Эйнштейн - читать онлайн книгу. Автор: Максим Чертанов cтр.№ 63

Летом Эйнштейн впервые опубликовал статью о единой теории поля. Изложить ее для неподготовленного человека нечего и пытаться. Был там в правой части уравнения один главный тензор, так вот, этот тензор был несимметричный — и в результате этого фокуса слева рождалось что-то отдаленно похожее на уравнения Максвелла. 18 августа он писал Эренфесту: «Я опять предложил теорию тяготения-электричества, очень красивую, но сомнительную». А 20-го: «Работа, которую я сделал этим летом, никуда не годится». Из-за непонятности этой теории для широкой публики американский авантюрист Карл Аллен, пишущий под псевдонимом Карлос Альенде, впоследствии придумал, будто бы в ней содержалось нечто «ужасное для человечества» и Эйнштейн отверг ее «из гуманности».

Он постоянно ездил в Киль к Аншютцу, и они разработали новую модель компаса для кораблей, который не сбивается при штормах, ускорениях и переменах курса. Это самое успешное изобретение Эйнштейна; в 1926 году фирмой Аншютца компас был запущен в серийное производство. Аншютц вообще-то был доктором философии, да и другие товарищи по изобретательству у Эйнштейна были в основном врачи, художники и бог знает кто, а не физики. Изобретал он все: мясорубки, кухонные комбайны, приспособления для заточки ножей, механизмы открывания дверей — это засвидетельствовал посетивший его 20 ноября 1925 года советский физик Я. И. Френкель. Но особенно много сил он отдал холодильнику и вот тут как раз связался с физиком. Лео Сцилард (1898–1964), венгерский еврей, впоследствии крупный физик-ядерщик, был одержим изобретательством: микрофильмирование, фотоэлектрическая запись звука, электронно-оптический усилитель изображения, счетчик калорий в еде, мундштук для сигарет, снижающий концентрацию канцерогенов, многоканальная запись на граммофонной пластинке — все это его детища. Кроме того, он писал блистательные работы по биологии и научную фантастику — потрясающе разносторонний человек, скорее «бабочка», чем «крот», но вовсе не поверхностный.

Холодильники существовали давно, но лишь в середине 1920-х годов началось их массовое производство. Они ужасно шумели и быстро изнашивались. Эйнштейн со Сцилардом решили сделать бесшумный холодильник. Для этого у него не должно быть подвижных частей — так и надежность повысится. Они подали заявку в Германское патентное ведомство в декабре 1926 года, ее отклонили, но изобретатели сдаваться не собирались и продолжили работы. 30 ноября Эйнштейн получил медаль Копли — высшую награду Королевского общества Великобритании, ездил за ней в Лондон, потом в Лейден — дискутировать с Бором и Эренфестом. Вновь убивался над теорией поля, от аффинной геометрии отказался. К Бессо, 25 декабря: «К сожалению, я должен был выбросить мою работу в духе Эддингтона… Новые расчеты, кажется, показывают, что эти уравнения определяют движение электронов. Но, похоже, вряд ли есть место в них для квантов». 12 февраля 1926 года новая награда: медаль Королевского астрономического общества. С энтузиазмом занимался делами Еврейского университета; Эренфесту, 12 апреля: «Верю, что со временем это начинание выльется во что-то поистине великолепное, и, поскольку я теперь еврейский святой, сердце мое ликует».

Всю весну он ездил в Киль, в июне встретился в Берлине с Рабиндранатом Тагором, записей об этой встрече не осталось, но она не последняя. Написал статью о реках: почему их русла, вместо того чтобы выбирать путь по линии максимального уклона, петляют, при этом реки Северного полушария размывают правый берег, а Южного — левый. По легенде, Эйнштейна натолкнули на решение задачи чаинки, сбивающиеся в кучку в середине чашки; если помешать в чашке ложкой, они разбегутся — центробежная сила. Значит, и там, где река делает изгиб, действует центробежная сила, направленная к наружной стороне поворота.

Эту проблему изучал российский физик Карл Бэр, и на сей раз Эйнштейн против обыкновения на него в статье сослался, но не сослался на множество других людей, которые пришли к одному с ним выводу: опять его подвела нелюбовь рыться в публикациях. Продолжал охоту за фотонами, пытался придумывать приборы, которые объяснили бы окончательно, что такое световой квант. Но главное в физике в тот год сделал не он, а другие: Бор, Макс Борн, немец Вернер Гейзенберг (1901–1976) и австриец Эрвин Шрёдингер (1887–1961). Последний весной 1925 года опубликовал в «Анналах физики» ряд статей под названием «Квантование как самостоятельная проблема». Он исходил из того, что всё — вообще всё — является одновременно частицей и волновым полем, и мы повсеместно наблюдаем ровное, непрерывное движение волн материи; хулиганские скачки квантов его возмущали так же, как Эйнштейна, и идеи Бора он называл «ужасными». Пайс: «„Шрёдингер опубликовал пару прекрасных работ о квантовых правилах“, — писал он [Эйнштейн] в мае 1926 года. Это был его последний одобрительный отзыв о квантовой механике. После этого пути разошлись».

Бор, Борн и Гейзенберг признали, что частица может быть волной, но это ничего не меняло. Борн сказал, что Шрёдингер умница, волны материи существуют, но это — волны вероятности. Да, кванты прыгают и сами не знают, когда и почему прыгнут, и мы никогда не узнаем и не должны попусту ломать голову над вопросом, ответа на который не существует. (Такой подход историки науки называют «копенгагенской интерпретацией».) Еще в 1924 году Борн впервые использовал выражение «квантовая механика», а 28 апреля 1926-го Гейзенберг читал об этой новой области физики лекцию на коллоквиуме в Берлине, где присутствовали Эйнштейн, Планк, Нернст и Лауэ. Эйнштейн пригласил Гейзенберга к себе, и они продолжили дискуссию дома. То, что говорил Гейзенберг, было ужасно. Мало того что элементарная частица может одновременно существовать в нескольких состояниях и описать ее состояние можно только с помощью функции вероятности, — оказывается, именно исследователь при «поимке», то бишь при измерении частицы, делает одно из этих виртуальных состояний реальным, а прочие исчезают. Пока же вы не поймали частицу, вы не просто не знаете, какова она (так думал Эйнштейн), нет, все гораздо хуже — без нашего вмешательства она «никакая» или «всякая сразу».

Шрёдингер придумал эксперимент, чтобы показать странность и неполноту квантовой механики. Кота (гипотетического, не бойтесь) запирают на час в ящик, туда же помешают радиоактивный атом, счетчик Гейгера и ампулу с ядовитым газом. Ядро атома распадается за час с вероятностью в 50 процентов. Если ядро распадается, счетчик Гейгера, реагируя на радиацию, открывает ампулу с газом, и бедный кот умирает. Если ядро не распадается, кот остается жив. Получается, что кот целый час с вероятностью в 50 процентов жив и с той же вероятностью мертв. Глупо звучит? Но мы все в похожей ситуации бывали. Куда-то делся, не отвечает на звонки наш ребенок или любимый человек, и в нашем сознании он одновременно попал под машину, похищен маньяком, мертв, ранен, арестован, напился, изменил(а) и прочая и прочая, и все эти виртуальные состояния равноправны для нас до тех пор, пока внешнее вмешательство (звонок, письмо) не сделает одно из них реальным; и если реальность оказывается ужасна, нам даже может показаться, что мы своим вмешательством сами сотворили катастрофу.

Но наш близкий человек все-таки где-то и в каком-то состоянии находился, пока для нас он пребывал во всех состояниях сразу, и тому находятся свидетели. В случае с частицами все не так. Они на самом деле находятся в нескольких возможных состояниях, пока мы к ним не влезем и тем не реализуем одну из вероятностей; а что было бы без вмешательства, знает только статистика.