Человек вне системы
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Ульме, небольшом городе на юге Германии. Его семья была еврейской, но не религиозной. Отец — Германн Эйнштейн — был предпринимателем, мать — Паула — музыкальной и домашней женщиной. С самого детства Альберт проявлял странности: он говорил медленно, с запинками, и долгое время родители думали, что у него задержка развития.
Но это было не так. Маленький Альберт просто наблюдал за миром иначе. Одним из ключевых событий его раннего детства стало знакомство с компасом. Он был поражён тем, как стрелка всегда указывает в одну сторону, несмотря ни на что. Это пробудило в нём любопытство к невидимым силам природы:
«Я помню, что меня глубоко потрясло ощущение тайны, исходящее от этого устройства».
Эйнштейн учился в католической начальной школе в Мюнхене, а затем поступил в гимназию Лuitpold (ныне — Гимназия имени короля Людвига). Но система образования того времени требовала беспрекословного подчинения, зубрёжки и дисциплины. Для свободолюбивого Альберта это было адом.
Он часто конфликтовал с учителями, считая их методы устаревшими. В 15 лет он бросает школу и уезжает из Мюнхена, не имея аттестата. Позже он писал:
«Меня раздражала необходимость учить наизусть то, что мне не интересно. Школа почти убила моё любопытство».
Семья переехала в Италию, где отец занялся электротехническим бизнесом. Альберт же некоторое время жил один в Мюнхене, а затем присоединился к семье в Милане. Там он продолжил самообразование и вскоре подал документы в Политехникум в Цюрихе (ныне ETH Zurich).
Он не прошёл вступительные экзамены по литературе, истории и языку, но получил высокие баллы по физике и математике. Ему посоветовали закончить школу. Он поступил в частную школу в Аарау и успешно окончил её. В 17 лет он стал гражданином Швейцарии и поступил в Политехникум.
Там он познакомился с будущей женой — Мишель Марич, которая тоже изучала физику. Она помогала ему делать записи и даже участвовала в работе над его первыми научными трудами.
После окончания университета Эйнштейну не удалось получить преподавательскую должность. Он работал временным учителем, давал частные уроки и в конце концов получил работу в Бернском патентном бюро. Эта работа, казалось бы, далёкая от великих открытий, стала для него настоящей находкой.
Человек-молния: теория относительности
В 1905 году, когда Эйнштейну было всего 26 лет, он опубликовал четыре статьи, которые изменили ход науки. Этот год позже стали называть «годом чудес».
Одна из этих статей представляла собой специальную теорию относительности. Но идеи этой теории формировались в голове Эйнштейна много лет. Он задавался вопросом, который сегодня кажется почти детским:
«Что будет, если побежать рядом со световым лучом?»
Если человек движется с такой же скоростью, как и свет, то, по классическим представлениям Ньютона, свет должен казаться неподвижным. Но эксперименты показывали, что скорость света остаётся постоянной независимо от движения наблюдателя.
Из этого противоречия Эйнштейн вывел два основных принципа своей теории:
1. Принцип относительности: законы физики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.
2. Постоянство скорости света: скорость света одинакова для всех наблюдателей, независимо от их движения.
Эти два постулата перевернули понимание пространства и времени. Из них следовали удивительные выводы:
- Время замедляется для объектов, движущихся с высокой скоростью.
- Длина сокращается в направлении движения.
- Масса увеличивается с приближением к скорости света.
- Время и пространство — не абсолютны, они связаны между собой и зависят от точки зрения наблюдателя.
Формула, ставшая символом эпохи — E=mc² — говорит о том, что масса и энергия — это две стороны одной реальности. Маленькое количество массы может превратиться в огромное количество энергии.
Эйнштейн сам объяснял это просто:
«Масса — это лишь форма энергии, и энергия — это лишь форма массы».
Но общественность не сразу приняла эти идеи. Научный мир встретил теорию настороженно. Однако со временем эксперименты подтвердили её истинность. Например, точные часы, установленные на спутниках GPS, должны учитывать эффект замедления времени из-за скорости движения — иначе система давала бы ошибки в десятки километров.
Гравитация — это искривление пространства-времени
Специальная теория относительности объясняла движение объектов без учёта гравитации. Но Эйнштейн знал: нужно создать более общую картину мира.
В 1907 году он пережил «самый счастливый момент в жизни», когда понял, что человек в свободном падении не чувствует собственный вес. Это привело его к мысли, что гравитация и ускорение связаны между собой. Так родился принцип эквивалентности.
Работа над общей теорией относительности заняла у Эйнштейна восемь лет. За это время он освоил сложнейшие разделы математики — риманову геометрию и тензорный анализ. Он сотрудничал с математиком Марсель Гроссманом, который помогал ему с формулами.
В 1915 году теория была завершена. Общая теория относительности утверждает, что:
«Масса и энергия искривляют пространство и время вокруг себя, а другие объекты двигаются по этим искривлённым путям».
Гравитация — не сила, а геометрия Вселенной. Представь лист резины. Поставь на него тяжёлый шар — лист прогнётся. Если теперь покатить маленький шарик рядом, он закрутится вокруг большого. Вот так работает гравитация.
Эйнштейн использовал свою теорию, чтобы объяснить старую загадку: почему орбита Меркурия немного "дрейфует". До него никто не мог объяснить этот эффект. Общая теория относительности дала точное совпадение с наблюдениями.
Но настоящий триумф наступил в 1919 году, когда британский астроном Артур Эддингтон провёл наблюдения во время полного солнечного затмения. Он проверил, искривляет ли свет звёзд гравитационное поле Солнца. Результаты подтвердили теорию Эйнштейна.
Газеты по всему миру вышли с сенсационными заголовками:
«Научная революция! Теория Эйнштейна изменила всё!»
Человек за пределами науки
Успех принёс Эйнштейну мировую известность, но он никогда не стремился к славе. Он ценил простоту и внутреннюю свободу. Носил ту же одежду, не носил носки, любил играть на скрипке и гулять босиком.
Он был глубоко гуманистом. Когда началась Первая мировая война, он одним из немногих подписал антивоенный манифест:
«Я считаю войну святотатством. Я скорее буду разорван на части, чем приму участие в такой мерзости».
Когда в Германии усилились антисемитские настроения, он открыто критиковал расизм:
«Никто не может быть равен другому по рождению, но каждый имеет право быть равным по достоинству и правам».
В 1933 году, когда к власти пришёл Гитлер, Эйнштейн находился в США. Ему не разрешили вернуться в Германию. Он получил приглашение от Института перспективных исследований в Принстоне и остался там до конца жизни.
Хотя он был атеистом, он часто говорил о Боге, имея в виду не личностное божество, а порядок и гармонию Вселенной:
«Бог не играет в кости со Вселенной» — говорил он, выражая недоверие к квантовой механике.
Он также поддержал создание атомной бомбы в письме президенту Рузвельту, опасаясь, что Германия может создать её первой. Но после войны он сожалел об этом:
«Если бы я знал, что нацисты не создадут атомную бомбу, я бы никогда не написал это письмо».
Он последние годы жизни посвятил попыткам создать единую теорию поля — объединить все силы природы в одну формулу. Он не успел завершить эту работу. Но его подход вдохновил целые поколения физиков.
Его наследие живёт
Альберт Эйнштейн умер 18 апреля 1955 года в Принстоне. Последние слова он произнёс на немецком языке, но сидевшая рядом медсестра не знала язык и не смогла их записать.
Его мозг был извлечён без разрешения семьи и хранился много лет в банках. Позже исследования показали, что у него были необычные особенности мозга — особенно развитые области, связанные с математическим мышлением и воображением.
Но, возможно, главное, что он оставил нам — это не только уравнения или теории, а способ мышления.
«Важно не переставать задавать вопросы. Любопытство не зря существует само по себе», — говорил он.
Он учил нас смотреть на мир с новым взглядом. Не принимать вещи на веру. Сомневаться. Мечтать. Искать.