Эйнштейн

Но как нам не хватает языка, чтобы рассказать, как он думал, так и ему не хватало языка, чтобы выразить рождавшиеся в мозгу ощущения и образы, - языка математического. Во время выступления в Киото в 1922 году он сказал: «Отбросить геометрию и сохранить законы - все равно что попытаться выразить мысль без слов. Чтобы выразить мысль, нужно найти сначала соответствующие слова». Прямой язык евклидовой геометрии для кривого пространства не годился. А других языков он совсем не знал. «Автобиографические наброски»: «Высшая математика интересовала меня в годы учения мало, потому что я по своей наивности полагал, что для физика достаточно овладеть лишь основными математическими понятиями. Все же остальное в математике, думал я, является несущественными для познания природы тонкостями». Он еще в Праге взывал к миру о помощи, в его июльской статье есть фраза: «…пространственновременные координаты теряют свой простой физический смысл, и нельзя предвидеть, какую форму могут иметь общие уравнения пространственновременных преобразований. Хочу предложить всем специалистам попробовать свои силы в решении этой важной задачи!»

Штерн ему помочь не смог. Минковский, может, смог бы, но он умер в 1909 году. Пуанкаре умер только что. И он обратился за помощью к Гроссману. Он слышал, что существует какаято геометрия Гаусса, но, возможно, есть чтонибудь и покруче? На следующий день Гроссман доложил, что подходящий язык есть - это риманова геометрия. Пайс: «Но, добавил Гроссман, это ужасная каша, в которую физику нечего и соваться. Тогда Эйнштейн спросил, есть ли другие геометрии, которые можно было бы использовать. Нет, ответил Гроссман».

Что такое риманова геометрия, в первом приближении знает и «лирик»: та, где параллельные прямые могут пересечься. Представить это на бытовом уровне легко: сходятся же меридианы на глобусе. Иногда русскоязычные авторы (не только «страшилочные») пишут, что Эйнштейн, упомянув о Римане, нарочно не назвал геометрию Лобачевского, которая появилась раньше. На самом деле было так: первую неевклидову геометрию придумал для искривленных пространств немец Карл Гаусс; его идеи развили Лобачевский, Риман и Янош Бойяи. Геометрия Лобачевского - Бойяи описывает поверхность вогнутую, как седло, геометрия Римана - выпуклую, как сфера. Кроме того, Риман целиком пересмотрел геометрию Евклида и предложил свои принципы построения геометрий, из которых следовало, что неевклидовых геометрий может быть целая куча. Поэтому есть термин «риманова геометрия» - сумма всяческих «кривых» геометрий, охватывающая все частные случаи. Ее и предложил Эйнштейну Гроссман. И стали работать - правда, Гроссман оговорился, что отвечает только за «чистую» математику. 29 октября Эйнштейн писал Арнольду Зоммерфельду, заведующему кафедрой теоретической физики Мюнхенского университета: «…я занят исключительно проблемой гравитации и думаю, что теперь мне удастся преодолеть все трудности с помощью моего друга математика. Но одно мне совершенно ясно: что никогда в жизни мне еще не приходилось так много работать и что я проникся величайшим уважением к математике, наиболее изысканные области которой я до сих пор по неразумению считал ненужной для меня роскошью. По сравнению с этой проблемой первоначальная теория относительности не более чем детская игра!»

Но риманова геометрия годилась для левой части уравнения - той, где столетия и высоты, вечность и бесконечность. А для правой - где звезды, столы, стулья и мы с вами, то бишь всяческая материя, - тоже был нужен особый язык. И его тоже подсказал Гроссман. Это тензорное исчисление, разработанное (в основном) итальянским математиком Грегорио Риччи. Тензор - это характеристика какогонибудь объекта, записанная специальным значком. Бывает самый простой тензор, нулевого порядка, - он включает в себя только одну характеристику. Например: вы встали с левой ноги. А одним тензором более высоких уровней, включающим сразу несколько характеристик объекта, можно записать, что вы встали с левой ноги, надели зеленые ботинки и красные штаны, побрились и пошли на остановку трамвая номер пять, что на улице Ленина, дабы ехать на работу. Так что тензорная запись очень компактна: одна закорючка заменяет десяток математических величин. Выглядит она примерно так:

Итак, нужные идеи есть, языки тоже, пиши - не хочу. Но тут Эйнштейна понесло несколько не туда. Есть такое понятие: «общековариантность». То есть нарисовали вы кубик с тремя координатами - х, у, z (длина, ширина, высота); в кубике всякие физические явления происходят, звезды падают, люди бегают, швыряют друг в друга тарелками, и уравнение того, что в кубике происходит, записано такто. Так вот, даже если координаты поменять, то есть линии изогнуть, сделать из кубика бесформенную хреновину, уравнения, описывающие события внутри этой кривой хреновины, должны иметь тот же самый вид, что и для кубика. Это и есть общековариантность. А Эйнштейн вот решил, что она не нужна и, более того, вредна и всякий раз, меняя координаты, надо уравнения сочинять по новой и это будет правильно. (Тут, по идее, надо еще много писать про эту общековариантность, и почему он от нее отказался, и что из этого вышло; автор две недели об этом читал, неделю думал, без толку исписал пять страниц, пытаясь чтото объяснить такому же, как сам, гуманитарию, и вдруг его осенило: свернемка долгие описания в один компактный тензор и напишем: «Короче говоря, у Эйнштейна с математикой чтото пошло не так».)

В декабре 1912 года Милева писала Элен Савич: «Он весь ушел в свою проблему, можно сказать, он только ею и живет. Мне стыдно признаться, но мы для него не важны и занимаем от силы второе место». Бедная, она уже чувствовала, что проблем на самом деле две, даже если не знала, что вторую зовут Эльзой. А он говорил, что никогда так интенсивно не работал, как осенью - зимой 1912 года; он только что влюбился и с пылом продирался через леса цифр и звезд, лифтов и трамваев, гор и рек, горячего и холодного, быстрого и медленного, и несся с бешеной скоростью, и был уверен, что идет куда надо, хотя на самом деле по кривой (во всех отношениях) дорожке его вела любовь… Представьте, и для такой ситуации один умный человек нашел литературный язык:

В экстремум кибернетик попадал

От робости, когда кибериады

Немодулярных групп искал он интеграл.

Прочь, единичных векторов засады!

Так есть любовь иль это лишь игра?

Где, антиобраз, ты? Возникни, слово молвика!

Уж нам проредуцировать пора

Любовницу в объятия любовника.

Полуметричной дрожи сильный ток

Обратной связью тут же обернется,

Такой каскадной, что в недолгий срок

Короткой яркой вспышкой цепь замкнется!

Ты, трансфинальный класс! Ты, единица силы!

Континуум ушедших прасистем!

За производную любви, что мне дарила

Она, отдам я Стокса насовсем!

Откроются, как Теоремы Тела,

Твоих пространств ветвистые глубины,

И градиенты кипарисов смело

Помножены на стаи голубиные.

Седины? Чушь! Мы не в пространстве Вейля

И топологию пройдем за лаской следом мы,

Таких крутизн расчетам робко внемля,

Что были Лобачевскому неведомы.

О комитанта чувств, тебя лишь знает

Тот, кто узнал твой роковой заряд:

Параметры фатально нависают,

Наносекунды гибелью грозят.

Лишен голономической системой

Нуля координатных асимптот,

Последних ласк, - в проекции последней

Наш кибернетик гибнет от забот [19] .

Глава шестая

УРАВНЕНИЯ ВОЙНЫ

Когда Эйнштейн несколько лет назад предсказал, как отклонится свет при солнечном затмении, он рассчитал неправильно, и в 1912 году его могла на этом поймать аргентинская экспедиция, направившаяся в Бразилию. Затмение было, но лил такой дождь, что ничего наблюдать не удалось. Вот удача - не иначе еврейский заговор. Или наоборот: узнай он тогда, что ошибся, быстрее справился бы с задачей?

Пока что он не мог все силы отдать новой - общей - теории относительности (ОТО). Со Штерном писал о квантах, в Политехникуме читал аналитическую механику, термодинамику, механику сплошных сред, электричество и магнетизм, геометрическую оптику и еще проводил еженедельные коллоквиумы. Макс фон Лауэ (переехавший в Цюрих): «После коллоквиума Эйнштейн со всеми, кто хотел к нему присоединиться, отправлялся ужинать в „Кронегалле“. Теория относительности была в центре дискуссий… Особенно оживленными были эти дискуссии летом 1913 г., когда Пауль Эренфест посетил Цюрих. Как сейчас вижу перед собой Эйнштейна и Эренфеста в сопровождении целого ряда физиков, взбирающихся на Цюрихскую гору, и слышу ликующий голос Эренфеста: „Я понял!“» Зелиг приводит воспоминания одного студента о лекциях Эйнштейна: «Однажды он решал на доске сложную задачу по аналитической механике и, выводя уравнение Лагранжа из принципа Даламбера, запнулся - казалось, он забыл решение. После секундного раздумья он признался своим слушателям: „Что за нелепость! Забыл, как это решается… Впрочем беда поправима. Надо только сходить в мой кабинет, заглянуть в статью Абрагама“. С этими словами он направился к двери, чтобы принести книгу, но тут же раздумал: „Нет, не могу я так опозориться, надо додуматься и без Абрагама“. И действительно, решил задачу».

В 1913 году его выдвигали на Нобелевскую премию Вильгельм Вин, профессор медицины Бернгард Наунин и Оствальд; правда, конкуренты у него были - дай боже: Лоренц, Нернст, Планк, Цеппелин и братья Райт. А получил премию КамерлингОннес. Приятельствовал Эйнштейн в ту пору (не считая уже имевшихся друзей) с семьей профессора математики Адольфа Гурвица: устраивали домашние концерты, дочь Гурвица Лизбет сдружилась с Милевой, отмечала в своем дневнике, что та вечно подавлена. 14 марта 1913 года Лизбет записала, что Эйнштейн пришел без жены, а на следующий день Лизбет навещала Милеву и увидела, что у той распухло лицо. Эйнштейн сказал (не Лизбет, другому знакомому), что у жены болят зубы. Сама Милева никому не говорила, что ее ударили, но Лизбет была в этом убеждена. Отсюда рождаются ужаснейшие «страшилки». Жук: «Узы брака не особо обременяли Эйнштейна в его любовных похождениях. Он всегда делал что хотел, подавляя сопротивление жены кулаками. Друзья семьи вспоминали, что лицо Милевы часто украшали синяки». Есть даже сайт (англоязычный), где со ссылкой на несуществовавшего биографа утверждается, что Эйнштейна дважды арестовывали за драку с женой; внизу сайта честно написано, что это фейк (подделка, фальшивка), но приписки внизу читают не все. Картер и Хайфилд: «Эйнштейн так плохо разбирался в собственных чувствах, что компрометирующая его версия остается правдоподобной».