А.Г.Шлёнов, к.т.н., cпециалист в области физических полей

В этом году исполнилось сто лет с момента опубликования Эйнштейном трех работ, две из которых посвящены специальной теории относительности (СТО).

Это событие имеет непосредственное отношение к созданию релятивистской системы мира, которая в течение XX века занимала ведущее положение в науке. Но, прежде всего о том, чего, на мой взгляд, не следует делать по отношению к релятивистской теории и к той роли, которую сыграл Эйнштейн.

Недопустимо впадать в «левый уклон» и, выхватив шашку, рубить с плеча теорию относительности, не используя в своей работе ее достижения, не понимая хотя бы того, чем СТО отличается от общей теории относительности (ОТО).

С другой стороны, желательно удержаться и от «правого уклона», при котором «расширение Вселенной», предсказанное Эйнштейном, преподносится как достоверно установленный факт. К сожалению, именно это стало своего рода традицией, общим местом во многих научных работах, в статьях, монографиях, обзорах, учебниках и учебных пособиях, авторы которых не используют результаты наблюдений космических объектов для тестирования космологических теорий, зачастую даже не знакомы с основными (классическими) и дополнительными космологическими тестами, с техникой получения эмпирических зависимостей и т.д., а просто принимают на веру утверждения об «окончательной доказанности горячего происхождения и расширения Вселенной». В результате этого мы имеем ряд работ (вплоть до учебных пособий для студентов, явно обучающих неумению работать с базами данных) с описаниями первых лет, месяцев, дней, секунд, микросекунд,… творения мира, излагаемых так, как будто бы их авторы были очевидцами этих «научных» чудес, вооруженные секундомерами.

Итак, известно, что Эйнштейн решил чрезвычайно много научных задач, проявил себя не только в теории, но и в экспериментальных исследованиях, что у него были сотрудники, работавшие по его заданиям. Здесь я коснусь только отдельных эпизодов истории создания СТО и ОТО. При этом буду опираться, в частности, на хорошо известную научную биографию Эйнштейна, написанную Абрахамом Пайсом, мужественным человеком, прошедшим через нацистские концлагеря и общавшегося с Эйнштейном в Принстоне после войны (Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989, тираж 36500 экз.). После всего пережитого Пайсом его было уже невозможно удивить ни созданием легенды об Эйнштейне такими влиятельными газетами, как лондонская «Таймс» (начиная с 7 ноября 1919 года), «Нью-Йорк Таймс» (начиная с 9 ноября 1919 года), ни актом его прижизненной канонизации (Пайс, стр. 293–299, «Рождение легенды»). Читайте внимательно Пайса, это добросовестный автор. У него мало эмоций и много фактов.

То, чего не знали авторы газетных публикаций

В теории относительности использованы результаты Бухерера, Газенерля, Гильберта, Гроссмана, Зелигера, Кауфмана, Ланжевена, Лармора, Леверье, Лоренца, Майкельсона, Минковского, Неймана, Ньюкома, Пуанкаре, Дж.Дж.Томсона, Хаббла, Хевисайда, Фитцджеральда, самого Эйнштейна и многих других ученых.

Содержательной частью СТО являются преобразования Лоренца для массы, энергии, импульса, отрезков длины и времени, а также соотношение между массой и энергией, вывод которого был опубликован Пуанкаре в «Архив Неерланд» на французском в 1900 году, т.е. за пять лет до Эйнштейна. Опубликовав эти результаты в 1905 г. повторно, но без обоснований, а в виде постулатов, Эйнштейн, к сожалению, не сделал ссылок ни на Пуанкаре, работы которого были ему известны, ни на Лоренца. Так же он поступал в некоторых случаях и позже. Стиль, усвоенный им в течение нескольких лет работы в патентном бюро, отличается от общепринятого в науке. Вот, на мой взгляд, одна из причин того, что в то время как в центре любой части естествознания всегда стоит природное явление, в центре теории относительности вот уже сто лет стоит ее автор,… виноват! – один из ее авторов.

То, чего не говорят авторы газетных публикаций

Целый ряд принципиальных результатов, полученных разными учеными, зачастую приписывают Эйнштейну, а теория относительности получила неограниченную поддержку со стороны банкирского дома Ротшильдов, военно-промышленных комплексов и Ватикана, о чем многие биографы Эйнштейна умалчивают. Но причины этой поддержки хорошо известны.

До своей встречи с представителями банкирского дома Ротшильдов Эйнштейн занимал независимую позицию по отношению к сионистскому движению, в частности, вполне возможно, потому, что у него не было возможности выплачивать в общий фонд положенную десятину. В результате переговоров было достигнуто соглашение о том, что молодой ученый получает поддержку, в которой он действительно нуждался, и в то же время начинает отчислять в фонд десятину, чего он ранее не делал. Но сколько это на самом деле составляет в процентах или в денежных единицах, этим вопросом я не интересовался.

Получив поддержку, Эйнштейн не утратил своей самостоятельности, не впал в зависимость. Да и не этого от него ждали, а получения наиболее весомых научных результатов. Но в чем же заключалась сама поддержка? Для ответа на этот вопрос приведу несколько примеров.

• Эйнштейн был приглашен в Прусскую Академию наук на должность директора специально созданного института, в котором не было других научных сотрудников, т.е. фактически он был поставлен в особое, исключительное положение, освобожден от выполнения каких-либо обязанностей. И это произошло в 1913 году, т.е. до получения подающим большие надежды молодым ученым его основных и действительно замечательных результатов в ОТО (Пайс, стр. 228–235).

• Было оплачено кругосветное путешествие Эйнштейна с чтением лекций по ходу этого турне, в которых он пропагандировал свои достижения в теории относительности. Был оплачен синхронный перевод его выступлений, поскольку сам Эйнштейн владел кроме немецкого только французским языком, который он изучал во время гимназических лет в Германии, а также была оплачена работа корреспондентов наиболее влиятельных газет.

• Был оплачен переезд Эйнштейна вместе с работавшими на него сотрудниками в США, где он занял должность профессора Принстонского университета, освобожденного от чтения лекций, от занятий со студентами, но получающего оклад, в несколько раз превышающий ставки штатных профессоров, имеющих полные нагрузки (по поводу чего придумали афоризм: «Хорошо было бы работать в университете, если бы не студенты»). Помимо этого оплачивалась работа Вальтера Майера, немецкого математика, переехавшего в США вместе с Эйнштейном, который занимался математическим оформлением идей Эйнштейна в теории единого поля (Пайс, стр. 319, 334, 431–434, 466–468, 541).

Потраченные на это деньги оказались эффективным вложением, приносящим вот уже практически в течение столетия максимальный процент. Хотя сам Эйнштейн сохранил независимую позицию, банкирский дом Ротшильдов использовал его в своих целях – как пример для подражания.

Скупой платит дважды. Но этот афоризм никак не примерим к такому финансовому гению, как барон Ротшильд. Я говорю здесь о парижском Ротшильде, но его имени, к сожалению, я не нашел в именном указателе (Пайс, стр. 543–555).

Самое главное, а точнее, «самая главная»

Причины, по которым теорию относительности поддержали военно-промышленные комплексы, хорошо известны. Здесь я ограничусь всего одним эпизодом, приведенным в книге А.С.Сонина «Физический идеализм» (М.: Наука, 1994, стр. 161): «На одном из совещаний в начале 1949 г. Берия спросил у Курчатова, правда ли, что теория относительности и квантовая механика – это идеализм, и от них надо отказаться? На это Курчатов ответил: «Мы делаем атомную бомбу, действие которой основано на теории относительности и квантовой механике. Если от них отказаться, придется отказаться и от бомбы». Берия был явно встревожен этим ответом и сказал, что самое главное – это бомба, а все остальное – ерунда. По-видимому, он тут же доложил Сталину, и тот дал команду не проводить совещание».

Этот текст требует пояснений.

• Речь идет о проводившейся ученым советом физфака МГУ подготовке к проведению Всесоюзного совещания с критикой ошибок, содержащихся в теории относительности, но не имевших никакого отношения к ядерной проблеме.

• В 1949 году действие атомной бомбы было основано не только и не столько на теории относительности, сколько на поступавших из США и попадавших на стол Берии разведданных.

• Добавление в этот текст еще и квантовой механики, по-видимому, лежит на совести автора книги, А.С.Сонина.

• На совести автора наверняка лежит нескрываемая радость по поводу последовавшего, как результат явной встревоженности Берии и Сталина, разгрома ученого совета физфака МГУ, который был практически заменен (Сонин, стр. 203). Или, может быть, он не знал о начавшихся после этого научных погромах, носивших уже массовый характер? О разгромах в научных коллективах, увольнениях с работы, недопущениях критиков теории относительности к защите диссертаций, на научные конференции, об отказах им в публикациях, о принудительном «лечении» в психушках? А если бы знал, то его радость была бы более масштабной?

В разделе «Разлетающаяся Вселенная» (стр. 73–86) А.С.Сонин, в частности, пишет: «Модель расширяющейся Вселенной постепенно завоевала признание в научных кругах. Ее принял, хотя и после некоторых колебаний, сам Эйнштейн. Она получила прочное экспериментальное подтверждение в работах Хаббла, который показал, что галактики «разбегаются» со скоростями, прямо пропорциональными их удалению…».

Итак, затронутая в книге научная проблема о физической природе космологического красного смещения – основной вопрос современной космологии – излагается поверхностно, эмоционально, а не на основе изучения фактов. Сам А.С.Сонин не подозревает о том, что полученный в течение 20-го столетия наблюдательный материал позволяет получить порядка 10000 эмпирических зависимостей и диаграмм, которые в своей совокупности (если отказаться от порочной практики рекламирования какой-то одной, выхваченной из десяти тысяч и модной на данный момент зависимости, например, сегодня для сверхновых типа SN Ia) категорически отвергают представление о «расширении» Вселенной. Впервые ошибочность этой интерпретации была продемонстрирована самим Хабблом в 1935 году на основе полученной им зависимости «звездная величина m_pg – наблюдаемое число галактик N». Необходимо отметить, что Хаббл был первым в ряде областей, в том числе в практическом применении тестирования космологических теорий – после того, как совместно с Толменом, он начал обсуждать систему космологических тестов – на основе последовательно проводимого им наблюдательного подхода к космологии. Возвращаясь к книге Сонина, необходимо признать, что незнание научных первоисточников и неумение работать с фактическими данными имеет свои причины. На западе книга «Мир туманностей» Хаббла, этого Коперника XX века, была издана в 1935 году, после чего она несколько раз переиздавалась. А вот на русском языке не издано ни одной работы Хаббла! Поэтому не приходится удивляться тому, что научный провинциализм и «накал страстей», вызывающие чувства сострадания и сожаления, распространяются со скоростями, прямо пропорциональными незнанию основополагающих работ Пуанкаре, Хаббла, де Бройля, Сэндиджа и неумению работать с наблюдательными данными, в то время, как именно Эйнштейн фактически демонстрирует (далее я постараюсь показать это) и знание, и умение, т.е. прямо противоположное тому, что рекламируется и процветает, удушая попытки поисков истины под маркой Эйнштейна.

«Поверженный» Ньютон, «опровергнутый» Евклид…

На той же стр. 75 А.С.Сонин сбрасывает с пьедесталов Канта, Гегеля, Энгельса. Так, Энгельса он уничтожает цитатой из его «Анти-Дюринга»: «Вечность во времени, бесконечность в пространстве – это ясно с первого взгляда и соответствует прямому смыслу этих слов – состоят в том, что тут нет конца ни в какую сторону – ни вперед, ни назад, ни вверх, ни вниз, ни вправо, ни влево»... Те же самые концепции Энгельс развивал в «Диалектике природы» (опубликованной в 1925 г.): «Бесконечное многообразие природы и истории заключает в себе бесконечность пространства и времени».

Революция в естествознании в изложении А.С.Сонина сметает все. Мухи вырастают до размеров слонов. Слоны начинают летать, вещая о научных чудесах…

А вот Ватикан, в отличие от полного скрытых эмоций Сонина, имел значительно более веские основания для вступления в славный союз с А.С.Сониным! Уже несколько столетий римские папы, Папская Академия наук, Орден Иисуса искали какое-то научное противоядие великому Ньютону, почему-то предсказавшему падение светской власти пап в 2060-м году (смотрите, к примеру, в книге И.С.Дмитриева «Неизвестный Ньютон. Силуэт на фоне эпохи». СПб, 1990. И.С.Дмитриев воспроизводит реконструкцию Кастелледжо). Как это следует из выступлений ватиканских ученых, римских пап и генерала Ордена Иисуса Педро Аруппе, именно в трудах Эйнштейна была открыта теория Творения Мира почти по Ветхому Завету и предстоящей гибели всего сущего почти как в Апокалипсисе Святого Иоанна, что позволяет поставить крест как на научных взглядах Ньютона, так и на его явно ненаучных предсказаниях.

Вне всякого сомнения, любой банкирский дом, любая группировка или конфессия имеют право поддерживать того или иного ученого, ту или иную теорию. Но меня интересует вопрос, каковы в данном случае последствия поддержки для науки, для научной истины? Поддержка самого Эйнштейна помогла ему получить крупные результаты в ОТО, а также эмигрировать из фашистской Германии. Она была благотворна для науки. А вот к чему привела поддержка теории относительности Эйнштейна, об этом еще поспорят будущие историки науки.

Неизвестный Эйнштейн

По-видимому, в зачаточном состоянии теория относительности Эйнштейна появилась в 1903–1904 годах в результате основания Габихтом, Соловиным и Эйнштейном на дружеской основе и в узком кругу «Академии Олимпия» (Пайс, стр. 54, 128–130, 534). «Хочу подчеркнуть, что Эйнштейн с друзьями не просто листали работы Пуанкаре. Соловин оставил нам подробный список книг, изучавшихся членами «Академии». Из всего списка он выделяет одну-единственную книгу – «Наука и гипотеза», причем говорит о ней так: «Книга произвела на нас столь сильное впечатление, что в течение нескольких недель мы не могли прийти в себя!» (Пайс, стр. 132). Здесь и несколько ранее Пайс говорит о самом первом знакомстве Эйнштейна со сборником научных трудов Пуанкаре «Наука и гипотеза» и с более ранними работами Пуанкаре, начиная с 1998 года.

Итак, в СТО использованы главным образом результаты Лоренца и Пуанкаре, сформулированные в виде постулатов, без ссылок и необходимых обоснований. В отличие от этого, в ОТО Эйнштейн внес, хотя и не сразу, весомый вклад.

Первые попытки уточнения закона всемирного тяготения Ньютона были предприняты еще Лапласом, а затем во второй половине XIX века Нейманом и в начале XX века Зелигером. Требовалось разрешить гравитационный парадокс классической космологии (парадокс Неймана – Зелигера), а также объяснить некоторые весьма тонкие результаты наблюдений, в частности, наблюдений Леверье и Ньюкома, из которых следовало, что у Меркурия имеется избыточная прецессия перигелия, которая, как это стало ясно в 1882 году, равна 43 угловым секундам за столетие («избыточная», т.е. не объясняемая с позиций теории тяготения Ньютона). Крупнейший вклад в развитие науки на этом этапе (помимо Ньюкома, Леверье и их предшественников) внесли Нейман, Зелигер, Пуанкаре, Эйнштейн, Гроссман, Гильберт.

В 1907 году Эйнштейн обосновал принцип эквивалентности, но затем много времени ушло на осознание необходимости использовать тензорное исчисление и на овладение им. «Видимо, сразу же после переезда в Цюрих он рассказал Гроссману о тех проблемах, которые пытался решить. Скорее всего, именно тогда он сказал: «Гроссман, ты должен мне помочь, или я свихнусь!». Как видно из письма Эйнштейна Хопфу, с помощью Гроссмана великий переход к римановой геометрии, вероятнее всего, произошел в неделю, предшествовавшую 16 августа» (1912 года, Пайс, стр. 205). Сотрудничество с Гроссманом и последующее обсуждение этих вопросов с Давидом Гильбертом в 1915 году вывели Эйнштейна на финишную прямую. Но тут началось их соревнование с Гильбертом, которое чуть не привело к разрыву в их отношениях. В результате этого Гильберт и Эйнштейн практически одновременно вывели уравнения гравитационного поля, но Гильберт получил их на основе вариационного принципа. Предстояло найти решение этих уравнений. Как такие решения были получены Эйнштейном, это можно показать на двух примерах.

• Являясь многокомпонентными математическими объектами, тензоры, в отличие от скаляров, допускают как более широкий набор, так и неоднозначность решений. Зная величину избыточной прецессии перигелия Меркурия, Эйнштейн по этому наблюдательному значению нашел решение для планет, движущихся вокруг центрального массивного тела, т.е. в данном случае – для ограниченных орбит.

• Применив полученное решение к случаю неограниченных орбит (лучей света), он получил отклонение излучения звезд вблизи диска Солнца, которое оказалось равным 1,74 угловым секундам, вдвое большим, чем это следует из теории Ньютона.

Последующие наблюдения подтвердили результат Эйнштейна сначала в оптическом диапазоне (во время солнечных затмений 29 мая 1919 г., 21 сентября 1922 г., 9 мая 1929 г., 19 июня 1936 г., 20 мая 1947 г., 25 февраля 1952 г. и других), а затем и в радиодиапазоне во время затмений Солнца квазара ЗС 279 (в сентябре – октябре 1969 г. на частотах 2.4, 7.8, 9.6 ГГц, в октябре 1970 г. на частотах 2.7, 5, 8.1 ГГц и других).

Овладение тензорным аппаратом тяжело далось Эйнштейну и, по-видимому, было его наивысшим достижением. В области математики он имел разные «весовые категории» с Пуанкаре и Гильбертом, которые входят в число творцов современного анализа, воздающих должное тем, результаты которых они значительно продвинули вперед. Разумеется, это не конец истории, которая, вопреки мрачным прогнозам, не имеет конца. Хотелось бы рассказать о «задачах Пуанкаре», о проблемах Гильберта, Фейнмана, де Бройля, Сэндиджа… О том, какие проблемы решают релятивисты на основе «новой научной методологии», революции в естествознании и «Эволюции в физике», написанной Эйнштейном и Инфельдом в 1938 году. О том, как Эйнштейн, отказавшись от космологического лямбда-члена («самая крупная ошибка в моей жизни»), стал автором релятивистской системы мира. Но обо всем этом как-нибудь в другой раз…

Журнал «Атомный календарь» № 5, октябрь 2005 г.