От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

Ливио Марио

Физик Джино Сегре счел эти воспоминания достоверными и в своей книге «Заурядные гении» [400] (Gino Segr`e, Ordinary Geniuses) пришел к выводу, что замечание о «величайшем ляпсусе» Эйнштейн сделал во время одной из подобных «принстонских бесед во время Второй мировой войны». Альбрехт Фельзинг [401] , перу которого принадлежит одна из самых точных биографий Эйнштейна (A. F"olsing, Albert Einstein: eine Biographie, 1993), также верит рассказу Гамова и повторяет приписываемую Эйнштейну фразу о «величайшем ляпсусе», как и многие другие. К сожалению, как я обнаружил, в реальности все обстояло несколько иначе.

400

Segr`e 2011, p. 155.

401

F"olsing 1997.

Стивен

Брунауэр был уже состоявшимся ученым, специалистом по физике поверхности, когда в чине лейтенанта был назначен главой подразделения по исследованию и разработке фугасных бомб ВМФ США во время Второй мировой войны. В какой-то момент он решил выяснить в армейских и гражданских подразделениях [402] , не работает ли у них Эйнштейн. И военные, и гражданские ответили отрицательно. Брунауэру объяснили, что Эйнштейн – пацифист, более того, «практические приложения его не интересуют». Брунауэр решил не считать это окончательным ответом и 16 мая 1943 года отправился к Эйнштейну в Принстон – и сумел нанять его в качестве консультанта ВМФ с довольствием в 25 долларов в день. Тот же Брунауэр завербовал и Гамова – это было 20 сентября 1943 года (см. его письмо Гамову, илл. 34).

402

Весь этот эпизод описан в Brunauer 1986.

Бурнауэр подробно пишет об этом эпизоде в статье под названием «Эйнштейн и ВМФ – “непобедимая комбинация”», опубликованной в 1986 году. Он указывает, что от случая к случаю к Эйнштейну обращались за советом и другие ученые из подразделения, а не только он – в том числе физики Раймонд Сигер, Джон Бардин (впоследствии дважды лауреат Нобелевской премии по физике!) и Георгий Гамов, а также химик Генри Эйринг. Вот как Брунауэр рассказывает, какова на самом деле была роль Гамова во всей этой истории: «В последующие годы Гамов стремился создать впечатление, будто он служил посредником между ВМФ и Эйнштейном, будто он навещал его каждые две недели, а профессор “выслушивал” его, однако не делал никакого вклада в общее дело – все это неправда (выделено мной. – М. Л.). Чаще всего у Эйнштейна бывал я, и это случалось примерно раз в два месяца».

Очевидно, что этот рассказ рисует отношения Эйнштейна и Гамова в несколько ином свете. Я досконально изучил те немногие письма, которыми обменялись Эйнштейн и Гамов – они носят совершенно официальный характер – и это лишь укрепило меня во мнении, что «закадычными приятелями» эти ученые не были. В одном из писем [403] Гамов спрашивает мнения Эйнштейна о том, что Вселенная в целом может обладать ненулевым угловым моментом (мерой вращения). К другому [404] Гамов прилагает свою статью о синтезе элементов во время Большого взрыва. Эйнштейн отвечал на письма Гамова вежливо [405] , однако о космологической постоянной нигде не упоминает. Но самое, пожалуй, красноречивое место во всей переписке – комментарий Гамова к письму Эйнштейна от 4 августа 1946 года [406] . Эйнштейн сообщил Гамову, что прочитал рукопись о нуклеосинтезе во время Большого взрыва и «убежден, что обилие элементов как функция атомного веса – очень важная отправная точка для любых космогонических умозаключений». На свободном месте в низу письма (илл. 35) Гамов написал: «Ну конечно, теперь старикан почти со всем соглашается».

403

Письмо датировано 24 сентября 1946 года и числится в архиве Альберта Эйнштейна под номером 11–331.

404

Письмо датировано 9 июля 1949 года и числится в архиве Альберта Эйнштейна под номером 11–333 и 11–334.

405

Например, 4 августа 1948 года. Документ 11–335 из архива Альберта Эйнштейна.

406

Документ 70–960 из архива Альберта Эйнштейна.

Однако если Эйнштейн с Гамовым на самом деле не были близкими друзьями, разве не странно, что Эйнштейн говорил о космологической постоянной в таких сильных выражениях («величайший ляпсус», «за всю жизнь») в беседе лишь с Гамовым, а не с другими, более близкими друзьями и коллегами? [407] Чтобы разобраться в этом, я досконально изучил статьи, книги и личную переписку Эйнштейна после 1932 года в поисках любых упоминаний о космологической постоянной. Начал я свои изыскания с 1932 года, поскольку именно в этом году Эйнштейн и де Ситтер объявили, что без космологической постоянной вполне можно обойтись.

407

Физический факультет Принстонского университета провел симпозиум по теории относительности в честь семидесятилетия Эйнштейна. Среди множества приглашенных был и Гамов (в письме Поля Бюссе от 15 марта 1949 года сообщается об организации поездки Гамова в Принстон). Однако в списке принявших приглашение от 17 марта 1949 года Гамов не значится.

Письменное наследие Эйнштейна не оставляет никаких сомнений в том, что после открытия расширения Вселенной Эйнштейн жалел о том, что вообще ввел космологическую постоянную. Например, в 1942 году физик Питер Бергман, его ассистент и сотрудник, опубликовал книгу под названием «Введение в теорию относительности» (Peter Bergmann, Introduction to the Theory of Relativity),

которую Эйнштейн редактировал и к которой написал предисловие. Космологическая постоянная в книге не упоминается ни разу. Эйнштейн присовокупил к ней приложение, где упоминает о космологическом члене уравнений применительно ко второму изданию своей собственной книги «Смысл теории относительности» («The Meaning of Relativity»). Вот как он писал:

«Введение «космологического члена» в уравнения гравитации, конечно, возможно с точки зрения относительности, однако с точки зрения логической экономии от него следует отказаться. Как первым показал Фридман, можно примирить повсеместно конечную плотность вещества с первоначальным видом уравнений гравитации, если допустить переменность во времени метрического расстояния между двумя точками, где находятся массы [408] .»

408

Einstein 1955, p. 127.

Иными словами, Эйнштейн признал, что принципы общей относительности, несомненно, допускают введение в уравнение члена, описывающего космологическое отталкивание, но поскольку необходимости в нем нет, от него можно отказаться из соображений математической простоты. Затем Эйнштейн добавил к этому замечанию сноску:

«Если бы во время создания общей теории относительности уже было открыто расширение Хаббла, вводить в уравнения космологическую составляющую не пришлось бы. Сейчас введение подобного члена в уравнения поля представляется еще менее оправданным, поскольку при его введении теряется единственное оправдание его существования – обеспечение естественного решения космологической проблемы [409] .»

409

Ibid.

В приложении 4 к своей научно-популярной книге «Теория относительности. Общая и специальная» («Relativity: The Special and General Theory») Эйнштейн также отмечал, что космологический член «как таковой не был обязателен и не представляется естественным с теоретической точки зрения». Подобным же образом нобелевский лауреат Вольфганг Паули, входивший в круг близких друзей Эйнштейна, в пересмотренном издании своей книги «Теория относительности» (1958) добавил ссылку [410] , где указывал, что Эйнштейн был полностью осведомлен о решениях Фридмана и Леметра и об открытии Хаббла, и впоследствии отказался от космологического члена, поскольку он был «поверхностный» и его существование «больше не оправдывалось». Далее Паули отмечает, что сам он совершенно согласен с новой позицией Эйнштейна. Однако о «величайшем ляпсусе» нигде ни слова.

410

Pauli 1958, p. 220.

Анализ всего корпуса текстов Эйнштейна, связанных с космологической постоянной, не оставляет ни малейших сомнений в том, что он отказался от нее по двум и только по двум причинам: из соображений эстетической простоты и из сожаления, что введена она была по ошибочным мотивам. Как я уже отмечал в главе 2, простота задействованных принципов считается одним из главных признаков красивой теории. А для Эйнштейна простота была прямо-таки критерием реальности: «Наше существование до сей поры заставляет укрепиться в мысли, что природа представляет собой идеал математической простоты» [411] . Опыт Эйнштейна по разработке общей теории относительности лишь укрепил его в вере в математические принципы. Когда он пытался соблюсти физические, по его мнению, ограничения, то ничего не мог добиться, а когда следовал самым естественным уравнениям с точки зрения математики, это открывало двери, по его собственным словам, к «теории несравненной красоты». Когда он ввел в свои уравнения новую постоянную (космологическую постоянную), это, по его же мнению, не имело ничего общего с минималистической красотой, однако он был готов смириться с лямбда-членом, пока считал, что этого требует статическая реальность. Когда же обнаружилось, что космос динамически расширяется, Эйнштейн с радостью избавил свою теорию от лишнего, как он теперь понимал, балласта. Свои чувства Эйнштейн описал в письме Жоржу Леметру от 26 сентября 1947 года [412] . Это был ответ на письмо, которое Леметр отправил Эйнштейну 30 июля того же года [413] . В этом письме (и в выпущенной вскоре статье) Леметр старался убедить Эйнштейна, что космологическая постоянная и в самом деле нужна для объяснения многих феноменов во Вселенной, в том числе для определения ее возраста.

411

Einstein 1934, p. 167.

412

Документ 15–085.1 из архива Альберта Эйнштейна.

413

В этом письме Леметр сообщает, что прилагает «некоторые усилия, чтобы изменить» отрицательное отношение Эйнштейна к космологической постоянной. Документ 15–084.1 из архива Альберта Эйнштейна.