От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной
Шрифт:
Иногда физики пренебрегают историей своего предмета. Еще бы, кому интересно, кто что открыл, если об этих открытиях и так все знают? Лишь тоталитарные режимы издавна были озабочены тем, чтобы доказать, что все хорошее зародилось на их территории. Есть старый анекдот о том, как почетного гостя СССР привели в научный музей в Москве. В первом же зале гость увидел огромный портрет какого-то русского, о котором он никогда не слышал. Спросил, кто это – и получил ответ: «Это изобретатель радио». Во втором зале – еще один огромный портрет совершенно незнакомого человека. «А это – изобретатель телефона», – объясняет экскурсовод. И так еще с десяток залов. А в последнем зале висит портретище, по сравнению с которым все предыдущие кажутся крохотными. «А это кто?» – удивляется посетитель. Экскурсовод с улыбкой отвечает: «А это – изобретатель всех этих изобретателей».
Однако в некоторых случаях открытия столь масштабны, что крайне познавательно разобраться, что же натолкнуло на подобные озарения – в том числе и понять, кому именно принадлежит честь открытия. Практически не приходится сомневаться, что открытие расширения Вселенной подпадает именно под эту категорию, хотя бы по той простой причине, что сам факт расширения предполагает, что у нашей Вселенной было определенное
В 2011 году разгорелись страстные дебаты вокруг того, кого же на самом деле надо благодарить за открытие космического расширения [336] . В частности, в нескольких статьях даже высказывались подозрения, что с целью обеспечить первенство Эдвина Хаббла в 1920 годы, возможно, были пущены в ход недостойные механизмы цензуры.
336
О том, кому принадлежит честь этого открытия, написано довольно много статей, в частности Way and Nussbaumer 2011, Nussbaumer and Bieri 2011, Van den Bergh 2011 и Block 2011.
Вот вкратце основные факты, играющие главную роль в этих дебатах.
К февралю 1922 года астроном Весто Слайфер измерил радиальные скорости [337] (скорости вдоль луча зрения, проходящего от источника до наблюдателя) 41 галактики. Артур Эддингтон [338] в своей книге, опубликованной в 1923 году, перечислил эти скорости и отметил: «Бросается в глаза огромный перевес положительных [удаляющихся] скоростей, однако недостаток наблюдений южных туманностей [за внешний вид галактики первоначально называли латинским словом nebulae – “туманность”, “облако”, “дымка”], к несчастью, не позволяет сделать окончательные выводы». В 1927 году бельгийский космолог и священник Жорж Леметр опубликовал знаменательную статью [339] (на французском языке), название которой в переводе звучит примерно так: «Гомогенная Вселенная постоянной массы и увеличивающегося радиуса объясняет радиальные скорости внегалактических туманностей». К сожалению, эта статья была напечатана в крайне малораспространенных «Трудах Брюссельского научного общества». В ней Леметр первым нашел динамические [соответствующие гипотезе расширения] решения уравнений общей теории относительности, а из этих решений вывел теоретическую основу закона, который стал известен как закон Хаббла: скорость удаления прямо пропорциональна расстоянию. Однако на теоретических выкладках Леметр не остановился.
337
См., в частности, Van den Bergh 1997.
338
Eddington 1923, p. 162.
339
Lema^itre 1927.
Опираясь на величины скоростей, которые рассчитал Слайфер, и на приблизительные расстояния на основе измерений яркости, которые проделал Хаббл [340] в 1926 году, Леметр открыл «закон Хаббла» и определил темп расширения Вселенной. Численное значение этого темпа, которое теперь называют постоянной Хаббла, у Леметра получилось равным 625 (в общепринятых единицах – километр в секунду на каждые 3,26 световых года расстояния). Два года спустя Эдвин Хаббл получил для той же величины значение 500 [341] (в наши дни доказано, что оба эти значения ошибочны – почти на порядок). Так вот, Хаббл опирался в точности на те же величины скоростей – по Слайферу – однако в своей статье даже не упомянул, кто их получил. Расстояния у Хаббла были более точные, отчасти за счет лучших индикаторов межзвездного расстояния. Леметр полностью отдавал себе отчет, что расстояния, на которые он опирается, лишь приблизительные. Он сделал вывод, что на тот момент точность оценок расстояний недостаточна, чтобы подтвердить или опровергнуть найденное им линейное соотношение.
340
Hubble 1926.
341
Hubble 1929.
Думаю, что большинство читателей, основываясь только на тех фактах, которые я только что изложил [342] , согласятся, что было бы справедливо приписать открытие расширения Вселенной и гипотезу о законе Хаббла Леметру, а подтверждение и точную формулировку закона – Хабблу и Хьюмасону. Хаббл и Хьюмасон впоследствии проделали поистине тщательнейшие наблюдения и распространили оценки скорости, которые сделал Слайфер, на более длинные и гораздо точнее определенные расстояния. Однако тут-то в сюжете и возникает напряженный поворот.
342
Краткое изложение тогдашних событий можно найти в Livio 2011. Подробные сведения можно найти у Nussbaumer and Bieri 2009, Kragh and Smith 2003 и Trimble 2012.
Перевод статьи Леметра [343] 1927 года на английский был опубликован в «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» в Англии в марте 1931 года. Однако несколько абзацев из оригинального французского текста оказались в переводе опущены! В частности, отсутствует абзац, где описывался закон Хаббла и где Леметр на основании данных о 42 галактиках, для которых ему были известны (приблизительно) расстояния и скорости, вычисляет
343
Lema^itre 1931a.
Кто переводил статью? И почему из английского варианта были изъяты эти отрывки? Несколько детективов-любителей от истории науки в 2011 году предположили, что кто-то преднамеренно вычеркнул те фрагменты статьи Леметра, где говорилось о законе Хаббла и об определении постоянной Хаббла. Канадский астроном Сидни ван ден Берг [344] отметил, что целью подобной «выборочной редактуры» – кто бы ее ни сделал – было обеспечить бесспорный приоритет Эдвина Хаббла в этом вопросе. «Изъятие одного из членов уравнения наверняка было преднамеренным», – отмечал он. Южноафриканский математик Дэвид Блок [345] пошел даже дальше. Он предположил, что к этой фантастической «цензуре», вероятно, приложил руку сам Эдвин Хаббл, поскольку хотел, чтобы честь открытия расширения Вселенной принадлежала ему одному и Маунт-Вильсоновской обсерватории, где он делал свои наблюдения.
344
Van Den Bergh 2011.
345
Block 2011.
Как человек, более двух десятилетий работавший с данными космического телескопа имени Хаббла, я очень заинтересовался всей этой детективной историей – настолько, что даже решил расследовать, как же обстояли дела на самом деле. Начать я решил с изучения того, при каких обстоятельствах был выполнен перевод статьи Леметра.
Для этого я прежде всего получил в архиве копию письма [346] , которое тогдашний редактор «Monthly Notices» астроном Уильям Маршалл Смарт написал Жоржу Леметру. В этом письме (илл. 26) Смарт спрашивает у Леметра разрешения перепечатать в «Monthly Notices» его статью 1927 года, поскольку Королевский астрономический совет считал, что значение этой статьи очень велико и нужно донести ее до более широкой аудитории. Приведу основную часть письма.
346
Благодарю архив Леметра в Левене и мадам Лилиан Менс за содействие в получении копии.
«Коротко говоря, если Научное общество Брюсселя [в трудах которого была опубликована оригинальная статья] тоже пойдет нам навстречу и даст разрешение на публикацию, мы бы предпочли выполнить перевод статьи на английский. Кроме того, если у вас будут какие-либо дополнения и пр. по теме, мы будем рады напечатать и их. Полагаю, что если появятся дополнения, следует сделать примечание, что §§ 1–n перепечатаны из брюссельской статьи, а остальное – новые материалы (или выразиться более изящно). От себя лично и от имени Общества надеюсь, что вы сможете это сделать [347] .»
347
Блок полагал, что §§ 1–n в тексте письма следует понимать как §§ 1–72 исходя из написания буквы n. Кроме того, он истолковал текст так, что Леметр дал разрешение только на перевод параграфов 1–72 из своей статьи. Далее он делает вывод, что в параграфе 73 как раз и содержалось уравнение Леметра, определяющее значение постоянной Хаббла. Все это неубедительно (подробный разбор см. Livio 2011).
Поначалу я решил, что текст письма Смарта совершенно невинен – и ни на минуту не усомнился, что в нем нет ни малейшего намека на намерение произвести дополнительную редактуру или цензуру. Однако, хотя я был совершенно убежден в правильности такой трактовки письма Смарта и считал, что вчитывать туда конспирологический подтекст нет смысла, неразгаданными остались две главные загадки: кто переводил статью Леметра и кто ее сократил. В попытке дать определенный ответ на эти вопросы я решил изучить документы еще подробнее и тщательно просмотреть все протоколы Совета и всю сохранившуюся переписку 1931 года: все это хранится в Библиотеке Королевского астрономического общества в Лондоне. Я просмотрел несколько сотен различных документов, не имеющих отношения к делу, и уже решил сдаться, но тут обнаружил две «явные улики». Первая нашлась в протоколе заседания Совета [348] от 13 февраля 1931 года, где сказано: «По инициативе доктора Джексона аббату Леметру был отправлен запрос на разрешение опубликовать в “Monthly Notices” его статью “Un Univers Homog`ene de Masse Constante et de Rayon Croissant” либо перевод указанной статьи на английский». Не могу удержаться и приведу не относящуюся к делу, но забавную запись из того же протокола: «По инициативе сэра Артура Эддингтона обсудили вопрос о разрешении курения на заседаниях Совета. Принято решение, что курить дозволяется после половины четвертого пополудни». Вторая улика [349] – это ответ Леметра на письмо Смарта (илл. 27), датированный 9 марта 1931 года. Письмо гласит:
348
RAS 1931.
349
RAS correspondence 1931.