От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной
Шрифт:
«В любом случае одно остается неизменным. Общая теория относительности допускает введение в уравнения поля gµ [космологического члена]. Настанет день, когда наши познания о композиции фиксированного звездного неба, о наблюдаемых движениях фиксированных звезд и о положении спектральных линий как функции расстояния продвинутся так далеко, что мы сможем эмпирически решить вопрос о том, исчезает или нет. Убежденность – прекрасный мотив, но скверный судья!»
Как мы увидим в следующей главе, Эйнштейн здесь предсказывает именно то, до чего додумались астрономы 81 год спустя. Однако тогда был 1917 год, и опровержения так и сыпались. На самый первый взгляд модель де Ситтера казалась статической, однако выяснилось, что это заблуждение. Более поздние труды физиков Феликса Клейна и Германа Вейля показали,
Второй теоретический удар нанес Александр Фридман. Как я уже отмечал, в 1922 году Фридман показал, что уравнения Эйнштейна – как с космологическим членом, так и без него – допускают нестационарные решения, при которых Вселенная либо расширяется, либо сжимается. Это побудило расстроенного Эйнштейна в 1923 году написать своему другу Герману Вейлю: «Если нет никакого квазистатического мира, тогда ну его, космологический член» [394] . Однако самый серьезный удар нанесли данные наблюдений. Как мы уже видели в главе 9, Леметр (с осторожностью) и Хаббл (недвусмысленно) в конце двадцатых годов показали, что на самом деле Вселенная не статична, она расширяется. Эйнштейн мгновенно понял, что из этого следует. В расширяющейся Вселенной гравитационная сила притяжения всего лишь замедляет расширение. Поэтому в результате открытия Хаббла Эйнштейн был вынужден признать, что искать тонкое равновесие между притяжением и отталкиванием уже не нужно, а значит, можно изъять космологическую постоянную из уравнений. В статье, вышедшей в 1931 году [395] , Эйнштейн официально отказался от космологического члена, поскольку «похоже, теория относительности более естественно соответствует последним результатам Хаббла… без члена L». Затем, в 1932 году, в статье, которую Эйнштейн написал совместно с де Ситтером [396] , авторы приходили к выводу: «Исторически в уравнения поля был введен член, содержавший “космологическую постоянную” L; это было сделано с целью дать нам возможность теоретически обосновать существование конечной средней плотности в статической Вселенной. Теперь же представляется, что в динамическом случае этого можно достичь и без введения L».
394
Письмо Эйнштейна Вейлю от 23 мая 1923 года.
395
Einstein 1931.
396
Einstein and de Sitter 1932.
Без космологической постоянной темп расширения, основанный на данных Хаббла, предполагает, что возраст Вселенной значительно меньше оценочных значений возраста звезд, и Эйнштейн прекрасно это понимал. Это его обескураживало, однако поначалу он придерживался мнения, что, возможно, ошибочны именно эти оценки, а не данные Хаббла. Судьба распорядилась так, что исправить самую серьезную причину ошибки в значении темпа расширения Вселенной, которое было получено на основании наблюдений, удалось лишь в шестидесятые годы, а неопределенность примерно в два раза сохранялась вплоть до появления космического телескопа им. Хаббла. Как мы увидим в следующей главе, в 1998 году космологическая постоянная вернулась из небытия, что называется, с треском и блеском.
Обратите внимание, что когда Эйнштейн с де Ситтером обсуждают космологическую постоянную один на один, то говорят о ней вполне спокойно и равнодушно – просто утверждают, что в расширяющейся Вселенной она не нужна. Однако практически в любом изложении истории космологической постоянной вы найдете упоминание о том, что Эйнштейн называл введение этой постоянной в свои уравнения «величайшим ляпсусом». Правда ли, что Эйнштейн выбрал такой сильный эпитет к слову «ляпсус», да еще и в превосходной степени?
Тщательно изучив все доступные документы, я сразу же нашел подтверждение тому, что уже заподозрили некоторые историки науки: все рассказы о том, что Эйнштейн называл космологическую постоянную «величайшим ляпсусом», восходят к одному источнику – к затейнику Георгию Гамову. Вспомним, что именно Гамову принадлежит идея нуклеосинтеза в момент Большого взрыва, а также некоторые ранние представления о генетическом коде. Джеймс Уотсон, один из первооткрывателей структуры ДНК, заметил как-то, что Гамов «частенько на шаг опережал всех остальных». Историю о «величайшем ляпсусе» Гамов рассказал дважды. В статье под названием «Эволюционная Вселенная» [397] , опубликованной в сентябрьском номере журнала «Scientific American» за 1956 год, Гамов писал: «Много лет назад Эйнштейн говорил мне, что идея всемирного отталкивания была величайшим ляпсусом за всю его жизнь». Это же он повторил и в своей автобиографии «Моя мировая линия» [398] , опубликованной посмертно,
397
Gamow 1956.
398
Gamow 1970, p. 44.
Однако поскольку известно, что Гамов был склонен приукрашать свои воспоминания (его первая жена говорила, что «более чем за двадцать лет, которые мы с Гео прожили вместе, больше всего его радовала возможность повторить удачный розыгрыш»), я решил копнуть чуть глубже и выяснить, насколько достоверен этот рассказ. Разведать источник именно этой цитаты мне хотелось еще и потому, что недавнее возвращение космологической постоянной сделало фразу про «величайший ляпсус» одной из самых расхожих цитат из Эйнштейна. Когда я в последний раз ввел в поисковик Google слова «Эйнштейн» и «величайший ляпсус», то получил более полумиллиона результатов!
Расследование я начал с того, что попытался проверить, цитировал ли Гамов Эйнштейна буквально. К сожалению, каждая из двух вышеприведенных цитат, похоже, не позволяет сделать вывод, утверждает ли Гамов, что сам Эйнштейн описал свой просчет именно этими словами – назвал его «величайшим ляпсусом в его жизни» или Гамов просто передал общий смысл высказывания. Однако в автобиографии Гамов пишет: «Некоторые космологи и по сей день используют в расчетах этот “ляпсус”, от которого Эйнштейн наотрез отказался, и космологическая постоянная, обозначенная греческой буквой L, снова и снова поднимает свою уродливую голову». Кавычки при слове «ляпсус» как минимум позволяют предположить, что Гамов действительно приводит точную цитату. А то, что Гамов дважды прибегает к одному и тому же выражению, показывает, что он по крайней мере старается создать впечатление, будто цитирует Эйнштейна дословно. Кроме того, обратите внимание, что Гамов здесь выдает и собственное отношение к космологической постоянной – говорит о ее «уродливой голове».
Интересная подробность: я обнаружил, что Эйнштейн и в самом деле говорит, что «совершил в своей жизни одну-единственную крупную ошибку», но совсем в другом контексте. Шестнадцатого ноября 1954 года в Принстоне состоялась беседа Эйнштейна и Лайнуса Полинга – двух великих ученых и пацифистов. Сразу после этой беседы Полинг записал в дневнике, что Эйншейн сказал ему (на илл. 33 приведена соответствующая страница из дневника), что «в жизни он совершил одну-единственную крупную ошибку – подписал письмо президенту Рузвельту, в котором была дана рекомендация создать атомную бомбу, – однако у него было и оправдание: риск, что ее сделают немцы». Очевидно, сам по себе этот факт не отменяет возможности того, что Эйнштейн мог прибегнуть к словам «величайший ляпсус» в научном контексте, однако сама формулировка – «совершил одну-единственную крупную ошибку» – заставляет задуматься.
Илл. 33
Второй вопрос, на который я хотел найти ответ, касался обстоятельств беседы с Гамовым: когда именно у Эйнштейна был случай употребить при нем эти слова? В книге «Моя мировая линия» Гамов создает впечатление, будто они с Эйнштейном были очень близкими друзьями. Он пишет, что во время Второй мировой войны и сам он, и Эйнштейн одновременно были консультантами в Отделе фугасных бомб при Главном управлении вооружения ВМФ США. Гамов пишет, что поскольку в то время Эйнштейн не мог ездить из Принстона в Вашингтон, руководство ВМФ «выбрало» Гамова, по его собственным словам, чтобы «по пятницам с интервалом в две недели» доставлять Эйнштейну документы, поскольку Гамов «случайно был знаком с Эйнштейном раньше, на невоенной почве» (здесь и далее пер. Ю. Лисневского). Затем Гамов пишет о своих очень теплых и близких отношениях с Эйнштейном:
«Эйнштейн обычно встречал меня дома, в своем кабинете, одетый в один из своих знаменитых мягких свитеров, и мы должны были пройтись подряд по всем предложениям… После того, как деловая часть визита заканчивалась, мы обедали или дома у Эйнштейна, или в кафетерии Института повышенных знаний, который был неподалеку, и разговор обычно переходил на проблемы астрофизики и космологии… Я никогда не забуду эти визиты в Принстон, в ходе которых я узнал Эйнштейна много лучше, чем раньше [399] .»
399
Gamow 1970, p. 149.