Гении, изменившие мир
Шрифт:
Он произвел так называемый «мысленный эксперимент». Если бы человек в свободно падающем лифте уронил ключи, то они не упали бы на пол: лифт, человек и ключи падали бы с одной и той же скоростью и сохранили бы свои положения относительно друг друга. Так происходило бы в некой воображаемой точке пространства вдали от всех источников гравитации. Затем Эйнштейн расширил картину, распространив ее на свет. Если луч света пересекает кабину лифта «горизонтально», то выходное отверстие находится на большем расстоянии от пола, чем входное, так как за то время, которое требуется лучу, чтобы пройти от стенки к стенке, кабина лифта успевает продвинуться на какое-то расстояние. Наблюдатель в лифте увидел бы, что световой луч искривился. Для ученого это означало, что в
Предложенная Эйнштейном общая теория относительности заменила ньютоновскую теорию гравитационного притяжения тел пространственно-временным математическим описанием того, как массивные тела влияют на характеристики пространства вокруг себя. Согласно этой точке зрения, тела не притягивают друг друга, а изменяют геометрию пространства-времени, которая и определяет движение проходящих через него тел. Как однажды заметил коллега Альберта, американский физик Дж. А. Уилер, «пространство говорит материи, как ей двигаться, а материя говорит пространству, как ему искривляться».
В тот период Эйнштейн работал не только над теорией относительности. Например, в 1916–1917 гг. вышли его работы, посвященные квантовой теории излучения. В них ученый рассмотрел вероятности переходов между стационарными состояниями атома (теория Нильса Бора) и выдвинул идею индуцированного излучения. Эта концепция стала теоретической основой современной лазерной техники.
Хотя и специальная, и общая теории относительности были слишком революционны, чтобы принести автору немедленное признание, вскоре они получили ряд подтверждений. Одним из первых было объяснение прецессии орбиты Меркурия, которую не удавалось полностью понять в рамках ньютоновской механики. Английской экспедиции под руководством астрофизика Эддингтона удалось наблюдать звезду, скрытую за кромкой Солнца во время полного затмения в 1919 г. Этот факт свидетельствовал о том, что лучи света искривляются под действием гравитационного поля планеты.
Когда сообщения экспедиции Эддингтона облетели весь мир, к Эйнштейну пришла всемирная слава. Относительность стала привычным словом, и уже в 1920 г. ее автор был приглашен на должность профессора Лейденского университета (Нидерланды) — мирового центра физических исследований. Однако в Германии он подвергался нападкам из-за своих антимилитаристских взглядов и революционных физических теорий. Некоторые коллеги Эйнштейна, среди которых было несколько антисемитов, называли его работы «еврейской физикой» и утверждали, что полученные им результаты не соответствуют высоким стандартам «арийской науки». В это время ученый оставался убежденным пацифистом и активно поддерживал миротворческие усилия Лиги Наций. Он был сторонником сионизма и приложил немало усилий к созданию Еврейского университета в Иерусалиме в 1925 г.
В 1921 г. Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». «Закон Эйнштейна стал основой фотохимии так же, как закон Фарадея — основой электрохимии», — заявил на представлении нового лауреата С. Аррениус из Шведской королевской академии. Эйнштейн в Стокгольме присутствовать не смог, так как задолго до торжественного мероприятия запланировал на это время выступление в Японии, и поэтому свою Нобелевскую лекцию прочитал лишь через год после официальной церемонии награждения.
В середине 1920-х гг. обнаружились значительные расхождения между физиками, работающими в области квантовой механики. Эйнштейн не мог примириться с тем, что закономерности микромира носят лишь вероятностный характер (известен его упрек, адресованный Бору, в том, что тот верит «в Бога, играющего в кости»). Альберт не считал статистическую квантовую механику принципиально новым учением, а рассматривал ее как временное средство, к которому приходится прибегать до тех пор, пока не удастся получить полное описание реальности. На Сольвеевских конгрессах 1927 и 1930 гг. разгорелись жаркие, полные драматизма
Начиная с 1930 г. Эйнштейн проводил зимние месяцы в США, в Калифорнии. В Пасаденском технологическом институте ученый читал лекции, в которых рассказывал о результатах своих исследований. В начале 1933 г. Эйнштейн находился в Пасадене и после прихода Гитлера к власти никогда более не ступал на немецкую землю. В марте того же года он заявил о своем выходе из Прусской академии наук.
С октября 1933 г. Эйнштейн стал профессором физики в новом Институте фундаментальных исследований, который был создан в Принстоне, штат Нью-Джерси, и спустя семь лет получил американское гражданство. В годы, предшествующие Второй мировой войне, ученый пересмотрел свои пацифистские взгляды, чувствуя, что только военная сила способна остановить нацистскую Германию. Он пришел к выводу, что для «защиты законности и человеческого достоинства» придется «вступить в битву» с фашистами.
В августе 1939 г. по настоянию нескольких физиков-эмигрантов Эйнштейн обратился с письмом к президенту Франклину Д. Рузвельту, в котором сообщал о том, что в Германии, по всей вероятности, ведутся работы по созданию оружия массового уничтожения. Он указывал на необходимость поддержки со стороны правительства США исследований по расщеплению урана. Позднее ученый жалел об этом письме и говорил: «Если бы я знал, что угроза неоправданна, я бы не участвовал в открытии этого ящика Пандоры. Потому что мое недоверие к правительствам не ограничивалось только Германией». Хотя Эйнштейн не принимал непосредственного участия в исследованиях и ничего не знал о создании американской ядерной бомбы вплоть до ее применения в Хиросиме в 1945 г., его имя настойчиво связывали с приходом ядерного века.
После окончания Второй мировой войны, потрясенный ужасающими последствиями использования атомной бомбы против Японии и все ускоряющейся гонкой вооружений, Эйнштейн стал горячим сторонником мира, считая, что в современных условиях война представляла бы угрозу самому существованию человечества. На торжественном заседании сессии ООН в Нью-Йорке в 1947 г. он заявил об ответственности ученых за судьбу планеты, а в 1948 г. выступил с обращением, в котором призывал к запрещению ядерного оружия. Незадолго до смерти он поставил свою подпись под воззванием Бертрана Рассела, обращенным к правительствам всех стран и предупреждающим их об опасности применения водородной бомбы, а также выступал за свободный обмен идеями и ответственное использование науки на благо человечества.
Среди многочисленных почестей, оказанных Эйнштейну, было и предложение стать президентом Израиля, последовавшее в 1952 г., от которого он, однако, отказался.
Помимо Нобелевской премии, он был удостоен множества других наград, был почетным доктором нескольких университетов и членом ведущих академий наук и научных обществ мира.
Последние 22 года жизни великий ученый провел в Принстоне. По свидетельствам окружающих, жизнь для Эйнштейна превратилась в спектакль, который он смотрел с некоторым интересом, поскольку никогда не был раздираем трагическими эмоциями любви или ненависти. Все его мысли были направлены за пределы этого мира, в мир явлений. Эйнштейн жил с женой Эльзой, ее дочерью Марго и личным секретарем Хелен Дукас (позже к нему переехала его сестра Майя) в простом двухэтажном доме, каждое утро ходил пешком в институт, где работал над своей единой теорией поля и беседовал с коллегами. В часы отдыха играл на скрипке и плавал на лодке по озеру. В Принстоне он стал местной достопримечательностью. Его знали как физика с мировым именем, и в то же время он был для всех добрым, скромным, приветливым и несколько эксцентричным человеком.