Ирина Радунская – Когда физики в цене (страница 34)
Это был, пожалуй, единственный случай в истории науки, когда воображение отказывалось следовать за сухими математическими формулами. И вот 22 сентября 1919 года Эйнштейн получил телеграмму: «Эддингтон обнаружил смещение звезд у края Солнца… Привет, Лоренц». А ведь это открытие английского астронома предсказано теорией относительности.
Слава Эйнштейна охватила весь мир, все круги общества. О теории относительности беседовали в гостиных и пивных, в трамваях и школах. О ней рассказывали анекдоты. Но то, что после прихода к власти Гитлера фотография Эйнштейна была помещена в альбом главных врагов национал-социализма с надписью «еще не повешен», а теория относительности объявлена большевистской наукой, не анекдот.
Несмотря на мировую славу и на преследования мракобесов, труженик продолжает работать. Он поставил перед собой цель, казавшуюся поистине гигантской — создать теорию, способную объяснить все детали мироздания: от строения мельчайших частиц до устройства Вселенной. Теория должна была быть настолько очевидной, чтобы ее мог понять даже ребенок, — так хотел Эйнштейн.
Он не справился с задачей, хотя работал над ней около сорока лет. Несколько раз ему казалось, что он видит правильный путь и близок к цели. Он делился своей радостью и своими результатами с коллегами. Но как только ему указывали ошибку или он обнаруживал ее сам, признавал это без оговорок и начинал все заново. Это одна из его замечательных особенностей.
…К старости он изменил свои привычки. Еще мать привила ему любовь к музыке. Он часто музицировал с друзьями. Но когда дело его жизни потребовало полной отдачи и он почувствовал, что жизнь коротка и времени не хватает, он оставил даже игру на скрипке — слушал лишь граммофонные записи, помогавшие работать и переключаться. Он совершенно не уделял внимания одежде, светским обязанностям. Друзья беспокоились: у Эйнштейна стали такие грустные глаза…
Задача, поставленная Эйнштейном, не преодолена и поныне. В ее решении участвуют многие ученые. Старые и молодые. Теоретики и экспериментаторы. Время от времени им представляется, что они близки к цели. Но каждый раз надежда оказывается тщетной.
…Как же случилось, что мудрец, витавший, казалось бы, в абстрактных, далеких от повседневности сферах, так прочно занял место в сердцах людей?
Он был мудрец не только в области науки. Он зорко видел все, что происходит на Земле. Он умел отличить зло от добра, даже когда оно рядилось в одежды добра. Дав человечеству прозрение тайн Вселенной, Эйнштейн считал, что «самый важный вопрос… по сравнению с которым все прочие кажутся незначительными, это вопрос о войне и мире».
И теперь мне кажется не случайным, что именно 1905 год, ставший трамплином для революционного скачка в социальном творчестве народных масс, так много значил и в творчестве Эйнштейна. Он сразу же поверил Октябрьской революции и ее вождю Ленину. «Я уважаю в Ленине человека, — писал Эйнштейн, — который с полным самоотвержением отдал все свои силы осуществлению социальной справедливости. Люди, подобные ему, хранят и обновляют совесть человечества».
Нашедший незнакомку
Сенсация! Итальянский астроном Пиацци сообщил об открытии новой планеты. Разрушает ли он незыблемость Солнечной системы или ошибается?
Пока ученые и обыватели обсуждали этот вопрос, Пиацци следил за незнакомой планетой ночи напролет. Почти полтора месяца он любовался ею, но однажды… Пиацци не нашел свою планету на небосводе.
Это не погасило счастья астронома, он был уверен, что, обойдя вокруг Солнца, незнакомка вновь покажет свой лик.
Однако случилось иначе. Планета бесследно исчезла. Шел год 1801-й.
Примерно за тринадцать лет до этого нашумевшего события помощник учителя в одной из народных немецких школ попросил учеников просуммировать числа от 1 до 40. Задача несложная, требующая только внимания и некоторого времени. Учитель был поражен, когда бедно одетый застенчивый сын водопроводчика Карл, почти не задумываясь, назвал результат — 820.
Мальчик получил ответ в уме! Учителю Бартельсу еще не исполнилось двадцати лет — впоследствии он стал профессором и в Казани обучал создателя неевклидовой геометрии Лобачевского, — но и в свои юные годы он был незаурядным педагогом. Когда он узнал, как Карл пришел к ответу (а тот просто сгруппировал числа по парам: 1 плюс 40, 2 плюс 39 и так от краев к середине, заметив, что каждая пара дает 41, а таких пар 20), Бартельс понял, что его ученик заслуживает особого внимания. Он начал заниматься с мальчиком отдельно. Добился для него материальной помощи. Сделал все, чтобы дать ему возможность учиться в университете.
Карл не обманул надежд. С 14 лет он начал обгонять своего педагога. Он интересовался тем, чего не знал никто. Его увлекли тайны простых чисел. Его волновала древняя загадка параллельных линий. Действительно ли они нигде не сходятся, как утверждал Евклид?
Едва став студентом университета в Гёттингене, Карл завершает работу, казавшуюся невыполнимой со времен Архимеда. Он находит способ построить при помощи циркуля и линейки правильный 17-угольник. Древние научились строить треугольник, квадрат и пятиугольник, а также многоугольники, получающиеся простым удвоением сторон. Пойти дальше не мог никто. Но юный студент не только сделал следующий шаг, но и нашел закон, показывающий, для каких многоугольников это может быть сделано.
Один из профессоров настоял на том, чтоб об этом было напечатано хотя бы краткое сообщение. Его напечатали. Подпись под ним гласила: Гаусс из Брауншвейга, студент математики в Гёттингене.
Еще через год Гаусс нашел новое доказательство основной теоремы алгебры. Опубликование этой работы затянулось на два года, но, когда корректурные листы попали в Гельштедтский университет, ее автору — Карлу Фридриху Гауссу — была заочно присуждена докторская степень.
1799 год ознаменовался для Гаусса большим успехом: он стал приват-доцентом университета в родном Брауншвейге. Вскоре он узнал о наблюдениях Пиацци и об исчезновении новой планеты. И он решил отыскать ее.
Уже тогда Гаусс считал главным долгом математика помогать решению задач, возникающих в других областях науки. Он принимается за работу.
Однако традиционные астрономические методы не привели к успеху. Дело в том, что астрономы, хотя и знали со времен Кеплера, что планеты движутся по эллипсам, рассчитывали орбиты планет, как если бы они двигались по окружностям. Не удивительно, что первая практическая проверка традиционных методов на маленькой, с трудом видимой планете привела к неудаче.
Гаусс находит выход из положения: создает метод вычисления эллиптической орбиты всего из трех наблюдений. Ему теперь достаточно знать местонахождение планеты всего в трех точках небосвода, чтобы вычислить, где она была раньше и где будет в следующие периоды времени. Наблюдений Пиацци было достаточно, чтобы Гаусс мог опробовать свой метод и определить орбиту исчезнувшей планеты. В декабре того же года она была найдена вновь и оказалась именно там, где предсказывал Гаусс. Незнакомка, за которой охотились астроном и математик, получила имя Церера.
В пору зрелости Гаусс спустился с неба на землю. Ученый создает новую науку — высшую геодезию, — задача которой в установлении действительной, а не упрощенной формы поверхности Земли. Методы и результаты, полученные им сто пятьдесят лет назад, сохранили свое значение и поныне.
По окончании цикла геодезических исследований Гаусс занялся электричеством и магнетизмом. Он основывает магнитную обсерваторию для наблюдения магнитного поля Земли, создает теорию земного магнетизма и со свойственным ему практицизмом не забывает о конструировании нескольких приборов, помогающих при магнитных измерениях.
Работы Гаусса — в области электричества и магнетизма, фундаментальный вклад в оптику и теорию капиллярных явлений, в механику — являются серьезным словом в теоретической физике. Не менее значительны его практические достижения.
Особое место занимает созданная Гауссом единая система мер и весов. Ученый гордился тем, что устранил неразбериху в научных исследованиях, существовавшую из-за того, что одни мерили длину в дюймах, другие — вершками, третьи — локтями. То же происходило при измерениях времени, массы, веса. Гаусс положил этому конец.
Потомки ценят Гаусса не только за его научный вклад в прогресс, но и за моральную чистоту, за крайне высокую требовательность к себе. На его печати был выгравирован девиз: «Немногое, но зрелое».
Следуя этому девизу, Гаусс публиковал далеко не все свои работы. Когда его труды были посмертно обнародованы полностью, их оказалось 11 томов. Среди не опубликованных при жизни работ Гаусса остался вывод о возможности создания неевклидовой геометрии. Гаусс опасался, что его идея не будет понята, он прекратил работу в этом направлении. Но когда он узнал о работах Лобачевского, создавшего первую неевклидову геометрию, он отнесся к ним с большим вниманием. Именно Гаусс стал инициатором избрания Лобачевского членом- корреспондентом Гёттингенского научного общества.
Ошибка Ньютона