Чем мир держится?

Многие вещи, которые мы себе как будто неплохо представляем в пространстве, выглядят в пространстве-времени иначе. Вот простой пример, который приводится в нескольких серьезных книгах о гравитации. И камень, брошенный ребенком, и винтовочная пуля летят по траекториям, представляющим собой (в некотором приближении) дуги окружностей. Радиусы этих окружностей разнятся — в пространстве — во многие сотни раз. В пространстве-времени эти радиусы имеют один и тот же порядок величии. В качестве доказательства физики приводят формулу, которую вряд ли имеет смысл воспроизводить в популярной книге, но сомневаться в которой не следует по той простой причине, что ее верность строго доказана. (Впрочем, что удивляться сходству траектории камня и пули, когда еще Ньютон подчинил одному общему закону падение яблока и движение Луны!)

Мало того. Дж. Уилер в книге «Гравитация, нейтрино и Вселенная» категорически утверждает, что все физические параметры тел и явлений можно передать через… длину. По его словам, гравитация и электромагнетизм оперируют только с длинами и ни с чем иным. Исторически сложившаяся терминология скрывает этот факт, но не уничтожает его. Уилер полагает, что измерять пространство-время в одном направлении в сантиметрах, а в другом — в секундах так же нелепо, как измерять ширину обычного шоссе в одних единицах, а длину — в других. Ведь время, согласно общей теории относительности, не есть понятие, независимое от понятия пространства. И масса, по Дж. Уилеру, тоже длина, только выраженная другим способом. Он тут же излагает метод, которым можно измерить массу Солнца в единицах длины. Мы знаем, говорит он, что масса Солнца отклоняет проходящий вблизи него луч света. Степень отклонения определяется, естественно, массой Солнца и расстоянием от его центра до этого луча. Следовательно, зная степень отклонения луча и расстояние, на котором луч проходит от Солнца, можно вычислить солнечную массу, оперируя только величинами, характеризующими эти отклонения и расстояния. Естественно, при таком способе вычислений результат выражается в единицах длины. Масса Солнца равна всего-навсего 1,5 10⁵ сантиметра.

Достаточно умножить этот результат на квадрат скорости света и разделить на гравитационную постоянную, чтобы вернуться к привычной нам массе Солнца, равной 210³³ граммам.

Сходным образом секунды переводятся в сантиметры и наоборот.

Наверное, школьникам будущего все эти взаимопревращения граммов, сантиметров и секунд будут казаться не более удивительными, чем нам взаимопереход, скажем, тепловой и механической энергии. Все мы проходили в школе, что джоуль — единица энергии и работы в Международной системе единиц — равен не только работе силы один ньютон при перемещении ею тела на расстояние один метр, но и 0,2388 калорий, а в калориях измеряется, как известно, количество теплоты.

Всякий великий человек

Канадский исследователь Ганс Селье, биолог и медик, делит ученых на «открывателей проблем» и «решателей проблем». Аристотель, Ньютон и Эйнштейн соединяли в себе качества, присущие тем и другим.

Всякий великий человек является единственным в своем роде. В историческом шествии ученых у каждого из них своя определенная задача и свое определенное место.

Джеймс Максвелл

Двадцатипятилетний Альберт Эйнштейн в 1905 году опубликовал четыре работы. Одна из них заключала в себе специальную теорию относительности. Другая была посвящена фотоэффекту, касалась законов излучения света. Третья дала возможность определить величину атомов. Четвертая объясняла броуновское движение.

Любой из четырех статей было достаточно, чтобы обессмертить имя автора. А Нобелевскую премию он получил отнюдь не за самую значительную из них.

Но если работы 1905 года при всем их значении и при всем их новаторстве были посвящены темам, связанным с главными в то время направлениями научного поиска, если здесь у Эйнштейна были близкие предшественники, то самый важный плод его научной мысли — общая теория относительности, она же — теория гравитации, создавалась тогда, когда проблема тяготения отнюдь не была модна в научном мире. Что греха таить! Сами физики пишут о том, что каждое время знает свои модные темы исследований. Так вот, после двухсотпятидесятилетних попыток найти «причину тяготения» поиски ее почти вышли из моды.