся изготовлением
перин. Его сын потом напишет, что “он был необычайно дружелюбным, мягким и мудрым”8.
Из-за своей мягкости, переходящей в безволие, Герман оказался неумелым бизнесменом и
всю жизнь в финансовых делах оставался непрактичным. Но его мягкость, как оказалось,
помогла ему стать замечательным семьянином и хорошим мужем для своей волевой жены.
Женился он в двадцать девять лет на восемнадцатилетней девушке Паулине Кох.
Отец Паулины Юлиус Кох сколотил значительное состояние, будучи перекупщиком
зерна и поставщиком королевского дома Вюртембергов. Паулина унаследовала отцовский
практицизм, а суровый отцовский нрав у нее уравновешивался остроумием, временами
довольно едким. Она любила подтрунивать над людьми, иногда это было смешно, а иногда
могло и ранить (черта, унаследованная ее сыном). Так или иначе, брак Германа и Паулины
был счастливым, и сильная воля жены “абсолютно гармонично”9 сочеталась с пассивностью
мужа.
Первый ребенок родился в 11:30 в пятницу, 14 марта 1879 года, в Ульме, который неза-
долго до этого вместе с остальной Швабией присоединился к Германской империи. Герман
и Паулина собирались назвать сына Авраамом – в честь деда по отцу. Но, как позже заметил
Эйнштейн, пришли к заключению, что имя звучит “слишком по-еврейски”10. И тогда они
оставили первую букву А и назвали его Альбертом Эйнштейном.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
25
Мюнхен
В 1880 году, всего через год после рождения Альберта, перинный бизнес отца прого-
рел, и его брат Якоб, который открыл в Мюнхене газо– и электроснабжающую компанию,
уговорил Германа перебраться туда. Якоб, младший из всех детей, в отличие от Германа
смог получить высшее образование и стал дипломированным инженером. Компания боро-
лась за контракты на поставку генераторов и обеспечение электричеством муниципалитетов
в южной Германии, причем Якоб отвечал за техническую часть контрактов, а Герман – за
продажи, используя свои очень небольшие навыки по этой части и, что, возможно, гораздо
более важно, обеспечивая компанию кредитами от семьи жены11.
Паулина и Герман в ноябре 1881 года родили второго и последнего ребенка – дочь,
которую нарекли Марией, но всю свою жизнь звали уменьшительным именем Майя. Аль-
берта убедили, что сестричка – чудесная игрушка, которой он будет наслаждаться, и поэтому,
когда ему показали ее в первый раз, его первой реакцией при взгляде на нее было недоуме-
ние: “Да, но где же у нее колеса?”12 Это, возможно, не самый адекватный вопрос, но он
показал, что на третьем году жизни языковые трудности уже не мешали ему произносить
некоторые запоминающиеся фразы. Несмотря на несколько детских ссор, Майя станет для
своего брата самым духовно близким другом.
Эйнштейны поселились в предместье Мюнхена в комфортабельном доме с элегант-
ным садом, в котором росли большие деревья. Так что по крайней мере большая часть
детства Альберта прошла в этом вполне респектабельном буржуазном окружении. Мюн-
хенская архитектура отражала вкус безумного короля Людвига II (1845–1886), город изоби-
ловал церквями, художественными галереями и концертными залами, построенными, чтобы
создать нужные условия работы для главного жителя города – Рихарда Вагнера. К 1882
году – времени переезда в Мюнхен семейства Эйнштейнов – население города составляло
300 тыс. жителей, из которых 85 % были католиками, а 2 % – иудеями. В Мюнхене органи-
зовали первую в Германии электрическая выставка, и на улицах города были установлены
электрические фонари.
Во внутреннем садике Эйнштейнов часто бывало шумно: там играли двоюродные бра-
тья и сестры, а также другие знакомые дети. Но Альберт избегал их игр и вместо этого “зани-
мался более спокойными делами”. Одна гувернантка прозвала его “занудой”. Он вообще
был одиночкой и склонность к одиночеству лелеял в себе всю жизнь. Но это была особого
рода отстраненность, сочетавшаяся с тягой к дружбе и интеллектуальному общению. Как
утверждает Филипп Франк, коллега Эйнштейна на протяжении многих лет, “с самого начала
он старался отгородиться от детей его возраста и погрузиться в сны наяву и глубокие раз-
мышления”13.
Он любил возиться с головоломками, сооружать фигуры из детских конструкторов,
играть с игрушечной паровой машиной, которую подарил ему дядя, и строить карточные
домики. Майя рассказывала, что Эйнштейн мог строить конструкции из карт высотой в
четырнадцать этажей. В ее утверждении о том, что “настойчивость и упорство, очевидно,
уже тогда стали чертами его характера”, скорее всего, много правды, даже если учесть, что
это воспоминания младшей сестры, боготворившей брата.
Но в раннем детстве он был склонен к истерикам. Майя вспоминала: “В такие моменты
его лицо становилось совершенно желтым, кончик носа белел, и он полностью терял кон-
троль над собой”. Однажды в возрасте пяти лет он схватил стул и швырнул его в учителя,
так что тот убежал и больше не появлялся. В голову Майи тоже нередко летели всякие твер-
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
26
дые предметы, Позже она шутила: “Если у вас брат-интеллектуал, ваш череп приобретает
прочность”. В отличие от настойчивости и упорства истерики с возрастом ушли14.
Говоря языком психологов, способность юного Эйнштейна к систематизации (то есть
к определению того, какими законами управляется система) были намного выше его спо-
собности сопереживать (то есть чувствовать то, что чувствуют другие люди, и не оставаться
безразличным к этому). И кое у кого возникал вопрос, не было ли это проявлением симпто-
мов какого-либо нарушения развития15. Однако важно заметить, что, несмотря на его отчуж-
денную, а временами бунтарскую манеру поведения, он тем не менее обладал способностью
заводить близких друзей и сопереживать и своим коллегам, и человечеству в целом.
Когда ребенок в раннем детстве открывает для себя какие-то важные вещи, он обычно
позже об этом открытии забывает. Но для Эйнштейна важное открытие, изменившее всю
его жизнь, произошло, когда ему было 4–5 лет, и оно навсегда запечатлелось в его мозгу –
и в истории науки.
Однажды он лежал в постели больной, и отец принес ему компас. Позже он вспоми-
нал, что пришел в такое возбуждение, увидев, как таинственно ведет себя стрелка компаса,
что весь задрожал и похолодел. Тот факт, что магнитная стрелка двигалась как будто под
действием какого-то скрытого силового поля, а не под действием обычного механического
контакта или прикосновения, вызвал у него ощущение чуда, пронесенное им через всю его
жизнь. “Я помню еще и сейчас – или мне кажется, что я помню, – что тот случай произвел
на меня глубокое и длительное впечатление и надолго запомнился, – написал он в одном
из своих многочисленных воспоминаний об этом эпизоде, – за этими вещами должно было
скрываться что-то еще, глубоко скрытое” 216.
Деннис Овербай в своей книге “Влюбленный Эйнштейн” заметил: “Это символичная
история. Маленький мальчик трепещет, чувствуя невидимый порядок, скрывающийся за
хаотической реальностью”.
Эта история рассказывается и в фильме “Коэффициент интеллекта”, в котором Эйн-
штейн в исполнении Уолтера Маттау носит на шее компас. Этот же эпизод является цен-
тральным и детской книжке “Спасти компас Альберта”, автор которой – Суламифь Оппен-
гейм, чей свекр услышал об этой истории от самого Эйнштейна в 1911 году17.
Эйнштейн был загипнотизирован тем, как стрелка компаса безропотно повинуется
невидимому полю, и отсюда возникла его длящаяся всю жизнь приверженность теориям
поля как способу описания законов природы. В теориях поля для описания того, как усло-
вия в одной точке пространства воздействуют на материю или поле в другой точке, исполь-
зуются такие математические понятия, как числа, векторы или тензоры. Например, в грави-
тационном или электромагнитном поле возникают силы, которые могут воздействовать на
частицу в любой точке, а уравнения теории поля показывают, как они изменяются при дви-
жении в этих полях. Первый раздел его великой статьи 1905 года, посвященной специальной
теории относительности, начинается с рассмотрения воздействия электрических и магнит-
ных полей; его общая теория относительности основывается на уравнениях, описывающих
гравитационное поле, а в самом конце жизни он упорно выводил новые уравнения поля в
надежде, что они явятся базой для “теории всего”. Как заметил историк науки Джеральд
Холтон, Эйнштейн считал “классическую концепцию поля величайшим вкладом, повлияв-
шим на сам дух науки”18.
Его мать, дипломированная пианистка, примерно тогда же тоже сделала ему подарок,
и тоже на всю жизнь. Она организовала ему уроки игры на скрипке. Сначала его раздра-
жало механическое повторение упражнений, но потом, когда он стал играть сонаты Моцарта,
2 Эйнштейн А. Автобиографические заметки // Собрание научных трудов: в 4 т. М., 1966. Т. 4.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
27
музыка наполнилась для него и волшебством, и эмоциями. Он говорил: “Я думаю, что
любовь – учитель лучший, чем чувство долга, по крайней мере для меня”19.
Вскоре он стал исполнять произведения Моцарта для скрипки и фортепиано вместе с
матерью, аккомпанировавшей ему на рояле. Позже он скажет другу: “Музыка Моцарта такая
чистая и красивая, что я чувствую в ней отражение красоты самой Вселенной”. И добавит
слова, отражающие его восприятие не только музыки Моцарта, но и математики и физики:
“Конечно, как и все по-настоящему красивое, его музыка – это чистота и простота”20.
Музыка была не просто развлечением. Она помогала ему думать. “Когда ему казалось,
что он зашел в тупик или возникала серьезная трудность в работе, – вспоминал его сын Ганс
Альберт, – он уходил в музыку и там решал все свои проблемы”. В частности, скрипка сыг-
рала важную роль в годы, проведенные в одиночестве в Берлине, когда он сражался с общей
теорией относительности. Его друг вспоминал: “Когда он размышлял над сложными про-
блемами, он часто поздно ночью на своей кухне играл на скрипке, импровизировал. Потом,
прервав исполнение, он неожиданно возбужденно объявлял: “Я понял!” Как будто во время
музицирования решение проблемы приходило к нему через озарение”21.
Его преклонение перед музыкой, особенно музыкой Моцарта, могло быть отражением
его восхищения гармонией природы. Как заметил Александр Мошковский, который напи-
сал в 1920 году биографию Эйнштейна, основанную на беседах с ним, “ощущения музыки,
природы и Бога слились в его душе, определив его сложное восприятие реальности, некую
моральную целостность, которая проявлялась на протяжении всей его жизни”22.
На всю жизнь Альберт Эйнштейн сохранил детскую интуицию и благоговение перед
чудесными явлениями природы: магнитным полем, гравитацией, инерцией, ускорением,
лучами света – всеми вещами, которые взрослым людям кажутся обыденными. Он сохранил
способность обдумывать одновременно две мысли, удивлялся, когда они вступали в проти-
воречие друг с другом, и приходил в восхищение, когда понимал, что в их основе лежат
общие закономерности. “Люди вроде нас с тобой никогда не станут взрослыми, – написал
он позднее своему другу, – мы никогда не перестанем, словно любопытные дети, удивляться
великому таинству, в котором мы, родившись, оказались”23.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#12   morozov » Пн окт 22, 2018 11:18

Мюнхен

В 1880 году, всего через год после рождения Альберта, перинный бизнес отца прого-
рел, и его брат Якоб, который открыл в Мюнхене газо– и электроснабжающую компанию,
уговорил Германа перебраться туда. Якоб, младший из всех детей, в отличие от Германа
смог получить высшее образование и стал дипломированным инженером. Компания боро-
лась за контракты на поставку генераторов и обеспечение электричеством муниципалитетов
в южной Германии, причем Якоб отвечал за техническую часть контрактов, а Герман – за
продажи, используя свои очень небольшие навыки по этой части и, что, возможно, гораздо
более важно, обеспечивая компанию кредитами от семьи жены11.
Паулина и Герман в ноябре 1881 года родили второго и последнего ребенка – дочь,
которую нарекли Марией, но всю свою жизнь звали уменьшительным именем Майя. Аль-
берта убедили, что сестричка – чудесная игрушка, которой он будет наслаждаться, и поэтому,
когда ему показали ее в первый раз, его первой реакцией при взгляде на нее было недоуме-
ние: “Да, но где же у нее колеса?”12 Это, возможно, не самый адекватный вопрос, но он
показал, что на третьем году жизни языковые трудности уже не мешали ему произносить
некоторые запоминающиеся фразы. Несмотря на несколько детских ссор, Майя станет для
своего брата самым духовно близким другом.
Эйнштейны поселились в предместье Мюнхена в комфортабельном доме с элегант-
ным садом, в котором росли большие деревья. Так что по крайней мере большая часть
детства Альберта прошла в этом вполне респектабельном буржуазном окружении. Мюн-
хенская архитектура отражала вкус безумного короля Людвига II (1845–1886), город изоби-
ловал церквями, художественными галереями и концертными залами, построенными, чтобы
создать нужные условия работы для главного жителя города – Рихарда Вагнера. К 1882
году – времени переезда в Мюнхен семейства Эйнштейнов – население города составляло
300 тыс. жителей, из которых 85 % были католиками, а 2 % – иудеями. В Мюнхене органи-
зовали первую в Германии электрическая выставка, и на улицах города были установлены
электрические фонари.
Во внутреннем садике Эйнштейнов часто бывало шумно: там играли двоюродные бра-
тья и сестры, а также другие знакомые дети. Но Альберт избегал их игр и вместо этого “зани-
мался более спокойными делами”. Одна гувернантка прозвала его “занудой”. Он вообще
был одиночкой и склонность к одиночеству лелеял в себе всю жизнь. Но это была особого
рода отстраненность, сочетавшаяся с тягой к дружбе и интеллектуальному общению. Как
утверждает Филипп Франк, коллега Эйнштейна на протяжении многих лет, “с самого начала
он старался отгородиться от детей его возраста и погрузиться в сны наяву и глубокие раз-
мышления”13.
Он любил возиться с головоломками, сооружать фигуры из детских конструкторов,
играть с игрушечной паровой машиной, которую подарил ему дядя, и строить карточные
домики. Майя рассказывала, что Эйнштейн мог строить конструкции из карт высотой в
четырнадцать этажей. В ее утверждении о том, что “настойчивость и упорство, очевидно,
уже тогда стали чертами его характера”, скорее всего, много правды, даже если учесть, что
это воспоминания младшей сестры, боготворившей брата.
Но в раннем детстве он был склонен к истерикам. Майя вспоминала: “В такие моменты
его лицо становилось совершенно желтым, кончик носа белел, и он полностью терял кон-
троль над собой”. Однажды в возрасте пяти лет он схватил стул и швырнул его в учителя,
так что тот убежал и больше не появлялся. В голову Майи тоже нередко летели всякие твер-
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
26
дые предметы, Позже она шутила: “Если у вас брат-интеллектуал, ваш череп приобретает
прочность”. В отличие от настойчивости и упорства истерики с возрастом ушли14.
Говоря языком психологов, способность юного Эйнштейна к систематизации (то есть
к определению того, какими законами управляется система) были намного выше его спо-
собности сопереживать (то есть чувствовать то, что чувствуют другие люди, и не оставаться
безразличным к этому). И кое у кого возникал вопрос, не было ли это проявлением симпто-
мов какого-либо нарушения развития15. Однако важно заметить, что, несмотря на его отчуж-
денную, а временами бунтарскую манеру поведения, он тем не менее обладал способностью
заводить близких друзей и сопереживать и своим коллегам, и человечеству в целом.
Когда ребенок в раннем детстве открывает для себя какие-то важные вещи, он обычно
позже об этом открытии забывает. Но для Эйнштейна важное открытие, изменившее всю
его жизнь, произошло, когда ему было 4–5 лет, и оно навсегда запечатлелось в его мозгу –
и в истории науки.
Однажды он лежал в постели больной, и отец принес ему компас. Позже он вспоми-
нал, что пришел в такое возбуждение, увидев, как таинственно ведет себя стрелка компаса,
что весь задрожал и похолодел. Тот факт, что магнитная стрелка двигалась как будто под
действием какого-то скрытого силового поля, а не под действием обычного механического
контакта или прикосновения, вызвал у него ощущение чуда, пронесенное им через всю его
жизнь. “Я помню еще и сейчас – или мне кажется, что я помню, – что тот случай произвел
на меня глубокое и длительное впечатление и надолго запомнился, – написал он в одном
из своих многочисленных воспоминаний об этом эпизоде, – за этими вещами должно было
скрываться что-то еще, глубоко скрытое” 216.
Деннис Овербай в своей книге “Влюбленный Эйнштейн” заметил: “Это символичная
история. Маленький мальчик трепещет, чувствуя невидимый порядок, скрывающийся за
хаотической реальностью”.
Эта история рассказывается и в фильме “Коэффициент интеллекта”, в котором Эйн-
штейн в исполнении Уолтера Маттау носит на шее компас. Этот же эпизод является цен-
тральным и детской книжке “Спасти компас Альберта”, автор которой – Суламифь Оппен-
гейм, чей свекр услышал об этой истории от самого Эйнштейна в 1911 году17.
Эйнштейн был загипнотизирован тем, как стрелка компаса безропотно повинуется
невидимому полю, и отсюда возникла его длящаяся всю жизнь приверженность теориям
поля как способу описания законов природы. В теориях поля для описания того, как усло-
вия в одной точке пространства воздействуют на материю или поле в другой точке, исполь-
зуются такие математические понятия, как числа, векторы или тензоры. Например, в грави-
тационном или электромагнитном поле возникают силы, которые могут воздействовать на
частицу в любой точке, а уравнения теории поля показывают, как они изменяются при дви-
жении в этих полях. Первый раздел его великой статьи 1905 года, посвященной специальной
теории относительности, начинается с рассмотрения воздействия электрических и магнит-
ных полей; его общая теория относительности основывается на уравнениях, описывающих
гравитационное поле, а в самом конце жизни он упорно выводил новые уравнения поля в
надежде, что они явятся базой для “теории всего”. Как заметил историк науки Джеральд
Холтон, Эйнштейн считал “классическую концепцию поля величайшим вкладом, повлияв-
шим на сам дух науки”18.
Его мать, дипломированная пианистка, примерно тогда же тоже сделала ему подарок,
и тоже на всю жизнь. Она организовала ему уроки игры на скрипке. Сначала его раздра-
жало механическое повторение упражнений, но потом, когда он стал играть сонаты Моцарта,
2 Эйнштейн А. Автобиографические заметки // Собрание научных трудов: в 4 т. М., 1966. Т. 4.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
27
музыка наполнилась для него и волшебством, и эмоциями. Он говорил: “Я думаю, что
любовь – учитель лучший, чем чувство долга, по крайней мере для меня”19.
Вскоре он стал исполнять произведения Моцарта для скрипки и фортепиано вместе с
матерью, аккомпанировавшей ему на рояле. Позже он скажет другу: “Музыка Моцарта такая
чистая и красивая, что я чувствую в ней отражение красоты самой Вселенной”. И добавит
слова, отражающие его восприятие не только музыки Моцарта, но и математики и физики:
“Конечно, как и все по-настоящему красивое, его музыка – это чистота и простота”20.
Музыка была не просто развлечением. Она помогала ему думать. “Когда ему казалось,
что он зашел в тупик или возникала серьезная трудность в работе, – вспоминал его сын Ганс
Альберт, – он уходил в музыку и там решал все свои проблемы”. В частности, скрипка сыг-
рала важную роль в годы, проведенные в одиночестве в Берлине, когда он сражался с общей
теорией относительности. Его друг вспоминал: “Когда он размышлял над сложными про-
блемами, он часто поздно ночью на своей кухне играл на скрипке, импровизировал. Потом,
прервав исполнение, он неожиданно возбужденно объявлял: “Я понял!” Как будто во время
музицирования решение проблемы приходило к нему через озарение”21.
Его преклонение перед музыкой, особенно музыкой Моцарта, могло быть отражением
его восхищения гармонией природы. Как заметил Александр Мошковский, который напи-
сал в 1920 году биографию Эйнштейна, основанную на беседах с ним, “ощущения музыки,
природы и Бога слились в его душе, определив его сложное восприятие реальности, некую
моральную целостность, которая проявлялась на протяжении всей его жизни”22.
На всю жизнь Альберт Эйнштейн сохранил детскую интуицию и благоговение перед
чудесными явлениями природы: магнитным полем, гравитацией, инерцией, ускорением,
лучами света – всеми вещами, которые взрослым людям кажутся обыденными. Он сохранил
способность обдумывать одновременно две мысли, удивлялся, когда они вступали в проти-
воречие друг с другом, и приходил в восхищение, когда понимал, что в их основе лежат
общие закономерности. “Люди вроде нас с тобой никогда не станут взрослыми, – написал
он позднее своему другу, – мы никогда не перестанем, словно любопытные дети, удивляться
великому таинству, в котором мы, родившись, оказались”23.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#13   morozov » Пн окт 22, 2018 12:14

Школа

В старости Эйнштейн будет рассказывать анекдот о своем дяде-агностике, который
единственный из всей семьи ходил в синагогу. Когда его спрашивали, зачем он это делает,
он отвечал: “Мало ли что!” А родители Эйнштейна, напротив, были “совершенно нерелиги-
озны” и не чувствовали желания подстраховаться. Они не соблюдали кашрут и не ходили в
синагогу, а отец Эйнштейна и вовсе называл еврейские обычаи “древними суевериями”24.
Соответственно, когда Альберту исполнилось шесть лет и он должен был пойти в
школу, его родителей не волновало, что поблизости от дома нет ни одной еврейской школы, и
его отправили в ближайшую большую католическую Petersschule3. Поскольку он был един-
ственным евреем среди семидесяти учеников, он вместе со всеми прошел обычный курс
католической религии, и в конце концов она ему очень понравилась. Действительно, у него
так хорошо шло изучение католицизма, что он в этом предмете помогал своим однокласс-
никам25.
Однажды учитель на урок принес большой гвоздь и сказал: “Гвозди, которыми Иисуса
прибивали к кресту, выглядели так же”26. Несмотря ни на что, Эйнштейн позднее говорил,
что не чувствовал дискриминации со стороны учителей. Он писал: “Учителя были либераль-
ными и не различали учеников по конфессиональному признаку”. Но, что касается соуче-
ников, тут ситуация была иной. По его воспоминаниям, “среди учеников начальной школы
преобладали антисемитские настроения”.
Из-за насмешек, которым он подвергался по дороге в школу и из школы по причине
его “расовых особенностей, о которых дети имели странное представление”, он еще острее
чувствовал себя чужаком, и это чувство не оставляло его в течение всей его жизни. Он вспо-
минал: “По дороге в школу на меня часто нападали и оскорбляли, но по большей части не
слишком злобно. Тем не менее этого оказалось достаточно, чтобы даже в детстве у меня
развилось четкое ощущение, что я чужак”27.
Когда Эйнштейну исполнилось девять лет, он перешел в среднюю школу недалеко от
центра Мюнхена – гимназию Луитпольда, известное своей свободой от предрассудков заве-
дение с углубленным изучением математики и других наук, а также латыни и греческого.
Кроме того, в школе имелся специальный учитель для обучения всех учащихся-евреев рели-
гиозным традициям иудаизма.
Несмотря на секуляризм родителей, а может быть, именно из-за него, у Эйнштейна
внезапно развилась страстная тяга к иудаизму. Его сестра вспоминала: “Он был настолько
пылок в своих чувствах, что, по его собственному признанию, вникал во все подробности
канонов иудаизма. Он не ел свинины, питался по законам кашрута и соблюдал шабат. Все
это было достаточно сложно, учитывая, что остальные члены семьи к таким проявлениям
религиозных чувств были не просто равнодушны – их равнодушие граничило с презрением.
Он даже сочинил собственный гимн, прославляющий Бога, и напевал его про себя по дороге
из школы домой”28.
Существует широко распространенный миф о том, что Эйнштейн в школе плохо успе-
вал по математике. В десятках книг и на сотнях веб-сайтов такое утверждение часто сопро-
вождается словами “как известно” и призвано успокоить неуспевающих студентов. Эта исто-
рия даже была напечатана в известной газетной колонке Рипли “Хотите верьте, хотите нет!”.
Увы, в детстве Эйнштейна историки могут найти много пикантных историй, но этот
апокриф не из их числа. В 1935 году один раввин из Принстона показал ему текст колонки
3 Школа св. Петра (нем.).
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
29
Рипли, озаглавленной: “Величайший из ныне живущих математиков провалился на экзамене
по математике”. Эйнштейн рассмеялся. “Я никогда не проваливал экзамена по математике, –
возразил он вежливо, – когда мне не было еще и пятнадцати лет, я уже знал дифференциаль-
ное и интегральное исчисление”29.
На самом деле он был замечательным учеником, по крайней мере в интеллектуаль-
ном смысле. В начальной школе он был лучшим в классе. “Вчера Альберт получил свои
отметки, – писала его мать тете, когда ему было семь лет, – опять он стал лучшим”. В гим-
назии он невзлюбил механическое заучивание языков, таких как латынь и греческий, что
усугублялось, как он позднее выразился, “плохой памятью на слова и тексты”. Но и по этим
предметам он получал высшие оценки. Через много лет, когда праздновалось пятидесятиле-
тие Эйнштейна и повсюду рассказывали истории о том, как плохо великий гений успевал в
гимназии, тогдашний директор гимназии поставил точку в дискуссии, опубликовав письмо,
из которого стало ясно, насколько хороши на самом деле были его оценки30.
Что касается математики, он не только не был неуспевающим, но его знания “намного
превосходили школьный уровень”. Его сестра вспоминала, что “к двенадцати годам у него
проявилась склонность к решению сложных задач по прикладной арифметике”, и он решил
попробовать, сможет ли он самостоятельно выучить геометрию и алгебру. Его родители
купили ему учебники для следующих классов, чтобы он мог их проштудировать во время
летних каникул. И он не только выучивал доказательства из этих учебников, но и придумы-
вал новые теории и пытался самостоятельно доказать их. “Игры и товарищи по играм были
забыты, – писала она, – целыми днями напролет он сидел в одиночестве, пытаясь найти
решение, и не сдавался, пока не находил его”31.
Благодаря его дяде Якобу, инженеру, он узнал об удовольствии, которое могут доста-
вить алгебраические вычисления. “Это веселая наука, – объяснял Якоб, – животное, на
которое мы охотимся и пока не можем поймать, временно обозначим как X и будем охо-
титься до тех пор, пока его не подстрелим”. Он продолжал занятия и задавал мальчику все
более трудные задачи, при этом, как вспоминала Майя, “добродушно сомневаясь, что тот
сможет решить их”. А когда Эйнштейн находил решение, как это неизменно и бывало, он
“казался переполненным радостью и уже тогда знал, в каком направлении ведут мальчика
его таланты”.
Среди теорем, которые подбросил Альберту дядя Якоб, была теорема Пифагора (квад-
рат длины гипотенузы в прямоугольном треугольнике равен сумме квадратов длин катетов).
“Приложив массу усилий, я “доказал” теорему, используя подобие треугольников, – вспоми-
нал Эйнштейн, – мне казалось “очевидным”, что отношение сторон в прямоугольном тре-
угольнике полностью задается одним острым углом”32. Это еще одна иллюстрация того, как
он мыслил образами.
Сестра Майя, гордившаяся старшим братом, называла доказательство Эйнштейном
теоремы Пифагора “совершенно оригинальным и новым”. Хотя, возможно, оно и было
новым для Эйнштейна, трудно представить, что его подход был совершенно оригинальным.
Наверняка он был похож на стандартный, основывающийся на пропорциональности сторон
подобных треугольников. Тем не менее этот пример демонстрирует, как юный Эйнштейн
восхищался возможностью доказательства элегантных теорем с помощью простых аксиом,
а также развеивает миф о том, что он провалился на экзамене по математике. “Когда я был
двенадцатилетним мальчиком, я пришел в возбуждение, обнаружив, что можно найти реше-
ние задачи самостоятельно, не прибегая к помощи чужого опыта, – рассказал он спустя годы
репортеру из газеты, выходившей в одной из школ в Принстоне, – я все больше и больше
убеждался, что природу можно описать как сравнительно простую математическую струк-
туру”33.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
30
Больше других к интеллектуальным занятиям Эйнштейна подтолкнул бедный сту-
дент-медик, который приходил в дом к Эйнштейнам раз в неделю на семейный обед. Это
старинный еврейский обычай – делить субботнюю трапезу с бедным учащимся иешивы. Но
Эйнштейны слегка изменили традиции и звали вместо этого студента-медика, и не по суб-
ботам, а по четвергам. Его звали Макс Талмуд (позднее, когда он переехал в США, он сме-
нил фамилию на Талмей). Его еженедельные визиты к Эйнштейнам начались, когда ему был
двадцать один год, а Альберту – десять. “Это был симпатичный темноволосый парнишка, –
вспоминал Талмуд, – и все эти годы я никогда не видел, чтобы он читал какую-либо легкую
книжицу. Не видел я его и в компании товарищей-одноклассников или других мальчишек
его возраста”34.
Талмуд приносил ему научные книги, включая книги из иллюстрированной серии
“Популярные книги по естественной истории”, про которые Эйнштейн говорил, что он
“читал эти книги, затаив дыхание”. Двадцать один небольшой томик был написан Аароном
Бернштейном, причем особый упор делался на взаимосвязь физики и биологии. Автор очень
подробно описывал научные эксперименты, проводившиеся в то время, особенно те, что
велись в Германии35.
Во введении к первому тому Бернштейн рассказывал о скорости света – очевидно, эта
тема весьма интересовала автора. Он возвращался к ней и в последующих томах, посвятил
ей одиннадцать очерков в восьмом томе. Судя по тем мысленным экспериментам, которые
Эйнштейн проводил при создании своей теории относительности, книги Бернштейна, по-
видимому, оказали на него влияние.
Например, Бернштейн просил читателей вообразить, что они едут в скором поезде.
Если пуля влетит в окно, будет казаться, что она летела под углом, поскольку поезд сдви-
нулся за то время, что пуля летела от окна, в которое влетела, к окну с другой стороны.
Похожее явление должно происходить при движении луча света через телескоп, из-за того
что Земля летит через космическое пространство с большой скоростью. Что удивительно,
говорил Бернштейн, так это то, что во всех экспериментах наблюдался один и тот же эффект
независимо от того, с какой скоростью движется источник света. В предложении, которое,
кажется, произвело на Эйнштейна впечатление, учитывая его сходство с его более поздним
знаменитым заключением, Бернштейн утверждал: “Поскольку любой свет, как оказалось,
распространяется абсолютно с одной и той же скоростью, закон, описывающий скорость
света, может быть назван наиболее общим законом природы”.
В другом томе Бернштейн пригласил своих юных читателей в воображаемое путеше-
ствие по космосу. Способ передвижения – на волне электромагнитного поля. Его книги излу-
чали радостное восхищение перед научными исследованиями, а иногда там встречались
и пафосные пассажи вроде, например, такого (посвященного правильному предсказанию
положения новой планеты Уран): “Слава этой науке! Слава людям, сделавшим это! И хвала
человеческому разуму, более зоркому, чем человеческий глаз”36.
Бернштейн, как позже и Эйнштейн, пытался объединить все силы природы. Напри-
мер, после обсуждения того факта, что все электромагнитные явления, такие как свет, могут
рассматриваться как волны, он предполагает, что это же может относиться и к гравитации.
Бернштейн писал, что единство и простота лежат в основе всех концепций, основанных на
нашем восприятии. Цель науки состоит в построении теорий, описывающих основы реаль-
ности. Позже Эйнштейн вспоминал это откровение, так же как и реалистический подход,
который усвоил в детстве: “Там, вдалеке, был этот огромный мир, окутанный для нас вели-
кой вечной тайной и существовавший независимо от нас, людей”37.
Через годы, когда во время первой поездки в Нью-Йорк Эйнштейн встретился с Тал-
мудом, тот спросил, что с высоты прожитых лет Эйнштейн думает о трудах Бернштейна.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
31
“Очень хорошая книга, – сказал он, – она оказала очень большое влияние на мое общее раз-
витие”38.
Еще Талмуд помог Эйнштейну продолжить постигать чудеса математики, принеся ему
учебник геометрии за два года до того, как этот предмет начинали изучать в гимназии. Впо-
следствии Эйнштейн назовет этот учебник “маленькой библией геометрии” и вспомнит о
нем с благоговением: “Там содержались утверждения, например, о пересечении трех высот
в треугольнике в одной точке, хотя и не очевидные, но доказанные с такой определенностью,
что любые возникающие сомнения, казалось, исчезали. Эта прозрачность и определенность
произвела на меня неописуемое впечатление”. Много лет спустя, читая лекцию в Оксфорде,
Эйнштейн заметил: “Если Евклиду не удалось зажечь ваш юношеский энтузиазм, значит, вы
не рождены быть учеными”39.
В ту пору, когда Талмуд приходил в их дом каждый четверг, Эйнштейну нравилось
показывать ему задачи, которые он решил за предыдущую неделю. Вначале Талмуд мог
помочь ему, но вскоре ученик превзошел своего учителя. Талмуд вспоминал: “Уже через
небольшое время – примерно через несколько месяцев – он проработал весь учебник. После
этого он занялся высшей математикой… Вскоре его математический гений поднял его на
такие высоты, что я уже не мог за ним угнаться”40.
И тогда восхищенный успехами Эйнштейна студент-медик пошел дальше и познако-
мил его с философией. “Я рекомендовал ему почитать Канта, – вспоминал он, – и хотя в
это время он был ребенком – ему только исполнилось тринадцать лет, – книги Канта, непо-
нятные простым смертным, ему казались ясными”. На какое-то время Кант стал любимым
философом Эйнштейна, а его “Критика чистого разума” в конце концов подвела его к тому,
что он углубился в чтение трудов Давида Юма, Эрнста Маха и других авторов по проблемам
познаваемости реальности.
Увлечение Эйнштейна наукой привело его в возрасте двенадцати лет – как раз тогда,
когда мальчики готовятся к бар-мицве4, – к неожиданному разочарованию в религии. Берн-
штейн в своих научно-популярных книгах попытался примирить науку и религиозные чув-
ства. Он использовал следующее выражение: “Религиозные чувства вырастают из туманных
представлений человеческих существ о том, что все сущее, включая людей, возникло никак
не в результате игры случайностей, а как результат действия закономерностей, которые и
составляют основную причину всего сущего”.
Позднее Эйнштейн придет к похожему заключению, но тогда его отход от веры был
радикальным. “Читая научные книги, я вскоре пришел к убеждению, что многие библейские
рассказы не могут быть правдивыми. Как следствие, в моей голове возникла фанатичная
вакханалия свободомыслия, сочетающаяся с ощущением того, что власти сознательно обма-
нывают молодежь и подсовывают им ложь; это произвело сокрушительное впечатление”41.
В результате Эйнштейн всю остальную жизнь избегал участия в религиозных ритуа-
лах. Как позже отметил его друг Филипп Франк, “у Эйнштейна росло чувство отвращения
к ортодоксальной иудейской и всем другим традиционным религиям и богослужениям, и
от этого чувства он никогда не избавился”. Однако он с детства сохранил религиозное чув-
ство глубокого преклонения перед красотой и гармонией того, что он называл Божествен-
ным разумом, воплощенным в создании Вселенной и ее законов42.
Бунт Эйнштейна против религиозных догм в значительной мере определил его общее
критическое отношение к традиционным истинам. Он подвергал сомнению любые догмы и
авторитеты, и это повлияло как на его занятия наукой, так и на политические взгляды. Позже
он скажет: “Подозрительное отношение к авторитетам любого рода выросло из этого опыта
4 Момент достижения еврейским мальчиком религиозного совершеннолетия тринадцати лет.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
32
и уже никогда больше не покидало меня”. И в самом деле, до конца его дней именно эта,
удобная ему позиция нонконформиста определяла как его образ мыслей в науке, так и его
общественную позицию.
Позже, когда он уже был признанным гением, он мог с присущим ему милым изяще-
ством заставить всех считаться со своим своеволием. Но, когда он был еще только нахаль-
ным учеником мюнхенской гимназии, это не выглядело таким милым. Согласно воспомина-
ниям его сестры, “он в школе был несносен”. Метод обучения, основанный на механическом
зазубривании и раздражении от вопросов, был ему отвратителен. “Военная муштра и систе-
матические требования уважать начальство, по-видимому, призванные приучать детей с ран-
него возраста к военной дисциплине, были особенно неприятны”43.
Эта прусская приверженность к прославлению милитаристского духа чувствовалась
даже в Мюнхене, где баварский дух ослаблял строгую регламентацию. Дети обожали играть
в солдатики, и, когда мимо проходили отряды военных с трубами и барабанами, ребятишки
выбегали на улицы, чтобы присоединиться к параду и промаршировать вместе с солдатами в
ногу. Но это все было не для Эйнштейна. Однажды, увидев эту картину, он заплакал и сказал
родителям: “Когда вырасту, я не хочу быть таким, как эти бедняги”. Позднее он объяснял:
“Если человеку доставляет удовольствие маршировать в ногу под музыку, этого достаточно,
чтобы оттолкнуть меня от него. Значит, он получил свой замечательный мозг по ошибке”44.
Неприятие им всех видов строгой дисциплины делало его обучение в гимназии все
более трудным и неэффективным. Он жаловался, что механическое заучивание в гимназии
“очень походило на муштру в прусской армии, где дисциплины добивались бесконечным
повторением бессмысленных команд”. В поздние свои годы он сравнит своих учителей с
военными разных рангов. “Учителя начальной школы казались мне сержантами на строевой
подготовке, – говорил он, – а учителя в гимназии – лейтенантами”. Однажды он спросил Ч.
П. Сноу, английского писателя и ученого, знает ли он, что означает немецкое слово Zwang.
Сноу сказал, что, вероятно, знает: это принуждение, ограничение, обязательство, насилие.
Но почему Эйнштейн спрашивает? И тот ответил, что в мюнхенской школе он нанес свой
первый удар по Zwang и с тех пор это помогало ему определять свою позицию45.
Скептическое отношение к азбучным истинам и стало отличительной чертой его стиля
жизни. В 1901 году он писал в письме к другу отца: “Слепая вера в авторитеты – самый
главный враг истины”46.
В течение шести десятилетий его научной деятельности, и когда он участвовал в совер-
шении квантовой революции, и позже, когда он стал ее оппонентом, этот подход помогал
Эйнштейну формулировать научную позицию. “Его критическое отношение к авторитетам,
возникшее в раннем возрасте и никогда полностью не исчезавшее, должно быть, оказало
решающее влияние, – говорил Банеш Хоффман, работавший с Эйнштейном в последние его
годы, – без этого качества он бы не выработал такую сильную независимость мышления,
давшую ему мужество противостоять установившимся научным догмам и тем самым про-
извести революцию в физике”47.
Это презрение к авторитетам не прибавило любви к нему у немецких “лейтенантов”,
учивших его в школе. Дошло до того, что один из учителей заявил: высокомерие Эйн-
штейна делает его присутствие в классе нежелательным. Когда Эйнштейн стал настаивать,
что никого не оскорблял, учитель ответил: “Да, это правда, но вы сидите в последнем ряду
и улыбаетесь, одним своим присутствием подрывая мой авторитет перед классом”48.
Дискомфорт, ощущаемый Эйнштейном, стремительно вел его к депрессии, а может,
даже к нервному срыву, но как раз в это время в судьбе бизнеса его отца произошел рез-
кий разворот. Крах был стремительным. Большую часть времени, пока Эйнштейн учился в
школе, дела компании братьев шли вполне успешно. В 1885 году в ней было двести сотруд-
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
33
ников, и она обеспечивала первое уличное электрическое освещение Мюнхена во время
праздника “Октоберфест”5. В течение нескольких последующих лет она выиграла контракты
на проведение электричества в Швабинге – пригороде Мюнхена с населением десять тысяч
человек – с использованием газовых моторов, приводящих в движение пару динамо-машин,
сконструированных Эйнштейнами. Якоб Эйнштейн получил шесть патентов на усовершен-
ствованные дуговые лампы, автоматические прерыватели электрических цепей и электро-
счетчики. Компания готовилась составить конкуренцию “Сименсу” и другим процветаю-
щим тогда компаниям. Чтобы поднять деньги, братья заложили свои дома и заняли больше
шестидесяти тысяч марок под 10 %, то есть влезли по уши в долги49.
А в 1894 году, когда Эйнштейну стукнуло пятнадцать лет, компания обанкротилась,
после того как проиграла конкурсы на электрификацию центрального района Мюнхена и
других мест. Его родители с сестрой и дядя Якоб переехали в Северную Италию – сначала в
Милан, а затем в ближайший к нему городок Павия, где, как думали итальянские партнеры
компании, имелись более комфортные условия для маленьких фирм. Их элегантный особ-
нячок был снесен, поскольку застройщик решил возвести на этом месте многоквартирный
дом. Эйнштейна оставили в Мюнхене в доме дальних родственников, чтобы он окончил там
три последних класса школы.
Не вполне понятно, было ли Альберту в ту печальную осень 1894 года приказано уйти
из гимназии Луитпольда или ему просто вежливо дали понять, что будет лучше, если он ее
покинет. Несколькими годами позже он утверждал, что учитель, который заявлял, что его
“присутствие подрывает уважение к нему класса”, продолжил “выражать желание, чтобы
я ушел из школы”. В более ранних воспоминаниях какого-то члена его семьи говорилось,
что это было его собственным решением. “Альберт все больше склонялся к решению не
оставаться в Мюнхене и для этого разработал некий план”.
Этот план включал письмо от семейного доктора, старшего брата Макса Талмуда, кото-
рый написал, что Эйнштейн страдает нервным истощением. Он использовал письмо, чтобы
оправдать свой уход из школы во время рождественских каникул и больше туда не возвра-
щаться. Вместо этого он сел в поезд и отправился через Альпы в Италию, где проинформи-
ровал своих “встревоженных” родителей, что никогда не вернется в Германию. Вместо этого
он пообещал, что будет учиться самостоятельно и попытается поступить в технический кол-
ледж в Цюрихе следующей осенью.
Возможно, у него была еще одна причина уехать из Германии. Если бы он остался там
до семнадцати лет – а это должно было случиться через год, – ему пришлось бы пойти в
армию, а о такой перспективе, как говорила его сестра, “он думал с ужасом”. Поэтому, кроме
того что он объявил о том, что не вернется в Мюнхен, он вскоре попросил отца помочь ему
оформить отказ от немецкого гражданства50.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#14   morozov » Пн окт 22, 2018 23:28

Арау

Весну и лето 1895 года Эйнштейн провел с родителями в их квартире в Павии, помо-
гая в делах семейной фирмы. Там он приобрел опыт обращения с магнитами, катушками и
электрогенераторами. То, как Эйнштейн принялся за дело, произвело впечатление на семью.
Однажды у дяди Якоба возникли проблемы с расчетами новой установки, и Альберт взялся
за них. “Мы с моим помощником-инженером несколько дней ломали головы над пробле-
мой, а этот юнец всю проблему расщелкал за пятнадцать минут, – рассказывал Якоб своему
другу. – Вы еще услышите о нем”51.
В горах он смог утолить свою тягу к гордому одиночеству и целыми днями бродил по
Альпам и Апеннинам, в частности, однажды совершил поход из Павии в Геную, где жил
брат матери Юлиус Кох. Путешествуя по Северной Италии, он был очарован не свойствен-
ным немцам обаянием и “деликатностью” местных жителей. Его сестра вспоминала, что
итальянцы с их “естественностью” резко отличались от “духовно сломленных и послушных
автоматов” – жителей Германии.
Своим родителям Эйнштейн пообещал самостоятельно подготовиться к поступлению
в технический колледж – Цюрихский политехнический институт 6. Для этого он купил три
тома учебника современной физики Жюля Виоля и испещрил поля своими соображениями.
Как вспоминала сестра, стиль его работы продемонстрировал его способность концентри-
роваться. “Даже когда вокруг находилась шумная компания людей, он мог уйти в себя, сесть
на диван, взять ручку и бумагу, поставить на подлокотник чернильницу и полностью погру-
зиться в проблему, а громкие разговоры вокруг не мешали ему, а скорее стимулировали”52.
Тем летом в возрасте шестнадцати лет он написал свой первый очерк по теоретической
физике – “Об исследовании состояния эфира в магнитном поле”. Предмет важный, учиты-
вая, какую роль эфир сыграет в научной судьбе Эйнштейна. В то время ученые рассматри-
вали свет исключительно как волны, так что они считали, что Вселенная должна быть запол-
нена всепроникающим, но невидимым веществом, в котором возникают и распространяются
волны, точно так же как вода в океане – это среда, которая колеблется вверх и вниз при рас-
пространении волны. Они назвали эту невидимую среду эфиром, и Эйнштейн (по крайней
мере на тот момент) принял это допущение. В своем очерке он описал это так: “Электриче-
ский ток приводит окружающий эфир в состояние мгновенного движения”.
Написанная от руки статья, состоящая из четырнадцати параграфов, перекликалась с
учебником Виоля и с некоторыми статьями в научно-популярных журналах, посвященными
недавним открытиям Генриха Герца, касающимся электромагнитных волн. В ней Эйнштейн
предложил сделать определенные эксперименты, которые могли бы объяснить, как “магнит-
ное поле формируется вокруг электрических токов”. Он писал, что это было бы интересно,
“потому что исследование упругих свойств эфира в этом случае позволило бы нам пролить
свет на загадочную природу электрического тока”.
Бросивший среднюю школу ученик честно признался, что легко делает допущения, не
зная, к чему они могут привести. Он писал: “Поскольку у меня совершенно не было мате-
риала, который бы позволил мне глубже изучить предмет, я мог только рассуждать и прошу
не считать это обстоятельство признаком поверхностности”53.
6 Тогда официальное название этого учреждения было Eidgenossische Polytechnische Schule (Швейцарская политехни-
ческая школа). В 1911 году школа добилась права присуждать докторские степени и изменила название на Eidgenossische
Polytechnische Hochschule (Швейцарская технологическая высшая школа), или, коротко, ETH. Эйнштейн тогда и позже
обычно называл его Цюрихским политехом или Политехникумом. – Прим. авт.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
35
Он послал статью своему дяде Цезарю Коху, одному из самых любимых родственни-
ков, – торговцу, жившему в Бельгии и время от времени оказывавшему Эйнштейну финансо-
вую помощь. С притворным смирением Эйнштейн писал: “Работа очень наивна и несовер-
шенна, ведь иного нельзя ожидать от такого молодого человека, как я”. В письме он добавил,
что его цель – попасть следующей осенью в Цюрихский политех, но его беспокоит, что он
моложе, чем того требуют правила института: “Я должен был бы быть по крайней мере на
пару лет старше”54.
Чтобы помочь ему обойти это правило, друг семьи Эйнштейнов написал письмо дирек-
тору Политехникума, прося об исключении из правил. О тоне письма можно судить по
ответу директора, в котором высказан скептицизм относительно признания за Эйнштейном
“так называемой детской одаренности”. Тем не менее Эйнштейн получил разрешение сдать
вступительные экзамены и в октябре 1895 года сел на поезд в Цюрих, испытывая “обосно-
ванное чувство неуверенности в себе”.
Неудивительно, что он легко сдал экзамены по математике и естественным наукам, но
срезался на основном экзамене, включавшем разделы по литературе, французскому языку,
зоологии, ботанике и политике. Ведущий физик Политехникума, профессор Генрих Вебер,
предложил Эйнштейну остаться в Цюрихе и ходить на его лекции, но Эйнштейн по совету
директора решил посвятить следующий год подготовке в школе кантона, расположенной в
деревне Арау, в сорока километрах к западу от Цюриха55.
Для Эйнштейна лучшей школы нельзя было найти. Все преподавание основывалось
на идеях, сформулированных в начале XIX века швейцарским реформатором преподава-
ния Иоганном Генрихом Песталоцци, который считал, что визуальные образы способствуют
лучшему усвоению материала. Он также считал, что важно воспитывать “внутреннее досто-
инство” каждого ребенка. Песталоцци учил, что школьники должны сами приходить к умо-
заключениям, к которым ведет цепочка шагов, причем начинать надо с доступных наблю-
дений, а дальше подключать интуицию, концептуальное мышление и зрительные образы56.
Таким способом можно было даже выучивать – и действительно понимать – математиче-
ские и физические законы. Следовало избегать только механической зубрежки, заучивания
и насильного вдалбливания информации.
Эйнштейн полюбил Арау. “К школьникам применялся индивидуальный подход, –
вспоминала его сестра, – акцент делался скорее на развитии независимого мышления, чем
на объеме знаний, и школьники рассматривали учителя не как незыблемый авторитет, а
как человека с определенной индивидуальностью, такой же подход был и к школьникам”.
Система обучения была прямо противоположной немецкой, которую Эйнштейн ненавидел.
“Когда я сравнил это с шестью годами обучения в немецкой авторитарной гимназии, – вспо-
минал он позже, – я ясно понял, насколько совершеннее образование, основанное на свободе
действий и персональной ответственности, чем то, которое зиждется на ложных авторите-
тах”57.
Визуальное представление концепций, как тому и учил Песталоцци и его последова-
тели из Арау, стало важной особенностью мышления Эйнштейна. “Обучение визуальному
видению – существенный и единственно правильный метод обучения тому, как правильно
понимать вещи, – писал Песталоцци, – а обучение языкам и арифметике, несомненно,
должно быть вторично”58.
Неудивительно, что именно в этой школе Эйнштейн приохотился к мысленным экспе-
риментам, которые помогут ему в дальнейшем стать величайшим научным гением своего
времени: он попытался вообразить себе, на что может быть похож полет рядом со световым
лучом. “В Арау я провел свой первый, довольно детский мысленный эксперимент, имею-
щий непосредственное отношение к специальной теории относительности, – рассказывал
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
36
он позднее другу. – Если человек мог бы лететь за световой волной с той же самой скоро-
стью, что и свет, волновая картина совершенно не зависела бы от времени. Конечно, такое
невозможно”59.
Этот тип мысленного эксперимента – Gedankenexperiment – стал фирменным знаком и
творческим методом Эйнштейна. В разное время он будет рисовать в своем воображении и
удары молнии, и ускоряющиеся лифты, и падающих художников, и двухмерных жуков, пол-
зущих по кривым веткам, а также различные хитроумные устройства, сконструированные
для того, чтобы хотя бы в теории точно определить местоположение и скорость движущихся
электронов.
Когда Эйнштейн учился в школе в Арау, он столовался в пансионе, который содержало
замечательное семейство Винтелеров, и его жизнь надолго переплелась с жизнью членов
этой семьи. Это были глава семьи Йост Винтелер, который преподавал в школе историю и
древнегреческий язык, его жена Роза, которую Эйнштейн вскоре стал звать Мамерл, то есть
мамочка, и их семеро детей. Дочь Мари стала первой любовью Эйнштейна, другая дочь,
Анна, стала женой ближайшего друга Эйнштейна – Мишеля Бессо. А их брат Пауль женился
на любимой сестре Эйнштейна Майе.
“Папа” – Йост Винтелер – был либералом, в основном разделявшим отвращение Эйн-
штейна к милитаризму и национализму. Его максимальная честность и политический иде-
ализм помогли сформироваться социальной философии Эйнштейна. Как и его учитель,
Эйнштейн станет сторонником федерализма, интернационализма, пацифизма и демократи-
ческого социализма с акцентом на индивидуальной свободе и свободе выражения.
Что еще более важно, в теплой атмосфере семьи Винтелеров Эйнштейн почувство-
вал себя более привлекательным и уверенным в себе. Хотя он все еще считал себя одиноч-
кой, Винтелеры помогли ему эмоционально расцвести и раскрыться для близких отношений.
Дочь Йоста Анна вспоминала: “У него было замечательное чувство юмора, иногда он сме-
ялся от всей души”. По вечерам он иногда занимался, но “чаще сидел с семьей за столом”60.
Эйнштейн превратился в привлекательного юношу, который, по словам знавшей его
дамы, “выглядел мужественно и имел тот тип внешности, которая на рубеже веков сводила
женщин с ума”. У него были темные волнистые волосы, выразительные глаза, высокий лоб
и живые манеры. “Нижняя половина его лица могла принадлежать сластолюбцу, у которого
есть множество причин любить жизнь”.
Один из его однокашников, Ганс Биланд, позже ярко описал внешность этого “наглого
шваба”, производившего неизгладимое впечатление: “Уверенный в себе, в серой фетровой
шляпе, сдвинутой назад на его пышной черной шевелюре, он энергично вышагивал туда и
обратно, очень быстро, я бы даже сказал – в сумасшедшем темпе, который навязывал его
беспокойный дух, вмещающий в себя целый мир. Ничто не ускользало от быстрого взгляда
его больших, ярких карих глаз. Все, кто приближался к нему, были очарованы масштабом
его личности. Насмешливо изогнутый рот с выступающей полной нижней губой не позволял
обывателям относиться к нему панибратски”.
Биланд добавил, что наиболее примечательно в молодом Эйнштейне было его дерзкое,
временами отпугивающее остроумие. “Он относился к настроениям в обществе с позиции
усмехающегося философа, а его острый сарказм безжалостно бичевал всю их суетность и
искусственность”61.
Эйнштейн влюбился в Мари Винтелер в конце 1895 года, всего лишь через несколько
месяцев после того, как поселился в доме ее родителей. Она только что окончила колледж,
выпускающий учителей, и жила дома, ожидая освобождения места в ближайшей деревушке.
Ей недавно исполнилось восемнадцать, ему было только шестнадцать. Роман взволновал обе
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
37
семьи. Альберт и Мари послали общее поздравление с Новым годом его матери, и она тепло
ответила: “Ваше письмо, дорогая мисс Мари, доставило мне неизмеримую радость”62.
А в следующем апреле, когда он приехал домой в Павию на весенние каникулы, Эйн-
штейн написал Мари первое из известных нам любовное письмо:
“Дорогая моя и любимая! Большое, громадное спасибо за твое
очаровательное письмо, оно меня бесконечно обрадовало. Какое блаженство
прижать к сердцу листок бумаги, на который с нежностью смотрели эти
дорогие мне глаза, по которому грациозно скользили твои прелестные
ручки. Мой маленький ангел, сейчас впервые в жизни я в полной мере
почувствовал, что значит тосковать по дому и томиться в одиночестве. Но
радость любви сильнее, чем тоска от разлуки…
Моя мать тоже прижимает тебя к сердцу, хотя и не знакома с тобой;
я лишь дал ей прочитать пару твоих очаровательных писем. И она все время
подсмеивается надо мной, поскольку меня больше не интересуют [другие
девушки], которые, кажется, так увлекали меня раньше. Ты значишь для
моей души больше, чем раньше целый мир”.
Его мать сделала приписку к письму: “Не прочитав письмо, шлю вам свои сердечные
пожелания!”63
Хотя Эйнштейну и очень нравилась школа в Арау, учился там он неровно. В рапорте
о приеме было отмечено, что ему нужно более глубоко изучить химию, а также что у него
“большие пробелы” во французском языке. К концу полугодия ему все еще требовалось
“продолжить брать частные уроки по химии и французскому языку”, и отмечалось, что “про-
блемы с французским остаются”. Когда отец Эйнштейна получил от Йоста Винтелера отчет
за полугодие, он был вполне оптимистичен. “Не все оценки отвечают моим желаниям и ожи-
даниям, – писал он, – но я привык, что Альберт наряду со средними оценками получает
очень хорошие, и поэтому я не расстраиваюсь по этому поводу”64.
Музыка оставалась страстью Альберта. В классе было девять скрипачей, и их учитель
заметил, что им иногда не хватало “легкости во владении смычком”. Но Эйнштейна он выде-
лил и похвалил: “Один студент по фамилии Эйнштейн блеснул, исполнив адажио из сонаты
Бетховена с большим чувством”. На концерте в местной церкви Эйнштейна выбрали в каче-
стве первой скрипки при исполнении произведения Баха. Его “чарующий звук и несравнен-
ное чувство ритма” привели в восторг второго скрипача, и он спросил Эйнштейна: “Вы что,
отсчитываете такт?” На что тот ответил: “Боже, конечно, нет, это у меня в крови”.
Однокашник Эйнштейна Биланд вспоминал, как тот со страстью играл сонату
Моцарта: “Сколько огня было в этом исполнении!” Казалось, что слышишь сочинение этого
композитора в первый раз. Слушая Эйнштейна впервые, Биланд понял, что внешнее впечат-
ление о нем как о человеке, склонном к сарказму, и острослове ошибочно, напротив, душа
его ранима. “Он был из тех личностей, которые знают, как с помощью показной колючести
защитить хрупкий внутренний мир и свою интенсивную внутреннюю жизнь”65.
Отвращение Эйнштейна к авторитарным немецким школам в частности и милитарист-
ской атмосфере вообще возбудило у него желание отказаться от немецкого гражданства.
Это желание поддержал Йост Винтелер, который презирал все формы национализма и при-
вил Эйнштейну веру в то, что люди должны себя ощущать гражданами мира. В результате
он попросил отца помочь ему отказаться от немецкого гражданства. Разрешение пришло в
январе 1896 года, и на время он оказался апатридом – человеком без гражданства66.
В этом же году он стал человеком без вероисповедания. Когда отец писал для Эйн-
штейна прошение об отказе от гражданства, то написал, возможно по настоянию Альберта,
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
38
что у него “отсутствует вероисповедание”. Когда Эйнштейн через несколько лет попросит
разрешение на регистрацию в Цюрихе, а также еще в нескольких ситуациях, возникших в
последующие два десятилетия, он отрекомендует себя так же.
Его отказ от традиционного иудаизма, с которым у него в детстве был пылкий роман,
вкупе с неприязнью к мюнхенским евреям оттолкнул его от наследия предков. “Религия
отцов, с которой я познакомился в Мюнхене, получая религиозные наставления, и в сина-
гоге, оттолкнула, а не привлекла меня, – объяснял он одному ученому, занимавшемуся изу-
чением истории евреев. – Окружавшие меня в детстве евреи-буржуа с их богатством и раз-
общенностью не смогли предложить ничего ценного для меня”67.
Позже, когда в 1920-х годах он столкнется с махровым антисемитизмом, он начнет
восстанавливать свою еврейскую идентичность. “Во мне нет ничего, что можно было бы
считать еврейской верой, – говорил он, – однако я счастлив, что принадлежу к еврейскому
народу”. Однажды он изложил ту же мысль более красочно: “Еврей, отторгнувший свою
веру, подобен улитке, покинувшей свою раковину. Но от этого она не перестает быть улит-
кой”68.
На его разрыв с иудаизмом в 1896 году, следовательно, нужно смотреть не как на окон-
чательный разрыв, а как на один из этапов длившейся всю жизнь эволюции его поисков
своей культурной идентичности. “В то время я даже не мог понять, что может значить отказ
от иудаизма, – писал он другу за год до смерти. – Но я полностью осознавал свое еврейское
происхождение, несмотря на то что всю значимость принадлежности к еврейству я понял
гораздо позднее”69.
Эйнштейн закончил учебный год в школе Арау, получив второй результат в классе, с
оценками, которые считались бы замечательными для всех, кроме него – одного из величай-
ших в истории гениев. (Увы, имени мальчика, обошедшего Эйнштейна по баллам, история
не сохранила). По шкале от 1 до 6 (6 – высший балл) он получил 5 или 6 по всем естествен-
ным наукам и математическим курсам, а также по итальянскому и истории. Самая низкая
оценка – 3 – была по французскому языку.
Это дало ему право сдавать несколько экзаменов, письменных и устных, что позволило
бы ему, если бы он их сдал, быть зачисленным в Цюрихский политехникум. На экзамене по
немецкому он небрежно пересказал пьесу Гете и получил 5. На экзамене по математике он
сделал незначительную ошибку, назвав число “мнимым”, имея в виду “иррациональное”, но
тем не менее получил высшую оценку. На экзамен по физике он опоздал, а ушел досрочно,
закончив двухчасовой тест за час и пятнадцать минут, и получил высший балл. Всего он
получил в среднем 5,5 – лучшую оценку среди девяти сдававших экзамены абитуриентов.
Единственным заданием, которое он выполнил плохо, было сочинение по француз-
скому языку. Но его очерк, состоящий из трех абзацев, для нас сегодняшних самая инте-
ресная часть экзаменов. Сочинение называлось Mes Projets d’avenir, то есть “Мои планы
на будущее”. Хотя язык, которым были изложены эти планы, не блестящ, смысл их понять
можно, и они таковы:
“Если мне повезет и я сдам экзамены, я поступлю в Цюрихский
политехникум. Там я четыре года буду изучать математику и физику.
Я думаю, что стану учителем и буду преподавать эти дисциплины,
предпочитая теоретические разделы.
К этому плану меня привели определенные обстоятельства и, самое
главное, мой личный талант в абстрактном и математическом мышлении…
К этому решению меня привели и мои желания. Это вполне естественно:
все хотят делать то, к чему у них есть талант. Кроме того, меня привлекает
независимость, которую дают занятия наукой”70.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30896
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Номер сообщения:#15   morozov » Ср окт 24, 2018 19:54

Глава третья
Цюрихский политехникум. 1896-1900
Наглый ученик
В октябре 1896 года семнадцатилетний Эйнштейн поступил в Цюрихский политехни-
кум, который в ту пору был скорее педагогическим и техническим колледжем. Он был менее
престижен, чем соседний Университет Цюриха и университеты Базеля и Женевы, каждый из
которых имел право присуждать докторские степени (статус, который Политехникум, офи-
циально называвшийся Федеральной политехнической школой, получит в 1911 году и тогда
станет называться Федеральной технической высшей школой – Eidgenossische Technische
Hochschule, или ETH). Тем не менее у Политехникума была солидная репутация хорошего
учебного заведения в области точных наук и инженерии. Декан физического факультета Ген-
рих Вебер недавно приобрел большое новое здание, деньги на которое дал электрический
магнат (и конкурент братьев Эйнштейнов) Вернер фон Сименс. В нем помещались демон-
страционные лаборатории, славившиеся точностью проводимых там измерений.
Эйнштейн был в числе одиннадцати принятых студентов на факультет, который выпус-
кал “учителей, специализирующихся в области математики и физики”. Он жил в студенче-
ском общежитии на месячную стипендию в 100 швейцарских франков, посылаемых его род-
ственниками Кохами. Ежемесячно он откладывал 20 франков, которые должны были пойти
на оплату швейцарского гражданства1.
В 1890 годах теоретическая физика только-только начала становиться отдельной ака-
демической дисциплиной, и профессорские места по этой специальности стали организо-
вываться во многих европейских университетах. Среди первых профессоров – физиков-тео-
ретиков были Макс Планк в Берлине, Хендрик Лоренц в Голландии и Людвиг Больцман в
Вене, и они сочетали физику с математикой, чтобы найти направления, по которым еще пред-
стоит пройти экспериментаторам. По этой причине предполагалось, что математика будет
для Эйнштейна главной обязательной дисциплиной в Политехникуме.
Однако интуиция гораздо больше помогала Эйнштейну при решении физических про-
блем, чем математических, и он еще не знал, как тесно эти две науки переплетутся, когда
он будет работать над своими новыми теориями. В течение всех четырех лет обучения в
Политехникуме он получал по всем курсам теоретической физики только оценки 5 или 6
(по шестибалльной шкале), а по большинству математических курсов, особенно связанных
с геометрией, – только 4. Позже он признавался: “Когда я был студентом, я еще не понимал,
что глубоко понять основные физические принципы возможно, лишь увязав их с наиболее
сложными математическими методами”2.
Осознание этого факта придет к нему десятилетием позже, когда он будет сражаться
с геометрической интерпретацией своей теории гравитации и ему придется обратиться за
помощью к тому самому профессору математики, который однажды назвал его ленивым
щенком. “Я проникся большим уважением к математике, – написал он коллеге в 1912 году, –
хитроумные разделы которой я по простоте душевной до сих пор считал обычными безде-
лушками”. В конце жизни он выразил сожаление по этому же поводу в разговоре с моло-
дым другом. “В раннем возрасте я посчитал, что успешному физику необходимо знать лишь
основы математики, – сказал он, – в более зрелом возрасте я с великим сожалением понял,
что это мое умозаключение совершенно ошибочно”3.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
42
Его первым преподавателем физики был профессор Генрих Вебер, который годом
ранее был так впечатлен знаниями Эйнштейна, что, хотя тот и провалил экзамены в Политех-
никум, уговаривал его остаться в Цюрихе и прослушать курс его лекций. Их взаимная сим-
патия продлилась первые два года обучения Эйнштейна в Политехникуме. Лекции Вебера
были в числе тех немногих курсов, которые вызывали у Эйнштейна восхищение. “Лекции
Вебера по теплоте были прочитаны мастерски, – написал он на втором курсе, – каждая из
них доставила мне удовольствие”. Он работал в лаборатории Вебера “со страстной увлечен-
ностью”, проделал под его руководством пять лабораторных работ, прослушал десять семи-
нарских курсов и получил хорошие оценки по всем4.
Постепенно, однако, Эйнштейн разочаровался в Вебере. Ему казалось, что профессор
слишком много внимания уделяет истории физических открытий и слишком мало говорит
о современных открытиях. “Все, что произошло [в физике] после Гельмгольца, просто не
упоминалось, – жаловался современник Эйнштейна. – К концу занятий мы знали все о про-
шлом физики и ничего – о настоящем и будущем”.
Одним из крупных недостатков лекций Вебера было то, что в них он не разбирал
революционные идеи Джеймса Клерка Максвелла, который уже в 1855 году начал работу
над своей основополагающей теорией электромагнетизма и вывел изящные математические
уравнения, описывающие распространение электромагнитных волн, и в частности света.
“Мы напрасно ожидали, что будет рассказ о теории Максвелла, – писал еще один студент –
сокурсник Эйнштейна. – Больше всех был разочарован Эйнштейн”5.
Естественно, принимая во внимание дерзкую натуру Эйнштейна, мы догадываемся,
что он не стал прятать свое отношение к этому. И поскольку Веберу было присуще обострен-
ное чувство собственного достоинства, понятно, что в ответ на плохо скрываемое презрение
Эйнштейна он рассвирепел. К концу четвертого курса они стали врагами.
Неприязнь, которую вызывал Эйнштейн в Вебере, была еще одним примером того,
насколько научная и личная жизнь Эйнштейна зависела от глубоко укоренившихся в его
швабской натуре таких черт характера, как способность без стеснения задавать вопросы при-
знанным авторитетам, готовность к дерзкому отпору при всяческих попытках его “постро-
ить”, критическое отношение к кажущимся непреложными истинам и правилам. Например,
он часто обращался к Веберу в несколько неформальной манере – “герр Вебер” вместо “герр
профессор”.
Когда наконец раздражение перевесило восхищение, профессор Вебер высказал ему
примерно то же, что и разозленный учитель из мюнхенской гимназии за несколько лет до
этого. “Вы умный юноша, Эйнштейн, – сказал ему Вебер, – очень умный. Но у вас есть
большой недостаток: вы никогда не позволяете себе согласиться с чем-то, что говорят вам
другие”.
В этом утверждении была доля правды. Но Эйнштейну суждено было продемонстри-
ровать, что в период растерянности, царившей в физике на рубеже веков, эта способность
легко отбрасывать устоявшиеся понятия – не самое плохое качество6.
Дерзкий характер Эйнштейна стал причиной его конфликта с еще одним профессо-
ром физики в Политехникуме, Жаном Перне, руководителем экспериментальных и лабора-
торных работ. За курс “Физический эксперимент для начинающих” Эйнштейн получил у
него единицу – самый низкий балл из возможных, а Перне вошел в историю как человек,
заваливший Эйнштейна на экзамене по физике. Отчасти он сделал это из-за того, что Эйн-
штейн редко показывался на его занятиях. В марте 1899 года Эйнштейн в результате доклад-
ной записки Перне получил официальный “выговор от директора за отсутствие усердия при
прохождении физического практикума”7.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
43
Однажды Перне спросил Эйнштейна, почему он выбрал физику, а не, например, меди-
цину или даже юриспруденцию. “Потому, – ответил Эйнштейн, – что в этих областях у меня
еще меньше способностей. Почему бы мне не попытать счастья хотя бы в физике?”8
В тех случаях, когда Эйнштейн все-таки показывался в лаборатории Перне, его незави-
симый характер иногда создавал проблемы, как, например, в день, когда он получил инструк-
цию по проведению конкретной лабораторной работы. “Со своей обычной самоуверенно-
стью, – описывает друг Эйнштейна и один из первых его биографов Карл Силиг, – он,
естественно, бросил эту инструкцию в мусорную корзину”. И стал проводить эксперимент
по-своему. Перне спросил своего ассистента: “Что нам делать с Эйнштейном? Он всегда
делает не то, что я велел”.
“Именно так, герр профессор, – ответил ассистент, – но он находит правильные реше-
ния, а его методы весьма интересны 9.
В конце концов эти методы сыграли с ним злую шутку. В июле 1899 года он устроил
взрыв в лаборатории Перне и так серьезно поранил правую руку, что пришлось идти в поли-
клинику и накладывать швы. Из-за этой травмы в течение по крайней мере двух недель он
почти не мог писать, но еще дольше у него были проблемы с игрой на скрипке. “Пришлось
отложить мою скрипку, – писал он женщине, с которой играл дуэтом в Арау, – я уверен,
что она удивлена тем, что никто ее не вынимает из черного футляра. Она, возможно, испуга-
лась, что попала к злой мачехе”10. Вскоре он возобновил игру на скрипке, но этот инцидент,
похоже, повлиял на его решение стать теоретиком, а не экспериментатором.
Несмотря на то что он больше внимания уделял не математике, а физике, наиболее
важное влияние на Эйнштейна оказал как раз профессор математики Герман Минковский.
Это был красивый мужчина с волевым подбородком, чуть за тридцать, еврей, родившийся
на территории Российской империи. Хотя Эйнштейн высоко оценил то, как Минковский
связывал воедино математику и физику, более сложные его курсы он не стал слушать, за
что Минковский его и обозвал ленивым щенком и заметил: “Он вообще не утруждал себя
занятиями математикой”11.
Эйнштейн предпочитал заниматься в обществе одного или двух друзей тем, что ему
интересно и к чему лежала душа12. Хотя он все еще кичился тем, что он “лентяй и оди-
ночка”, он уже стал зависать в кафе и посещать музыкальные суаре в компании приятелей из
представителей богемы и друзей-студентов. Несмотря на репутацию одиночки, в Цюрихе он
завязал прочные интеллектуальные дружеские отношения, которые сыграли важную роль в
его жизни.
Одним из таких друзей был Марсель Гроссман, математический гений, выходец из
еврейской семьи, принадлежащей среднему классу, – его отец владел фабрикой в предме-
стье Цюриха. Гроссман подробно конспектировал лекции и давал прочитать свои конспекты
Эйнштейну, не столь прилежно посещавшему лекции. Эйнштейн впоследствии с восхище-
нием рассказывал об этих конспектах жене Гроссмана: “Его конспекты можно было печа-
тать и публиковать. Когда приходило время готовиться к экзаменам, он всегда одалживал
мне свои тетрадки, и они были моим спасением. Мне даже подумать страшно, что бы я без
них делал”.
Вдвоем с Гроссманом они курили трубку, пили кофе со льдом и обсуждали философ-
ские проблемы в кафе “Метрополь” на берегу реки Лиммат. Однажды в разговоре с роди-
телями Гроссман предсказал: “Этот Эйнштейн когда-нибудь станет великим человеком”.
Позднее он помог реализоваться этому предсказанию, сначала устроив Эйнштейна в Швей-
царское патентное бюро – первое его место работы, а затем оказав ему необходимую помощь
в математических вычислениях, когда Эйнштейн приступил к работе над общей теорией
относительности13.
У. Айзексон. «Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная»
44
Поскольку содержание многих лекций в Политехникуме казалось Эйнштейну и его
друзьям устаревшим, они самостоятельно прочитывали работы современных им уче-
ных-теоретиков. Эйнштейн вспоминал: “Я часто прогуливал лекции, но со святым рве-
нием прочитывал труды корифеев теоретической физики дома”. Среди работ корифеев были
труды Густава Кирхгофа по излучению, Германа фон Гельмгольца по термодинамике, Ген-
риха Герца по магнетизму и Людвига Больцмана по статистической механике.
Кроме того, на него оказало влияние чтение популярной книги 1894 года “Введение
в теорию электричества Максвелла”, написанной менее известным теоретиком Августом
Фёпплем. Как подчеркнул историк науки Джеральд Холтон, книга Фёппля была наполнена
концепциями, которые вскоре найдут свое отражение в работе Эйнштейна. В книге был раз-
дел “Электродинамика движущихся проводников”, который начинался с описания сомнений
автора по поводу концепции “абсолютного движения”. Фёппль утверждал, что можно опре-
делить движение одного тела только относительно другого. Отталкиваясь от этого утвер-
ждения, он переходил к вопросу о возбуждении электрического тока магнитным полем:
“Безразлично, движется ли магнит вблизи покоящегося электрического проводника или сам
проводник движется относительно покоящегося магнита – эффект будет одним и тем же”.
Свою статью 1905 года по специальной теории относительности Эйнштейн начал с обсуж-
дения того же вопроса14.
В свободное время Эйнштейн читал и работы Анри Пуанкаре – великого французского
энциклопедиста, который подошел очень близко к формулировке базовой концепции специ-
альной теории относительности. Ближе к концу первого года обучения в Политехникуме
– весной 1897 года – в Цюрихе состоялась математическая конференция, где должен был
выступить великий Пуанкаре. В последний момент выяснилось, что он не сможет приехать,
но его доклад был зачитан, и в нем было высказано то, что потом стало известнейшим утвер-
ждением: “Механика должна строиться на иных постулатах, чем абсолютное пространство,
абсолютное время и геометрия Евклида
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Закрыто

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»