Страница:
Не все тела обладают массой покоя; частицы электромагнитного излучения - кванты света, т.е. фотоны, - не обладают такой массой и никогда ни в одной системе отсчета не остаются неподвижными, ведь свет распространяется с одной и той же скоростью 300 000 километров в секунду во всех системах отсчета. Но другие частицы обладают массой покоя. Эйнштейн предположил, что масса покоя тела пропорциональна внутренней энергии подобно тому, как масса движения (дополнительная масса, обязанная движению тела) пропорциональна энергии движения тела. Внутренняя энергия тела равна массе покоя, умноженной на квадрат скорости света (на число 9x10 в 20 степени). Написанное только что число с двадцатью нулями указывало на ничтожный прирост массы при обычных скоростях. Этот прирост равен приросту энергии движения тела, деленному на колоссальное число. Теперь число
139
9x10 в 20 сепени в первую очередь указывает на огромную величину энергии, соответствующую единице массы. Число, которое было мерой отдаленности теории относительности от практически применяемых процессов, стало мерой ее мощного воздействия на эти процессы. Мы уже вступили в эпоху практического использования энергий, сопоставимых со всей, внутренней энергией частиц. В атомных реакторах освобождается энергия порядка тысячных долей этой полной внутренней энергии частиц, равной массе покоя, умноженной на квадрат скорости света. Раньше техника оперировала энергиями тел порядка миллионных долей их полной внутренней энергии. Впереди - быть может, использование энергии одного порядка со всей внутренней энергией тел. Такое использование основано на процессах перехода всей внутренней энергии тел (и, соответственно, массы покоя) в энергию движения (и, соответственно, в массу движения). Подобный переход означал бы, что частица с массой покоя превращается в частицу, лишенную массы покоя. Как мы увидим, такие переходы были предсказаны при объединении теории относительности с квантовой механикой и потом экспериментально обнаружены. Мы увидим также, что указанные переходы, т.е. превращения частиц одного типа в частицы другого типа, выходят за рамки не только ньютоновой картины мира, но и "классического идеала", т.е. картины движения тождественных себе тел. Такова общая судьба идей Эйнштейна. Выдвинутые с тем, чтобы упорядочить классическое представление о мире, они привели к более радикальным результатам.
Прага и Цюрих
Научный подвиг Кеплера стал возможным, когда мыслитель освободился в высокой степени от унаследованных интеллектуальных традиций. Речь идет не только о традициях, освященных авторитетом церкви, но и о всем, что ограничивает значение мысли и опыта в познании мира и в жизни людей.
Эйнштейн
Острота ситуации, созданной опытом Майкельсона, явная искусственность лоренцевой гипотезы, безукоризненная корректность и законченность концепции Эйнштейна - все это привело к признанию новой теории довольно широким кругом ученых. Среди них по крайней мере один (это был Планк) понимал, что в физике появился гений, какие рождаются раз в столетие. Вместе с признанием, распространением и развитием теории относительности росла слава Эйнштейна. В конце концов - как это бывает - она дошла до страны, в которой жил Эйнштейн. В Цюрихском университете захотели привлечь Эйнштейна в число профессоров. Но этого не допускали университетские правила: нельзя было назначить профессором человека, не получившего до того звания доцента. Решили пока пригласить Эйнштейна в Бернский университет на должность приват-доцента, т.е. преподавателя, получающего очень небольшую плату и читающего предметы, не входящие в программу. Обязанности приват-доцента можно было совмещать со службой в патентном бюро, в то же время это открывало Эйнштейну путь к должности профессора в Цюрихе.
Эйнштейн согласился, хотя и без особого энтузиазма. Он понимал, что патентное бюро не может стать ого жизненным поприщем. Но он боялся, что лекции отнимут время от исследований и выбьют из привычной колеи необременительной службы и досуга, отданного исследовательской деятельности.
141
В течение зимы 1908/09 г. Эйнштейн совмещал обязанности приват-доцента со службой в патентном бюро. Летом 1909 г. он испытал первые академические почести - Женевский университет удостоил его звания доктора honoris causa и пригласил на торжественный праздник 350-летия этого университета, основанного Кальвином. Участники юбилейных торжеств вспоминали потом, каким веселым, светлым пятном выглядели соломенная шляпа и обычный костюм Эйнштейна среди расшитых фраков французских академиков, средневековых мантий англичан и множества других экзотических нарядов двухсот представителей университетов всей Земли.
В том же году, вскоре после женевских торжеств, Эйнштейн узнал, что в Цюрихском университете открылась вакансия по курсу теоретической физики. На нее, кроме Эйнштейна, мог претендовать Фридрих Адлер, учившийся вместе с Эйнштейном в Политехникуме. Адлер в это время был приват-доцентом по физике в Цюрихском университете. Он пользовался большим влиянием в цюрихских организациях социал-демократической партии. Руководство Цюрихским кантональным департаментом просвещения находилось в руках социал-демократов, и, когда открылась профессорская вакансия, Адлер представлял для департамента наиболее желательную кандидатуру. Однако Адлер заявил, что как ученый он не идет ни в какое сравнение с Эйнштейном и что не следует упускать возможность приобрести человека, имя и деятельность которого повысят престиж и научный уровень университета.
Эйнштейн стал экстраординарным профессором. Должность экстраординарного, т.е. внештатного, профессора оплачивалась хуже, чем должность ординарного профессора, и заработок Эйнштейна оставался примерно таким же, как и в Берне. Жизнь же в Цюрихе была дороже. Вскоре Милеве пришлось дополнять заработок Эйнштейна приготовлением домашних обедов для студентов. Тем не менее жизнь в Цюрихе вспоминалась потом Эйнштейну как счастливое время. Он нашел здесь старых друзей, скромного и преданного товарища по студенческой скамье - Марселя Гроссмана.
Эйнштейн приступил к чтению лекций. Воспоминания его слушателей рисуют Эйнштейна на университетской кафедре.
142
Приведем некоторые воспоминания, относящиеся к 1909-1911 гг.
Ганс Таннер, слушавший в это время лекции Эйнштейна (читавшего в 1909-1910 гг. введение в механику, термодинамику, кинетическую теорию тепла, а в 1910- 1911 гг. - электричество и магнетизм и курс под названием "Избранные разделы теоретической физики"), рассказывает:
"Когда он поднялся на кафедру, в поношенном костюме, со слишком короткими брюками, когда мы увидели его железную цепочку от часов, у нас появилось скептическое отношение к новому профессору. Но с первых фраз он покорил наши черствые сердца своей неповторимой манерой чтения лекций. Манускриптом, которым Эйнштейн пользовался при чтении, служила заметка величиной с визитную карточку. Там были обозначены вопросы, которые он хотел осветить в лекции. Таким образом, Эйнштейн черпал содержание лекции из собственной головы, и мы оказались свидетелями работы его мысли. Насколько привлекательным был подобный метод для студентов, привыкших к стилистически безукоризненным, заглаженным лекциям, увлекавшим в первый момент, но оставлявшим ощущение пропасти между преподавателем и нами. А здесь мы сами видели, как возникают научные результаты - оригинальными путями. Нам казалось после лекции, что мы сами могли бы ее прочесть" [1].
1 Seelig, 171.
Это ощущение естественности научных результатов характерно не только для метода преподавания Эйнштейна, но и для метода его исследований и для содержания его идей. Между методом чтения лекций и их содержанием существовала глубокая гармония. Научные теории, отлившиеся в привычные формы и вместе с тем содержащие произвольные допущения, излагаются чаще всего в догматическом тоне. Когда веет дух парадоксальной, но глубоко естественной в своей основе научной идеи, изложение уже не может охватывать лишь результаты мысли, сама мысль, ищущая, творческая, часто парадоксальная сверкает перед аудиторией. Она становится естественной, "очевидной", она кажется слушателю "своей" по мере того, как парадоксальный тезис становится неизбежным выводом из новых исходных представлений о природе. Эйц
143
штейн излагал в лекциях главным образом классическую физику, но теперь, после пересмотра ее основ, классическая физика трактовалась по-иному и, соответственно, излагалась в иной манере. Перед студентами открывалось не упорядоченное здание, а строительная площадка, и Эйнштейн не столько объяснял студентам план здания, сколько обсуждал вместе с ними проект перестройки.
"В 1909-1910 гг., - пишет Таннер, - я слушал лекции Эйнштейна. Все были одинаково интересны. У меня сохранилось такое впечатление, будто мы сами могли устанавливать тему. Изложение касалось то классической механики (мы слушали ее и у других преподавателей и могли почувствовать разницу в подходе), то новых идей, например квантовой теории Планка, вызывавшей оживленные дискуссии" [2].
Идеям Эйнштейна соответствовали не только содержание и стиль лекций, но и манера поведения во время лекций и в перерывах. "Мы имели право в любой момент прервать его, если нам что-либо казалось неясным. Вскоре мы вовсе перестали стесняться и подчас задавали элементарно глупые вопросы. Непринужденности наших отношений способствовало то, что Эйнштейн и па перерывах оставался с нами. Импульсивный и простой, он брал студента под руку, чтобы в самой дружеской манере обсудить неясный вопрос" [3].
2 Seelig, 172.
3 Ibid., 171.
Таннер рассказывает о еженедельном вечернем коллоквиуме по физике. После него Эйнштейн спрашивал: "Кто пойдет со мной в кафе "Терраса"?" Там продолжалась дискуссия, часто переходившая с физических и математических вопросов на самые различные проблемы науки и жизни. Однажды Эйнштейн поздно вечером, когда в Цюрихе наступил так называемый "полицейский час" и кафе было закрыто, увел двух студентов домой, засадил их за новую статью Планка, потребовал, чтобы они нашли содержащуюся там ошибку, а сам ушел, чтобы сварить для них кофе. Когда кофе был готов, ошибка еще не была найдена. Эйнштейн указал на нее: ошибка была чисто математической и не колебала физического вывода. По этому поводу Эйнштейн в блестящей импровизации изложил свои соображения о математических методах и физической истине" [4].
Из своих старых товарищей по Политехникуму Эйнштейн общался больше всего с Гроссманом. Наиболее важные для науки беседы друзей имели место позже, по уже в 1909-1911 гг. Эйнштейну приходилось прибегать к советам Гроссмана, разрабатывавшего в это время проблемы неевклидовой геометрии. Встречался Эйнштейн и с Адлером, они жили в одном доме и иногда убегали от шума на чердак, чтобы поговорить. Беседы их, по всей вероятности, включали философские споры: Адлер был махистом, и ему была чужда уверенность Эйнштейна в объективной реальности мира. Он, как и Мах, был противником теории относительности.
Эйнштейн дружил также с двумя цюрихскими профессорами - цивилистом Эмилем Цюрхером и историком Альфредом Штерном. Эйнштейн писал, что он ценит в Цюрхере его тонкое понимание психологии людей, умение сопоставлять далекие одно от другого понятия, разнообразие интересов и добродушный юмор. "Круг интересов Цюрхера неограничен, и его здравые суждения о людях и вещах выходят за рамки профессиональных знаний. Эти суждения показывают недостаточность формальной логики - их можно постигнуть, если самому пришлось много читать и сопоставлять. Он - один из самых интересных людей, которые мне вообще когда-либо встречались" [5].
Для Эйнштейна характерно близкое и постоянное интеллектуальное общение с людьми, далекими от физики и математики. Он много беседовал с юристами, историками, врачами. По-видимому, такая склонность связана с характером основных идей Эйнштейна. Он поднимался от конкретных физических расчетов к коренным вопросам бытия и именно на этом пути подходил в конце концов к самым конкретным (иногда прямо выходящим в практику) заключениям. Многим это восхождение к вершинам казалось уходом от пауки в область общефилософских концепций. Даже такой живой и широкий мыслитель, как Нернст, говорил, что эйнштейнова теория броуновского движения выше теории относительности, потому что последняя уже не является физической теорией, а принадлежит к числу философских обобщений. Это типично "до-атомное" суждение.
4 Ibid., 173-174.
5 Ibid., 185.
145
Характер научных идей и интересов позволял Эйнштейну подчас находить собеседников по научным вопросам среди людей, далеких от официальной науки, во всяком случае от физики. Ведь этим людям доступны и близки общие соображения о пространстве и времени, "детские" размышления, не стертые уверенностью в "очевидности" традиционных понятий, уверенностью, вырастающей из привычного профессионального оперирования этими понятиями. У Эйнштейна подобные размышления были исходным пунктом физических концепций.
Эйнштейн дружил в Цюрихе с историком Альфредом Штерном, к которому он приходил в свои студенческие годы. Впоследствии, в день восьмидесятилетия Штерна, Эйнштейн писал о нем: "...Едва ли я знаю второго человека с такой чудесной непоколебимостью сохраняющего себя при катастрофической смене бытия, мнений и оценок" [6].
Очень близок Эйнштейну был всемирно известный специалист по паротурбостроению Аурел Стодола. Характеристика Стодолы, написанная Эйнштейном в 1929 г., интересна не только для оценки знаменитого теплотехника, она раскрывает черты самого Эйнштейна. Мы приведем эту характеристику почти полностью.
"Если бы Стодола родился в эпоху Ренессанса, он был бы великим художником или скульптором, потому что главным свойством его личности являются мощь фантазии и созидания. В минувшем столетии подобные натуры чаще всего обращались к технике. Здесь, в технике, нашла свое выражение созидательная мощь века, здесь страстная жажда прекрасного находила пути воплощения, превосходящего все, что мог бы предположить человек, не знакомый с этой областью. Могучий порыв Стодолы не остывал в течение многих лет преподавательской деятельности и перешел к ученикам - их глаза светятся, когда речь идет об учителе. Другая сильная сторона Стодолы неугомонная любознательность и редкая ясность научного мышления. Когда автор этих строк в качестве новоиспеченного преподавателя читал курс теоретической физики в Цюрихском университете, к его радости и ужасу в аудитории появился чудесный образ. Это был Стодола, занимавшийся теоретической физикой отчасти из бескорыстного интереса, отчасти для своих творческих задач... Чувство робости перед этим громадным человеком быстро исчезало под действием сквозивших в его словах доброты и лояльности. Он подавлял своей скромностью. С силой и живостью его ума странно контрастировали необычайная душевная кротость и мягкость. Его глубоко трогало страдание живого существа, особенно, если причиной была тупая жестокость людей. Ему были близки социальные проблемы современности. Этому одинокому, как все независимые люди, человеку было свойственно высокое чувство общественного долга. Страх, господствующий в отношениях между людьми, и ощущение бессилия у людей перед неумолимой трагедией мировых событий причиняли ему страдание. Успех и любовь многих людей не уменьшали его болезненной чувствительности, и он был одинок. Это компенсировалось любовью к музыке и привязанностью к двум дочерям. Одну из них, Елену, он потерял... В его глубокой скорби выразилось богатство души этого чудесного человека" [7].
6 Seelig, 185.
7 Ibid., 188-189.
Этот портрет кажется изображением самого Эйнштейна. Человек, никогда не думавший о себе, может создать автопортрет, рисуя черты близкой ему по духу натуры.
Семья Эйнштейна пополнилась еще одним сыном - Эдуардом, родившимся в июне 1910 г. Он был похож па отца чертами лица и большими ясными глазами, а впоследствии - музыкальностью.
В конце 1910 г. открылась вакансия ординарного профессора теоретической физики в Пражском университете - одном из старинных университетов Европы. В девяностые годы по указу австрийского правительства произошло разделение университета на два - немецкий и чешский. Покровительством властей пользовался немецкий университет. Это было звеном германизации славянских стран, подвластных Габсбургской монархии.
Первым ректором немецкого университета был Эрнст Мах. Когда он покинул университет, прочно утвердившееся влияние идей Маха сохранялось и поддерживалось его последователями и учениками, стоявшими во главе уни
147
верситета. Одной из наиболее влиятельных фигур был Антон Лампа, чех по происхождению и вместе с тем ярый сторонник германизации. Лампа - сын дворника, служившего в доме, принадлежавшем богатым немцам, мог сравнить бедность и бесправие своей чешской семьи с положением хозяев. Он решил превратиться из наковальни в молот, окончил немецкую гимназию, а затем немецкий университет и, заняв руководящее положение в университете, активно насаждал немецкую культуру и изгонял нее чешское. В Праге рассказывали, как Лампа, покупая почтовые открытки, раздраженно возвращал их, если надпись была на чешском и на немецком языках, требовал, чтобы ему продали открытку только с немецкой надписью, и поднимал крик, если ему в этом отказывали.
В 1910 г. Лампа и другие руководители немецкого университета хотели придать ему вящий блеск, пригласив в число профессоров человека с европейским именем. Быть может, имя Эйнштейна импонировало и философским симпатиям Лампы - ученика и усердного сторонника Эрнста Маха. Как уже говорилось, в отличие от самого Маха, разглядевшего антипозитивистское острие теории относительности, некоторые его ученики думали, что критика ньютоновой концепции мира приводит Эйнштейна к скептицизму в отношении объективности научных концепций в целом. Во всяком случае, Лампа пригласил Эйнштейна участвовать в конкурсе и запросил у ряда крупных физиков отзывы о цюрихском кандидате. От Макса Планка он получил ответ: "Если теория Эйнштейна окажется справедливой, на что я рассчитываю, его следует считать Коперником двадцатого столетия".
Снова, как и в Цюрихе, Эйнштейн был вторым кандидатом и снова его соперник отказался в пользу Эйнштейна. Только причины отказа были противоположны побуждениям, руководившим Фридрихом Адлером.
Первым кандидатом был Густав Яуманн, профессор физики в Технологическом институте в Брно, ярый последователь Маха, человек с большими претензиями. Венские чиновники склонны были предпочесть его как коренного австрийца, пражские профессора - как признанного махиста. Непредвиденное обстоятельство помешало ему. В списке кандидатов имя Эйнштейна стояло первым. Это взбесило Яуманна, он заявил, что в университете, где случайную популярность предпочитают действительным заслугам, ему делать нечего, и наотрез отказался от предлагаемого места.
148
Должность была предоставлена Эйнштейну. Он не без колебаний принял предложение. Милеве было очень тяжело снова бросить родную ей обстановку и оказаться изолированной в чуждой среде. Да и Эйнштейну не хотелось оставлять Цюрих. Но должность штатного профессора предоставляла ему большую независимость. Эйнштейн дал согласие и с осени 1911 г. начал преподавание в Праге.
В Австро-Венгрии при вступлении на государственную службу требовалось сообщить о вероисповедании. Император Франц-Иосиф категорически требовал не допускать на службу кого-либо, не принадлежавшего к официальной церкви. Поэтому даже для атеистов было в обычае указывать вероисповедание по национальной принадлежности. Так поступил и Эйнштейн.
Эйнштейн обосновался в Праге. Он видел города Италии, Мюнхен, ему был близок облик городов Швейцарии. Прага ничего не повторяла. Первая прогулка по ее улицам, первый взгляд на панораму Праги с одного из ее многочисленных холмов вызвали у пего любовь к городу.
Эйнштейн бродил по Праге и заодно наносил предписанные этикетом визиты. Их нужно было сделать почти сорок. Эйнштейн добросовестно знакомился с коллегами, их супругами и домочадцами, но постепенно визиты становились все более тягостными. Эйнштейн выбирал в первую очередь тех из своих коллег, которые жили в привлекавших его кварталах Праги. Архитектурно-эстетический критерий не совпадал с требованиями служебной иерархии, и Эйнштейна стали подозревать в недостаточном уважении к последней - подозрение очень тяжелое в годы, когда в университете энергично насаждалась чиновничья субординация.
В конце концов Эйнштейн прекратил визиты, так и не выполнив обязательной программы. Но прогулки по Праге продолжались. Эйнштейна увлек этот город с его старинными домами, ратушей, церквами и башнями и с молодой зеленью садов и парков. Он ходил вдоль берега Влтавы, делящей город на две части, и уже издали радовался виду, который всегда оставался новым, неожиданным - подлинным чудом: перед ним появлялся Карлов мост через Влтаву со скульптурами XV в. По этому мосту он переходил на другой берег, любовался "пражской Венеци
149
ей" - домами, лепящимися над водами Влтавы. Затем Эйнштейн поднимался на Градчаны. Здесь его встречала гармония различных архитектурных форм, в которой застыл тысячелетний труд чешского народа. Эта гармония потому и была такой естественной - она создавалась естественным течением истории и как бы символизировала нечто разумное, некое ratio, пробивавшее себе путь через хаос противоречий. Эйнштейн видел в Градчанах романскую церковь святого Георгия, построенную в XII в., затем заходил под своды собора святого Вита. Рациональные формы собора кажутся не столько воплощением мистического духа средневековья, сколько воплощением механики XIV в. Спускаясь затем мимо Златой улички - ремесленного квартала средневековой Праги, Эйнштейн видел сохранившиеся жилища и обстановку людей, которые, накопляя эмпирические знания, подготовляли Возрождение, новую картину мира и в конце концов блестящий взлет рационалистического "классического идеала". Прага навевала воспоминания о провозвестниках "классического идеала". В построенной в начале XV в. Тынской церкви находится гробница Тихо Браге, проведшего в чешской столице последние годы своей рано прервавшейся жизни. Здесь он оставил Иоганну Кеплеру колоссальные по объему записи астрономических наблюдений. Эйнштейн ходил по камням города, где были сделаны открытия, лежащие в основе классической картины мироздания.
Среди друзей, которых приобрел Эйнштейн в Праге, был молодой писатель Макс Брод. В истории идей и открытий Брод искал психологические черты выдающихся людей своей родины. Филипп Франк рассказывает, что, работая над образами Тихо Браге и Кеплера, Брод почувствовал общность характеров Эйнштейна и Кеплера [8]. Он написал новеллу "Искупление Тихо Браге". Трудно сказать, насколько верен в ней образ Кеплера, но всем было очевидно, что Брод придал ему черты Эйнштейна, обаяние которого Брод испытывал на себе в то время. Прочитав новеллу, Нернст сказал Эйнштейну: "Кеплер, это вы".
8 Frank, 85.
150
В новелле Брода Кеплер, равнодушный к жизненным благам, к земным утехам, черпает радость в поисках научной истины. Он возражает Тихо Браге, который хочет согласовать астрономическую систему с церковными догмами. Какова бы ни была астрономическая гипотеза - следует думать о ней самой, а не об императорской милости. Образ Кеплера был близок Эйнштейну не только подобной репликой, но и тем ощущением мировой гармонии, которым пронизано творчество пражского астронома.
По "мускулатуре мысли" - в данном случае механико-математической трудно указать мыслителя одного ранга с Кеплером. Он превосходил всех мыслителей своего поколения и своим отчетливым стремлением найти причины существующей структуры Солнечной системы. Законы Кеплера - первый непоколебимый камень, вошедший в фундамент науки нового времени, он не будет поколеблен и впредь при перестройке фундамента. На нем зиждется массив ньютоновой механики.
Но Кеплер не оказал такого преобразующею воздействия на духовную жизнь человечества, как Галилей. И не только потому, что галилеева идея инерции была ключом к повой пауке, и не в силу единства, последовательности и ясности идей Галилея, исключавших кеплеровы туманные грезы о "музыке сфер". Научный темперамент Кеплера тянул его к уединенным вычислениям. В них, конечно, потенциально содержались все духовные и материальные потрясения, вызванные созданием однозначной механической картины мира, рационалистической критикой и всем, что из этого вытекало. Но общественные бури лежали до поры до времени в ящике Пандоры, каким оказался новый взгляд па природу. Кеплер не был общественным борцом, законы Кеплера не были знаменем общественной борьбы.
139
9x10 в 20 сепени в первую очередь указывает на огромную величину энергии, соответствующую единице массы. Число, которое было мерой отдаленности теории относительности от практически применяемых процессов, стало мерой ее мощного воздействия на эти процессы. Мы уже вступили в эпоху практического использования энергий, сопоставимых со всей, внутренней энергией частиц. В атомных реакторах освобождается энергия порядка тысячных долей этой полной внутренней энергии частиц, равной массе покоя, умноженной на квадрат скорости света. Раньше техника оперировала энергиями тел порядка миллионных долей их полной внутренней энергии. Впереди - быть может, использование энергии одного порядка со всей внутренней энергией тел. Такое использование основано на процессах перехода всей внутренней энергии тел (и, соответственно, массы покоя) в энергию движения (и, соответственно, в массу движения). Подобный переход означал бы, что частица с массой покоя превращается в частицу, лишенную массы покоя. Как мы увидим, такие переходы были предсказаны при объединении теории относительности с квантовой механикой и потом экспериментально обнаружены. Мы увидим также, что указанные переходы, т.е. превращения частиц одного типа в частицы другого типа, выходят за рамки не только ньютоновой картины мира, но и "классического идеала", т.е. картины движения тождественных себе тел. Такова общая судьба идей Эйнштейна. Выдвинутые с тем, чтобы упорядочить классическое представление о мире, они привели к более радикальным результатам.
Прага и Цюрих
Научный подвиг Кеплера стал возможным, когда мыслитель освободился в высокой степени от унаследованных интеллектуальных традиций. Речь идет не только о традициях, освященных авторитетом церкви, но и о всем, что ограничивает значение мысли и опыта в познании мира и в жизни людей.
Эйнштейн
Острота ситуации, созданной опытом Майкельсона, явная искусственность лоренцевой гипотезы, безукоризненная корректность и законченность концепции Эйнштейна - все это привело к признанию новой теории довольно широким кругом ученых. Среди них по крайней мере один (это был Планк) понимал, что в физике появился гений, какие рождаются раз в столетие. Вместе с признанием, распространением и развитием теории относительности росла слава Эйнштейна. В конце концов - как это бывает - она дошла до страны, в которой жил Эйнштейн. В Цюрихском университете захотели привлечь Эйнштейна в число профессоров. Но этого не допускали университетские правила: нельзя было назначить профессором человека, не получившего до того звания доцента. Решили пока пригласить Эйнштейна в Бернский университет на должность приват-доцента, т.е. преподавателя, получающего очень небольшую плату и читающего предметы, не входящие в программу. Обязанности приват-доцента можно было совмещать со службой в патентном бюро, в то же время это открывало Эйнштейну путь к должности профессора в Цюрихе.
Эйнштейн согласился, хотя и без особого энтузиазма. Он понимал, что патентное бюро не может стать ого жизненным поприщем. Но он боялся, что лекции отнимут время от исследований и выбьют из привычной колеи необременительной службы и досуга, отданного исследовательской деятельности.
141
В течение зимы 1908/09 г. Эйнштейн совмещал обязанности приват-доцента со службой в патентном бюро. Летом 1909 г. он испытал первые академические почести - Женевский университет удостоил его звания доктора honoris causa и пригласил на торжественный праздник 350-летия этого университета, основанного Кальвином. Участники юбилейных торжеств вспоминали потом, каким веселым, светлым пятном выглядели соломенная шляпа и обычный костюм Эйнштейна среди расшитых фраков французских академиков, средневековых мантий англичан и множества других экзотических нарядов двухсот представителей университетов всей Земли.
В том же году, вскоре после женевских торжеств, Эйнштейн узнал, что в Цюрихском университете открылась вакансия по курсу теоретической физики. На нее, кроме Эйнштейна, мог претендовать Фридрих Адлер, учившийся вместе с Эйнштейном в Политехникуме. Адлер в это время был приват-доцентом по физике в Цюрихском университете. Он пользовался большим влиянием в цюрихских организациях социал-демократической партии. Руководство Цюрихским кантональным департаментом просвещения находилось в руках социал-демократов, и, когда открылась профессорская вакансия, Адлер представлял для департамента наиболее желательную кандидатуру. Однако Адлер заявил, что как ученый он не идет ни в какое сравнение с Эйнштейном и что не следует упускать возможность приобрести человека, имя и деятельность которого повысят престиж и научный уровень университета.
Эйнштейн стал экстраординарным профессором. Должность экстраординарного, т.е. внештатного, профессора оплачивалась хуже, чем должность ординарного профессора, и заработок Эйнштейна оставался примерно таким же, как и в Берне. Жизнь же в Цюрихе была дороже. Вскоре Милеве пришлось дополнять заработок Эйнштейна приготовлением домашних обедов для студентов. Тем не менее жизнь в Цюрихе вспоминалась потом Эйнштейну как счастливое время. Он нашел здесь старых друзей, скромного и преданного товарища по студенческой скамье - Марселя Гроссмана.
Эйнштейн приступил к чтению лекций. Воспоминания его слушателей рисуют Эйнштейна на университетской кафедре.
142
Приведем некоторые воспоминания, относящиеся к 1909-1911 гг.
Ганс Таннер, слушавший в это время лекции Эйнштейна (читавшего в 1909-1910 гг. введение в механику, термодинамику, кинетическую теорию тепла, а в 1910- 1911 гг. - электричество и магнетизм и курс под названием "Избранные разделы теоретической физики"), рассказывает:
"Когда он поднялся на кафедру, в поношенном костюме, со слишком короткими брюками, когда мы увидели его железную цепочку от часов, у нас появилось скептическое отношение к новому профессору. Но с первых фраз он покорил наши черствые сердца своей неповторимой манерой чтения лекций. Манускриптом, которым Эйнштейн пользовался при чтении, служила заметка величиной с визитную карточку. Там были обозначены вопросы, которые он хотел осветить в лекции. Таким образом, Эйнштейн черпал содержание лекции из собственной головы, и мы оказались свидетелями работы его мысли. Насколько привлекательным был подобный метод для студентов, привыкших к стилистически безукоризненным, заглаженным лекциям, увлекавшим в первый момент, но оставлявшим ощущение пропасти между преподавателем и нами. А здесь мы сами видели, как возникают научные результаты - оригинальными путями. Нам казалось после лекции, что мы сами могли бы ее прочесть" [1].
1 Seelig, 171.
Это ощущение естественности научных результатов характерно не только для метода преподавания Эйнштейна, но и для метода его исследований и для содержания его идей. Между методом чтения лекций и их содержанием существовала глубокая гармония. Научные теории, отлившиеся в привычные формы и вместе с тем содержащие произвольные допущения, излагаются чаще всего в догматическом тоне. Когда веет дух парадоксальной, но глубоко естественной в своей основе научной идеи, изложение уже не может охватывать лишь результаты мысли, сама мысль, ищущая, творческая, часто парадоксальная сверкает перед аудиторией. Она становится естественной, "очевидной", она кажется слушателю "своей" по мере того, как парадоксальный тезис становится неизбежным выводом из новых исходных представлений о природе. Эйц
143
штейн излагал в лекциях главным образом классическую физику, но теперь, после пересмотра ее основ, классическая физика трактовалась по-иному и, соответственно, излагалась в иной манере. Перед студентами открывалось не упорядоченное здание, а строительная площадка, и Эйнштейн не столько объяснял студентам план здания, сколько обсуждал вместе с ними проект перестройки.
"В 1909-1910 гг., - пишет Таннер, - я слушал лекции Эйнштейна. Все были одинаково интересны. У меня сохранилось такое впечатление, будто мы сами могли устанавливать тему. Изложение касалось то классической механики (мы слушали ее и у других преподавателей и могли почувствовать разницу в подходе), то новых идей, например квантовой теории Планка, вызывавшей оживленные дискуссии" [2].
Идеям Эйнштейна соответствовали не только содержание и стиль лекций, но и манера поведения во время лекций и в перерывах. "Мы имели право в любой момент прервать его, если нам что-либо казалось неясным. Вскоре мы вовсе перестали стесняться и подчас задавали элементарно глупые вопросы. Непринужденности наших отношений способствовало то, что Эйнштейн и па перерывах оставался с нами. Импульсивный и простой, он брал студента под руку, чтобы в самой дружеской манере обсудить неясный вопрос" [3].
2 Seelig, 172.
3 Ibid., 171.
Таннер рассказывает о еженедельном вечернем коллоквиуме по физике. После него Эйнштейн спрашивал: "Кто пойдет со мной в кафе "Терраса"?" Там продолжалась дискуссия, часто переходившая с физических и математических вопросов на самые различные проблемы науки и жизни. Однажды Эйнштейн поздно вечером, когда в Цюрихе наступил так называемый "полицейский час" и кафе было закрыто, увел двух студентов домой, засадил их за новую статью Планка, потребовал, чтобы они нашли содержащуюся там ошибку, а сам ушел, чтобы сварить для них кофе. Когда кофе был готов, ошибка еще не была найдена. Эйнштейн указал на нее: ошибка была чисто математической и не колебала физического вывода. По этому поводу Эйнштейн в блестящей импровизации изложил свои соображения о математических методах и физической истине" [4].
Из своих старых товарищей по Политехникуму Эйнштейн общался больше всего с Гроссманом. Наиболее важные для науки беседы друзей имели место позже, по уже в 1909-1911 гг. Эйнштейну приходилось прибегать к советам Гроссмана, разрабатывавшего в это время проблемы неевклидовой геометрии. Встречался Эйнштейн и с Адлером, они жили в одном доме и иногда убегали от шума на чердак, чтобы поговорить. Беседы их, по всей вероятности, включали философские споры: Адлер был махистом, и ему была чужда уверенность Эйнштейна в объективной реальности мира. Он, как и Мах, был противником теории относительности.
Эйнштейн дружил также с двумя цюрихскими профессорами - цивилистом Эмилем Цюрхером и историком Альфредом Штерном. Эйнштейн писал, что он ценит в Цюрхере его тонкое понимание психологии людей, умение сопоставлять далекие одно от другого понятия, разнообразие интересов и добродушный юмор. "Круг интересов Цюрхера неограничен, и его здравые суждения о людях и вещах выходят за рамки профессиональных знаний. Эти суждения показывают недостаточность формальной логики - их можно постигнуть, если самому пришлось много читать и сопоставлять. Он - один из самых интересных людей, которые мне вообще когда-либо встречались" [5].
Для Эйнштейна характерно близкое и постоянное интеллектуальное общение с людьми, далекими от физики и математики. Он много беседовал с юристами, историками, врачами. По-видимому, такая склонность связана с характером основных идей Эйнштейна. Он поднимался от конкретных физических расчетов к коренным вопросам бытия и именно на этом пути подходил в конце концов к самым конкретным (иногда прямо выходящим в практику) заключениям. Многим это восхождение к вершинам казалось уходом от пауки в область общефилософских концепций. Даже такой живой и широкий мыслитель, как Нернст, говорил, что эйнштейнова теория броуновского движения выше теории относительности, потому что последняя уже не является физической теорией, а принадлежит к числу философских обобщений. Это типично "до-атомное" суждение.
4 Ibid., 173-174.
5 Ibid., 185.
145
Характер научных идей и интересов позволял Эйнштейну подчас находить собеседников по научным вопросам среди людей, далеких от официальной науки, во всяком случае от физики. Ведь этим людям доступны и близки общие соображения о пространстве и времени, "детские" размышления, не стертые уверенностью в "очевидности" традиционных понятий, уверенностью, вырастающей из привычного профессионального оперирования этими понятиями. У Эйнштейна подобные размышления были исходным пунктом физических концепций.
Эйнштейн дружил в Цюрихе с историком Альфредом Штерном, к которому он приходил в свои студенческие годы. Впоследствии, в день восьмидесятилетия Штерна, Эйнштейн писал о нем: "...Едва ли я знаю второго человека с такой чудесной непоколебимостью сохраняющего себя при катастрофической смене бытия, мнений и оценок" [6].
Очень близок Эйнштейну был всемирно известный специалист по паротурбостроению Аурел Стодола. Характеристика Стодолы, написанная Эйнштейном в 1929 г., интересна не только для оценки знаменитого теплотехника, она раскрывает черты самого Эйнштейна. Мы приведем эту характеристику почти полностью.
"Если бы Стодола родился в эпоху Ренессанса, он был бы великим художником или скульптором, потому что главным свойством его личности являются мощь фантазии и созидания. В минувшем столетии подобные натуры чаще всего обращались к технике. Здесь, в технике, нашла свое выражение созидательная мощь века, здесь страстная жажда прекрасного находила пути воплощения, превосходящего все, что мог бы предположить человек, не знакомый с этой областью. Могучий порыв Стодолы не остывал в течение многих лет преподавательской деятельности и перешел к ученикам - их глаза светятся, когда речь идет об учителе. Другая сильная сторона Стодолы неугомонная любознательность и редкая ясность научного мышления. Когда автор этих строк в качестве новоиспеченного преподавателя читал курс теоретической физики в Цюрихском университете, к его радости и ужасу в аудитории появился чудесный образ. Это был Стодола, занимавшийся теоретической физикой отчасти из бескорыстного интереса, отчасти для своих творческих задач... Чувство робости перед этим громадным человеком быстро исчезало под действием сквозивших в его словах доброты и лояльности. Он подавлял своей скромностью. С силой и живостью его ума странно контрастировали необычайная душевная кротость и мягкость. Его глубоко трогало страдание живого существа, особенно, если причиной была тупая жестокость людей. Ему были близки социальные проблемы современности. Этому одинокому, как все независимые люди, человеку было свойственно высокое чувство общественного долга. Страх, господствующий в отношениях между людьми, и ощущение бессилия у людей перед неумолимой трагедией мировых событий причиняли ему страдание. Успех и любовь многих людей не уменьшали его болезненной чувствительности, и он был одинок. Это компенсировалось любовью к музыке и привязанностью к двум дочерям. Одну из них, Елену, он потерял... В его глубокой скорби выразилось богатство души этого чудесного человека" [7].
6 Seelig, 185.
7 Ibid., 188-189.
Этот портрет кажется изображением самого Эйнштейна. Человек, никогда не думавший о себе, может создать автопортрет, рисуя черты близкой ему по духу натуры.
Семья Эйнштейна пополнилась еще одним сыном - Эдуардом, родившимся в июне 1910 г. Он был похож па отца чертами лица и большими ясными глазами, а впоследствии - музыкальностью.
В конце 1910 г. открылась вакансия ординарного профессора теоретической физики в Пражском университете - одном из старинных университетов Европы. В девяностые годы по указу австрийского правительства произошло разделение университета на два - немецкий и чешский. Покровительством властей пользовался немецкий университет. Это было звеном германизации славянских стран, подвластных Габсбургской монархии.
Первым ректором немецкого университета был Эрнст Мах. Когда он покинул университет, прочно утвердившееся влияние идей Маха сохранялось и поддерживалось его последователями и учениками, стоявшими во главе уни
147
верситета. Одной из наиболее влиятельных фигур был Антон Лампа, чех по происхождению и вместе с тем ярый сторонник германизации. Лампа - сын дворника, служившего в доме, принадлежавшем богатым немцам, мог сравнить бедность и бесправие своей чешской семьи с положением хозяев. Он решил превратиться из наковальни в молот, окончил немецкую гимназию, а затем немецкий университет и, заняв руководящее положение в университете, активно насаждал немецкую культуру и изгонял нее чешское. В Праге рассказывали, как Лампа, покупая почтовые открытки, раздраженно возвращал их, если надпись была на чешском и на немецком языках, требовал, чтобы ему продали открытку только с немецкой надписью, и поднимал крик, если ему в этом отказывали.
В 1910 г. Лампа и другие руководители немецкого университета хотели придать ему вящий блеск, пригласив в число профессоров человека с европейским именем. Быть может, имя Эйнштейна импонировало и философским симпатиям Лампы - ученика и усердного сторонника Эрнста Маха. Как уже говорилось, в отличие от самого Маха, разглядевшего антипозитивистское острие теории относительности, некоторые его ученики думали, что критика ньютоновой концепции мира приводит Эйнштейна к скептицизму в отношении объективности научных концепций в целом. Во всяком случае, Лампа пригласил Эйнштейна участвовать в конкурсе и запросил у ряда крупных физиков отзывы о цюрихском кандидате. От Макса Планка он получил ответ: "Если теория Эйнштейна окажется справедливой, на что я рассчитываю, его следует считать Коперником двадцатого столетия".
Снова, как и в Цюрихе, Эйнштейн был вторым кандидатом и снова его соперник отказался в пользу Эйнштейна. Только причины отказа были противоположны побуждениям, руководившим Фридрихом Адлером.
Первым кандидатом был Густав Яуманн, профессор физики в Технологическом институте в Брно, ярый последователь Маха, человек с большими претензиями. Венские чиновники склонны были предпочесть его как коренного австрийца, пражские профессора - как признанного махиста. Непредвиденное обстоятельство помешало ему. В списке кандидатов имя Эйнштейна стояло первым. Это взбесило Яуманна, он заявил, что в университете, где случайную популярность предпочитают действительным заслугам, ему делать нечего, и наотрез отказался от предлагаемого места.
148
Должность была предоставлена Эйнштейну. Он не без колебаний принял предложение. Милеве было очень тяжело снова бросить родную ей обстановку и оказаться изолированной в чуждой среде. Да и Эйнштейну не хотелось оставлять Цюрих. Но должность штатного профессора предоставляла ему большую независимость. Эйнштейн дал согласие и с осени 1911 г. начал преподавание в Праге.
В Австро-Венгрии при вступлении на государственную службу требовалось сообщить о вероисповедании. Император Франц-Иосиф категорически требовал не допускать на службу кого-либо, не принадлежавшего к официальной церкви. Поэтому даже для атеистов было в обычае указывать вероисповедание по национальной принадлежности. Так поступил и Эйнштейн.
Эйнштейн обосновался в Праге. Он видел города Италии, Мюнхен, ему был близок облик городов Швейцарии. Прага ничего не повторяла. Первая прогулка по ее улицам, первый взгляд на панораму Праги с одного из ее многочисленных холмов вызвали у пего любовь к городу.
Эйнштейн бродил по Праге и заодно наносил предписанные этикетом визиты. Их нужно было сделать почти сорок. Эйнштейн добросовестно знакомился с коллегами, их супругами и домочадцами, но постепенно визиты становились все более тягостными. Эйнштейн выбирал в первую очередь тех из своих коллег, которые жили в привлекавших его кварталах Праги. Архитектурно-эстетический критерий не совпадал с требованиями служебной иерархии, и Эйнштейна стали подозревать в недостаточном уважении к последней - подозрение очень тяжелое в годы, когда в университете энергично насаждалась чиновничья субординация.
В конце концов Эйнштейн прекратил визиты, так и не выполнив обязательной программы. Но прогулки по Праге продолжались. Эйнштейна увлек этот город с его старинными домами, ратушей, церквами и башнями и с молодой зеленью садов и парков. Он ходил вдоль берега Влтавы, делящей город на две части, и уже издали радовался виду, который всегда оставался новым, неожиданным - подлинным чудом: перед ним появлялся Карлов мост через Влтаву со скульптурами XV в. По этому мосту он переходил на другой берег, любовался "пражской Венеци
149
ей" - домами, лепящимися над водами Влтавы. Затем Эйнштейн поднимался на Градчаны. Здесь его встречала гармония различных архитектурных форм, в которой застыл тысячелетний труд чешского народа. Эта гармония потому и была такой естественной - она создавалась естественным течением истории и как бы символизировала нечто разумное, некое ratio, пробивавшее себе путь через хаос противоречий. Эйнштейн видел в Градчанах романскую церковь святого Георгия, построенную в XII в., затем заходил под своды собора святого Вита. Рациональные формы собора кажутся не столько воплощением мистического духа средневековья, сколько воплощением механики XIV в. Спускаясь затем мимо Златой улички - ремесленного квартала средневековой Праги, Эйнштейн видел сохранившиеся жилища и обстановку людей, которые, накопляя эмпирические знания, подготовляли Возрождение, новую картину мира и в конце концов блестящий взлет рационалистического "классического идеала". Прага навевала воспоминания о провозвестниках "классического идеала". В построенной в начале XV в. Тынской церкви находится гробница Тихо Браге, проведшего в чешской столице последние годы своей рано прервавшейся жизни. Здесь он оставил Иоганну Кеплеру колоссальные по объему записи астрономических наблюдений. Эйнштейн ходил по камням города, где были сделаны открытия, лежащие в основе классической картины мироздания.
Среди друзей, которых приобрел Эйнштейн в Праге, был молодой писатель Макс Брод. В истории идей и открытий Брод искал психологические черты выдающихся людей своей родины. Филипп Франк рассказывает, что, работая над образами Тихо Браге и Кеплера, Брод почувствовал общность характеров Эйнштейна и Кеплера [8]. Он написал новеллу "Искупление Тихо Браге". Трудно сказать, насколько верен в ней образ Кеплера, но всем было очевидно, что Брод придал ему черты Эйнштейна, обаяние которого Брод испытывал на себе в то время. Прочитав новеллу, Нернст сказал Эйнштейну: "Кеплер, это вы".
8 Frank, 85.
150
В новелле Брода Кеплер, равнодушный к жизненным благам, к земным утехам, черпает радость в поисках научной истины. Он возражает Тихо Браге, который хочет согласовать астрономическую систему с церковными догмами. Какова бы ни была астрономическая гипотеза - следует думать о ней самой, а не об императорской милости. Образ Кеплера был близок Эйнштейну не только подобной репликой, но и тем ощущением мировой гармонии, которым пронизано творчество пражского астронома.
По "мускулатуре мысли" - в данном случае механико-математической трудно указать мыслителя одного ранга с Кеплером. Он превосходил всех мыслителей своего поколения и своим отчетливым стремлением найти причины существующей структуры Солнечной системы. Законы Кеплера - первый непоколебимый камень, вошедший в фундамент науки нового времени, он не будет поколеблен и впредь при перестройке фундамента. На нем зиждется массив ньютоновой механики.
Но Кеплер не оказал такого преобразующею воздействия на духовную жизнь человечества, как Галилей. И не только потому, что галилеева идея инерции была ключом к повой пауке, и не в силу единства, последовательности и ясности идей Галилея, исключавших кеплеровы туманные грезы о "музыке сфер". Научный темперамент Кеплера тянул его к уединенным вычислениям. В них, конечно, потенциально содержались все духовные и материальные потрясения, вызванные созданием однозначной механической картины мира, рационалистической критикой и всем, что из этого вытекало. Но общественные бури лежали до поры до времени в ящике Пандоры, каким оказался новый взгляд па природу. Кеплер не был общественным борцом, законы Кеплера не были знаменем общественной борьбы.