Уолтер Айзексон - Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

В поиске единой теории поля ему все не удавалось отыскать свою путеводную звезду. Не получалось найти решение на основании несокрушимой физической интуиции, указавшей ему раньше на эквивалентность гравитации и ускорения или относительность одновременности [100]. Поэтому он продолжал парить в облаках абстрактных математических уравнений без каких-либо указателей на земле для ориентира. “Это напоминает полет на дирижабле, когда в тучах передвигаться можно, но нет ясного представления о том, как вернуться к реальности, то есть на Землю”, – жаловался он другу 11.

Уже несколько десятилетий Эйнштейн стремился построить теорию, объединяющую электромагнитные и гравитационные поля. Но кроме интуитивной убежденности в том, что природа любит красоту простоты, других оснований считать, что эти поля действительно должны быть частью единой структуры, у него не было.

Точно так же он все еще надеялся объяснить существование частиц в рамках полевой теории, отыскав точечное решение своих полевых уравнений. “Он утверждал, что, если всем сердцем веришь, что все основано на полевой теории, материя должна появиться не как незваный гость, а как истинная часть этого самого поля, – вспоминал один из коллег Эйнштейна по Принстону Банеш Хоффман. – Действительно, можно сказать, что он хотел построить материю только из искривления пространства – времени”. По ходу дела Эйнштейн использовал всевозможные математические приемы, но постоянно находился в поиске новых. “Мне нужно больше математики”, – в какой-то момент пожаловался он Хоффману 12.

Почему Эйнштейн был столь настойчив? Глубоко внутри эти разделение и двойственность – разные полевые теории для гравитации и электромагнетизма, различие между частицами и полями – всегда его заботили. Он интуитивно верил, что простота и единство – проба, которую Создатель ставит на свои творения. “Тем больше впечатление от теории, чем проще ее исходные положения, чем больше разных сущностей она связывает и чем шире область ее применения”, – писал он 13.

В начале 1940-х Эйнштейн на какое-то время вернулся к математическому подходу, использующему пять измерений, который несколькими десятилетиями раньше предложил Томас Калуца. Он даже занимался этим с Вольфгангом Паули, одним из первопроходцев квантовой механики, проведшим несколько военных лет в Принстоне. Но ему не удалось заставить свои уравнения описывать частицы 14.

Тогда он избрал другую стратегию, которую окрестил “бивекторными полями”. Похоже, Эйнштейн начал отчаиваться. Новый подход, замечает он, может потребовать отказа от принципа локальности, который, атакуя квантовую механику своими мысленными экспериментами, он считал неприкосновенным 15. В любом случае скоро и этот метод был отставлен в сторону.

Последний стратегический план, которому Эйнштейн следовал последние десять лет жизни, вернул его в 1920-е годы. Речь идет об использовании римановой метрики, не предполагающей симметрии и дающей возможность ввести шестнадцать параметров. Десять их комбинаций использовались для гравитации, а оставшиеся – для электромагнетизма.

Первые варианты этой работы Эйнштейн послал своему старому приятелю Шредингеру. “Я их больше никому не посылаю, поскольку вы единственный незашоренный человек из тех, кого я знаю, кого интересуют фундаментальные вопросы нашей науки, – написал Эйнштейн. – Эта попытка, кажущаяся на первый взгляд устаревшей и неэффективной, связана с идеей введения антисимметричного тензора… Паули показал мне язык, когда я ему рассказал об этом” 16.

Шредингер три дня обдумывал работу Эйнштейна и написал в ответ, как она его поразила: “Вы напали на след крупной дичи”.

Такая поддержка ободрила Эйнштейна. “Это письмо доставило мне большую радость, – ответил он, – поскольку вы мой ближайший собрат и ход ваших мыслей столь сходен с моим”. Но вскоре он стал осознавать, что сплетаемые им тонкие, как паутинки, теории математически элегантны, но их никак не удается связать с какой-либо физикой. “В душе я уже не столь уверен, как утверждал раньше, – сознался он Шредингеру через несколько месяцев. – Мы безрассудно потратили на это столько времени, а результата не видать как своих ушей 17.

Но несмотря на это он не сдавался, “штамповал” статьи, а иногда попадал и в заголовки новостей. Когда в 1949 году было подготовлено новое издание его книги “Сущность теории относительности” [101], в виде приложения он поместил туда последний вариант показанной Шредингеру статьи. The New York Times воспроизвела целую страницу рукописи, заполненную сложными уравнениями, поместила ее на первую страницу и сопроводила текстом, озаглавленным: “Новая теория Эйнштейна дает отмычку к тайнам Вселенной: после тридцати лет работы ученый предложил концепцию, которая дает надежду построить мост между звездами и атомами” 18.