Евклидово окно. История геометрии от параллельных прямых до гиперпространства

Проявления кривизны пространства-времени на Земле минимальны и лишь недавно получили практическое применение (системы спутниковой навигации, к примеру, чтобы сохранялась синхронизация, требуют релятивистских поправок настройки) [258] . Эйнштейн на протяжении многих лет и не предполагал, что изгибание света под действием сил тяготения вообще можно как-то измерить. Но вот наконец решил взглянуть в небо. Эксперимент принципиально прост: дождитесь следующего солнечного затмения и в том месте и в то время, где и когда затмение наблюдается, измерьте положение какой-нибудь звезды, что проявится рядом с Солнцем в процессе затмения (из-за этого затмение и нужно: если Солнце ничто не загораживает, звезду никак не увидать); далее найдите данные о положении этой звезды, скажем, полугодичной давности, когда свет ее достигал ваших глаз, не касаясь нашей родной звезды. Во время затмения проверьте, возникает ли эта звезда там, где «должна», — или слегка «в стороне».

258

Marcia Bartusiak, «Catch a Gravity Wave», Astronomy, October, 2000.

«Слегка» в данном случае — и впрямь слегка: всего 13/4 угловой секунды, или 0,00049°. Сам Ньютон мог бы открыть это явление, хотя его теория предсказывала иное отклонение. К 1915 году Эйнштейн уже сформулировал свои уравнения поля и сделал наилучшее свое предсказание. Первая подлинная проверка общей теории относительности заключалась, таким образом, не в удостоверении изгибания света, а в том, насколько именно он изгибается. Уверенности Эйнштейну хватало.

Глава 28. Торжество синевласых

Для наблюдения за солнечным затмением 29 мая 1919 года были отправлены две британские экспедиции. Артур Стэнли Эддингтон вел в бразильский Собраль ту, которая добилась успеха [259] . Эддингтон писал перед своим отъездом: «Нынешние экспедиции к месту затмения могут впервые выявить вес света [260] ; или же им удастся подтвердить странную теорию Эйнштейна о неевклидовом пространстве; или же они приведут к еще более далеко идущим последствиям — что нет никакого отклонения» [261] . На анализ полученных данных ушло много месяцев. Наконец, 6 ноября, результаты были объявлены на общем собрании Королевского научного и Королевского астрономического обществ. «Нью-Йорк Таймс», до сих пор ни разу не помянувшая Эйнштейна, учуяла, что этой-то новости найдется место на ее страницах [262] . Хотя, похоже, газета все равно неверно оценила важность этой новости: отправила обозревателем своего корреспондента по гольфу, Генри Крауча. Крауч даже на собрание не явился, однако с Эддингтоном все же поговорил.

259

Некоторые современные ученые считают, что Эддингтон мог сжульничать по части кое-каких своих результатов. См., напр.: James Glanz, «New Tactics in Physics: Hiding the Answer», «Нью-Йорк Таймс», 8 августа 2000 г., стр. F1.

260

т. е. его притяжение полем тяготения — «ньютонов» анализ

261

Pais, стр. 304.

262

Описание экспедиции Эддингтона и реакции на нее см. у Кларка, стр. 99–102.

На следующий день передовица лондонской «Таймс» гласила: «РЕВОЛЮЦИЯ В НАУКЕ», а ниже, помельче, «Новая теория Вселенной» и «Ньютоновским идеям конец». Отчет в «Нью-Йорк Таймс» вышел тремя днями позже, с заголовком «ТЕОРИЯ ЭЙНШТЕЙНА ТОРЖЕСТВУЕТ». Статья в «Нью-Йорк Таймс» воспевала Эйнштейна, одновременно выражая сомнение, не оптическая ли иллюзия этот эффект, и не спер ли Эйнштейн идею из романа Уэллса «Машина времени». Возраст Эйнштейна они переврали, сообщив, что ему «около пятидесяти», а ему было тогда сорок, зато фамилию напечатали правильно. Эйнштейн мгновенно стал мировой знаменитостью, а для многих — сверхъестественным гением. Одна восторженная школьница написала ему письмо с вопросом, существует ли он на самом деле. Всего за год о теории относительности было написано более сотни книг. Лекционные залы по всему миру ломились от желающих услышать популярное изложение теории. «Сайнтифик Америкэн» объявил награду в 5000 долларов за лучшее толкование длиной до 3000 слов. (Эйнштейн отмечал, что лишь он один среди всех его друзей не участвовал в этом конкурсе.)

Несмотря на преклонение широкой публики, некоторые коллеги взялись нападать на Эйнштейна. Майкельсон, глава физического факультета Университета Чикаго, принял наблюдения Эддингтона, но отказался соглашаться с теорией. Коллега Майкельсона с факультета астрономии говорил: «Теория Эйнштейна — заблуждение. Теорию, согласно которой “эфира” не существует и в которой гравитация — не сила, а свойство пространства, можно считать исключительно безумной выходкой, позором века» [263] . Никола Тесла также насмехался над Эйнштейном — но он, как выяснилось, и круглых предметов боялся.

263

Brian, стр. 102–103.

Недавно за ужином Алексей высказал свое свежее художественное устремление: он желает покрасить волосы в синий. На дворе XXI век, дети уже красят волосы в синий никак не меньше пары десятилетий. Правда, девятилетних по-прежнему среди них немного. В следующий понедельник Алексей стал первым в своей школе, у кого волосы совпадали по цвету с чернилами. А Николай, четырехлетнее эхо старшего брата, устроил у себя на голове взрыв лаймово-зеленого.

Реакция школы оказалась довольно предсказуемой. Несколько детишек продемонстрировали интеллектуальные глубины и высоты сознания и объявили этот стиль крутым (в основном — друзья Алексея). Многие прочие дети не смогли смириться с таким отрывом от традиции и принялись обзывать Николая «черникой». Учитель потаращился, но от комментариев воздержался.

Физика во многом смахивает на четвертый класс школы. Физикам начала XX века неевклидово пространство виделось маргинальной областью науки. Любопытно, однако не слишком-то в основном русле, как и синие волосы. И тут является такой Эйнштейн и заявляет, что синие волосы у нас теперь — писк моды. Сопротивление в его случае длилось несколько десятилетий, но постепенно иссякло — старое поколение отмерло, а новое приняло те воззрения, в которых было более всего смысла; и уж во всяком случае не присутствовало твердое вещество под названием «эфир», пронизывающее все пространство.

Последний всплеск антирелятивизма случился в Германии — родине самых первых сторонников теории. Тогда в стране шли полевые учения у антисемитов. Нобелевский призер 1905 года Филипп Ленард и Нобелевский лауреат 1919 года Йоханнес Старк поддерживали тех, кто считал теорию относительности заговором евреев по захвату мира. В 1933 году Ленард писал: «Важнейший пример опасного влияния еврейских кругов на науку — Эйнштейн с этими его корявыми математическими теориями…» [264] В 1931 году в Германии появилась брошюра «Сто авторов против Эйнштейна» [265] . В полном соответствии с математической развитостью группы авторов в брошюре участвовало 120 оппонентов. Мало кто из них оказался знаменитым физиком.

264

Brian, стр. 246.

265

См. «The Reaction on Relativity Theory in Germany III: “A Hundred Authors Against Einstein”» в: John Earman, Michel Janssen, and John Norton, eds., The Attraction of Gravitation (Boston: Center for Einstein Studies, 1993), стр. 248–273.

Старинные союзники Эйнштейна — Планк и фон Лауэ — не побежали за всеми с корабля, ввиду чего Старк напал на них в своей речи на торжестве открытия института имени Ленарда:

…

…к сожалению, его [266] друзья и сторонники по-прежнему имеют возможность продолжать свою работу в его духе. Их главный покровитель Планк все также возглавляет Общество кайзера Вильгельма, его переводчик и друг герр фон Лауэ все еще допущен изображать советника по физике в Академии наук в Берлине, а этот теоретический формалист Гейзенберг, который с Эйнштейном два сапога пара, даже имеет университетскую должность [267] .

266

Эйнштейна

267

Brian, стр. 284.

Гейзенберг [268] воздал нацистам за доброту, возглавив их усилия по разработке атомной бомбы. По счастью, теорию относительности он знал не так глубоко, и поэтому нацистов обставили американские гении — итальянец Энрико Ферми, венгр Эдвард Теллер и немец Виктор Вайсскопф. Эйнштейн держался в стороне от заварухи, не отвечая ни серьезным оппонентам, ни психам.

Эйнштейн уехал на два месяца в Пасадину — в Калифорнийский технологический институт, а рейхспрезидент фон Гинденбург тем временем назначил Гитлера своим канцлером [269] . Штурмовики вскоре совершили налет на берлинскую квартиру Эйнштейна и его летнюю дачу. 1 апреля 1933 года нацисты захватили его собственность и предложили награду за его поимку как врага государства. В тот момент Эйнштейн путешествовал по Европе и попросил убежища в США — в новом Принстонском институте перспективных исследований. Судя по всему, решающим фактором [270] в выборе между Принстоном и Калтехом стало согласие принять и его ассистента — Вальтера Майера. Эйнштейн прибыл в Нью-Йорк 7 октября 1933 года.

268

Хайзенберг

269

30 января 1933 г. — Прим. пер.

270

Brian, стр. 233.

Эйнштейн провел свои поздние годы в попытке создать объединенную теорию всех сил. Для этого он вынужден был состыковать общую теорию относительности с электромагнитной теорией Максвелла и с теориями сильных и слабых ядерных взаимодействий, а также, что важнее всего, с квантовой механикой. Мало кто из физиков верил в подобную унификацию. Знаменитый австро-американский физик Вольфганг Паули отмахнулся от нее со словами: «То, что Бог разъял на части, никому не свести воедино» [271] . Эйнштейн же говорил так: «Ко мне в основном относятся как к окаменелости, ослепшей и оглохшей от бремени лет. Не то чтобы мне такая роль была отвратительна, поскольку она вполне соотносится с моим темпераментом» [272] . Нам еще предстоит убедиться, что Эйнштейн был на верном пути, но на много десятилетий обогнал свое время.

271

Brian, стр. 433.

272

Pais, стр. 462.