Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

скачать книгу бесплатно

Взгляды Эйнштейна на религию и политику были взаимосвязаны. Его родители были евреями, но они не соблюдали религиозные ритуалы. Тем не менее Эйнштейн пришел к традиционной религиозности «под влиянием традиционного образовательного механизма, государства и школ». Но в 12 лет этому пришел конец: «Читая научно-популярные книги, я вскоре убедился, что большинство историй из Библии не могут быть правдивыми. В результате сформировалась фанатическая приверженность свободному мышлению в совокупности с ощущением, что государство намеренно обманывает молодежь; это было сокрушительное ощущение. Из этого опыта выросло подозрительное отношение к любому авторитету, скептическое отношение к убеждениям, которые имели место в любом социальном окружении – настрой, который никогда не покидал меня, даже позднее, хотя благодаря лучшему пониманию причинно-следственных связей он утратил некоторую первоначальную резкость».

Как раз перед тем, как разразилась Первая мировая война, Эйнштейн занял должность профессора в хорошо известном Институте кайзера Вильгельма в Берлине. Желание работать в ведущем центре теоретической физики было тогда сильнее, чем его антипатия к немецкому милитаризму. Начало Первой мировой войны застало жену Эйнштейна и двоих его сыновей в Швейцарии, возможности вернуться в Германию не было. Несколько лет спустя эта вынужденная разлука привела к разводу, но, получив Нобелевскую премию в 1921 г., Эйнштейн, хотя был уже вторично женат, отдал 30 000 долларов своей первой жене и их детям. Его старший сын позже стал значительной фигурой в строительной инженерии, заняв должность профессора в Калифорнийском университете, а его второй сын, который поклонялся отцу, позднее обвинил его – что причинило Эйнштейну сильные страдания – в том, что тот не уделял ему внимания в юности.

Эйнштейн, который раньше считал себя социалистом, пришел к выводу, что Первая мировая война по большому счету явилась результатом тайных планов и некомпетентности «правящих классов», с чем соглашаются многие современные историки. Он стал пацифистом. В то время как другие немецкие ученые с энтузиазмом поддерживали военные кампании своего государства, Эйнштейн публично осуждал войну как «повальное заблуждение». Только его швейцарское гражданство помешало его арестовать, как случилось с его другом философом Бертраном Расселом в Англии в то же время и по той же причине. Взгляды Эйнштейна на войну не увеличили его популярности в Германии.

Однако война косвенно сыграла роль в прославлении имени Эйнштейна. В своей общей теории относительности Эйнштейн исследовал предположение – идею, все еще поражающую своей простотой, красотой и мощью, – что гравитационное притяжение между двумя массами возникает вследствие искривления этими массами окружающего евклидова пространства. Количественная теория воспроизвела с точностью, с которой она была проверена, закон Ньютона о всемирном тяготении. Но с увеличением точности расчетов, так сказать, в следующем десятичном разряде, общая теория относительности показывала значительные отличия от взглядов Ньютона. Такова классическая традиция науки: новые теории сохраняют установленные результаты старых, но делают ряд новых прогнозов, которые позволяют провести четкую разделительную линию между двумя мировоззрениями.

Общую теорию относительности Эйнштейн предложил проверить, рассмотрев аномальное смещение орбиты планеты Меркурий, смещение спектральных линий света, испускаемого массивной звездой, в красную (длинноволновую) сторону и отклонение света звезд, проходящего рядом с Солнцем. Еще до подписания перемирия в 1919 г. в Бразилию и на остров Принсипи у берегов Западной Африки были направлены британские экспедиции для того, чтобы посредством наблюдений во время полного солнечного затмения проверить, соответствует ли отклонение света звезд прогнозам общей теории относительности. Оказалось, что соответствует. Взгляды Эйнштейна были доказаны, и символизм того, что британская экспедиция подтвердила работу немецкого ученого в то время, как две страны все еще находились в состоянии войны, воззвал к лучшим чувствам широкой публики.

Но в то же время в Германии была запущена хорошо профинансированная общественная кампания против Эйнштейна. В Берлине и других местах проводились массовые собрания с антисемитскими настроениями, на которых осуждалась теория относительности. Коллеги Эйнштейна были возмущены, но большинство из них, слишком робкие для политики, ничего не сделали, чтобы воспрепятствовать этому. С подъемом нацизма в 20-х и начале 30-х гг. ХХ в. Эйнштейн, несмотря на свою естественную склонность к спокойной жизни в размышлениях, стал выступать на публике – мужественно и часто. Он свидетельствовал в немецких судах в защиту ученых на процессах по их политическим взглядам. Он требовал амнистии для политических заключенных в Германии и за границей (включая Сакко и Ванцетти и «парней из Скоттсборо» в Соединенных Штатах). Когда Гитлер стал канцлером в 1933 г., Эйнштейн со своей второй женой покинули Германию.

Нацисты публично сожгли научные работы Эйнштейна вместе с другими книгами антифашистских авторов. Авторитет Эйнштейна как ученого стал подвергаться резким нападкам. Их инициатором оказался нобелевский лауреат, физик Филипп Ленард, который осуждал то, что он называл «математически недоделанными теориями Эйнштейна» и «азиатским духом в науке». Он продолжал: «Наш фюрер уничтожил этот дух в политике и национальной экономике, где он известен как марксизм. В естественной науке, однако, с прославлением Эйнштейна, он все еще сохраняется. Мы должны осознать, что немцу недостойно быть интеллектуальным последователем еврея. Естественная наука потому так названа, что она абсолютно арийского происхождения… Хайль Гитлер!»

Многие нацистские ученые присоединились к порицанию «еврейской» и «большевистской» физики Эйнштейна. Забавно, что в Советском Союзе в то же время ведущие интеллектуалы сталинского времени осуждали теорию относительности как «буржуазную физику». Была ли верной сама суть теории, которую критиковали, конечно, в подобных дебатах никогда не обсуждалось.

Самоидентификация Эйнштейна как еврея, несмотря на его глубокое отчуждение от традиционных религий, была полностью обусловлена ростом антисемитизма в Германии в 20-х гг. ХХ в. По этой причине он также стал сионистом. Но согласно его биографу Филиппу Франку, не все группы сионистов принимали его, потому что он требовал, чтобы евреи постарались поддерживать дружеские отношения с арабами и с пониманием относиться к их стилю жизни – приверженность культурному релятивизму, которая производила еще большее впечатление благодаря сложным эмоциональным вопросам, которые она затрагивала. Тем не менее он продолжал поддерживать сионизм, особенно когда стало известно об отчаянном положении европейских евреев в конце 30-х гг. ХХ в. (В 1948 г. Эйнштейну предложили пост президента Израиля, но он вежливо отклонил это предложение. Интересно порассуждать о том, какие различия в политике Ближнего Востока могло бы повлечь президентство Альберта Эйнштейна.)

Покинув Германию, Эйнштейн узнал, что нацисты установили цену за его голову в размере 20 000 марок. («Я не знал, что она стоит так много».) Он согласился на должность в недавно основанном Институте перспективных исследований в Принстоне, Нью-Джерси, где и проработал до конца своей жизни. Когда его спросили, какую зарплату он считает достаточной, он предложил 3000 долларов. Увидев удивление на лице представителя института, он подумал, что запросил слишком много, и назвал меньшую сумму. Ему назначили зарплату в размере 16 000 долларов, большую сумму для 30-х гг.

Престиж Эйнштейна был так высок, что вполне закономерно другие европейские физики, эмигрирующие в Соединенные Штаты, обратились к нему в 1939 г. с просьбой написать письмо президенту Франклину Рузвельту, предлагая разработать атомную бомбу, чтобы опередить немцев, которые, вероятно, захотят иметь ядерное оружие. Хотя Эйнштейн не работал в области ядерной физике и позже не участвовал в «Проекте Манхэттен», он написал письмо, которое привело к утверждению этого проекта. Однако, вполне вероятно, что бомба была бы разработана Соединенными Штатами и без ходатайства Эйнштейна. Даже без E = mc2 открытие радиоактивности, сделанное Антуаном Беккерелем, и исследование ядра атома, проведенное Эрнестом Резерфордом, – и то и другое совершенно независимо от Эйнштейна – скорее всего, привели бы к разработке ядерного оружия. Страх Эйнштейна перед нацистской Германией долго заставлял его отказываться, хотя и с большой болью, от своих пацифистских взглядов. Но, когда позже стало известно, что нацисты не способны разработать ядерное оружие, Эйнштейн выразил раскаяние: «Если бы я знал, что немцам не удастся разработать атомную бомбу, я бы ничего не сделал для ее разработки».

В 1945 г. Эйнштейн настаивал на том, чтобы Соединенные Штаты разорвали отношения с франкистской Испанией, которая поддерживала нацистов во Второй мировой войне. Джон Ранкин, конгрессмен от партии консерваторов из Миссисипи, подверг Эйнштейна критике в своей речи в палате представителей, заявив, что «этот иностранный агитатор вовлечет нас в другую войну, чтобы дальше распространить коммунизм по миру… Пора американскому народу разобраться, кто такой Эйнштейн».

Эйнштейн был активным защитником гражданских свобод в Соединенных Штатах во время самого мрачного периода маккартизма в конце 40-х и начале 50-х гг. ХХ в. Наблюдая поднимающуюся волну истерии, он чувствовал, что видел что-то подобное в Германии в 30-е гг. Он убедил защитников отказаться свидетельствовать перед Комитетом по расследованию антиамериканской деятельности, сказав, что каждый человек должен быть «готов к тюрьме и экономическому краху… и жертвовать своим личным благополучием в интересах… своей страны». Он утверждал, что человек «должен отказываться сотрудничать в любом предприятии, которое нарушает конституционные права человека. Это касается, в особенности, всех расследований, которые затрагивают частную жизнь и политическую принадлежность граждан…». За то, что Эйнштейн занял такую позицию, его подвергли жесткой критике в прессе. И сенатор Джозеф Маккарти заявил в 1953 г., что тот, кто дает такой совет, «сам враг Америки». Позже стало модным в некоторых кругах наряду с признанием научного гения Эйнштейна снисходительно отвергать его политические взгляды за их «наивность». Но времена изменились. Я думаю, не разумнее ли рассуждать в обратном направлении: в такой области, как физика, где идеи можно измерить и проверить с большой точностью, открытия Эйнштейна остаются непревзойденными, и мы удивляемся, что он так четко видел там, где другие пребывали в растерянности. Так не стоит ли подумать над тем, что в такой гораздо более туманной области, как политика, его идеи могли бы также быть обоснованными?

В годы работы в Принстоне страстью Эйнштейна осталась, как всегда, жизнь ума. Он работал много и усердно над теорией единого поля, которое соединило бы гравитацию, электричество и магнетизм на общей основе, но его попытка считается неудачной. Он стал свидетелем применения своей общей теории относительности для понимания крупномасштабной структуры[20 - Крупномасштабная структура Вселенной – структура распределения вещества Вселенной на самых больших наблюдаемых масштабах. – Прим. ред.] и эволюции Вселенной и был бы рад видеть активное применение общей теории относительности в астрофизике в наши дни. Он никогда не понимал благоговения, с которым к нему относились, и даже жаловался, что его коллеги и выпускники Принстона не заходят к нему, боясь побеспокоить.

Но он писал: «Мой страстный интерес к социальной справедливости и социальной ответственности всегда противоречил заметному отсутствию желания контактировать с людьми. Я – лошадь для одной упряжки, не предназначен для тандема или командной работы. Я никогда не принадлежал всецело стране или государству, моему кругу друзей или даже моей семье. Эти узы всегда сопровождались смутной отчужденностью, и желание углубиться в себя увеличивается с годами. Такая изоляция иногда горька, но я не жалею о том, что отрезан от понимания и сочувствия других людей. При этом я, безусловно, что-то теряю, но компенсацией мне служит независимость от обычаев, мнений и предрассудков других, и я не чувствую потребности полагаться в своих суждениях на такую изменчивую основу».

Его основным досугом были игра на скрипке и плавание под парусами. В те годы Эйнштейн выглядел и в каком-то отношении был стареющим хиппи. Он отрастил длинные седые волосы и предпочитал свитера и кожаную куртку костюму и галстуку, даже когда развлекал известных гостей. Он был полностью лишен притворства и без всякой манерности объяснял: «Я говорю со всеми одинаково, будь это мусорщик или ректор университета». Он был часто доступен для публики, иногда выражал желание помочь ученикам средней школы с проблемами в геометрии – не всегда успешно. В лучшей научной традиции он был открыт новым идеям, но требовал, чтобы они проходили строгие стандарты доказательства. Он придерживался широких взглядов, но скептически относился к заявлениям о катастрофизме в недавней истории Земли и экспериментам, подтверждающим экстрасенсорное восприятие; его сомнения по поводу последнего основаны на доводе, что предполагаемые телепатические способности не уменьшаются с увеличением расстояния между отправителем и получателем.

О вопросах религии Эйнштейн размышлял более глубоко, чем многие другие, и был опять же не понят. В первый визит Эйнштейна в Америку кардинал О’Коннелл из Бостона предупреждал, что теория относительности «скрывала ужасный призрак атеизма». Это встревожило нью-йоркского раввина, который телеграфировал Эйнштейну: «Вы верите в Бога?» Эйнштейн телеграфировал в ответ: «Я верю в Бога Спинозы, который открыл себя в гармонии всего сущего, а не в Бога, который управляет судьбой и действиями человека» – более тонкая религиозная точка зрения, которую разделяют сегодня многие теологи. Религиозные убеждения Эйнштейна были очень искренними. В 1920-х и 1930-х гг. он выражал серьезные сомнения по поводу основного принципа квантовой механики: что на самом фундаментальном уровне материи частицы ведут себя непредсказуемо, как гласит принцип неопределенности Гейзенберга. Эйнштейн говорил: «Бог не играет в кости с космосом». И в другом случае он утверждал: «Бог изощрен, но не злонамерен». Эйнштейн так любил повторять подобные афоризмы, что голландский физик Нильс Бор повернулся к нему однажды и с некоторым раздражением сказал: «Перестаньте, наконец, указывать Богу, что ему делать!» Но многие физики чувствовали, что если кто и знал намерения Бога, так это был Эйнштейн.

Один из основных принципов специальной теории относительности гласит: ни один материальный объект не может путешествовать быстрее скорости света. Этот световой барьер раздражал многих людей, которые бы хотели, чтобы не существовало никаких ограничений для того, что могут в конечном счете делать люди. Но световой барьер позволяет нам просто и изящно понять многое в мире, что ранее представлялось загадочным. Однако там, где Эйнштейн забирал, он также и давал. Некоторые последствия специальной теории относительности кажутся парадоксальными, противоречащими нашему повседневному опыту, но они проявляются, когда мы путешествуем со скоростью, близкой к скорости света, – с той скоростью, при которой здравый смысл служит слабой опорой (глава 2). Одно из этих последствий заключается в том, что, когда мы путешествуем со скоростью, достаточно близкой к скорости света, время замедляется – наручные часы, квантовые часы, биологическое старение. Таким образом, космический корабль, путешествующий со скоростью, очень близкой к скорости света, может достичь любого места, каким бы отдаленным оно ни было, за любой короткий промежуток времени – если мерить время на борту космического корабля, но не на планетах. Следовательно, мы можем однажды отправиться в путешествие к центру галактики Млечный Путь и вернуться за несколько десятилетий по бортовому времени корабля – хотя на Земле пройдет 60 000 лет и никого из друзей, которые нас провожали, не будет рядом, чтобы отметить наше возвращение. Подобное растяжение временно?го интервала фигурировало в фильме «Близкие контакты третьей степени», хотя и было высказано нелепое мнение, что Эйнштейн, вероятно, инопланетянин. Его идеи были ошеломляющими, безусловно, но он был очень человечным, и его жизнь служит примером того, чего могут достичь люди, если будут достаточно талантливыми и мужественными.

Последним публичным актом Эйнштейна совместно с Бертраном Расселом и многими другими учеными была неудачная попытка добиться запрета на разработку ядерного оружия. Он утверждал, что ядерное оружие изменило все, кроме нашего мышления. В мире, разделенном на враждебные государства, он считал ядерную энергию величайшим злом, ставящим под угрозу выживание человеческой расы. «У нас есть выбор, – говорил он, – запретить ядерное оружие или столкнуться с полным уничтожением человечества… Национализм – это детская болезнь. Это корь человечества… Наши учебники прославляют войну и скрывают ее ужасы. Они прививают детям ненависть. Я бы учил миру, а не войне. Я бы прививал любовь, а не ненависть»

В возрасте шестидесяти семи лет, за девять лет до своей смерти в 1955 г., Эйнштейн описал свой жизненный поиск: «Из ниоткуда возник этот огромный мир, который существует независимо от нас, людей, и который стоит перед нами как великая вечная загадка, по крайне мере отчасти доступная нашему исследованию и пониманию. Изучение этого мира манило, как освобождение… Путь к этому раю не был так удобен и привлекателен, как дорога к религиозному раю, но он оказался заслуживающим доверия, и я никогда не сожалел о том, что выбрал его».

Глава 4

Во славу науки и технологий

Взращивание ума – это своего рода пища, насыщающая душу человека.

    Марк Туллий Цицерон. О пределах блага и зла, книга XIX (45–44 до н. э.)

Как для одних наука кажется небесною богиней, Так для других – коровой жирною, что масло им дает.

    Фридрих Шиллер. Ксении (1796)

Всередине XIX в. британскому физику-самоучке Майклу Фарадею нанесла визит королева Виктория. Среди многочисленных, получивших широкую известность открытий Фарадея, часть из которых имела очевидную и непосредственную практическую пользу, были понятные лишь посвященным открытия в области электромагнетизма, тогда еще не более чем лабораторные эксперименты. В традиционном диалоге между главами государства и лаборатории королева спросила Фарадея, какая польза от таких исследований, на что, как говорили, он ответил: «Мадам, какая польза от ребенка?» Фарадей считал, что однажды в сфере электромагнетизма можно будет получить практические результаты.

В то же время шотландский физик Джеймс Максвелл на основе экспериментов Фарадея и его предшественников с электрическими зарядами и токами в электромагнитных полях вывел четыре математических уравнения. В уравнениях наблюдалось странное отсутствие симметрии, и это беспокоило Максвелла. В этом было что-то неэстетичное, и, чтобы восстановить симметрию, Максвелл предложил ввести в одно уравнение дополнительный член, который он назвал «ток смещения». Его аргументация базировалась, по сути, на интуиции: экспериментальных доказательств существования такого тока определенно не было. Предложение Максвелла имело поразительные последствия. Исправленные уравнения Максвелла подразумевали существование электромагнитного излучения, в том числе гамма-лучей, рентгеновских лучей, ультрафиолетового излучения, видимого света, инфракрасного излучения и радиоволн. На основании этих уравнений Эйнштейн открыл специальную теорию относительности. В совокупности лабораторные и теоретические работы Фарадея и Максвелла привели спустя столетие к технической революции на планете Земля. Электрическое освещение, телефон, фонограф, радио, телевидение, транспортные средства, снабженные холодильниками, доставляющие свежие продукты с ферм, кардиостимуляторы, гидроэлектростанции, автоматическая пожарная сигнализация и спринклерная система пожаротушения, электрические троллейбусы и подземки, электронный компьютер – всего лишь несколько устройств в эволюционном ряду, начавшемся с мудреных лабораторных изысканий Фарадея и эстетического недовольства Максвелла, смотрящего на несколько математических закорючек на клочке бумаги. Многие научные открытия, дающие возможность практического применения, были сделаны так же случайно и непредсказуемо. В дни правления Виктории никакой суммы денег не было бы достаточно для того, чтобы ведущие ученые в Британии смогли просто сесть и изобрести, скажем, телевидение. Мало кто будет спорить, что в конечном счете эти изобретения принесли только пользу. Я заметил, что даже многие молодые люди, которые окончательно разочаровались в западной техногенной цивилизации, зачастую обоснованно, все же одобряют некоторые аспекты высоких технологий: например, электронные музыкальные системы с высокой точностью воспроизведения.