Когда мы произносим имя «Эйнштейн», мы обычно имеем в виду «гения». Именно Общая Теория Относительности, а не работы по фотоэффекту, удостоенные Нобелевской премии, принесли физику всемирную известность. В любом случае, формально авторство этой теории приписывается именно ему. Но что же скрывается за этой историей?
Относительность Эйнштейна
Специальная теория относительности, представившая новое понимание пространства и времени, стала лишь началом радикальных преобразований в физике, инициированных Эйнштейном. Эта первая фаза триумфально завершилась созданием Общей теории относительности, которая скорректировала это понимание с учётом гравитационных сил. Специальная теория относительности была опубликована в 1905 году, а Общая – спустя десятилетие, в 1915–1916 годах.
Некоторые современные исследователи полагают, что данная революция началась еще в XIX веке. По их мнению, корни общей теории относительности следует искать в работах американских ученых – физика Альберта Майкельсона и химика Эдварда Морли. В 1887 году, проверяя распространенную в то время теорию о существовании мирового эфира, они выявили, что скорость света остается неизменной и не зависит от скорости наблюдателя по отношению к источнику. Таким образом, они открыли ключевые положения будущей специальной теории относительности Эйнштейна.
Использование результатов других исследователей в научной работе вполне нормально. Как утверждают, каждый ученый опирается на достижения предшественников и в той или иной степени использует более ранние разработки. Однако вызывает недоумение другое. Основы специальной теории относительности были изложены в статье Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», опубликованной, как мы уже отмечали, в 1905 году. При этом автор не упомянул ни Майкельсона, ни Морли. Не сослался Эйнштейн и на выдающегося французского математика Анри Пуанкаре, труды которого он активно применял.
Внешность и личность Альберта Эйнштейна послужили основой для формирования современного образа «гениального чудака». В современной культуре непослушные волосы и экспрессивный взгляд стали для ученого столь же характерными чертами, как и научная литература и лабораторное оборудование. Вероятно, именно это объясняет широкую известность ученого – и его наиболее знаменитого снимка, (где великий ученый высовывает язык), который в 1951 году сделал Артур Сассе (Arthur Sasse) в Принстонском университете. В этот день Эйнштейну исполнилось 72 года.
По словам самого Эйнштейна, он пришел к фундаментальным принципам общей теории относительности еще в молодости, и эксперименты Майкельсона и Морли не оказали на его работу никакого влияния – по крайней мере, до 1905 года он не был знаком с ними. Так он утверждал вначале. Однако впоследствии, в 1920-х годах, ученый все же признал, что именно опыт Майкельсона-Морли послужил для него отправной точкой в разработке идей общей теории относительности. К примеру, в 1921 году, выступая перед учениками Паркеровской школы, он отметил, что знаком с работами Майкельсона еще со студенческих лет.
Почему возникла подобная неразбериха в «показаниях»? Вряд ли уместно упрекать выдающегося физика в забывчивости, а тем более – в присвоении чужих идей. Вероятнее всего, он просто не уделял этому вопросу должного внимания, поскольку его интересовало нечто иное. Следует также отметить еще одну особенность, касающуюся темы заимствований Эйнштейна. Альберт Майкельсон до самой смерти оставался противником общей теории относительности и поддерживал концепцию невидимого эфира, предположительно заполняющего все пространство Вселенной.
Нацизм и первая жена
Отношение к личности Альберта Эйнштейна менялось и в период его жизни, и после ее окончания. Ученый родился в Германии в семье евреев, однако он никогда не был практикующим иудеем и утверждал, что не разделяет взгляды ни одной из существующих религиозных систем. Атеистические убеждения и пацифизм являлись одними из ключевых принципов, которыми Альберт Эйнштейн руководствовался на протяжении всей своей жизни, и он открыто заявлял об этом.
Неудивительно, что после прихода к власти нацистов жизнь еврея-пацифиста могла сложиться самым трагичным образом: как национальность, так и взгляды Эйнштейна противоречили указам НСДАП. В связи с этим в 1933 году Альберт Эйнштейн вместе с семьей эмигрировал в Америку, где вскоре, благодаря усилиям германских пропагандистов, он стал «предателем» и даже «лжеученым», а его работы начали массово изымать из библиотек. Идеологи национал-социализма развернули масштабную кампанию, направленную против Эйнштейна и других евреев-ученых. Несмотря на то, что нацизм в конечном итоге потерпел поражение, критика Эйнштейна и негативные слухи о нем оказались более устойчивыми, чем Третий рейх.
Как и предсказывал Эйнштейн, Нобелевскую премию он получил. Но не за работы, связанные с теорией относительности специальной и общей, а за объяснение закона фотоэффекта. Этот факт стал основой для некоторых конспирологических теорий. По их мнению, некие заинтересованные лица очень хотели, чтобы Эйнштейн получил Нобелевскую премию, чтобы сделать его всемирно известной личностью. Однако, принимая во внимание работы Лоренца, Пуанкаре и других ученых, присуждение премии именно за ОТО было невозможным, поэтому был выбран другой вариант. Некоторые исследователи выдвигают еще более радикальные предположения, утверждая, что конечной целью было не само признание Эйнштейна, а… наука в целом. По их мнению, общая теория относительности была разработана с единственной целью: направить ее развитие по ошибочному пути.
Среди сомнительных и непроверенных предположений выделяется гипотеза об участии Милевы Марич, первой жены Эйнштейна, в создании общей теории относительности. Милева обучалась в Цюрихском политехническом институте, куда поступил и Эйнштейн, и являлась единственной девушкой на курсе, что свидетельствует о ее способностях в области физики и математики. Сам ученый в переписке с женой обозначал ОТО как «нашу теорию». Эйнштейн и Марич заключили брак, и Милева начала работать помощницей мужа. Она испытывала восхищение работами Эйнштейна и оказывала ему помощь в его исследованиях. Писатель Джон Стейчел, посвятивший свою жизнь изучению истории ОТО, указывает на возможное влияние Милевы на труды Эйнштейна.
Существуют ли веские свидетельства ее участия в разработке теории? Фактически, нет. Единственным, и весьма косвенным, аргументом стало то, что после разрыва с Эйнштейном она не совершила ничего подобного. Они расстались в 1914 году, и значительная часть работ, касающихся общей теории относительности, была завершена ученым до этой даты. Способности Милевы Марич к научным исследованиям также вызывают дискуссии, главным образом из-за отсутствия опубликованных научных работ, подписанных ее именем – ни до брака с Эйнштейном, ни после. Однако, очевидно, что после свадьбы Милева сосредоточилась на поддержке мужа, и даже ее дипломная работа не избежала влияния семейных проблем. Большинство исследователей придерживаются мнения, что Милева Марич не обладала достаточными знаниями и умениями для создания общей теории относительности.
Украл у Пуанкаре?
Некоторые утверждают, что общая теория относительности Эйнштейна была основана на идеях, разработанных другим ученым, выдающимся французским математиком Анри Пуанкаре. По некоторым данным, в начале своей научной деятельности, когда Альберт Эйнштейн работал в патентном бюро, он, возможно, воспользовался чужими открытиями.
Статья Пуанкаре «Об измерении времени», опубликованная в 1989 году, представляет собой значимое событие в истории науки. В ней рассматривались вопросы, касающиеся равенства временных интервалов и их идентичности в разных точках пространства. Один из ключевых выводов, сделанных Пуанкаре, удивительно перекликается с постулатами Эйнштейна: абсолютное время и одновременность не могут быть приняты за данность. Не менее важным оказалось утверждение о том, что скорость света остается неизменной, независимо от направления её распространения.
Статья Пуанкаре базировалась на преобразованиях, ранее разработанных голландским физиком Лоренцом и предназначенных для вычислений времени и координат при переходе между различными инерциальными системами отсчета. Пуанкаре придал этим преобразованиям корректное физическое толкование.
В своем труде упоминал о Лоренце Эйнштейн. Голландский ученый также проявлял симпатию к Эйнштейну, признавая его одним из своих наставников. Лоренц не подвергал сомнению вклад Эйнштейна в разработку теоретических основ, однако сам не был сторонником специальной и общей теорий относительности, и продолжительное время защищал идею о существовании мирового эфира.
Вклад Пуанкаре в становление фундаментальных принципов общей теории относительности был значительным. Он одним из первых выдвинул идею о четырехмерном пространстве-времени. Несмотря на это, Пуанкаре, подобно Лоренцу, придерживался концепции «эфира» и во многом не соглашался с позицией Эйнштейна.
Приписывание авторства ОТО Анри Пуанкаре представляется несколько противоречивым. Суть в том, что термин «Общая теория относительности» начали использовать для обозначения различий между теорией Эйнштейна и позициями сторонников теории эфира, в том числе самого Пуанкаре.
В отличие от других исследователей, Альберт Эйнштейн придерживался иного подхода в своих идеях. Большинство ученых пытались адаптировать расчеты Максвелла к принципам ньютоновской механики, внося коррективы в последние. Однако Эйнштейн полагал, что необходимость модернизации затрагивает прежде всего механику Ньютона. Именно поэтому Эйнштейн стал причиной пересмотра многих вопросов в физике.
Пуанкаре, несомненно, создал мощную научную систему. Однако именно Эйнштейн разработал и осмыслил всеобъемлющую концепцию пространства и времени. В работе «К электродинамике движущихся тел» и других исследованиях им были подробно изучены вопросы, касающиеся массы, энергии и времени. Время, существующее в движущейся системе отсчета, Эйнштейн считал истинным, тогда как Пуанкаре рассматривал его как некий эффект, своего рода научный парадокс.
«Европейские исследователи прозвали 1905 год «годом чудес». Именно в этот период увидели свет три новаторские работы Эйнштейна: «К электродинамике движущихся тел», «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света», «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты».
E = ?
E = mc2 – пожалуй, наиболее известная из всех формул, устанавливающая связь между общей внутренней энергией тела и его массой. Эта элегантная математическая зависимость сама по себе не вызывает споров, однако авторство знаменитой формулы неоднократно подвергалось критике. Помимо Пуанкаре, формулу эквивалентности энергии и массы, согласно некоторым сведениям, описал русский физик Николай Умов еще в 1873 году. Однако между подходом Эйнштейна и расчетами других ученых также была разница. Все они, даже обнаружив изящную формулу, использовали ее лишь в ограниченном контексте своих научных исследований – тот же Николай Умов рассматривал ее в рамках изучения теории эфира. А вот в работах Эйнштейна E = mc 2 – это фундаментальный принцип, который оказывает влияние на все аспекты развития процессов. Подобные предположения выдвигались и в отношении Пуанкаре, с его преобразованием координат и другими разработками.
Впоследствии Эйнштейн заявлял, что не изучал работы Пуанкаре перед созданием своей работы «О электродинамике движущихся тел». Тем не менее, вероятно, он опирался на многие элементы модели, разработанной Пуанкаре. Но из-за отсутствия стройности и завершенности в системе Пуанкаре, научное сообщество не заметило ее значительный потенциал, возможности открыть путь в новую физику, что в итоге и удалось Эйнштейну.
По этому поводу сам Пуанкаре воздерживался от комментариев. Его отношение к Эйнштейну было доброжелательным и даже дружеским. Французский ученый отмечал выдающийся талант и новаторский подход Эйнштейна. Существуют свидетельства коллег Пуанкаре, позволяющие составить представление о его личности. Пуанкаре не стремился к признанию, однако и жертвовать своими достижениями ради обстоятельств не стал бы. Его принципы не допускали бы компромисса с присвоением идей другими исследователями. Таким образом, обвинять Эйнштейна в прямом плагиате, по меньшей мере, неправомерно.
Альберт Эйнштейн высоко ценил Пуанкаре за его острый ум, однако отмечал недостаток у него глубокого понимания физических принципов и никогда не причислял его к ключевым создателям общей теории относительности. Эйнштейн старался избегать упоминаний о других ученых, внесших вклад в развитие ОТО. В частности, во время своих лекций он почти не говорил о Германе Минковском, немецком математике, разработавшем четырехмерную модель ОТО.
Среди множества невероятных слухов есть и легенда о том, что Альберт Эйнштейн уничтожил значительную часть своих работ незадолго до своей смерти. Эта история основана на утверждении о том, что его открытия представляли смертельную угрозу для планеты. По преданиям, его труды были связаны с так называемым Филадельфийским экспериментом – загадочной телепортации военного судна. Безусловно, подтверждений этой версии не существует, и их количество не превышает объема самой истории об инциденте на базе ВМФ в Филадельфии?
Развитие общей теории относительности стало бы невозможным без вклада множества ученых. Эйнштейн, Лоренц, Минковский, Пуанкаре, Майкельсон и Морли, Максвелл и Ньютон – все они, включая самого Эйнштейна, великого ученого, опирались на достижения предшественников. Оправданно ли то, что признание досталось ему? Маловероятно. Однако в мире физики, как в эйнштейновском, так и в ньютоновском, не существует понятия справедливости.