Кто автор специальной теории относительности? Казалось бы, зачем возвращаться к этому застарелому спору, ведь страсти вроде поутихли. Похоже, в приоритете Эйнштейна уже мало кто сомневается и роль гениального Анри Пуанкаре тоже прояснена — да, он был очень близок к созданию специальной теории относительности (СТО), всё правильно понимал, но последний крохотный шажок так и не сделал. Потому первооткрывателем оказался не менее гениальный Альберт Эйнштейн.
Эта мысль последовательно проводилась в замечательной книге Абрахама Пайса «Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна»1. В оригинале она называлась «Subtle is the Lord…»2. Русский перевод вышел в 1989 году под редакцией академика Анатолия Алексеевича Логунова, в то время члена ЦК КПСС, вице-президента АН СССР, ректора МГУ, и прочая, и прочая… Логунов не скрывал свою позицию и всячески пропагандировал: по его мнению, создателем специальной теории относительности был Анри Пуанкаре.
Я, будучи переводчиком этой книги, был полностью согласен с Пайсом, да и сейчас так считаю. Он подкреплял свои взгляды массой ссылок на литературу начала XX века и на переписку Эйнштейна того времени. Кроме того, Пайс часто беседовал с Эйнштейном, бывал у него дома, хотя они и не сотрудничали. Просто общались. Так он тоже узнал много интересного и полезного.
Недавно, чтобы отвлечься от нерадостных новостей, мне пришло в голову книжку Пайса перечитать. Пролистав изрядно пожелтевшие страницы, я наткнулся на одно заинтересовавшее меня место. Пайс в своей книге писал: «Личная встреча Пуанкаре и Эйнштейна (насколько мне известно, первая и последняя) состоялась на первом Сольвеевском конгрессе, проходившем в Брюсселе в октябре 1911 года. Эйнштейн так отозвался в письме об этой встрече: „Пуанкаре был откровенно настроен против [теории относительности] и, несмотря на свой острый ум, проявил слабое понимание сложившейся ситуации“. Это еще раз демонстрирует, что либо Пуанкаре так и не понял СТО, либо не хотел признать ее справедливость».
Вот эти добавленные в квадратных скобках два слова меня и заинтересовали. Кто их туда поставил? Пайс? Или же они следовали из контекста письма Эйнштейна?
В середине восьмидесятых, когда я работал над переводом, переписка Эйнштейна еще не была опубликована, но Пайсу она была доступна, и у меня не было оснований ему не доверять. Теперь же появилась возможность самому взглянуть на цитированное письмо, опубликованное в переводе на английский в собрании трудов Эйнштейна3.
Начиналось письмо Эйнштейна его приятелю Хайнриху Цанггеру от 15 ноября 1911 года с сообщения о его отказе от предложенного поста в Утрехте, куда Эйнштейна пытался сманить Хендрик Лоренц. А далее речь пошла о Сольвеевском конгрессе, состоявшемся в Брюсселе с 30 октября по 3 ноября.
«В Брюсселе было очень интересно. Кроме французов Кюри, Ланжевена, Перрена, Бриллюэна, Пуанкаре и немцев Нернста, Рубенса, Варбурга, Зоммерфельда, там были Резерфорд и Джинс. Конечно, Х. А. Лоренц и Камерлинг-Оннес. Лоренц — чудо разума и такта, живое произведение искусства! По-моему, из всех присутствовавших теоретиков он обладал наиболее мощным интеллектом. Пуанкаре был вообще настроен против и, несмотря на свой острый ум, проявил слабое понимание сложившейся ситуации. Планк упорно придерживается несомненно неверных, предвзятых представлений». Итак, сразу после Пуанкаре (которого, кстати, Эйнштейн назвал Poinkare вместо Poincaré) идет Планк, так что из контекста письма упоминание теории относительности вроде бы не следует. Тем более с учетом темы конгресса: «Теория излучения и кванты».
Дальше Пайс, ссылаясь на письмо Эйнштейна, писал: «Результат дискуссий произвел на Эйнштейна меньшее впечатление: „…никто ничего не понимает. Всё это мероприятие доставило бы массу удовольствия отцам-иезуитам. В целом конгресс оставил у меня впечатление скорбных стенаний у руин Иерусалима4“. Очевидно, он имел в виду трудность восприятия квантовой физики учеными, привыкшими к классическому мышлению». Может быть, этим и объясняется, что Пуанкаре «слабо понимал сложившуюся ситуацию»?
Похоже, что к 1911 году Эйнштейн перестал уделять внимание СТО. Макс Борн после встречи с ним на конференции в Германии в 1909 году писал, что он «уже вышел за пределы частной теории относительности и отдал ее пророкам рангом пониже, чтобы размышлять над новыми загадками природы». Судя по переписке, Эйнштейна тогда сильно заботили три вещи (в порядке убывания): как сбежать из Праги (которую в письме Цанггеру от 20.09.11 он назвал «полуварварской»), кванты и теория тяготения, но никак не СТО.
Пришлось заглянуть в труды Сольвеевского конгресса 1911 года, благо у меня оказался экземпляр оригинала, вышедший на французском в 1912 году5. Книгу удалось незадорого купить у букиниста. На титульном листе стоял лиловый штамп библиотеки Лаборатории радиоактивности. Разрезаны были лишь первые страниц двадцать. За сто с лишним лет в этой ведущей французской лаборатории книгу целиком никто не прочитал.
Из этих трудов видно, что речь об СТО там вообще не шла. Возможно, о ней говорили в кулуарах, но в отчетах о дискуссиях после докладов, как и в самих докладах, СТО упоминалась лишь как уже общепринятый инструмент. Планк в своем докладе лишь мельком упомянул ее как теорию Лоренца — Эйнштейна, а Зоммерфельд использовал СТО как рабочий инструмент для расчета релятивистских поправок к вычислениям орбит электронов.
Видимо, Пуанкаре был недоволен чем-то другим. С докладом он не выступал, но в дискуссиях по чужим докладам участвовал весьма активно. Похоже, он рассчитывал услышать хотя бы намеки на новую теорию, а вместо этого присутствовал при «скорбных стенаниях у руин Иерусалима».
После доклада Джеймса Джинса о его кинетической теории удельной теплоемкости Пуанкаре с досадой резюмировал: «Ясно, что при различных диаметрах трубок, соединяющих резервуары, Джинс может получить какие угодно экспериментальные данные. Но роль физических теорий не в этом. Они не должны содержать столько же произвольных констант, сколько имеется требующих объяснения явлений. Они должны устанавливать связь между различными экспериментальными фактами, а главное, они должны позволять делать предсказания».
После доклада Эйнштейна «К современному состоянию проблемы удельной теплоемкости»6 Пуанкаре упрекнул его в незнании работ Гиббса и в неверном использовании понятия вероятности в термодинамике, так что за Эйнштейна пришлось вступиться Лоренцу. А в заключение конференции Пуанкаре заявил:
«Похоже, современные исследования ставят под вопрос не только фундаментальные принципы механики, но и то, что мы до сих пор считали неотъемлемым способом описания законов природы. Можно ли будет и дальше описывать эти законы дифференциальными уравнениями? С другой стороны, меня поражает в наших дискуссиях вот что: одна и та же теория в равной степени опирается как на новые гипотезы, так и на гипотезы, их отрицающие. Приходится напомнить, что пока не предложено ни одного положения, которое нельзя было бы с легкостью опровергнуть, поскольку в основе каждого из них лежат противоречащие друг другу предпосылки».
Неудивительно, что с таким положением вещей великий математик примириться не мог. Отсюда и «слабое понимание сложившейся ситуации», а СТО вовсе ни при чем. Эйнштейн, похоже, имел в виду ситуацию с квантами, так что Пайс был, видимо, неправ, добавив слова в квадратных скобках и свой комментарий к ним.
Возможно, была и еще одна причина для явного недовольства Пуанкаре ходом конференции. Дело в том, что формально она была созвана для обсуждения научных идей Эрнста Сольве.
На титульном листе трудов конференции, изданных на французском в 1912 году, значится: «Теория излучения и кванты», тогда как письмом Эрнста Сольве от 9 июня 1911 года потенциальные участники приглашались на «Международный научный конгресс для прояснения некоторых современных проблем, касающихся молекулярной и кинетической теорий». В приглашении за подписью Сольве говорилось:
«С энтузиазмом, вызванным появлением новых задач, и в надежде на углубление наших познаний о природе, я полагал бы, что письменный и устный обмен мнениями между исследователями, более или менее непосредственно занимающимися этими задачами, мог бы привести если не к окончательному их решению, то, по крайней мере, к определению пути их решения на основе предварительного критического разбора. Не будучи специалистом, я не могу глубоко заняться этими проблемами, однако, поскольку я давно изучаю тяготение в общем плане с целью выявить его влияние на строение вещества и энергии, то позволю себе изложить свои соображения в краткой форме при открытии Совета в надежде на то, что некоторые из моих мыслей могут быть учтены в его работе».
Организационную сторону богач Сольве (разбогатевший на патенте изобретенного им способа промышленного получения соды) поручил своему приятелю Вальтеру Нернсту, а на себя взял финансовое обеспечение, пообещав каждому участнику по 1000 бельгийских франков для покрытия расходов на проезд и проживание. Эквивалент по текущему курсу евро вычислить сложно, но, наверное, этого было достаточно, чтобы все приехали.
Хитрец Нернст, которому не терпелось обсудить свой недавно предложенный третий закон термодинамики и вообще поговорить о квантовых проблемах, тематику слегка изменил, возможно не поставив об этом в известность спонсора.
В Брюссель на конгресс (он постепенно изменил название сначала на Совет, а через пару лет — на конференцию) съехались все великие. На открытии с приветственным словом выступил сам Эрнст Сольве. Приведу кусочек этой занятной речи.
«Я хотел бы сказать несколько слов о своем гравито-материальном исследовании, текст которого был напечатан по случаю нашего собрания. Вы все получили по экземпляру, но, по-видимому, слишком поздно для того, чтобы внимательно изучить его. Когда представится возможность, вы увидите, что ваши исследования, как и моя работа, посвящены одному и тому же — структуре материи, пространства и энергии. Если бы господину Нернсту первому не пришла мысль созвать этот Совет, то, возможно, я и сам, если бы осмелился, сделал то же самое, чтобы предложить вашему вниманию свои исследования. Я твердо убежден в том, что они приводят к точному, а потому окончательному представлению о конечных фундаментальных элементах активной вселенной.
Я следую дедуктивному методу. Я исхожу из общей концепции, которая, по моему мнению, может удовлетворять самому строгому, конструктивному философскому подходу: в нем рассматриваются эфиры прямой и обратный, эфиры атомно и неизменно кубичные; материальные границы, образуемые поверхностями последовательно чередующихся положительных и отрицательных атомов; универсальное взаимодействие этих двух различных, но по существу идентичных эфиров посредством промежуточных пространственных и суперпространственно разделяемых молекул; вызванное энергией их пространственное и суперпространственное разделение; а также энергия, высвобождаемая исключительно за счет молекулярных столкновений. Игнорировавшиеся до сих пор молекулярные столкновения в моей теории становятся важнейшим существенным элементом.
Далее я исхожу из неоспоримого и прекрасного закона Ньютона, а затем, чтобы удовлетворить наиболее строгому научному подходу, я использую замечательный третий закон Кеплера, который закрепляет суть решения моей проблемы. На основе лишь этих двух законов я воссоздаю активную вселенную при помощи тонкого детерминистского механизма, базирующегося на исходных элементах. Конечно, как можно заметить, мой фундаментальный труд еще не завершен; он неполон и далек от совершенства; в нем еще не хватает многих элементов, хотя они уже практически установлены. Я, к моему большому сожалению, был вынужден представить результаты своих трудов преждевременно. Через год мое исследование, вероятно, было бы уже на приемлемом уровне, и я сожалею, что созыв Совета нельзя было отложить до того времени».
Нернст явно спешил. Ему никак не хотелось откладывать обсуждение животрепещущих проблем еще на год в ожидании завершения трудов Сольве.
В свете этой речи становится понятно, почему Эйнштейн так восхищался тактом и виртуозностью председателя Лоренца. Ведь нужно было обладать незаурядными талантами, чтобы провести конференцию (на которой всё время присутствовал Сольве), полностью игнорируя труды ее спонсора, причем постараться его не обидеть и притом провести полезное обсуждение. Но Сольве остался недоволен. В заключительном слове он сказал:
«Несмотря на достигнутые Советом значительные результаты, вы не смогли справиться с основными трудностями, стоящими перед нами. Вы не смогли указать ясный путь к точному расчетному определению очень простых исходных элементов, на базе которых философу было бы легко определить составляющие нашей активной вселенной, одновременно простой и единой, на что направлены мои собственные исследования. Я вынужден заявить, что мои убеждения, которые я изложил во вступительном слове, остались непоколебимыми».
Вряд ли вся эта чушь могла понравиться великому Анри Пуанкаре, которого пригласили в Брюссель неведомо для чего. Вот он и брюзжал. Кроме того, он был уже болен, возникли проблемы с простатой. Жить ему оставалось всего девять месяцев.
Больше тридцати лет назад, когда я переводил книгу Пайса, я был еще молодым и зеленым, да и знал тогда маловато7. Когда мы общались с автором (он сразу попросил называть его просто Брэмом), то лишь проясняли некоторые не до конца понятные мне детали. О добавленных словах в квадратных скобках речь, конечно, не шла. Согласился ли бы со мной теперешним Абрахам Пайс, увы, уже не узнать.
Виталий Мацарский
Фото: «Википедия»
1 Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989.
2 Начало фразы, выбитой в камне над камином в актовом зале Института перспективных исследований в Принстоне: «Господь изощрен, но не злонамерен». Так Эйнштейн высказался в 1921 году по поводу эксперимента, якобы подтвердившего существование эфира: «Raffiniert ist der Herrgott, aber boshaft ist Er nicht» («Subtle is the Lord, but malicious He is not»). — Ред.
3 The Collected Papers of Albert Einstein. V. 5. The Swiss Years Correspondence, 1902–1914. Princeton University Press, 1995.
4 Намек на библейский «Плач Иеремии». Вавилонский царь Навуходоносор II разрушил Иерусалим в 586 году до н. э. — Ред.
5 La Théorie du Rayonnement et les Quanta. Paris: Gauthier-Villars, 1912.
6 Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. III. М.: Наука, 1966.
7 См. подробности о перипетиях перевода, редактуры и выхода книги: Виталий Мацарский. Не-театральный не-роман, или Как мы переводили биографию Эйнштейна (почти документальная повесть) // Семь искусств, № 3 (19), март 2020 года. — Ред.
(7 оценок, среднее: 4,29 из 5)
Загрузка...
В общем, плакали сольвеевские денежки. Обманули господа ученые очередного мецената.
Нет, не плакали. Сольвеевские конгрессы проводились вплоть до 2014 года, т.е. в течение более 100 лет! Так что старания Сольве были не напрасны, он оставил о себе долгую память. А денег ему было девать некуда, благодаря его патенту на производство соды. Он был баснословно богатым человеком (Википедия).
но он-то хотел обсуждать свои собственные идеи за свои деньги…
Сами труды конгресса читать не довелось, но хотел бы обратить внимание на статью швейцарского физика Норберта Штраумана, посвящённую конгрессу (https://link.springer.com/article/10.1140/epjh/e2011-20043-9). В ней автор затрагивает в том числе и реакцию Пуанкаре.
Так, говоря о дискуссии после доклада Эйнштейна, он пишет: “Generally speaking, Einstein hardly learned anything from the remarks by his colleagues. I find the comments by Poincare particularly disappointing.” Правда, не поясняет, что же такого конкретно сказал Пуанкаре.
Комментируя заключительные дебаты, Штрауман замечает: “He correctly states that in talks and discussions arguments were often based partly on the old mechanics, but in addition also on hypotheses which are in contradiction to it. This he comments with a statement only a mathematician can make, and which I do not even find funny, namely that it is possible without great trouble to prove any statement, if the proof is based on two contradicting premises. On the bases of such an attitude, quantum mechanics would never have been discovered.”
Возможно, впрочем, это восприятие современного учёного. Но может быть Эйнштейну замечания Пуанкаре тоже могли резануть ухо.
Первый Сольвеевский конгресс считается поворотным пунктом в физике 20 века (Википедия). Поэтому критическое высказывание Эйнштейна об этом конгрессе представляется странным и не соответствующим действительности. Какие могут быть “скорбные стенания у руин Иерусалима”, если это было важнейшее событие в физике?
Эйнштейн, видимо, не читал Википедию, а потому осмелился иметь собственное мнение.
Интересно. Особенно высказывание Пуанкаре:
С другой стороны, меня поражает в наших дискуссиях вот что: одна и та же теория в равной степени опирается как на новые гипотезы, так и на гипотезы, их отрицающие. Приходится напомнить, что пока не предложено ни одного положения, которое нельзя было бы с легкостью опровергнуть, поскольку в основе каждого из них лежат противоречащие друг другу предпосылки.
Ситуация совершенно ясная:
1) Формально СТО создали Лоренц, (Майкенсон и Морли) и Пуанкаре. Но Пуанкаре использовал математический аппарат, который физики не знали (теория непрерывных групп);
2) Поэтому Энштейн, который дал вульгарную (и не совсем корректную), но понятную (для физиков) теорию оказался создателем СТО; когда теорию непрерывных групп стали преподавать в университетах, то физики поняли Пуанкаре и продвинутые курсы СТО сейчас преподают “по Пуанкаре”, а не “по Энштейну”;
3) Вообще история,что первых создателей теории не поняли, а фактическими создателями теории оказались совсем другие люди достаточно много, то есть история не уникальна (взять хотя бы Менделя);
4) Автор статьи подходит к вопросу, как гуманитарий: все аргументы — кто кого обидел, кто что думал и так далее; На самом деле физическая теория есть: опыт (Майкенсон и Морли), формулы (Лоренц) и “привязка” формул к эксперименту (Пуанкаре).
В своей знаменитой статье 1905 г. (если не читали, рекомендую) Эйнштейн сформулировал основополагающие физические принципы СТО. И всё, все абстракции, встали на свои места.
Никакие не абстракции, а обсчёты опытов Физо и Майкельсона – Морли (Морлея на старый лад) соответственно. Имхо.
Л.К.
Математические абстракции (группа Лоренца для систем дифуров по Максвеллу (Хевисайду)) мне представляются в физике глубоко вторичными по отношению к опыту (и результирующему опыт возможному эффекту). Смешивание некоторыми физиками умозрения и реальности просто смешно: это – как смешивать литературу с её литературными вымыслами и реальную жизнь / бытие.
Собственно, в этом отличие вклада Эйнштейна от вклада Пуанкарэ: последний действовал чисто формально. Как впоследствии Гильберт в ОТО. Не заботясь о соответствии реальным данным.
К.