Великие открытия и люди. 100 лауреатов Нобелевской премии XX века
Шрифт:
В 1904 году «Анналы физики» получили от Альберта Эйнштейна ряд статей, посвящённых изучению вопросов статистической механики и молекулярной физики. Они были опубликованы в 1905 году. Четыре статьи Эйнштейна совершили революцию в теоретической физике, дав начало теории относительности (в которой Эйнштейн заменил частицы событиями и рассматривал «материю» не как часть конечного материала мира, но просто как удобный способ связывания событий воедино) и перевернув представления о фотоэффекте и броуновском движении. Физическое сообщество в целом согласно с тем, что три из них заслуживали Нобелевской премии (которая в итоге досталась лишь за работу по фотоэффекту – довольно примечательный факт,
В том же 1905 году вышла работа Эйнштейна – «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света». За пять лет до этого немецкий физик Макс Планк показал, что спектральный состав излучения, испускаемого горячими телами, находит объяснение, если принять, что процесс излучения дискретен, то есть свет испускается не непрерывно, а дискретными порциями определенной энергии. Эйнштейн выдвинул предположение, что и поглощение света происходит теми же порциями и что вообще «однородный свет состоит из зерен энергии (световых квантов), несущихся в пустом пространстве со скоростью света». Эта революционная идея позволила Эйнштейну объяснить законы фотоэффекта, в частности, факт существования «красной границы», то есть той минимальной частоты, ниже которой выбивания светом электронов из вещества вообще не происходит.
Идея квантов была применена Альбертом Эйнштейном и к объяснению других явлений, например, флуоресценции, фотоионизации, загадочных вариаций удельной теплоемкости твердых тел, которые не могла описать классическая теория.
Работы Эйнштейна, посвященные квантовой теории света, в 1921 году были удостоены Нобелевской премии.
Наибольшую известность А. Эйнштейну все же принесла теория относительности, изложенная им впервые в 1905 году, в статье «К электродинамике движущихся тел».
В 1905 Альберту Эйнштейну было 26 лет, но его имя уже приобрело широкую известность. В 1909 он избран профессором Цюрихского университета, а через два года – Немецкого университета в Праге.
В 1912 Эйнштейн возвратился в Цюрих, где занял кафедру в Политехникуме, но уже в 1914 принял приглашение переехать на работу в Берлин в качестве профессора Берлинского университета и одновременно директора Института физики.
В результате совместных усилий Эйнштейна и его бывшего студенческого товарища М. Гроссмана в 1912 году появилась статья «Набросок обобщенной теории относительности», а окончательная формулировка теории датируется 1915 годом. Эта теория, по мнению многих ученых, явилась самым значительным и самым красивым теоретическим построением за всю историю физики. Опираясь на всем известный факт, что «тяжелая» и «инертная» массы равны, удалось найти принципиально новый подход к решению проблемы, поставленной еще английским физиком Исааком Ньютоном: каков механизм передачи гравитационного взаимодействия между телами и что является переносчиком этого взаимодействия.
Ответ, предложенный Эйнштейном, был ошеломляюще неожиданным: в роли такого посредника выступала сама «геометрия» пространства – времени. Любое массивное тело, по Эйнштейну, вызывает вокруг себя «искривление» пространства, то есть делает его геометрические свойства иными, чем в геометрии Евклида, и любое другое тело, движущееся в таком «искривленном» пространстве, испытывает воздействие первого тела.
Общая теория относительности привела к предсказанию эффектов, которые вскоре получили экспериментальное подтверждение. Она позволила также сформулировать принципиально новые модели, относящиеся ко всей Вселенной, в том числе и модели нестационарной (расширяющейся) Вселенной.
Альберт Эйнштейн
В 1929 году мир шумно отметил 50-летие Эйнштейна. Юбиляр не принял участия в торжествах и скрылся на своей вилле близ Потсдама, где с увлечением выращивал розы. Здесь он принимал друзей – деятелей науки, Тагора, Эммануила Ласкера, Чарли Чаплина и других.
Политическая и нравственная атмосфера в Германии делалась все тягостнее, антисемитизм поднимал голову, и когда власть захватили фашисты, Эйнштейн вынужден был в 1933 навсегда покинуть Германию. Ему пришлось уехать в Соединённые Штаты Америки. Впоследствии в знак протеста против фашизма он отказался от германского подданства и вышел из состава Прусской и Баварской Академий наук.
После переезда в США Альберт Эйнштейн получил должность профессора физики в недавно созданном институте фундаментальных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси. В Принстоне он продолжал работу над исследованием проблем космологии и созданием единой теории поля, призванной объединить теорию гравитации и электромагнетизм. В США Эйнштейн мгновенно превратился в одного из самых известных и уважаемых людей страны, получив репутацию гениальнейшего учёного в истории, а также олицетворения образа «рассеянного профессора» и интеллектуальных возможностей человека вообще. Ежедневно он получал множество писем разнообразного содержания. Будучи естествоиспытателем с мировым именем, он оставался доступным, скромным, нетребовательным и приветливым человеком.
Первой женой Эйнштейна стала Милева Марич, бывшая цюрихская однокурсница, родом из Сербии, на четыре года старше его.
У них в 1902 году на свет появилась внебрачная дочь, Лизерль. В это время Марич жила у своих родителей в Воеводине. О дальнейшей судьбе девочки ничего не известно, вероятно, она умерла либо была отдана на воспитание.
В 1903 году Эйнштейн и Марич поженились в Берне, а в 1904 году родился их сын Ганс-Альберт. В 1905—1910 годах Марич вместе с мужем живёт в Праге, Цюрихе и Берлине. В 1910 году у неё родился второй сын, Эдуард.
Влияние Милевы Марич, дипломированного математика, на труды её мужа вполне возможно. Их брак был скорее интеллектуальным союзом, и сам Альберт Эйнштейн называл свою жену «созданием, равным мне, таким же сильным и независимым, как и я». Между Эйнштейном и Марич всегда существовало определённое расстояние, так как великий учёный часто нуждался в одиночестве для проведения своих исследований.
C 1912 года Эйнштейн вел тайную переписку со своей будущей женой Эльзой. В 1914 году Эйнштейн и Марич расстались. Марич вместе с сыновьями вернулась в Цюрих. Оставшись в Берлине, Эйнштейн попытался в 1915 и 1918 году получить развод, пообещав Милеве в обмен деньги, полученные от Нобелевской премии. Премию, однако, он получил лишь в 1922 году, а брак был расторгнут в 1919 году.
Марич и оба её сына жили в очень стесненных обстоятельствах. После присуждения в 1922 году Эйнштейну Нобелевской премии она получила обещанные им деньги. На них в Цюрихе было приобретено три дома, один для нее с сыновьями и два в качестве инвестиции. В конце 30-х Эдуарду был поставлен диагноз шизофрения и два дома были проданы, чтобы покрыть лечение в психиатрической клинике при Цюрихском университете. Во избежание потери основного дома, права на него были переданы Эйнштейну, который регулярно переводил деньги на содержание Эдуарда и своей бывшей жены. Марич до самой смерти самоотверженно ухаживала за Эдуардом, чье психическое здоровье было окончательно разрушено сеансами электрошоковой терапии. Милева Марич скончалась в 1948 году в полном одиночестве в одной из цюрихских больниц.