В 1905 году научный журнал «Анналы психики» получил серию статей, написанных человеком, далеким от университетских лабораторий. Это был молодой человек двадцати шести лет, который явил врожденную способность развивать теории светоэлектрики, поведения взвешенных частиц, равенства массы и энергии и теорию относительности.

Альберт Эйнштейн был автором статей, выход которых разделил историю науки на до и после. Он изменил понимание физики и энергии.

 

От гадкого утенка – к лебедю

Альберт Эйнштейн родился в еврейской семье в немецком городе Ульме 14 марта 1879 года. Он вырос в Мюнхене, куда семья переехала в 1880 году из-за бизнеса его отца Германа Эйнштейна и его брата Якоба, занимавшихся проводкой воды и газа. Через год, в 1881 году, родилась сестра Альберта – Майя.

Если считать, что гениальность проявляется с самого нежного возраста, то никто не мог ожидать, что Альберт станет тем, кем он стал. Говорят, что он не разговаривал до трех лет и в детстве был очень одиноким. Действительно, рассказывают, что он был маленьким одиночкой: играм с детьми предпочитал прогулки и мечты с открытыми глазами. Его любимым занятием было строительство карточных замков – игра одиночки, которая предполагает наличие терпения и не требует участия других людей.

Образование он получал в разных заведениях и разных местах. Начальную школу, курсы в католической школе и среднее образование – в гимназии Луитпольд в Мюнхене, которая в 1965 году получила имя гимназии Альберта Эйнштейна.

Рассказывают, что его обучение в гимназии проходило не совсем гладко: его жестко критиковал один из учителей, который говорил, что «он в жизни ничего не добьется». Там считали неприемлемой манию мальчика спорить по любому поводу и видели в этом неуважение к авторитету старших. Тогдашняя строгость и учебная дисциплина не видели ничего положительного в неспокойном и любознательном характере Альберта, который всегда ставил миру вопросы. Однако, несмотря на разные легенды о первых годах учебы Эйнштейна, якобы плохой ученик был умным и упорным и получал хорошие отметки.

В то же время он занимался скрипкой. Учительницей была его мать Паулина Кох, которая играла на фортепиано и смогла передать сыну свою страсть к музыке – любовь, которая сопровождала его всю жизнь, как и его инструмент. Этот инструмент связывал его и с наукой. Первым, кто заинтересовался и стал изучать акустику, был греческий философ, ученый и математик Пифагор, который обнаружил, что некоторые музыкальные интервалы звучат лучше, чем другие.

Рассказывают, что «кроме страсти к музыке» Альберт унаследовал от матери упорство, без которого инструментом овладеть невозможно.

Семейное предприятие работало плохо, из-за чего Эйнштейны в 1894 году переехали из Мюнхена в Милан. Альберт должен был продолжать учебу. Однако говорят, что он решил бросить гимназию, не получив степень бакалавра, – вроде бы один врач выдал ему справку о том, что он страдает истощением и должен отдохнуть от занятий. Так он уехал со своими родителями.

Тогда в семье решили записать его в Цюрихский политехнический институт в Швейцарии, но для этого он должен был сдать экзамены на допуск к высшему образованию, ведь у него не было степени бакалавра. Любопытно то, что гений… провалил экзамены. Да, во многих случаях академические оценки не могут отразить интеллект, интуитивные способности и научную любознательность человека.

Рассказывают также, что директор, находясь под впечатлением способностей юноши к науке, настоял, чтобы он закончил бакалавриат – и сразу после этого приступил к занятиям в Цюрихском политехническом институте.

Итак, Альберт продолжил занятия и стал бакалавром в городе Аарау в 1896 году. В том же году он отказался от германского гражданства, по-видимому, чтобы избавиться от военной службы. Он начал хлопоты по получению швейцарского гражданства и поступил в Цюрихский политехнический на четырехгодичный курс, который выпускал учителей-естественников для средних школ.

 

Любознательность к миру

Но откуда появилась эта страсть к науке? И его отец, и дядя поощряли в юноше научный энтузиазм. Известно, что когда в пятилетнем возрасте мальчик заболел и вынужден был несколько дней провести в постели, отец подарил ему компас. Малыш был очарован этой штукой, у которой была стрелка, и она всегда смотрела в одну точку. Кроме того, у него был дядя Якоб – инженер по профессии и очень инициативный человек. Дядя показал мальчику первые научные книжки и позволил ему приходить в мастерскую, где он ставил опыты.

Можно сказать, что Альберт был маленьким самоучкой, которому повезло жить в окружении, подпитывающем его любознательность и научившем удивляться миру. С годами его разум привык задавать себе вопросы – и научился сам отвечать на них.

Как мы уже говорили, это был способный студент, но не исключительный. Это вновь подтверждает то, что гениальность или способности человека трудно определить на экзамене; особенно человека, ум которого кипит и все время ищет ответы на вопросы.

Логичным выбором для Альберта Эйнштейна, учитывая его страсть к науке, были бы занятия исследованиями в университетской среде. Поэтому по окончании Цюрихского политехнического института в 1900 году с дипломом учителя математики и физики он постарался найти работу в университете. Но не нашел. Его заявления остались без ответа, и какое-то время он проработал тьютором в Винтертуре, Шаффхаузене и Берне. Он подменял там преподавателей и занимался то тем, то другим без особого успеха.

Однако это небольшое испытание не остановило его, и через несколько месяцев после окончания и безуспешных попыток устроиться в университете он начал слать статьи в журнал Анналы психики.

В университете он влюбился в однокурсницу – сербку Милеву Марич. В 1901 году у них родилась дочь вне брака. Поэтому они решили скрытно удочерить ее, чтобы избежать пересудов. Два года спустя Альберт и Милева поженились, несмотря на протесты его родителей. В 1904 году у супругов родился первый сын Ганс Альберт, а в 1910 году второй сын – Эдуард.

 

Прекрасное убежище для ученого

В 1902 году Эйнштейн начал работать в швейцарской патентной конторе; там он проработал семь лет. Говорят, Альберту нравилась эта деятельность – она напрягала мозг, – но этой работы было недостаточно, чтобы отказаться от занятий и исследований в той области, которая была его страстью: физике.

В патентной конторе, без доступа к университетскому миру и с ограниченной доступностью к научным публикациям, Эйнштейн создал Специальную теорию относительности, которая стала содержанием одной из статей, увидевших свет в 1905 году в «Анналах психики».

Одним из уникальных аспектов этой статьи стало то, что там Эйнштейн не цитировал других ученых, не наполнял страницы математическими формулами. Было ощущение, что он пришел к этим выводам самостоятельно, лишь при помощи размышлений, не пользуясь мнениями других экспертов, не прибегая ни к чьей помощи – что в большой степени является правдой.

Однако в первое время физики не обратили особого внимания на то, что сказал какой-то служащий патентной конторы из Швейцарии. Несмотря на ценность статьи, она прошла незамеченной. Более того, после публикации своих теорий в журнале Эйнштейн запросил место университетского преподавателя, а также место учителя в школе, и, по иронии судьбы, ему было отказано.

Итак, он остался работать служащим третьего класса в патентной конторе… и продолжил размышлять. И хотя академическое сообщество повернулось к нему спиной и отказало ему в возможности изложить его теории, он сумел найти другие пути для продвижения вперед.

Обычно повторяющиеся неудачи заставляют людей выбрасывать белый флаг, но с Эйнштейном было не так. Он учился на своих ошибках и неудачах – и продолжил искать альтернативы, не боясь упасть и удариться; он знал, что найдет свой путь. И несмотря на мнения хулителей, постепенно приобретал и последователей, таких, как немецкий физик Макс Планк.

 

Кафедры и поэты

Мало-помалу его теории принесли ему славу, что привело его в 1909 году к получению кафедры в Пражском университете. В 1913 году, перед началом Первой мировой войны, он был избран членом Прусской академии наук. Обосновался в Берлине, где был назначен директором нового исследовательского центра – Института физики имени кайзера Вильгельма.

Как только у него появилась возможность изучать и представлять свои теории, его стали рассматривать как личность, выдающую идеи. Возможно, поэтому у него произошел курьезный случай с поэтом Полем Валери.

Рассказывают, что как-то Валери спросил Эйнштейна, носит ли он с собой тетрадку, чтобы записывать идеи – обычная практика в то время. Эйнштейн удивленно посмотрел на поэта и ответил: «О, нет необходимости, у меня очень редко появляются идеи». Если это и так, то надо признать, что идеи, которые были, – гениальны.

Он был упорным, любознательным, беспокойным и очень способным. Кто бы это сказал, видя его трехлетним, только учившимся разговаривать? Его манера жить, постоянно размышляя, подтолкнула к созданию теории, изменившей способ понимания природы света и Вселенной. Узнаем, как это было.

 

Слава и квантовые частицы

29 марта 1919 года произошло солнечное затмение, которое подтвердило новую физическую теорию, выдвинутую Эйнштейном много лет назад. Это позволило переформулировать образ Вселенной, созданный Ньютоном.

Гипотеза появилась в 1907 году, когда Эйнштейн начал работу по расширению и обобщению теории вероятностей, которая изучала новые взгляды на природу гравитации. В ней ученый отметил, что лучи света, проходя мимо Солнца, отклоняются от своей прямолинейной траектории. Во время солнечного затмения астрономы убедились, что это предположение верно.

После такого успеха ученый вознесся на вершину славы. Война закончилась – и мир открыл Эйнштейна после подтверждения его теории астрономами.

Однако Нобелевскую премию по физике он получил не за это открытие и не за теорию относительности, а за пояснения по светоэлектрическим эффектам и за многочисленные заслуги в теоретической физике.

Статья под названием «Эвристический взгляд на возникновение и преобразование света» была опубликована в 1905 году. В ней определяется понятие «кванта» света, сегодня известное как фотон – и то, как это может объяснить фотоэлектрический эффект: испускание электронов металлами под воздействием света определенной частоты. Этой теорией Эйнштейн заложил основу теории квантовой механики.

Странно: хотя именно он объяснил, что фотоны света иногда ведут себя как частицы, а иногда – как волны, и стал, таким образом, родоначальником квантовой механики, она так его раздражала. Он знал, что это так, но вообразить Вселенную, в которой что-то оставалось непознанным, было очень тяжело.

Говорят, что, когда спросили его мнение насчет квантовой теории, был ответ: «Бог в кости не играет».

Любопытно, что когда Эйнштейн становился всемирно знаменитым, его теории несли шлейф непонятности. И не потому, что ученые их отвергали, – хотя были и такие; но прошел слух, что их никому не понять.

Откуда возникло такое мнение? Трудно сказать, хотя на это могло повлиять интервью в Нью-Йорк таймс. В книге Билла Брайсона Una breve historia de casi todo приводятся детали этого интервью. Оказывается, газета послала на беседу специалиста по гольфу. Генри Кроуч, как и следовало ожидать, все понял шиворот-навыворот и сделал вывод, что теории Эйнштейна будут непонятны среднему гражданину.

Кстати, среди легенд о непонятности есть рассказ о том, что Эйнштейн нашел издателя, способного издать книгу, которую могли понять только двенадцать человек в мире. Не было ни такого издателя, ни такой книги – но слух прошел, и вот вам еще одна легенда о теории относительности. Рассказывают даже, что один журналист спросил британского астронома Сэра Артура Эддингтона, правда ли, что он – один из тех, кто понимает теорию относительности. При этом газетчик уменьшил количество понимающих с двенадцати до трех. Говорят, Эддингтон ответил: «Я все пытаюсь сообразить, кто же третий?» (Кроме него и Эйнштейна!)

Очень много легенд и о жизни Эйнштейна, и о его теориях. Стоит только вспомнить, что много лет ему приписывали фразу «Все относительно», которую он никогда не говорил и которая, помимо всего, противоречит теории относительности. Ведь она как раз изучает аспекты реальности, которые не изменяются, если меняется наблюдатель.

 

Сто авторов против Эйнштейна

Эйнштейн знал, что ключом к тому, чтобы стать хорошим ученым и исследователем, является любознательность.

С детства – с момента, когда столкнулся с книгами по науке, которые давал дядя, он начал задавать вопросы об окружающем мире. Если бы он не спрашивал, если бы эта любознательность успокоилась, то, возможно, не появились бы теории, изменившие понятия теоретической физики. Все дело в том, что надо уметь видеть мир – и научиться спрашивать.

Эйнштейн утверждал, что самое прекрасное в человеке – его возможность сталкиваться с тайнами; он выделял свою способность удивляться неизвестному – тому, что еще не открыто, или чему-то большему, чем человек. Без способности удивляться пропадает тяга к науке и творчеству: без удивления, любознательности ты не будешь спрашивать себя и создавать что-то новое.

Поэтому он наблюдал за миром – и удивлялся ему. Но реальность в этот момент в Германии была намного более жесткой, чем та, что его окружала: появился Гитлер.

Враждебностью к евреям, которая культивировалась тогда в Германии, можно объяснить выход книги «Сто авторов против Эйнштейна». Под этим названием были собраны мнения ста ученых, которые опровергали и ругали и теории, и самого Эйнштейна. Говорят, что когда он узнал об этой книге, он спросил: «Почему сто? Если бы я ошибался, хватило бы и одного». Похоже, Германия уже не была тем местом, в котором ценили гениального физика.

К счастью для Эйнштейна, в январе 1933 года, когда нацисты выиграли выборы, он находился в Калифорнии. В Германию он не вернулся, но несколько месяцев провел в Бельгии. Нацисты конфисковали его собственность, публично сожгли его труды и исключили из всех научных обществ. Именно тогда он решил принять приглашение поработать в Институте передовых исследований в Принстоне, Нью-Джерси. Туда он и переехал. В силу специального закона он получил американское гражданство в 1940 году. И стал американцем.

 

Бомба мира

Альберт Эйнштейн всегда был неутомимым борцом за мир, противником насилия и защитником системы, которая обеспечивала бы достоинство человека. Но реальность показывала ему, что человек находится в опасности, – не только из-за войны, но и из-за ядерной угрозы. По второй причине его стали мучить противоречия.

В 1939 году, когда один из его коллег Нильс Бор доказал, что расщепление урана и плутона возможно – а значит, возможна и атомная бомба, Эйнштейна посетили несколько ученых, чтобы поговорить на эту тему. Эйнштейн, убежденный пацифист, вместе с другими учеными, такими, как Пол Винер, написали письмо президенту Франклину Д. Рузвельту. В нем они призывали начать программу исследований ядерной реакции, поскольку гитлеровская Германия представляла собой угрозу и нельзя было позволить врагу заполучить подобное оружие.

Из-за этого письма и знаменитой формулы E = mc² он известен как отец атомной бомбы, но нет ничего более далекого от реальности. Эйнштейн сказал, что политика имеет преходящую ценность, в то время как уравнение – вечную, продемонстрировав тем самым слабую веру в текущую политику. Но даже и таким образом он оказался втянутым в переломное и опустошительное событие XX века.

К несчастью, атомная бомба была использована.

Ужаснувшись человеческой трагедии этого события после взрывов в Хиросиме и Нагасаки, Эйнштейн присоединился к ученым, которые требовали запретить использование этого оружия.

Если в науке он вел поиск единой теории Вселенной, то для людей он стал искать систему сосуществования с целью создания общества свободных личностей.

 

Общество мира

В поисках мира Эйншейн 16 июня 1950 года дал интервью, которое затем включил в свою книгу «Мои идеи и мнения». В ней он предупреждал, что, хотя судьба человечества всегда висела на ниточке, сейчас ситуация стала действительно угрожающей – конец был реально близок. Его предложением во избежание военной катастрофы было создание юридической базы «для разрешения международных проблем, базы, подкрепленной исполнительным механизмом, имеющим соответствующую власть: короче, что-то вроде мирового правительства». Он верил, что можно прийти к соглашению по сохранению мира. Но никто его не услышал.

Последним письмом Эйнштейна было то, которое он написал 11 апреля 1955 года философу и математику Бертрану Расселу для согласования окончательной формы документа, который позднее будет известен как «Манифест Рассела – Эйнштейна». В нем содержалось требование к политическим лидерам: в разгар холодной войны необходимо искать мирные решения для разрешения международных конфликтов.

Оба мыслителя собирались провести серию конференций для того, чтобы обозначить опасности гонки вооружений. Упомянутый манифест Рассела и Эйнштейна предупреждал о реальной опасности уничтожения человеческой расы радиоактивной пылью и дождями и настаивал на том, что единственной надеждой предотвращения драмы является сохранение мира во всем мире.

 

Мозг гения

Спустя небольшое время после этого письма, 16 апреля 1955 года, у Эйнштейна случилось внутреннее кровотечение по причине разрыва аневризмы; двумя днями позже он скончался в госпитале Принстона.

Рассказывают, что последние слова перед смертью он произнес на немецком – и никто не понял последнее послание величайшего гения XX века. Но в его госпитальном столике нашли черновик речи, которую он собирался произнести по поводу седьмой годовщины независимости Израиля и которая содержала следующую фразу: «Сегодня я говорю не как гражданин Соединенных Штатов и не как еврей; я говорю как человек».

Несмотря на пришедшую к нему мировую известность, ученый распорядился, чтобы его похороны были скромными, чтобы с ним простились только самые близкие люди. Его тело было кремировано еще до того, как мир узнал о его смерти из новостей, – так было исполнено его последнее желание.

Рассказывают, что во время вскрытия патологоанатом Томас Харви изъял мозг Эйнштейна с целью его изучения. Он хотел узнать, была ли какая-нибудь особенность, объясняющая, как ученый был способен разработать теории, перевернувшие мир.

Со временем многие образцы, сделанные Харви, были утеряны. По этой причине до сих пор опубликовано только шесть исследований анатомии мозга Эйнштейна.

В 2012 году журнал «Мозг» опубликовал одно из этих исследований, проведенное Флоридским университетом. В нем сравнивался мозг ученого с мозгом 85 обычных людей. Констатировалось, что по величине он был таким же, как у обычного человека, только извилин было больше.

Предыдущие исследования показали, что область, связанная с математическим мышлением, находящаяся в нижней теменной доле, была шире нормальной на 15 %. Доказывает ли это что-либо? Возможно, что нет, так как не только математические способности позволили Эйнштейну прийти к гениальным заключениям и гипотезам. Огромное значение имело его упорство, любознательность и ненасытная жажда удивляться и познавать мир.