Эйнштейн плохо учился и был не слишком высокого мнения о Боге
Имя Альберта Эйнштейна (1879–1955), кажется, известно всем. И конечно же, все слышали важное заключение, которым мы обязаны ему: «Все относительно». Кроме того, высказывание «Бог не играет в кости» стало почти крылатым, превращая великую идею в дешевку, которую Эйнштейн вовсе не хотел допускать в свою жизнь. Потом многие вспоминают о том, что Эйнштейн плохо учился, и если об этом заходит речь, то сидящие вокруг стола улыбаются и думают о собственных аттестатах и детях. Может быть, и из них что-нибудь получится, а вдруг второй Эйнштейн? Кстати, человек, избранный журналом Time человеком XX века, был ярым пацифистом. Разве не так? Во всяком случае, он был человеком порядочным, который прекрасно относился к другим, хотя и в конце своей жизни показал всем язык.
Сущность вещей
Эта фотография в виде почтовой открытки или плаката разошлась по всему миру – Эйнштейн показывает язык. Однако он показывал язык не человечеству, а нескольким назойливым фотографам, которые без конца фотографировали ученого во время празднования его семидесятидвухлетия. К тому времени уже были сброшены на Хиросиму и Нагасаки атомные бомбы, на создание которых великий физик сподвиг американского президента и даже торопил его, что не совсем вяжется с его пацифистским настроем. Эйнштейн действовал скорее как здравомыслящий и ответственный человек, и он был таким, будучи еще школьником – всегда приносил домой хорошие отметки и виртуозно играл на скрипке. Нетерпеливым и несдержанным он стал позже, изучая физику: гениальный подросток обратил внимание на множество несоответствий в учебном материале, о чем смело заявлял и что сбивало с толку преподавателей, которые не спешили вступаться за него.
В результате по окончании учебы Эйнштейну трудно было найти постоянное место работы. Когда же, наконец, он устроился в Федеральное бюро патентования изобретений в Берне, нагрузка его была столь мала, что, несмотря на обязанности, у него оставалось достаточно времени на то, чтобы совершить революцию в физике. Его теория относительности появилась в 1905 году в связи с тем, что он-то как раз и не рассматривал все относительно друг друга, а наоборот – ввел нечто абсолютное: скорость света. Полет мысли Эйнштейна был безграничен, размышлял он и о Боге. Эйнштейну очень хотелось узнать, какую степень свободы позволил себе Господь, создавая Небеса и Землю.
Биография
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Ульме (Германия), а умер 18 апреля 1955 года в Принстоне (США, штат Нью-Джерси). Он учился в Мюнхене и в швейцарском Арау, высшее образование получил в Высшем техническом училище (Политехникуме) в Цюрихе. Сдав экзамены, Эйнштейн принял швейцарское гражданство и с 1902 по 1909 год работал в Федеральном бюро патентования изобретений в Берне. Именно в этом городе он жил в 1905 году, который вошел в историю физики как «год чудес» (лат. Annus mirabilis), – тогда 26-летний эксперт III класса произвел переворот в физике и в нашем мировоззрении не в последнюю очередь благодаря новому «взгляду на сущность пространства и времени».
Идеи Эйнштейна были настолько непривычны и до такой степени противоречили здравому смыслу, что официальной науке понадобилось несколько лет на то, чтобы признать новое светило. Лишь в 1909 году его пригласили на должность профессора – правда, лишь экстраординарного. Ординарным профессором Эйнштейн стал в 1911 году, причем благодаря пражскому Немецкому университету, где он, правда, пробыл недолго. Уже через год он вернулся в Швейцарию, которая, надо сказать, относилась к нему порой с недоверием, несмотря на всю его любовь к этой стране. Накануне Первой мировой войны пока еще неизвестный широкой общественности Эйнштейн последовал зову Макса Планка и переехал в столицу Германии. В Берлине он стал директором Института физики кайзера Вильгельма (без учебной нагрузки) и штатным членом Прусской академии наук.
В 1915 году Эйнштейн представил на заседании академии значительно расширенную версию своих новых представлений о пространстве и времени, которые стали известны как общая теория относительности и которые представляют наш мир в довольно странном свете. По Эйнштейну, мы живем на изогнутой поверхности четырехмерного временного пространства. Это звучит для дилетанта (и не только) абсолютно непонятно, но соответствующие физические идеи можно точно измерить и провести количественный анализ. В 1919 году были проведены соответствующие эксперименты, официально подтвердившие, что теория Эйнштейна описывает Вселенную лучше, точнее, чем ньютоновская физика, главенстовавшая в науке со второй половины XVII века. К Эйнштейну пришла мировая слава. Его фотографии печатались на первых страницах популярных газет, а теория относительности была у всех на устах.
В 1933 году Эйнштейн эмигрировал в США, и в 1935-м поселился в Принстоне, в доме на Мерсер-стрит, где и жил до самой смерти. Последние 20 лет Эйнштейн работал в Институте перспективных исследований в Принстоне, созданном как будто специально для него. В 1939 году он подписался под письмом, адресованным американскому президенту Франклину Делано Рузвельту, в котором рекомендовалось предупредить усилия Германии по созданию атомной бомбы, что было вполне реально на уровне развития физики того времени. Тот факт, что на протяжении своей жизни он смог найти путь к конкретному оружию уничтожения с помощью абстрактной науки, заставил его незадолго до смерти сказать следующее: «Если бы я снова стал молодым и снова стоял бы перед выбором лучшего способа заработать себе на жизнь, я предпочел бы быть не ученым, исследователем или педагогом, а скорее жестянщиком или уличным торговцем, в надежде обеспечить себе ту скромную степень независимости, которой еще можно добиться в современных условиях».
Однако наука его всегда волновала, и до самой смерти его занимали вопросы физики, теоретическое обоснование которых создавало для него неразрешимые проблемы. Например, он неустанно думал о том, что же такое на самом деле свет. Хотя, как Эйнштейн замечал с иронией, многие его современники и считают, что знают ответ, но они ошибаются. Задача эта так и осталась нерешенной.
Слухи
Один из множества слухов об Эйнштейне – его замедленное развитие. По-видимому, в этом есть зерно истины, поскольку его родителей поначалу беспокоило то, что он довольно поздно заговорил. Но сам Эйнштейн оценивал свое «замедленное» развитие весьма положительно: «Ни один нормальный взрослый человек не будет размышлять о проблемах пространства и времени. Этим в основном занимаются дети. Я же развивался столь медленно, что подобные вопросы начали интересовать меня, лишь когда я вырос. Естественно, тогда мне удалось погрузиться в проблему глубже, чем обычному ребенку». Напротив, несправедливо утверждение о том, что Эйнштейн плохо учился. Конечно, как и все подростки, он ненавидел бессмысленную зубрежку и экзаменационную муштру. Но при этом получал хорошие оценки. В Германии высший балл – единица. Так вот, по латыни у него была как минимум двойка, по греческому языку – всегда двойка, по математике он сначала получал то единицу, то двойку, но затем его стабильной оценкой стала единица. Эйнштейн-студент тоже учился неплохо; его преподаватели находили в нем несколько иной недостаток: «Вы толковый юноша, – заметил как-то один из них, – но допускаете большую ошибку – никого не слушаете».
На современном языке Эйнштейна назвали бы антиавторитарным. Он потешался над всеми, кто изображал из себя авторитет, что нисколько не облегчало его жизнь. (Впрочем, Эйнштейн позже сам стал авторитетом, что воспринял как кару Господню.)
На вопрос о том, откуда взялся слух о плохом ученике Эйнштейне, ответить легко. Одно время Эйнштейн учился в швейцарской школе, а там знания оценивались в баллах. Единица в Германии соответствовала (и соответствует по сей день) шестерке в Швейцарии. К сожалению, его первый биограф этого не учел. Так люди узнали о плохом ученике Эйнштейне, и это пришлось по душе всем, кто сам – или его дети – не блистал аттестатом с хорошими отметками. Плохие отметки вселяли надежду когда-нибудь стать вторым Эйнштейном. А поскольку надежда умирает последней, этот слух будет жить еще долго.
К другим ошибочным высказываниям об Эйнштейне относится ссылка на его пацифистскую позицию. Действительно, он ненавидел жестокие столкновения, а в одной из статей под названием «К вопросу ликвидации угрозы войны» есть важное высказывание: «Убийство на войне, по моему мнению, ничуть не лучше обыкновенного убийства». Кроме того, он называл Ганди «величайшим политическим гением нашего времени», так как тот осознавал, какие жертвы придется принести на пути к толерантности и всеобщему миру. Но при всех мечтах о мире Эйнштейн был реалистом, который понимал, что государства должны действовать не так, как отдельные личности, и вынуждены «готовиться к войне». Именно это он рекомендовал в 1939 году американскому президенту Рузвельту, подписавшись под письмом, в котором высказывалось требование приступить к разработке атомной бомбы. Он осознавал опасность атомного оружия для всех, живущих на Земле, понимал, что оно способно отбросить человечество в каменный век, и боялся, что следующую войну придется вести камнями и палками.
Выступая на заседании по вопросам разоружения, Эйнштейн начал с ясного и определенного указания на обоюдоострый меч научного прогресса:
Прошлые поколения дали нам в руки в образе передовой науки и техники чрезвычайно ценный подарок, открывающий возможности освобождения и украшения нашей жизни… Однако этот подарок таит в себе угрозу нашему существованию, которая никогда еще не была более ужасной. Судьба цивилизованного человечества еще никогда так сильно не зависела от моральных сил, которые оно способно мобилизовать. Поэтому задача, поставленная нашим временем, ничуть не легче задач, которые решали предыдущие поколения.
Но каким должно быть решение, не знал и Эйнштейн.
Кредо
До прихода нацистов к власти Эйнштейну жилось в Германии столь спокойно и комфортно, что он даже сформулировал свое кредо, а в 1922 году записал текст на пластинке. Кредо Эйнштейна, заканчивается следующими словами:
Хотя в повседневной жизни я типичный индивидуалист, все же сознание незримой общности с теми, кто стремится к истине, красоте и справедливости, не позволяет чувству одиночества овладеть мной.
Самое прекрасное и глубокое переживание, выпадающее на долю человека, – это ощущение таинственности. Оно лежит в основе религии и всех наиболее глубоких тенденций в искусстве и науке. Тот, кто не испытал этого ощущения, кажется мне если не мертвецом, то во всяком случае слепым. Способность воспринимать то непостижимое для нашего разума, что скрыто под непосредственными переживаниями, чья красота и совершенство доходят до нас лишь в виде косвенного слабого отзвука, – это и есть религиозность. В этом смысле я религиозен. Я довольствуюсь тем, что с изумлением строю догадки об этих тайнах и смиренно пытаюсь мысленно создать далеко не полную картину совершенной структуры всего сущего.
Чтобы лучше понять религиозность Эйнштейна, следует знать, что сам он никогда не присутствовал на богослужениях, отказывал сыновьям в изучении закона Божьего и сам не принадлежал ни к какой конфессии. Тем не менее он представлял и защищал убеждение в том, что научные теории могут уживаться с мировоззренческими. В остальном, как утверждает Эйнштейн, «наука без религии слаба, религия без науки слепа».
Больше всего Эйнштейн любил говорить о своей науке, и для него самого понятие Бога не имело бы никакого значения, но… Весной 1939 года один американский кардинал не рекомендовал своим прихожанам изучать теорию относительности, так как она якобы ставит под сомнение существование Господа и библейскую версию сотворения мира. Это заставило одного нью-йоркского раввина направить Эйнштейну телеграмму следующего содержания: «Вы верите в Бога? Точка. Ответ оплачен: 50 слов».
Ответ Эйнштейна стал общеизвестным. Он телеграфировал: «Я верю в бога Спинозы, который постигается в гармонии всего сущего, а не в бога, занятого судьбами и поступками людей».
Боги Эйнштейна
Фридрих Дюрренматт как-то высказал подозрение, что Эйнштейн втайне был теологом. Такое впечатление может возникнуть, если сосчитать, сколько раз Эйнштейн высказывался о Боге. Причина его частых экскурсов в религиозные сферы связана с наукой, ибо «то, что меня, собственно, интересует, это следующее: а мог ли Бог сотворить мир другим, оставляет ли какую-то свободу требование простоты?» В другой раз Эйнштейн писал: «Я хотел бы покоя и хотел бы знать, как Бог сотворил мир. Меня занимают его мысли».
Важно то, что Эйнштейн определенно представлял себе мир как систему, понятную человеку. Это означает, что Бог спрятал законы так, как это проделывают родители с новогодними подарками. Мы можем положиться на то, что они есть, а за нами при исследовании Божественного – как за детьми в поисках их родителей – наблюдают благосклонно и с умилением, а иногда и насмешливо. Будучи ученым, полагал Эйнштейн, можно чувствовать себя всю жизнь ребенком. Этой свободой и воспользовался Эйнштейн. В другую он не верил.
Личная жизнь
В 1903 году Эйнштейн в первый раз женился, его супругой стала сербка Милева Марич, вместе с которой он учился. Брак был заключен вопреки отчаянному сопротивлению родителей Эйнштейна. Им, к счастью, ничего не было известно о незаконнорожденной дочери Лизерль – ее след затерялся. Эйнштейн никогда не видел свою дочь. В 1904 году у него родился первый сын Ганс Альберт, вероятно, сидевший на коленях Эйнштейна, когда физик писал свои труды в «год чудес»; за ним последовал второй сын – Эдуард. Если Ганс Альберт развивался, как и следовало (и стал профессором гидравлики в Калифорнийском университете в Беркли), то с Эдуардом возникли проблемы – он хоть и обладал большими способностями, но вскоре заболел шизофренией. Его поместили в швейцарскую клинику Бургхельци, и больше он со своим отцом не общался. А Эйнштейн к тому времени уже развелся с Милевой, чтобы тут же жениться на своей кузине Эльзе, но отнюдь не по большой любви. Верно то, о чем пишут биографы: Эйнштейн был плохим семьянином, причем как по отношению к своим двум сыновьям, так и по отношению к обеим женам. Сам он часто и охотно повторял, что он, собственно, прирожденный холостяк, но, как известно, даже и такой человек нуждается в ком-либо, кто ведет хозяйство и гладит рубашки. К концу семейной жизни Эйнштейн обращался с Милевой хуже, чем со служанкой, требовал от нее прежде всего вовремя ставить еду на стол, когда он приходил домой со службы, и молчать, пока он ел.
Летом 1914 года он продиктовал своей жене следующие «Условия», на которых он (пока еще) был готов отказаться от развода. Их текст приводится ниже:
А. Вы будете следить за тем, 1) чтобы мое нижнее и постельное белье было чистым и содержалось в порядке; 2) чтобы мне подавали еду в моем кабинете три раза в день; 3) чтобы моя спальня и кабинет содержались в чистоте и порядке и чтобы никто, кроме меня, не прикасался к моему рабочему столу.
Б. Вы откажетесь от любой связи со мной, кроме той, которая требуется для соблюдения приличий в обществе. В особенности, Вы не будете претендовать на то, чтобы 1) я оставался с Вами дома; 2) сопровождал Вас в поездках.
В. В общении со мной Вы обязуетесь соблюдать следующее: 1) не ждать с моей стороны никаких чувств и не упрекать меня за их отсутствие; 2) отвечать мне тотчас же, как я обращусь к Вам; 3) беспрекословно покидать как мою спальню, так и мой кабинет, по первому моему требованию.
Г. Вы никогда не будете очернять меня перед детьми ни словом, ни делом.
Кванты и господь бог
Вернемся к науке и исправим ошибку, которая заключается в том, что Эйнштейн получил свою Нобелевскую премию за создание теории относительности. Награду он получил за первую работу, опубликованную в 1905 году, вошедшем в историю под названием «год чудес». Эйнштейну тогда было 26 лет. Он жил в Берне и, работая служащим патентного ведомства, располагал достаточным временем для того, чтобы опубликовать пять работ, каждая из которых была сенсацией и заслуживала Нобелевской премии. В период между 17 марта и 30 июня Эйнштейн закончил работу над четырьмя рукописями, затрагивающими самые разные темы. Две из них были посвящены молекулам и их диффузии (известной как броуновское движение), две другие – свету, его природе и распространению. В сентябре Эйнштейн добавил к этой четверке, этому блестящему квартету, еще и своего рода коду – ответ на довольно скучно звучащий вопрос «Зависит ли инерция тела от внутренней энергии?».
Ответ Эйнштейна важен меньше, чем форма, которую он ему придал. Инерция тела зависит от его массы (m), и Эйнштейн открыл, что ей соответствует энергия (E). Он вывел между обеими величинами, пожалуй, самую знаменитую в мире формулу: E = mc². Буква с обозначает скорость, с которой может распространяться свет в пустом пространстве.
В первой работе «года чудес» речь идет о роли квантовых скачков, и за нее Эйнштейн получил Нобелевскую премию. Его размышления посвящены «созданию и преобразованию света»: Эйнштейн пытался объяснить, почему энергия, передаваемая светом электронам, зависит от частоты света, а не от его интенсивности, вопреки всем ожиданиям. Идея Эйнштейна заключалась в следующем: уже устоявшиеся в науке представления о волновой природе света необходимо дополнить предположением о том, что энергия света состоит из «локализованных в пространстве квантов энергии, которые движутся, не делясь на части, и которые могут поглощаться и испускаться только как целое».
Эта теория Эйнштейна получила название «самого революционного» закона из всех, открытых физиками XX века. Квант в 1900 году ввел в физику Макс Планк, но лишь как вспомогательную математическую величину, которую он в конце жизни хотел исключить из законов природы. Эйнштейн придал концепции Планка физическое значение. Он установил, что кванты существуют не только в теории, но и в действительности, и это понимание далось ему нелегко. «Словно земля уходила из-под ног, и казалось, нигде нет твердой почвы, на которую можно было бы опереться», – признался однажды Эйнштейн. Он понимал, что его теория о квантах света означает конец классической физики. Прошли десятилетия, прежде чем ее заменила квантовая физика, с которой ученый так и смог примириться.
В истории физики различают квантовую теорию и квантовую механику. Под квантовой теорией подразумевают усилия по расширению созданной во времена Ньютона классической физики, чтобы освободить место для квантовых скачков Планка и Эйнштейна. Как и ее классическая предшественница, квантовая теория хотела оперировать измеримыми величинами (импульс, энергия), а ее уравнения должны были определять естественные процессы. Однако в середине 1920-х годов эта программа провалилась, и в умах некоторых физиков родилась совершенно новая теория – квантовая механика. Она оперировала странными математическими величинами, которые невозможно измерить, а ее законы носили не детерминистический, а статистический характер. Как выяснилось в последующие годы, квантовая механика с максимальной точностью объясняла все атомные процессы. Но именно она-то и не была нужна Эйнштейну.
Он не оспаривал достоинства квантовой механики, но предполагал и надеялся, что когда-нибудь появится еще более общая теория, которая оперировала бы доселе скрытыми параметрами и показала – то, что в настоящее время доступно пониманию лишь статистическим путем и подвержено случайностям, все же может быть определено на основе причинных связей. Свое отрицание квантовой механики Эйнштейн отразил в известном изречении «Бог не играет в кости», используемом им прежде всего в спорах с датским физиком Нильсом Бором, о которых последний писал в сочинении «Дискуссии с Эйнштейном о проблемах теории познания в области атомной физики».
Дебаты, длившиеся более двух десятилетий, касались, в числе прочего, странной роли, которую играли наблюдатели в новой физике. В квантовой механике электрон приобретает свои свойства только в результате измерения. С его помощью определяется то, что раньше определить было невозможно. В то время как Бор, рассуждая об этой неопределенности физической реальности, поместил ее в некую философскую структуру (под названием «дополнительность»), для Эйнштейна мысль о том, что природу невозможно определить, была невыносима. Он придумывал один мысленный эксперимент за другим, дабы показать, что неопределенность приводит к ошибкам, но Бору удавалось разоблачить все его попытки как несостоятельные.
Упорство, с которым Эйнштейн занимался этой проблемой, наводит на мысль, что в ходе дебатов двух великих ученых речь шла не просто о понимании действительности – их темой был Бог в контексте новой физики, знавшей огромную Вселенную так же хорошо, как и мельчайшие атомы. Фактически упорное утверждение Эйнштейна «Бог не играет в кости» является последним словом в диалоге, на которое Бор дал еще и ответ. Во-первых, как он считал, никто, даже сам Эйнштейн, не может давать Богу указания, как обращаться с миром. Во-вторых, точно так же никто не знает, что значит выражение «играть в кости», если его употребить в связи с Богом.
Эйнштейн для школы
К общепринятым в обществе заблуждениям, касающимся науки, относится убежденность в том, что она непонятна, особенно если содержит оригинальные мысли. Однако Эйнштейн и здесь позаботился о сюрпризе. В 1926 году, когда квантовая механика приобрела современную форму, он думал совсем об ином, а именно о «причине образования извилин в руслах рек», что и было отражено в томе «Мое мировоззрение» перед статьей «О научной истине».
Если для школьных уроков понадобится текст, призванный пробудить у школьниц и школьников любопытство как к наблюдению за явлениями дома и в природе, так и к их простому объяснению, то это именно то, что нужно. Свое исследование Эйнштейн начинает с двух известных фактов: водные потоки стремятся «приобретать извилистую форму, вместо того чтобы следовать линии максимального уклона местности», а реки Северного полушария стараются размывать берег «преимущественно с правой стороны».
Он констатирует, что прежние объяснения специалистов слишком поверхностны, и рекомендует взяться за решение этой непростой задачи, проведя маленький эксперимент, повторить который может каждый. «Представим себе, – говорит Эйнштейн, – чашку с плоским дном, полную чая. На дне – несколько чаинок», с которыми сейчас произойдет следующее: «Если размешивать жидкость ложкой круговыми движениями, то вскоре в центре дна чашки соберутся чаинки». При этом говорят о «феномене чайной чашки». Эйнштейн разъясняет причину такого явления, чтобы затем объяснить причину образования извилин реки.
Его формулировки точны, выразительны и понятны. Так он открыл путь, придерживаясь которого общество может прийти к науке. Но наивный Эйнштейн не понимал, что человечество совсем не жаждало идти по этому пути, и считал, что «должно быть стыдно» всем тем, «кто бездумно пользуется чудесами науки и техники, разбираясь в них не более, чем корова в растениях, которые она с удовольствием поедает».
