Владимир Львов - Альберт Эйнштейн

И вот саркастическому Гроссману пришлось теперь неожиданно окунуться с головой в физику. Он запомнил, как в один из осенних дней 1912 года к нему пришел его бывший коммилитон [38] [38] Коммилитон— на студенческом немецком жаргоне «однокурсник». и с довольно мрачным выражением лица сказал: «Гроссман, ты должен мне помочь, иначе я сойду с ума!» Верный Гроссман ответил, что он согласен помочь, однако с той оговоркой, что не несет никакой ответственности за физическое истолкование найденного им математического аппарата… Вооружившись увесистыми томами хандбухов, он принялся за поиски и через несколько дней смог дать своему беспокойному другу требуемую консультацию.

— Наиболее обещающие вычислительные возможности, — сказал Гроссман, — скрываются в полузабытых трудах Риманна, а также его ученика Эльвина Кристоффеля и в более поздних трудах итальянцев Грегорио Риччи и Туллио Леви-Чивитта.

Совет оказался дельным, но работа шла медленно, и Эйнштейн сказал как-то математику Вейлю, что понимает теперь, почему так приятно колоть дрова: дело идет без задержек и видишь сразу результат своих трудов! Семь лет колумбовых странствий по волнам математического океана остались позади, прежде чем показался желанный берег.

И вот он на берегу.

Полученные в 1915–1916 годах окончательные уравнения содержали искомый закон структуры пространственно-временной непрерывности в зависимости от распределения материальных масс. Многообразие «Пространство — Время» при наличии крупных масс вещества оказывалось и впрямь неэвклидовым четырехмерным многообразием. Физически отсюда следовало также, что реальное трехмерное пространство вблизи крупных масс вещества приобретает кривизну (и кроме того, изменяется в этих условиях и ход физического времени). В частности, искривление происходит по законам риманновского варианта неэвклидовой геометрии. И это означало также, что любые материальные тела, попав в «неэвклидову» зону, должны начать двигаться по кривым линиям, наподобие того как поезд, оказавшийся на закруглении, движется по заданной ему изгибом рельсов кривой! (Мы просим читателя отнестись к этому сравнению лишь как к слабому намеку, который помог бы в образной форме подвести к идее открытия.)

Разгадка тяготения скрывалась здесь.

Действующая на расстоянии ньютонова «сила» отпадала отныне, как отпадают строительные леса и как, полувеком раньше, отпали аналогичные силы в электрической и магнитной области. С замечательной точностью вновь и вновь оправдалось положение, высказанное Энгельсом: «…Во всякой области естествознания, даже в механике, делают шаг вперед каждый раз, когда где-нибудь избавляются от слова сила… ».

Ареной электричества и магнетизма, мы помним, явилось электромагнитное поле. Точно так же ареной тяготения оказалось не пустое пространство, а гравитационное [39] [39] Гравитация — по-латыни «тяготение». поле — непрерывная материальная сущность, связанная с прерывными телами и взаимодействующая с ними.

Гравитационное поле оказалось, в частности, ответственным за геометрию пространства, в котором перемещаются тела. Движение «по кривым рельсам» реального физического пространства в итоге и есть то, что в течение двух столетий аллегорически описывалось как всемирное тяготение больших и малых тел!

Итак, та же самая объективно-реальная сущность, которая выступает как четырехмерное многообразие «Пространство — Время» в присутствии масс вещества расшифровывается как материя гравитационного поля. Взаимосвязь материи, пространства и времени представала перед физикой с предельной глубиной и конкретностью.

Оставляя на будущее немало нерешенных вопросов (например, о подлинной природе связи между прерывными материальными телами и непрерывностью гравитационного поля), теория уже на данном этапе отбрасывала яркий свет на многие глубочайшие вопросы, столетиями будоражившие мысль науки.

Что такое, например, движение «по инерции» и чем оно отличается от движения под действием «силы тяжести»?

Грань, существовавшая между двумя этими явлениями в старой механике, теряла отныне свое значение. Траектория тела в обоих случаях, как стало ясно, пролегает по естественному, кратчайшему пути, следуя за «изгибами» пространства. Так, твердый шарик, катящийся вдоль прямых или изогнутых стенок в детской игрушке — лабиринте, проделывает тот путь, который «жестко» задан ему строением лабиринта. Прямолинейно-равномерное либо криволинейное ускоренное движение, с этой точки зрения, определяется отсутствием или наличием заметной «кривизны» и в конечном счете законом распределения масс на данном участке «Пространства — Времени».