Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн
Теория гениальности
Возможно, он не был самым гениальным ученым прошлого века, но он, вне всякого сомнения, был самым знаменитым. Пусть вся глубина его открытий доступна лишь нескольким десяткам человек – все равно каждый знает, что благодаря Эйнштейну время и пространство навсегда перестали быть прежними. Однажды в письме он написал: «Если бы все жили, как я, не было бы приключенческих романов». Впрочем, даже гениальному ученому позволено ошибаться…
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Ульме, в старом доме с остроконечной крышей на площади Вейнхофплатц. Сегодня этого дома больше нет – в 1944 году он был разрушен при бомбардировке города американскими военно-воздушными силами.
Предки Эйнштейна, еврейские эмигранты, появились в Вюртемберге еще в XVI столетии. Они, как и большинство их соплеменников, были ремесленниками или занимались мелкой торговлей и за три века почти полностью слились по своему образу жизни и мышлению с коренным швабским населением этой местности. И сам Эйнштейн до конца своих дней даже по-английски говорил с заметным южнонемецким акцентом.
Родителями Альберта были Герман Эйнштейн и Паулина Кох, дочь зажиточного торговца зерном Юлиуса Дерцбахера, который еще в молодости сменил фамилию из соображений благозвучности. Герман и Паулина поженились в августе 1876 года, и всю жизнь их связывали любовь и взаимное уважение. Хотя у Германа были неплохие математические способности, он так и не смог получить высшее образование – у его родителей не было на это денег. Пришлось заняться торговлей, хотя к коммерции Герман не имел ни склонности, ни таланта. Впоследствии выяснилось, что сын унаследовал этот недостаток отца: его жена как-то отозвалась о нем: «Он умеет делать все, кроме денег».
Герман Эйнштейн.
На момент женитьбы Герман был совладельцем небольшого производства перьевой набивки для перин и матрасов, но вскоре продал дело и открыл магазин, торгующий механическими товарами. Предприятие почти не приносило дохода, и в 1880 году он перевез семью в Мюнхен, где вместе с братом Якобом основал фирму, торгующую электрическим оборудованием. Позднее в одном из пригородов появилась его мастерская по изготовлению динамо-машин, дуговых ламп, измерительных приборов и других технических новинок, которые в эпоху засилья газовых рожков плохо пробивали себе дорогу. В Мюнхене в 1881 году у Эйнштейнов родился второй ребенок – дочь Майя.
Паулина Кох.
Альберт рос тихим и рассеянным мальчиком, он с детства проявлял склонность к логическому мышлению и необузданное любопытство ко всему новому и неизведанному. Самым ярким детским воспоминанием юного Альберта был компас: «Когда я был маленьким мальчиком, отец показал мне компас, и то сильнейшее впечатление, которое он произвел на меня, несомненно, сыграло роль в моей жизни», – писал он. Благоговейный трепет и удивление, которые вызвала у пятилетнего мальчика стрелка, всегда указывающая на север, не угасали всю жизнь, побуждая его все больше и больше узнавать мир. Подобные же чувства он испытал в двенадцать лет, когда впервые открыл учебник геометрии.
Несмотря на явную тягу к знаниям и унаследованный от отца талант к точным наукам, в школе – Альберт поступил в местную католическую народную школу, которая была ближе всего к дому, – мальчик успевал весьма средне, выделяясь среди учеников лишь на уроках латыни и математики. Та же история повторилась и в Луитпольдовской гимназии. Он терпеть не мог механическую зубрежку, тупое заучивание и жесткую дисциплину, характерные для немецкой системы обучения, к тому же авторитарная манера преподавания, не предполагавшая не то что диалога с учеником, а вообще никаких вопросов учителю, вызывала у Эйнштейна глубокое неприятие. Он всю жизнь считал, что такое обучение наносит вред самому духу учебы и непоправимо калечит творческий дух учеников. Сам Эйнштейн предпочитал самостоятельные занятия – в особенности привлекали его геометрия и популярные книги по естествознанию. Вскоре он далеко опередил своих сверстников в точных науках, а к шестнадцати годам овладел основами высшей математики, включая дифференциальное и интегральное исчисления.
Альберт так и не окончил гимназию. В 1894 году его семья бежала от материальных неудач, преследовавших старшего Эйнштейна, из Пруссии в Италию и поселилась в Падуе, неподалеку от Милана. Здесь Герман опять основал предприятие, занимавшееся производством электротехнических товаров. Его сын остался в Мюнхене, чтобы получить гимназический аттестат зрелости, однако весной 1895 года, спустя несколько месяцев после отъезда родителей, он присоединился к ним в Италии без аттестата. Он уверил недовольного отца, что добьется права на поступление в высшее учебное заведение, занимаясь самостоятельно, и осенью того же года отправился в Швейцарию, чтобы в Цюрихе поступить в Высшее техническое училище (Политехникум) и получить профессию инженера. Блестяще сдав экзамены по специальности, Эйнштейн, однако, завалил испытания по французскому языку и биологии. К счастью, талантливый молодой человек понравился директору Политехникума, и тот посоветовал Эйнштейну поступить в выпускной класс школы, получить аттестат и на следующий год снова попробовать поступить в Политехникум.
Эйнштейн записался в кантональную школу в Аарау, городе в двадцати милях к западу от Цюриха. Он жил в семье профессора Йоста Винтелера – не без его влияния будущий физик решил оставить свою мечту стать инженером и заняться в будущем преподаванием физики. Целый год обучения в Аарау Эйнштейн наслаждался тесным контактом с учителями и либеральным духом, парившим в гимназии. В школьном сочинении он написал: Если мне посчастливится успешно выдержать экзамены, я поступлю в Высшее техническое училище в г. Цюрихе. Четыре года буду изучать там математику и физику. В мечтах вижу себя профессором этой области естественных наук, предпочитая их теоретическую часть. Вот причины, побудившие меня избрать этот план. Прежде всего, способность к абстрактному и математическому мышлению, отсутствие фантазии и практической хватки. Мои желания и склонности ведут меня к такому же решению. Это вполне естественно. Человеку всегда нравится делать то, к чему у него есть талант. К тому же профессия ученого дает человеку известную долю независимости, что очень привлекает меня. В свободное время он изучал электромагнитную теорию Максвелла и гулял по окрестностям в сопровождении Мари Винтелер, дочери профессора, с которой его связывали первые нежные чувства. В сентябре 1896 года Эйнштейн успешно сдал экзамены на аттестат зрелости и в октябре был зачислен на педагогический факультет Политехникума.
Как это часто бывает, из первой любви ничего не вышло – когда Эйнштейн поступил в Политехникум, Мари переехала в городок Ольсберг, где стала работать учительницей. Дружбу с семейством Винтелер Эйнштейн поддерживал многие годы – со временем его сестра Майя выйдет замуж за брата Мари, Пауля.
Альберт Эйнштейн в возрасте четырнадцати лет, 1893 г.
Стиль и методика преподавания в Политехникуме столь разительно отличались от принятых в Германской империи, что Альберт вознамерился навсегда порвать с прошлым и даже уговорил отца подать за него официальное прошение о выходе из германского подданства – сам он не мог этого сделать, поскольку был еще несовершеннолетним. Правда, для получения швейцарского гражданства требовалось уплатить тысячу швейцарских франков, которых у семьи не было: предприятие Эйнштейнов окончательно разорилось, и Герман переехал в Милан, где уже без брата открыл собственное дело – опять же по торговле электрооборудованием. Лишь спустя пять лет, в 1901 году, Альберт Эйнштейн стал гражданином Швейцарии.
Во время обучения в Политехникуме Эйнштейн завязал два знакомства, во многом определивших его жизнь: он подружился с однокурсником Марселем Гроссманом и со студенткой из Сербии Милевой Марич.
Милева была на четыре года старше Эйнштейна: она родилась 19 декабря 1875 года в городе Тител (в то время принадлежавшем Австро-Венгрии, а в настоящее время Сербии) и была старшей из трех детей состоятельного офицера Милоша Марича и его супруги Марии. Вскоре после рождения Милевы Милош оставил военную карьеру и перешел на юридическую стезю, прослужив в суде сначала в Руме, а затем в Загребе. Его старшая дочь с юных лет поражала учителей своими способностями, так что в 1891 году ее отец даже получил для Милевы специальное разрешение поступить в мужскую королевскую классическую среднюю школу в Загребе, которую она окончила в 1894 году с высшими оценками по математике и физике. По состоянию здоровья Милева переехала в Швейцарию, где сдала экзамены на аттестат зрелости, а затем целый семестр изучала медицину в Цюрихском университете. Осенью 1986 года, одновременно с Эйнштейном, Милева поступила на педагогический факультет Политехникума, рассчитывая со временем получить специальность преподавателя физики и математики. Она была единственной женщиной в группе, и всего пятой женщиной, кто изучал в Политехникуме математику и физику. На один семестр Милева отлучилась в Гейдельбергский университет, где посещала лекции по физике и математике в качестве вольнослушателя, а затем вернулась в Цюрих. Почти сразу они с Эйнштейном стали близкими друзьями, и с течением времени их дружба переросла в роман. В одном из писем Эйнштейн написал о ней так: «Создание, равное мне, такое же сильное и независимое, как я».
Учеба в Политехникуме давалась Эйнштейну, не в пример гимназической науке, легко, однако блестящих результатов он не показывал. Позже Эйнштейн вспоминал: «Я был третируем моими профессорами, которые не любили меня из-за моей независимости и закрыли мне путь в науку».
Альберт Эйнштейн окончил Политехникум в 1900 году. Хотя многие преподаватели ценили его несомненные способности, ему было отказано в просьбе остаться работать в училище.
Альберт Эйнштейн и Милева Мария.
Из-за пропущенного ради Гейдельберга года Милева закончила обучение позже Эйнштейна, а ее начинающейся карьере помешала беременность – в январе 1902 года в родной Сербии Милева родила внебрачного ребенка от Эйнштейна, дочь, которую они назвали Лизерль.
Держать незаконнорожденную дочь при себе родители не могли – внебрачный ребенок в то время безусловно означал прекращение научной карьеры. О дальнейшей судьбе Лизерль ничего неизвестно – считается, что скорее всего она умерла около 1903 года от скарлатины.
По окончании училища Эйнштейн долго не мог найти постоянную работу – его не брали даже школьным учителем. Недолгое время он преподавал физику в Шаффгаузене, иногда давал частные уроки, но все это не приносило ни денег, ни удовлетворения. Он практически голодал – известно, что в это время Эйнштейн не ел по нескольку дней, что в итоге привело к развитию
у него болезни печени, мучившей Эйнштейна всю оставшуюся жизнь. Однако жизненные трудности не мешали ему заниматься тем, что он любил больше всего, и что могло отвлечь его от любых проблем, – наукой. В 1901 году берлинский журнал Annalen der Physik опубликовал его первую статью «Следствия теории капиллярности», посвященную анализу сил притяжения между атомами жидкостей на основании теории капиллярности.
Помог Эйнштейну его приятель по училищу Марсель Гроссман – он в 1902 году порекомендовал Эйнштейна в Федеральное бюро патентования изобретений, находившееся в Берне. В июле Эйнштейн получил в бюро должность эксперта III класса с окладом в три с половиной тысячи швейцарских франков в год – для сравнения, студентом Эйнштейн жил всего на сто франков в месяц. В Бюро он занимался экспертной оценкой заявок на изобретения: эта работа не требовала много сил, и у него оставалось достаточно времени на занятия и размышления над интересовавшими его научными проблемами. Всего в патентном бюро Эйнштейн проработал семь лет – это время он считал самым счастливым и продуктивным в своей жизни.
Почувствовав, наконец, как говорится, уверенность в завтрашнем дне, Эйнштейн сделал предложение Милеве. Они поженились 6 января 1903 года. Этот брак просуществовал без малого семнадцать лет и принес супругам двух сыновей – Ганса-Альберта, родившегося в мае 1904 года, и Эдуарда, появившегося на свет в июле 1910-го.
Семья не могла отвлечь Эйнштейна от науки. В это время он постепенно превратился в одного из крупнейших физиков-теоретиков своего времени. Первые опубликованные им труды были посвящены силам взаимодействия между молекулами. Один из них – «Новое определение размеров молекул» – в 1905 году принес Эйнштейну степень доктора физических наук. Этот год был ознаменован многими событиями: в России прокатилась волна восстаний, в Англии был основан футбольный клуб «Челси», в Цусимском сражении Япония разгромила российский флот, Норвегия отделилась от Швеции и обрела долгожданную независимость, во французском городе Амьене скончался Жюль Берн… Но в историю физики этот год вошел как «год чудес» – Annus Mirabilis — благодаря Альберту Эйнштейну и его работам. В этом году журнал Annalen der Physik, ведущий журнал Германии в этой области, опубликовал три его работы, которые положили начало настоящей научной революции.
Альберт Эйнштейн во время работы в патентном бюро. 1905 г.
Хронологически первыми были исследования по молекулярной физике, результаты которых Эйнштейн изложил в статье «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты»: Эйнштейн связал движение частиц, наблюдаемое в микроскоп, со столкновениями этих частиц с невидимыми молекулами и предсказал возможность вычислить общие массу и число молекул, находящихся в данном объеме.
Другая его работа «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света», признанная одной из заложивших основы квантовой теории, объясняла фотоэлектрический эффект как испускание электронов металлической поверхностью под действием электромагнитного излучения в ультрафиолетовом или каком-либо другом диапазоне частот. Развивая идеи Макса Планка, Эйнштейн предположил, что число выбитых с поверхности электронов равно числу фотонов, связанных с яркостью света, а скорость и энергия этих электронов прямо пропорциональны частоте излучения. Исходя из своего представления о фотоэффекте, ученый выдвинул довольно смелое по тем временам предположение о двойственной природе света, который может вести себя и как волна, и как поток частиц. Правильность этой гипотезы впоследствии была подтверждена экспериментально, причем не только для видимых диапазонов светового излучения, но и для рентгеновских и гамма-лучей. Закон фотоэлектрического эффекта, открытый Альбертом Эйнштейном, стал основой фотохимии и позволил объяснить явления флюоресценции и фотоионизации, а также загадочные вариации удельной теплоемкости твердых тел при различных температурах.
В основу третьей работы, вышедшей под скромным названием «К электродинамике движущихся тел», были положены два универсальных допущения. Первое гласило, что все законы физики одинаково применимы для двух наблюдателей, независимо от того, как они движутся относительно друг друга, второе – что свет всегда распространяется в свободном пространстве с одинаковой скоростью, независимо от движения его источника. Из принятых допущений последовали выводы о том, что ни один материальный объект не может двигаться быстрее света; с точки зрения неподвижного наблюдателя размеры движущегося объекта сокращаются в направлении движения, а масса объекта возрастает; и чтобы скорость света была одинаковой для движущегося и неподвижного наблюдателей, движущиеся часы должны идти медленнее. В результате время становится такой же относительной переменной, как и пространственные координаты.
Изложенная в статье теория получила название специальной – то есть частной, в отличие от общей, – теории относительности. В другой статье, вышедшей в конце года, Эйнштейн, исходя из этой теории, вывел знаменитую формулу Е = тс2, определяющую взаимосвязь массы и энергии.
Многие ученые сразу приняли специальную теорию относительности: Макс Планк даже включил ее в свой курс лекций, который читал в Берлинском университете. Ученые начали переписываться, и вскоре Макс Планк и Альберт Эйнштейн совместно выстроили релятивистскую (то есть строящуюся на базе теории относительности) динамику и термодинамику, а бывший учитель Эйнштейна по Политехникуму, выдающийся математик Герман Минковский, создал математическую основу теории относительности. К тому же он высказал мысль, что пространство и время должны рассматриваться как единое целое, создав по сути картину четырехмерного мира, где в роли четвертого измерения выступает время.
Но не все физики были согласны с теорией относительности: многие сочли ее чересчур революционной, опровергающей незыблемые в течение двухсот лет постулаты ньютоновской механики – прежнюю основу физической науки. Возможные следствия специальной теории относительности – например, временные парадоксы, – казались им прямым доказательством того, что теория представляет собой в лучшем случае изящный математический этюд. Однако накапливающиеся со временем доказательства, как математические, так и полученные в результате опытов, подтвердили правоту Эйнштейна.
Он не обращал особого внимания на критику, продолжая исследования в заинтересовавшей его области. В 1907 году он опубликовал работу, где распространил идеи квантовой теории на физические процессы: изложенная в статье теория получила название квантовой теории теплоемкости. Эта статья тоже наделала немало шума. В результате всего за несколько лет Эйнштейн превратился из учителя-неудачника в знаменитого физика, обладающего немалым авторитетом в научном мире. Он переписывался и встречался с самыми прославленными учеными своего времени. В октябре 1908 года Эйнштейна пригласили прочесть факультатив в Бернском университете (правда, это приглашение было скорее почетным, чем полезным, ибо никакой оплаты ученому не полагалось), а в 1909 году он побывал на съезде в Зальцбурге, где присутствовали лучшие немецкие физики. В их числе был Макс Планк: за три года переписки в ходе работы над релятивистской динамикой они с Эйнштейном стали настоящими друзьями. После съезда, в декабре 1909 года, Эйнштейн получил место экстраординарного профессора теоретической физики в Цюрихском университете, где геометрию преподавал его старый друг Марсель Гроссман. Правда, оплата была небольшой, так что, когда в начале 1911 года ученого пригласили возглавить кафедру физики Немецкого университета в Праге, он без колебаний переехал в Чехию.
Работая в Праге, Эйнштейн продолжал публиковать работы по термодинамике, квантовой теории и теории относительности. В статье 1911 года «О влиянии силы тяжести на распространение света» он заложил основы релятивистской теории тяготения, выдвинув гипотезу, что лучи света, исходящие от звезд, при прохождении мимо Солнца должны изгибаться у его поверхности под влиянием гравитационных сил. Проверить это можно было в ходе астрономических наблюдений во время солнечного затмения, которого пришлось ждать восемь лет.
Нильс Бор и Альберт Энштейн.
Летом 1912 года Эйнштейн вернулся в Цюрих, где в ставшем ему родным Политехникуме была создана кафедра математической физики. Помимо преподавательской деятельности Эйнштейн был занят – вместе с верным другом Марселем Гроссманом – созданием математического аппарата, необходимого для дальнейшего развития теории относительности. Результатом их работы стал «Проект обобщенной теории относительности и теории тяготения», увидевший свет в 1913 году. Вместе с выпущенной в Праге эта статья стала основой для создания общей теории относительности и учения о гравитации, которые были закончены через два года.
В Цюрихе Эйнштейн пробыл недолго, всего три семестра, а затем его пригласили в Германию на должность профессора Берлинского университета, и одновременно предложили возглавить Физический институт кайзера Вильгельма (теперь институт Макса Планка). Эти приглашения Эйнштейн принял с большой неохотой: ему не хотелось ехать в Берлин, равно как и не хотелось покидать Швейцарию. Но он поехал – эта работа давала не только неограниченные возможности для научной работы, но и в материальном плане позволяла при желании не отвлекаться на преподавание. Весной 1914 года Макс Планк воспользовался торжественным заседанием Прусской академии наук, проведенным в честь Лейбница, чтобы поприветствовать Эйнштейна в качестве нового академика.
Эйнштейн с семьей обосновался в Берлине в апреле 1914 года. Летом Милева с детьми отправилась в Швейцарию навестить родных и из-за начавшейся Первой мировой войны не смогла вернуться. Эйнштейн несколько раз навещал семью, но уже в 1916 году он признавался, что твердо решил расстаться с ней. По его словам, она не позволяла ему полностью сосредоточиться на физике.
До сих пор в научной среде не утихают дебаты, оказывала ли Милева влияние на научные работы Эйнштейна, и насколько сильным оно было. Хотя некоторые считают, что все ранние открытия Эйнштейна были сделаны супругами совместно (а то и украдены им у Милевы), большинство все же считает, что влияние Марич было минимальным. Ни в училище, ни после него она не выказывала признаков выдающегося таланта, бесспорно имевшегося у Эйнштейна, к тому же нет ни одной работы, несомненно написанной Милевой Марич, – ни до, ни после семейной жизни с Эйнштейном.
Расставшись с Милевой, Эйнштейн стал проводить свободное время с Эльзой Лёвенталь, с которой он был знаком с детства, – Эльза была дочерью сестры его матери, Фанни Кох, и двоюродного брата его отца Рудольфа Эйнштейна. Детьми они нередко играли вместе, но с тех пор, как семья Альберта переехала в Италию, они долгие годы не виделись. За это время Эльза успела выйти замуж за торговца тканями Макса Лёвенталя, родить двух дочерей – Илзе и Марго – и развестись. В 1914 году Макс Лёвенталь скончался, и Эльза сочла себя полностью свободной и вправе строить свою личную жизнь заново, пусть даже ее избранник был формально женат.
В 1915 году Альберт Эйнштейн опубликовал свою главную работу – общую теорию относительности (ОТО), включившую в себя движение как с постоянной, так и с переменной скоростью. Как следствие, ньютоновская механика стала частным случаем, применимым лишь при движении с малыми скоростями, и общая теория относительности, содержащая пространственно-временное описание влияния массивных тел на характеристики окружающего пространства, заменила теорию гравитационного притяжения тел Ньютона.
Общая теория относительности основывалась на очень небольшом количестве фактов, в основном она была результатом умозрительных заключений и математических вычислений. Эйнштейн указал на два возможных эффекта, которые способны подтвердить справедливость его теории: искривление световых лучей в поле тяготения Солнца и так называемое релятивистское «красное смещение» – смещение линий спектра к красному концу спектра относительно локальных масштабов при распространении света из гравитационной ямы наружу (то есть из области с меньшим гравитационным потенциалом в область с большим потенциалом). Так же теория относительности объяснила давно мучившее исследователей смещение перигелия Меркурия, который, как установили астрономы, смещается от Солнца быстрее, чем допускала ньютоновская теория тяготения.
Удивительное дело – в разгар мировой войны, в Берлине, столице главного воюющего государства, Эйнштейн создает научные труды, буквально революционизировавшие науку. Милитаристские настроения были глубоко противны Эйнштейну, пусть его пацифизм вызывал резкую критику даже среди коллег-ученых. В свою очередь сам Эйнштейн не скупился на нелестные высказывания в адрес своих оппонентов. Во время Первой мировой войны он воспринимал разразившийся повсюду военный психоз как возврат к неандертальской эпохе, и в марте 1915 года писал Ромену Роллану: «Даже ученые разных стран ведут себя так, словно у них восемь месяцев назад удалили головной мозг». А в июле 1917 года он сообщал друзьям в Лейден: «Я стал много терпимее, ничуть не изменив своих воззрений в главном… Перед нами эпидемический бред, который, принеся бесконечные страдания, вновь исчезнет и через несколько поколений будет вызывать всеобщее удивление, как нечто чудовищное и непостижимое».
Мало кому известно, что во время Первой мировой войны Эйнштейн имел отношение к конструированию самолетов. Германские военно-воздушные силы имели тогда на вооружении допотопные по сравнению с самолетами Антанты аэропланы и, стремясь преодолеть это отставание, Общество воздушного транспорта в Берлин-Иоганнистале обратилось к различным ученым с призывом принять участие в работе по техническому усовершенствованию воздушного флота. Одним из немногих, кто дал согласие, был Эйнштейн: ему было интересно попробовать себя в новом качестве, а возможности такой до этого момента не представлялось. Правда, сам он конструированием не занимался, предложив лишь одну идею – конструкцию крыла в виде «кошачьей спины»: Эйнштейн предположил, что крыло этого типа обеспечит наибольшую подъемную силу при нулевом угле атаки и при минимальной тяге движения. Однако его детище поднялось в воздух всего дважды, и оба испытательных полета дали далеко не блестящие результаты. В августе 1954 года летчик-испытатель Эрхардт, вспоминая об этом эпизоде, писал Эйнштейну:
Взлетев, я повис в воздухе, как беременная утка, и вздохнул с облегчением лишь после того, как, тяжело спланировав прямо над летным полем, снова почувствовал под колесами твердую почву у самой ограды Адлерсхофа (название аэродрома. – Прим. автора). Второй пилот преуспел не больше, чем я. До тех пор, пока крыло типа «кошачья спина» не было модифицировано так, чтобы придать ему угол атаки, мы не могли отважиться на то, чтобы сделать в полете вираж. Но даже после этого беременная утка просто превратилась в хромую.
Оставив неудавшуюся практическую работу, Эйнштейн продолжал теоретические исследования. За общей теорией относительности последовала работа об индуцированном излучении: он предположил, что при определенных условиях электроны в результате возбуждения могут перейти на определенный энергетический уровень, а затем лавинообразно возвратиться на более низкий уровень с выделением энергии. Этот процесс впоследствии лег в основу разработки современных лазеров.
В 1917 году вышла в свет статья «Космологические соображения к общей теории относительности» – первая в ряду трудов Эйнштейна по созданию общей теории поля. Словно в наказание за ниспровержение казавшихся непоколебимыми авторитетов в том же году на Эйнштейна напали болезни: он страдал разом от проблем с печенью, перешедших в желтуху, и язвы желудка. Несколько месяцев он не мог встать с постели – за ним ухаживала Эльза, в доме которой Эйнштейн отныне и поселился. В феврале 1919 года он наконец официально развелся с Милевой Марич – говорят, при разводе он пообещал ей, в знак благодарности, что, если когда-нибудь получит Нобелевскую премию, отдаст деньги ей и сыновьям. Второго июня 1919 года Альберт Эйнштейн зарегистрировал брак с Эльзой Лёвенталь. Она снова стала Эльзой Эйнштейн; две ее дочери тоже поменяли фамилии на Эйнштейн – Альберт удочерил их и воспитывал как родных. Все отмечали, что девочки очень любили отчима, и он отвечал им полной взаимностью. Что касается Эльзы, то, по выражению современников, «Эльза была женщиной недалекой, любила только наряды, драгоценности, сладости и Альберта Эйнштейна».
Альберт и Эльза Эйнштейн.
Она была идеальной женой гения: вела хозяйство, обеспечивала его быт, служила секретарем и сиделкой, охраняла его от назойливых посетителей и вела его переписку. В том же году к ним переехала Паулина Эйнштейн, которая была тяжело больна, и заботы о свекрови тоже легли на плечи Эльзы. Паулина скончалась в феврале следующего года, и Альберт тяжело переживал ее смерть.
Еще в 1918 году, после того как общая теория относительности была завершена, цюрихский Политехникум стал прощупывать почву – не согласится ли Эйнштейн оставить Берлин и вернуться в Цюрих на должность профессора. Он писал сестре по этому поводу (многоточие стоит и в подлиннике письма):
Не могу заставить себя бросить все в Берлине, где люди были так добры и так помогли мне. Как счастлив был бы я 18 лет тому назад, если бы мог тогда стать скромным ассистентом в Федеральном институте! Но мне это не удалось. Мир – сумасшедший дом. Известность означает все. В конце концов и другие люди могут читать хорошие лекции – но…
Однако его подлинная слава была еще впереди. Когда 29 мая 1919 года во время полного солнечного затмения английская экспедиция под руководством астрофизика Артура Эддингтона сумела обнаружить предсказанное теорией относительности искривление световых лучей в поле тяготения Солнца, тем самым доказав правильность специальной теории относительности, Эйнштейн в один миг стал всемирно знаменит. Статьи о нем напечатали газеты всей Европы, нередко, впрочем, до неузнаваемости искажая суть его теории. Сам ученый был не рад обрушившейся на него славе, считая, что она только мешает ему работать. В рождественской открытке, которую он отправил своему другу Генриху Зангеру в Цюрих, Эйнштейн написал: «Слава делает меня все глупее и глупее, что, впрочем, вполне обычно. Существует громадный разрыв между тем, что человек собою представляет, и тем, что другие думают о нем или, по крайней мере, говорят вслух».
Никто не мог предположить, каких масштабов достигнет слава Эйнштейна – между тем масштаб этот был огромен даже для тех несдержанных на эмоции времен, когда любопытство публики было неукрощенным и беззастенчивым. Эйнштейну не давали спокойно работать: ежедневно ученого осаждали журналисты с глупыми вопросами и жаждущие познакомиться экзальтированные барышни, которые беззастенчиво оттирали в сторону его пышущую праведным гневом супругу. Нередко любопытные богачи приглашали ученого прокатиться в автомобиле, и если он соглашался, забрасывали вопросами о том, как ему в голову пришла столь гениальная идея и что конкретно она может дать людям. Под его окнами стояли толпы любопытных, желающих хотя бы таким способом приобщиться к чему-нибудь великому – неважно, к чему именно. Особо настырные прорывались к нему в кабинет, желая услышать из его уст изложение теории относительности или поспорить с ним, или просто поздороваться. Говорят, когда одна из особенно настойчивых поклонниц попросила ученого объяснить ей разницу между временем и вечностью, тот в сердцах ответил: «Даже если бы у меня было время на подобные объяснения, то прошла бы вечность, прежде, чем вы поняли бы эту разницу!»
Любое его слово разносилось и перевиралось газетчиками. Своему другу он писал по этому поводу: «Что касается меня, то любой мой писк превращается в соло на трубе». В другом письме он развил эту мысль: «Раньше мне никогда не приходило в голову, что любое случайно оброненное мною замечание будет подхвачено и увековечено. Если бы знал, еще глубже спрятался бы в своей раковине».
Однажды кто-то из журналистов спросил Эйнштейна, есть ли у него блокнот, в который он записывает гениальные мысли, приходящие ему в голову. Ученый ответил, что по-настоящему гениальные мысли рождаются настолько редко, что их не грех и запомнить. Когда у него спрашивали, где находится его лаборатория, он, улыбаясь, показывал авторучку. На другой вопрос, который ему часто задавали – как это ему удалось создать теорию относительности – он полушутя отвечал: «Почему именно я создал теорию относительности? Когда я задаю себе такой вопрос, мне кажется, что причина в следующем. Нормальный взрослый человек вообще не задумывается над проблемой пространства и времени. По его мнению, он уже думал об этой проблеме в детстве. Я же развивался интеллектуально так медленно, что пространство и время занимали мои мысли, когда я стал уже взрослым. Естественно, я мог глубже проникать в проблему, чем ребенок с нормальными наклонностями».
Подобно Эрвину Шредингеру – другому выдающемуся ученому нашего времени – Эйнштейн считал, что «первое требование для естествоиспытателя состоит в любопытстве». Он интересовался многими вещами – от построения модели Вселенной до изучения причин изменений речных русел. Эйнштейн сделал и несколько практических изобретений, например, оригинальный слуховой аппарат, гирокомпас и бесшумный холодильник. Позже он сосредоточил все усилия, за редкими исключениями, на работе по проблемам квантовой физики и созданию единой теории поля.
Начиная с 1910 года Альберта Эйнштейна почти ежегодно выдвигали на Нобелевскую премию (кроме двух лет, 1911-го и 1915-го). Но его открытия были слишком революционны, чтобы консервативно настроенный Нобелевский комитет осмелился наградить их. Наконец в ноябре 1922 года шведские академики телеграммой уведомили Эйнштейна о том, что ему присуждена премия за 1921 год: Эйнштейн был награжден за теорию фотоэлектрического эффекта, которая представлялась членам Нобелевского комитета более бесспорным вкладом в науку, впрочем, формулировка включала в себя также нейтральное «и за другие работы в области теоретической физики». Как и обещал ранее, денежное вознаграждение, прилагавшееся к медали Нобеля, Эйнштейн отдал Милеве. На эти деньги она купила три дома, в одном из которых она с сыновьями жила. Позже дома пришлось продать: у младшего сына, Эдуарда, талантливого музыканта, в двадцать лет диагностировали шизофрению, и на его лечение и содержание в клиниках требовались большие суммы, которые Эйнштейн не мог выплачивать самостоятельно. Милева скончалась в Цюрихе в августе 1948 года. Эдуард прожил еще семнадцать лет – все это время он провел в психиатрической больнице.
К началу 1920-х годов Эйнштейн уже был награжден немецким орденом «За заслуги» и званием почетного гражданина города Нью-Йорка. Позже его удостоили медали Копли, которая с середины XVIII века вручается английским Королевским обществом по развитию знаний о природе за выдающиеся достижения в науках, золотой медали Королевского астрономического общества Великобритании, медали имени Макса Планка Германского физического общества и еще несколькими подобными наградами.
Однако в родной Германии ему жилось все тяжелее. Его национальность вкупе с независимым характером, антимилитаристскими взглядами и теориями, ниспровергающими все то, чем кормились многие поколения физиков, нажили ему немало врагов: в то время, после поражения Германии в мировой войне, было крайне опасно быть евреем, независимым, или просто для кого-то неудобным. Еще в феврале 1920 года реакционно настроенные студенты Берлинского университета непристойными выкриками и безобразным поведением вынудили Эйнштейна прервать лекцию и покинуть аудиторию. А вскоре началась планомерная кампания против создателя теории относительности, которой руководила группа ученых-антисемитов, называвшаяся «Рабочее объединение немецких естествоиспытателей для сохранения чистой науки»: они считали, что ни один еврей не может и не должен диктовать немецкой науке свое мнение. В августе они организовали в зале Берлинской филармонии демонстрацию против теории относительности, а в одной из газет даже появился призыв к убийству ученого. Вскоре в газетах появились сообщения, что Эйнштейн, оскорбленный травлей, собирается покинуть Германию. Голландский Лейденский университет немедленно предложил Эйнштейну кафедру, но тот отказался, решив, что подобное бегство было бы предательством по отношению к коллегам-немцам, которые его самоотверженно защищали. Однако он согласился принять звание экстраординарного почетного профессора Лейденского университета и десять лет регулярно приезжал туда читать лекции.
Первую половину 1920-х годов Альберт Эйнштейн провел в разъездах: его приглашали читать лекции крупнейшие университеты и научные общества, многие организации привлекали его как обладающего огромным авторитетом ученого к различного рода политическим акциям, где Эйнштейн выступал за интернационализм, социальную справедливость и мирное сотрудничество. Нередко он выступал на благотворительных концертах, играя на скрипке: любовь к музыке передалась ему от матери, которая начала учить сына игре на скрипке, едва тому исполнилось шесть лет.
Вначале мальчик воспринимал эти уроки как скучную обязанность, но вскоре музыка увлекла его. С течением времени она стала его страстью и почти превратилась во второе призвание. Отправляясь в любые поездки, Эйнштейн брал с собой свою скрипку, и даже на заседаниях Прусской академии наук обычно появлялся со скрипичным футляром. А после заседания шел к одному из своих друзей-коллег – Планку, который был великолепным пианистом, или Борну, чтобы совместно музицировать. Он играл Генделя и Брамса, Шумана и Шуберта, а его любимыми композиторами были Гайдн, Бах и Моцарт. В их произведениях его покоряла та прозрачность и гармония, которую он искал, строя свои теории Вселенной. С его выступлениями связано немало забавных случаев: например, однажды Эйнштейн вместе со знаменитым виолончелистом Григорием Пятигорским принимал участие в благотворительном концерте. В публике сидел невежда-журналист, который не знал, кто выступает, и спросил об этом своих соседей. Те объяснили, что на сцене сам Эйнштейн – и на следующий день в газете появился отчет о выступлении Пятигорского вместе с Эйнштейном, «великим музыкантом, несравненным скрипачом-виртуозом, который своей блистательной игрой затмил самого Пятигорского». Рецензия всех очень рассмешила, и особенно самого Эйнштейна. Он вырезал заметку и постоянно носил ее с собой, показывал знакомым и говорил: «Вы думаете, я ученый? Нет, я знаменитый скрипач, вот кто я на самом деле!»
С игрой на скрипке связан и другой – не менее анекдотичный – случай. Однажды физик оказался в гостях в одной компании с известным композитором Гансом Эйслером. Хозяйка, не желая упускать такой случай, попросила их сыграть что-нибудь, на что оба из вежливости согласились. Эйслер сел за рояль, Эйнштейн взял в руки скрипку. Композитор трижды начинал играть вступление, но Эйнштейн постоянно сбивался, и все приходилось начинать заново. В конце концов Эйслер вскочил со стула и заявил, что не понимает, почему весь мир считает великим человека, который не в состоянии сосчитать до трех. На этом выступление и закончилось.
За несколько лет Эйнштейн объездил всю Европу, побывал в США, Индии и Китае, выступал в Японии и Иерусалиме, где предполагалось открыть Еврейский университет. Идеи сионизма – возвращения евреев на историческую родину, в Израиль, в то время были Эйнштейну уже достаточно близки. «Пока я жил в Швейцарии, – писал он, – я никогда не сознавал своего еврейства, и в этой стране не было ничего, что влияло бы на мои еврейские чувства и оживляло бы их. Но все изменилось, как только я переехал в Берлин. Там я увидел бедствия многих молодых евреев. Я видел, как их антисемитское окружение делало невозможным для них добиться систематического образования… Тогда я понял, что лишь совместное дело, которое будет дорого всем евреям в мире, может привести к возрождению народа». После 1925 года он осел в Берлине, выбираясь лишь в Лейден, где читал лекции, а летом – в Швейцарию или на морское побережье.
В марте 1929 года Эйнштейну исполнилось пятьдесят лет. Это событие широко отмечалось по всему миру: его поздравили королева Бельгии и Рабиндранат Тагор, Чарльз Чаплин и Зигмунд Фрейд. Подарки и поздравления прибывали отовсюду, и репортеры разнообразнейших газет добивались интервью. Эйнштейн, испугавшийся подобной шумихи, скрылся из Берлина. Магистрат Берлина подарил ему участок на берегу Темплин-ского озера в деревне Капут, где стараниями Эльзы был возведен летний дом, доставлявший Эйнштейну и его семье немало радости.
Начиная с 1930 года Эйнштейн обычно проводил зимние месяцы в Соединенных Штатах, в Калифорнии, где читал лекции по результатам своих исследований в Пасаденском технологическом институте. Хотя известно, что некоторые враждебно настроенные организации пытались воспрепятствовать въезду ученого в Америку: например, в 1932 году американская «Женская патриотическая корпорация» потребовала не пускать Эйнштейна в США, так как он известный смутьян и коммунист. Визу Эйнштейн все же получил, а о происшествии отозвался так: «Никогда еще я не получал от прекрасного пола такого энергичного отказа, а если и получал, то не от стольких сразу».
В начале 1933 года, когда в Германии пришел к власти Гитлер, физик находился в США. Он так больше никогда и не вернулся в родную Германию: на родине его обвинили в государственной измене, все его имущество, включая личные вещи, было конфисковано. Даже его открытия были либо отвергнуты, либо приписаны «истинным арийцам». Один из его гонителей, физик Филипп Ленард, провозглашал: «Наиболее важный пример опасного влияния еврейских кругов на изучение природы представляет Эйнштейн со своими теориями и математической болтовней, составленной из старых сведений и произвольных добавок… Мы должны понять, что недостойно немца быть духовным последователем еврея». В марте 1933 года Эйнштейн во второй раз – на этот раз окончательно – отказался от германского гражданства и заявил о своем выходе из состава Прусской академии наук.
Несколько месяцев Эйнштейн провел в бельгийском городке Ле Коксюрмер – король и королева Бельгии были давними друзьями Эйнштейна: их связывала любовь к музыке и общность взглядов. Когда по Европе пошли слухи о том, что нацисты назначили денежное вознаграждение за голову Эйнштейна, король Альберт приказал двум телохранителям оберегать его круглые сутки. Ученый некоторое время пробыл в Англии, а затем вернулся в США, чтобы работать в недавно созданном Принстонском институте перспективных исследований, штат Нью-Джерси. В Принстоне Эйнштейн проработал до конца жизни.
В 1936 году в Цюрихе умер верный друг Марсель Гроссман, через три месяца от болезни сердца скончалась Эльза. После ее смерти Эйнштейн больше не женился. Рядом с ним остались его падчерица Марго, сестра Майя и кот Тигр, а с 1938 года вместе с ними жил его старший сын Ганс-Альберт: он окончил тот же Политехникум, что и его отец, работал в Германии и затем переехал в США. С 1947 года он работал в Калифорнийском университете в Беркли, став видным специалистом в области гидротехники и гидравлики.
Макс Планк вручает Альберту Эйнштейну Медаль Немецкого физического общества, июнь 1929 г.
В 1940 году Альберт Эйнштейн, прожив в США семь лет как иностранный приглашенный работник, получил американское гражданство. В Принстоне Эйнштейн давно стал местной достопримечательностью, для всей страны он был национальной гордостью – тем более пенной, что родился во враждебной Штатам Германии. Ежедневно он получал сотни писем с вопросами, рассказами или просто выражениями признательности и на все, даже на детские, приходившие в большом количестве, старался ответить. Во многом благодаря стараниям журналистов, без устали рассказывающих о гениальном ученом, выбравшем Америку своей новой родиной, Эйнштейн превратился в настоящий символ, икону, чье значение для мировой культуры до сих пор не ослабело.
Эйнштейн был признан не только самым ярким гением в истории человечества, одним из самых уважаемых людей страны и образцом интеллектуальных вершин, которых может достичь человек, но и олицетворением образа «рассеянного профессора», позже растиражированного в кинофильмах, комиксах и литературных произведениях. Его внешний вид и привычки – простой свитер, растрепанные волосы, забывчивость, рассеянность и непрактичность, стали основой для образов десятков «безумных ученых» и «забывчивых профессоров». Журнал Time даже как-то назвал Эйнштейна «сбывшейся мечтой мультипликатора». Широкую известность приобрела фотография Альберта Эйнштейна, сделанная Артуром Сассом в 1951 году на семьдесят втором дне рождения физика: фотограф попросил Эйнштейна улыбнуться, а тот показал язык. Это изображение стало иконой современной популярной культуры, представляя портрет одновременно и гения, и жизнерадостного живого человека.
Альберт Эйнштейн получает сертификат об американском гражданстве, 1940 г.
Знавшие Эйнштейна вспоминают, что он был добрым, скромным, приветливым, нетребовательным и несколько эксцентричным человеком, с отличным чувством юмора и всегда готовым помочь. Все отмечали его покоряющее обаяние, позволявшее ему легко заводить друзей в любых кругах: он дружил с учеными и киноактерами, королевскими особами и простыми людьми, жившими с ним по соседству. Он увлекался филателией, музыкой, садоводством, любил плавать на яхте и даже написал статью о теории управления яхтами. В конце жизни Эйнштейн кратко сформулировал свою систему ценностей: «Идеалами, освещавшими мой путь и сообщавшими мне смелость и мужество, были добро, красота и истина».
Данный текст является ознакомительным фрагментом.