Книга Эйнштейн - Лоран Сексик

Он встречался с друзьями, испытывал самые чудаковатые изобретения, ходил гулять с семьей, взбирался на вершины Швейцарских Альп, но главное — думал. Эйнштейн давал вызревать своим мыслям. Философия Канта, эмпиризм Хьюма, детерминизм Спинозы придавали иное измерение его мировоззрению. Мысли помогали ему углубить различие между аналитическим предложением, основанным на логике, и синтетическим предложением, строящимся на опыте. Изучение трудов физика Маха наложило на него свой отпечаток. Эрнст Мах, вождь позитивистов. Пионер современной физики. Первый, покусившийся на теории Ньютона. Мах дал новое определение концепции времени и пространства. Мах открыл ему глаза на абсолют.

1903-й и 1904-й — годы интеллектуального возбуждения. Эйнштейн ведет невообразимую, титаническую исследовательскую работу. Изучает молодых теоретиков новой физики, созданию которой способствуют его собственные труды. Его завораживают идеи Планка. Человек, которым он не перестанет восхищаться и на которого будет работать годы спустя, уже в 1900 году заложил основы квантовой физики. Он руководил немецким научным журналом «Анналы физики»[22] — библией современной физики. Эйнштейн анализировал работы Лоренца[23]. Трудолюбиво заново решал математические уравнения Больцмана. Они позволят ему существенно продвинуться к его новому толкованию квантовой механики. А уравнения теории вероятностей Максвелла подтвердили то, что ученый чувствовал интуитивно.

В эти два года Эйнштейн сосредоточился на осмыслении понятий, относящихся к статистической термодинамике и электродинамике движущихся тел, издал несколько статей и научных работ. Эти годы предварили невероятный расцвет, настоящий фейерверк творческих идей.

1905 год: Эйнштейн публикует в «Анналах физики» пять статей. Труды 25-летнего юнца перевернут физику и мысль вообще.

ГОД СВЕТА

Их пять — пять пророчеств новых времен, написанных на бумаге. Они пронесутся над научным миром и несколько десятилетий, вплоть до сегодняшнего дня, будут давать пищу спорам, фантазиям, поклонению и ненависти. Они позволят исследовать миры, вызовут другие открытия. Проложат дорогу новой концепции мироздания. Эти пять пророческих статей, каждая в свой мир, внесут революционное слово. У них найдутся сотни апостолов и тысячи гонителей. Самые важные переживут свой век. Некоторые будут ввергнуты в геенну огненную.

Названия этих трудов, опубликованных в «Анналах физики», наверняка показались бы профану непонятными.

1. «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света».

2. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетической теории».

3. «К теории броуновского движения».

4. «К электродинамике движущихся тел».

5. «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?»

Следует остановиться на каждой из этих статей, чтобы понять, насколько огромная работа была проделана и какую бурю энтузиазма и возмущения она породила.

17 марта 1905 года Эйнштейн представил свою статью о квантовой теории (позже, с 1926 года, кванты стали называть фотонами). Эта статья перевернула представления о природе света.

После работы о теории квантов от 17 марта в «Анналы физики» поступят еще две — 11 мая и 19 декабря, о молекулярно-кинетической теории и о броуновском движении. Эти две статьи выросли из исследования пыльцы на поверхности воды. Они завершались доказательством существования атомов и вычислением числа Авогадро. Определение этой константы имеет ключевое значение для изучения атомов.

Число Авогадро — это количество атомов в одном грамме водорода, оно приблизительно равняется 6х1023.

Это открытие стало гигантским шагом вперед в исследовании молекул. Бесконечно малое отныне вошло в поле зрения человеческого глаза.

30 июня журнал получил новую работу — об электродинамике движущихся тел. В ней излагалась ограниченная теория относительности.

27 сентября Эйнштейн опубликовал пятую и последнюю статью — об инерции тел и энергии, которую завершил уравнением, показывающим соотношение между массой тела и его собственной энергией. Эту формулу теперь знают все:

Е = тс2.

Эти пять статей — уникальное явление в истории научного творчества.

Всего за полгода 25-летний юноша дал новое определение света, доказал существование атомов, объяснил движение молекул, изобрел концепцию пространства и времени.

20 июля, защитив столь же новаторскую диссертацию «Новое определение размера молекул», Эйнштейн наконец-то получил должность экстраординарного профессора Цюрихского университета. Ни одну из предыдущих пяти статей руководство факультета не сочло возможным засчитать как кандидатскую диссертацию!

Система никогда не поспевает за переворотами. Однако мировой физике предстояло пережить неслыханное потрясение.

Чтобы осознать размах этих тектонических разломов, нужно уделить немного внимания новой концепции физики и мира, изложенной в работах Эйнштейна. И прежде всего тому, что принесло Эйнштейну славу — теории относительности.

На самом деле в трудах Эйнштейна содержатся два исследования относительности, две дополняющие друг друга работы, проведенные с разницей во много лет. Статья 1905 года породила «специальную теорию относительности». Вторая стала развитием, приложением, «распространением» ограниченной относительности на всю систему физики. Это общая теория относительности, плод исследований, завершившихся в конце 1920-х годов. Общая теория относительности — это теория гравитации Эйнштейна. Святой Грааль[24] любого физика. Эквивалент закона всемирного тяготения Исаака Ньютона.