Предчувствия и свершения. Книга 2. Призраки

Так это делалось! Физика, результаты физических опытов составляли основу, служили «принципами» в духе Ньютона, из которых при помощи математики должны быть сформулированы законы. Следствия из этих математических законов подлежат сопоставлению с опытом. Так создается современная наука. Впрочем, гипотезы, эти «пробные принципы», тоже вытекающие из опыта, не исключаются из арсенала настоящего ученого.

Еще одна попытка: нужно учесть, что все направления в пространстве равноправны, а потенциальная энергия массы в поле тяготения определяется не только ее инертной массой, но и некоторым постоянным коэффициентом — гравитационной постоянной. Это «принцип». Теперь очередь математики… Расчет показывает, что при этом Вселенной не грозит опасность стать пустой, но в теории возникают чисто математические противоречия, и она должна быть отброшена. Вывод: вероятно, не во всех случаях все направления в пространстве равноправны.

После рассмотрения ряда других возможностей Эйнштейн становится на путь, выбранный Максвеллом и приведший его к успеху. Максвелл в свое время прибег к мате-математическойгипотезе. Он ввел в свои уравнения член, не основанный на известных ему опытах, но делавший уравнения более симметричными, член, описывающий токи смещения в пустоте. Это решило дело. Так в науку вошли электромагнитные волны. Эйнштейн вводит в уравнения гравитационного поля произвольную «космологическую» постоянную. Успех! Этот новый член, введенный в теорию без каких-либо экспериментальных оснований, позволил объяснить устойчивое существование наблюдаемой Вселенной!

Вскоре, однако, выяснилось, что это решение не может быть окончательным. Но оно вызвало оживленную дискуссию. Среди других в ней принял участие Шредингер, в будущем внесший существенный вклад в создание квантовой теории. Теперь он опубликовал две статьи, предлагая в них свой вариант теории тяготения. Эйнштейн тоже ответил двумя короткими статьями. Вторая заканчивается такой итоговой фразой: «Прокладываемый Шредингером путь представляется мне непроходимым потому, что он слишком далеко заводит в густые дебри гипотез». Вот решающий аргумент человека, считающего, что модель мира, возникающая в мыслях людей, должна порождаться реальным миром, а не свободной фантазией, даже если она выглядит правдоподобной.

Существенный вклад в дискуссию внес и Леви-Чивита, ранние работы которого Эйнштейн, вместе с Гроссманом, использовал при создании математического аппарата общей теории относительности. Теперь Леви-Чивита предложил собственный вариант уравнений гравитационного поля. Интересна и поучительна аргументация, применяемая Эйнштейном при обсуждении предложений этого выдающегося математика. Эйнштейн пишет, что не существует никаких логических возражений против уравнений, полученных Леви-Чивитой, но эти уравнения допускают, что «материальная система может полностью раствориться, не оставив никаких следов». Это противоречит закону сохранения материи и энергии, и поэтому неприемлемо. Таково физическое соображение, заставляющее отвергнуть построение Леви-Чивиты.

Эйнштейн видит — в этой сложной области ошибаются все. Ошибки тех, чьим мнением он особенно дорожит, Эйнштейн обсуждает в специальных статьях. Но сделать это по отношению ко всем оппонентам просто невозможно.

Одну из своих статей Эйнштейн начинает так:

«Хотя общая теория относительности и нашла признание у большинства физиков-теоретиков и математиков, почти все коллеги возражают против моей формулировки закона сохранения импульса-энергии. Однако я убежден в правильности моей формулировки и хочу в настоящей работе защитить со всей обстоятельностью свою точку зрения по этому вопросу».

Он вновь и вновь проверяет основы теории и ее математическое выражение. Основы не вызывают сомнения. Но есть две области, в которых ни прежние теории, ни теория относительности не могут дать надежных результатов. Это две неизученные проблемы, лежащие на противоположных границах освоенного. «Ни ньютонова, ни релятивистская теория тяготения до сих пор не продвинули вперед вопроса о структуре материи». Не продвинули они и вопроса о структуре Вселенной, и загадки элементарных частиц. Так Эйнштейн начинает очередную атаку. Все завоеванное должно быть сохранено, но необходимо продвигаться дальше!