Любовь Егорова

В те годы, когда Эйнштейн работал над крупномасштабными проблемами структуры Вселенной, физика добилась больших успехов в области сверхмалых объектов – на уровне атомов и электронов. Это происходило и в то время, когда Эйнштейн придумывал свое выражение G = T, и позже, когда он ввел в него поправку-лямбду, и в те десять с небольшим лет, когда он неохотно мирился с введением этого нежелательного параметра. Между тем в науке постепенно складывалась новая парадигма, суля такой же мощный сдвиг в понимании мира, какой викторианцы вызвали в физике столетием раньше – и какой принесли в XX веке эйнштейновские специальная и общая теории относительности...

Эйнштейн не мог сконструировать аппарат, где длительное время шел бы такой процесс: в Берлине времен Первой мировой плохо было с оборудованием. Но за такой процесс усиления света посредством стимуляции излучения в конце концов ухватились его собратья-ученые. В своей краткой и как будто даже легкомысленной статье на сей счет Эйнштейн, по сути, изложил главные принципы динамики лазера – устройства, лежащего в основе современной волоконно-оптической связи, без которой не смог бы работать Интернет. А поскольку он не знал, когда происходят такие перескоки электронов, он небрежно заметил в своей статье, что следует, по-видимому, учитывать вероятность таких беспричинных скачков...

Годом позже, в 1925-м, самый талантливый из борновских преподавателей-ассистентов, привлекательный, светловолосый и весьма нервный 24-летний юноша по имени Вернер фон Гейзенберг сумел решить поставленную Борном задачу. Он относился к числу поклонников немецкого романтизма и обожал путешествовать по баварским Альпам в компании мускулистых молодых людей, мечтательно любуясь закатами. После нескольких месяцев работы юношу посетило вдохновение. И вот все его догадки сложились в единое целое. Это произошло ночью, на североморском острове Гельголанд. На эти чистые, продуваемые ветром берега он сбежал, прячась от сенной лихорадки, преследовавшей его на материке...

Гейзенберг понятия не имел, сколь глубоко и истово Эйнштейн отвергает то, что стало результатом памятной гельголандской ночи. Для Эйнштейна вероятности служили всего лишь признаком пробелов в нашем понимании реальности. Они, эти вероятности, – просто временные заплатки: когда наука достаточно разовьется, на их место придет более ясное понимание. В конце концов, орбита Урана оставалась загадкой до тех пор, пока астрономы XIX века не сумели выяснить, каким образом на нее влияет невидимая им планета Нептун. Инфекционные болезни оставались загадкой, пока микроскопы и другие лабораторные приборы и методики...

В тот период, когда Гейзенберг впервые дерзнул бросить вызов Эйнштейну, эти таблицы как будто демонстрировали признаки того, что старший из ученых прав. В январе 1926 года другой физик, очень любезный австриец Эрвин Шрёдингер предложил уравнение вполне классического и традиционного вида, согласно которому, как многим показалось, уже не требовалось относить движения внутри атома к области непостижимых загадок. Если его уравнение справедливо, то квантовую механику, вероятно, удастся вернуть в царство строгой причинности – ту область физики, где пребывали и Ньютон, и сам Эйнштейн. Тем самым Шрёдингер...

Гейзенберг сумел показать, что любой супермикроскоп обречен на страдание от таких же проблем. Получая четкое представление о местоположении электрона, вы при этом выбьете его из этого положения тем самым светом, при помощи которого пытаетесь его разглядеть, а значит, точно не определите, в каком направлении электрон двигался. (Это происходит из-за того, что отдельные «пакеты» света несут в себе определенный импульс: он очень мал, но его вполне достаточно, чтобы сдвинуть крошечный электрон.) Но если вы действуете очень нежно и не сбиваете электрон с пути, то вы не сумеете с достаточной ясностью увидеть, в каком месте этот путь начался...

Бор выказывал все признаки неловкости. (Для таких случаев он специально носил с собой особую коробку с длинными каминными спичками.) Он жил физикой и готов был горячо отстаивать идеи, в которые верил, в том числе и идеи профессора Нильса Бора. Родители Бора были вполне преуспевающими и заметными в обществе, он вырос среди людей со связями и многому у них научился. Так, ему удалось (несмотря на внешнюю неуклюжесть, он превосходно разбирался в бюрократических хитросплетениях и умел обратить их себе на пользу) добиться того, чтобы фонд Карлсберга оказал поддержку крупному научно-исследовательскому институту, который открылся в Копенгагене под его же, Бора, руководством...

К 1929 году Эйнштейн обрел хороший повод несколько укрепиться в уверенности в собственных силах – невзирая на то, что его взгляды на проблему поддерживало все меньше ученых. На самом-то деле он был человеком скромным и отлично сознавал, что его интеллектуальные способности вовсе не столь велики, как считает публика. К примеру, Гроссман в Цюрихе и Борн в Гёттингене явно были более сильными математиками (как и многие другие ученые). Если он, Эйнштейн, иногда и порождал удачные идеи в области физики, так это благодаря очень хорошему, правильному воспитанию: в нем развили достаточную непредвзятость,...

Для мысленного эксперимента, представленного в Брюсселе, Эйнштейн придумал устройство, которым наверняка гордился бы герр Галлер, некогда руководивший его работой в патентном бюро. Эйнштейн попросил Бора вообразить ящик с облаком мельчайших излучающих частиц внутри (скажем, фотонов – «частиц света»). В одной стенке имеется крошечный затвор, управляемый сверхточными часами. Вся эта штука находится на весах, так что можно определять ее массу. В некий момент, отмеряемый часами, затвор открывается, выпуская один фотон, а потом затвор сразу же закрывается. Коробку взвешивают до и после – и таким способом мы сумеем оценить, насколько она стала легче...

Бор говорил, что человеку нравится быть одновременно и зрителем, и актером в великой драме жизни. При помощи заботливой жены, открытости характера и сравнительной безопасности существования в тогдашней Дании великому физику удавалось быть и наблюдателем, и участником событий (не только в науке, но и в политике), вполне соответствуя высоким гуманистическим идеалам. Из этого страшного противостояния, в которое его поставила судьба, он вышел, не пострадав морально: более того, нравственно он стал даже сильнее, чем прежде (по крайней мере, с точки зрения общества). А вот немецкий физик Вернер фон Гейзенберг во время войны себя опозорил...