Эйнштейн во времени и пространстве. Жизнь в 99 частицах - Сэмюел Грейдон

куда‐то сбегать: в Париже у них есть достаточно возможностей для встреч”[165]. Кюри, продолжал он, “женщина неприхотливая и честная. Живется ей трудно, она обременена большим количеством обязанностей. У нее блестящий интеллект, но, несмотря на свою страстную натуру, она не настолько привлекательна, чтобы представлять для кого‐нибудь опасность”.

Вскоре после возвращения в Париж Кюри узнала, что за открытие радия и полония ей присуждена Нобелевская премия по химии. Она стала первым человеком, получившим две Нобелевские премии. Несмотря на всеобщее одобрение ее работы, тема романа Кюри и Ланжевена по‐прежнему привлекала чрезмерное внимание. Одна из газет, возможно, подправив там что‐то, осмелилась опубликовать их любовную переписку. Одновременно редактор газеты Гюстав Тери разразился гневной обличительной статьей о Кюри. Тери написал, что Ланжевен “хам и трус”[166]. Ланжевен счел своим долгом вызвать Тери на дуэль.

В итоге обошлось без стрельбы и дело было замято, но эта история только подлила масла в огонь. Новость о дуэли дошла до шведской академии наук, и Кюри посоветовали не приезжать на церемонию вручения Нобелевской премии в Стокгольм, а еще лучше – отложить получение премии до тех пор, пока не будет решен вопрос с разводом Ланжевена. Кюри заявили, что ей вообще не дали бы премию, если бы тогда сочли историю ее романа достоверной, а теперь в академии склонны думать, что эти слухи правдивы. Она заявила, что не видит связи между своей профессиональной деятельностью и личной жизнью и, поскольку премия присуждена за ее работу, в Стокгольм она поедет. Естественно, это вызвало еще более гневную реакцию прессы.

Оскорбленный тем, как обошлись с Кюри, Эйнштейн написал ей из Праги письмо поддержки:

Не насмехайтесь надо мной из‐за того, что пишу Вам, не имея сказать ничего существенного. Я настолько возмущен тем, как в данный момент общество осмеливается вести себя по отношению к Вам, что мне необходимо дать выход своим чувствам… Я намерен выразить Вам свое восхищение Вашим умом, Вашей невероятной энергией и Вашей честностью, и я счастлив, что в Брюсселе познакомился с Вами лично. Сегодня, не менее чем и раньше, любой, кто не входит в компанию этих низких людей, счастлив, что среди нас есть такие выдающиеся личности, как Вы и Ланжевен, настоящие люди, общение с которыми – особая честь. Если этот сброд продолжит обсуждать Вас, просто не читайте написанную ими чушь и оставьте ее тем пресмыкающимся, для которых она и была сфабрикована[167].

32

Представьте себе человека в небольшом помещении без окон и дверей – например, в кабине лифта. Узнать, где он находится, человек не может. Ему известно только, что он парит посреди помещения. Это означает, что он либо где‐то в далеком космосе, где на него не действует сила гравитации, либо в состоянии свободного падения на Земле. Однако определить, где именно он парит, человек не в состоянии: испытываемое им ощущение невесомости одно и то же в обеих этих не слишком комфортных ситуациях.

В ноябре 1907 года, еще работая в патентном бюро, Эйнштейн пытался понять, что стоит за таким понятием, как невесомость. Сидя за конторкой, но занимаясь отнюдь не патентными заявками, он вдруг понял, что в свободном падении человек не ощущает вес своего тела. Позднее Эйнштейн назовет это “самой удачной мыслью”[168] за всю свою жизнь. Он был поражен и взволнован, сообразив, что это ключ к построению теории гравитации. Теперь, возвращаясь мысленно к несчастному парящему человеку, он понял еще одну простую, но важную вещь: если тот падает, значит, он ускоряется. На основании этого Эйнштейн пришел к выводу, что два человека, один из которых падает в гравитационном поле, а другой – ускоряется в отсутствие гравитации, эквивалентны друг другу.

Этот вывод не столь очевиден, но Эйнштейн провел еще один мысленный эксперимент, позволивший прояснить ситуацию. В этом эксперименте тоже участвовал человек, просыпающийся в комнате без окон. Теперь он не парил между полом и потолком, как астронавт, а стоял на полу. Человек мог находиться на Земле и неподвижно стоять в гравитационном поле планеты, но все же оставалась возможность, что он где‐то в космосе. Действительно, если бы кто‐то прицепил веревку к потолку и тянул бы всю камеру “вверх” с постоянным ускорением, человек внутри чувствовал бы, что его ноги, как и на Земле, прижаты к полу. Он не только стоял бы на полу точно так же, как у себя дома, в банке или на почте, но мог бы уронить, например, пушечное ядро – и оно упало бы на пол. Эйнштейн пришел к выводу, что действие гравитационного поля и ускорения неразличимы. Он был настолько гениален, что, основываясь на этом, понял, насколько гравитация и ускорение тесно связаны.

Сформулированный Эйнштейном “принцип эквивалентности” стал основой для его размышлений о том, что есть гравитация. Он пытался понять, как можно обобщить специальную теорию относительности. Эйнштейн знал, что построенная им в 1905 году теория неполна, поскольку он рассмотрел только специальный случай тел, движущихся в одном направлении с постоянной скоростью или покоящихся. Он думал о более общей теории, учитывающей ускорение, и был уверен, что создать ее возможно. Позднее Эйнштейн говорил об этом так: “Я решил расширить теорию относительности и рассмотреть не только системы, движущиеся с постоянной скоростью, но и ускоряющиеся системы. Я ожидал, что подобное обобщение позволит мне решить проблему гравитации”[169].

Одним из парадоксальных следствий принципа эквивалентности было требование, чтобы свет менял свое направление под действием гравитации. Вернемся к человеку в лифте, движущемся вверх с ускорением. Теперь представим, что в стенке лифта есть крошечная дырочка, через которую может проникнуть солнечный луч. К тому времени, когда свет достигнет противоположной стенки лифта, сам лифт сместится вверх и свет окажется ближе к полу, чем отверстие, через которое он в лифт попал. Если нарисовать траекторию движения светового луча, окажется, что это загнутая вниз кривая. Поскольку согласно принципу эквивалентности действие силы притяжения и ускорения одинаково, световой луч в гравитационном поле должен изгибаться.

В 1911 году, к концу своего пребывания в Праге, Эйнштейн вернулся к общей теории относительности. Два явления привлекли его внимание. Первое: изгибание световых лучей. Об этом он думал и раньше, но теперь решил окончательно во всем разобраться. Как известно, от точки A к точке Б свет всегда распространяется вдоль прямой, определяющей кратчайшее расстояние между ними. Это знают все. Но почему тогда свет искривляется?

Возможным ответом было предположение, что траектория светового луча напоминает линию,