Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная

Айзексон Уолтер

Оставался профессор математики Адольф Гурвиц. Когда один из ассистентов Гурвица освободил место, найдя вакансию учителя старшей школы, Эйнштейн радостно сообщил Марич: “Это означает, что, даст бог, я стану помощником Гурвица”. К сожалению, он прогулял большую часть лекций Гурвица, и это неуважение, видимо, не было забыто⁹.

К концу сентября Эйнштейн все еще оставался в Милане с родителями и так и не получил предложений работы. “Я планирую поехать в Цюрих первого октября и поговорить с Гурвицем лично насчет работы, – писал он. – Это, безусловно, лучше, чем писать”.

Там он планировал поискать и какие-нибудь частные уроки: это позволило бы им пережить

безденежье, пока Марич готовится к пересдаче выпускных экзаменов. “Что бы ни случилось, у нас будет лучшая в мире жизнь. Заниматься приятной работой и быть вместе – что еще можно пожелать! Мы ни от кого не зависим, сами можем стоять на ногах и наслаждаться в полной мере своей молодостью. У кого еще такая жизнь? Когда наскребем побольше денег, сможем купить велосипеды и каждую пару недель куда-нибудь ездить”¹⁰.

В конце концов он решил написать Гурвицу, а не ехать к нему, что, по-видимому, было ошибкой. Два его письма – образец для будущих поколений соискателей того, как не надо писать прошение о приеме на работу. В письмах он честно признался, что не показывался на лекциях Гурвица по математическому анализу и больше интересовался физикой, чем математикой. “Поскольку и з-за недостатка времени я не мог принимать участие в математических семинарах, – писал он не слишком убедительно, – мало что говорит в мою пользу, кроме того что я присутствовал на большинстве лекций”. И довольно бесцеремонно добавил, что ждет “с нетерпением ответа, поскольку получение гражданства в Цюрихе, заявку на которое я подал, было поставлено в зависимость от моей способности доказать, что у меня есть постоянное место работы”¹¹.

Нетерпеливость Эйнштейна была под стать его самоуверенности. “Гурвиц все еще не ответил мне, – написал он всего через три дня после отсылки этого письма, – но я не сомневаюсь, что получу это место”. Однако он его не получил. На самом деле он умудрился, стать единственным выпускником Политехникума, который не получил работы. Позднее он вспоминал: “Неожиданно все мне отказали”¹².

К концу октября 1900 года и он, и Марич вернулись в Цюрих, где он проводил теперь большую часть времени в ее квартире за чтением и писанием. В заявлении с просьбой о предоставлении гражданства, поданном в том же месяце, в графе “вероисповедание” он написал – “отсутствует”, а в графе про место работы – “в настоящее время до получения постоянного места даю частные уроки математики”.Он смог найти только восьмерых учеников, и родственники прекратили финансово поддерживать его. Но Эйнштейн делал хорошую мину при плохой игре. “Мы живем частными уроками, когда те находятся, что бывает не всегда, – писал он подруге Марич, – чем это не образ жизни ремесленника или даже цыгана? Но я верю, что мы и при этом, как всегда, не потеряем оптимизма”¹³. Кроме того, что рядом была Марич, оптимизма ему прибавляли его теоретические статьи, над которыми он тогда в одиночестве работал.

Первая опубликованная работа

Первая из его этих статей касалась хорошо известной каждому школьнику темы – капиллярного эффекта, благодаря которому, в частности, вода смачивает стенки соломинки и поднимается по ней. Хотя он позднее и называл эту заметку “нестоящей”, она интересна с биографической точки зрения. И не только потому, что это первая опубликованная работа Эйнштейна. Из текста уже следует, что он полностью принял важнейшую предпосылку о том, что молекулы (и составляющие их атомы) действительно существуют и что многие природные явления могут быть объяснены с помощью анализа взаимодействий этих частиц друг с другом. И хотя до того момента она все

еще считалась гипотезой, она станет базовой во всех его статьях, написанных им в последующие пять лет.

Во время летних каникул 1900 года Эйнштейн прочитал работу Людвига Больцмана, который построил теорию газов, основанную на анализе поведения отдельных молекул, дрейфующих в разных направлениях. Он с восторгом писал Марич в сентябре: “Больцман абсолютно великолепен. Я твердо уверен в правильности принципов его теории, то есть я убежден в том, что в случае газов мы действительно имеем дело с отдельными частицами определенного размера, которые движутся в соответствии с определенными условиями”¹⁴.

Чтобы понять капиллярный эффект, однако, требуется рассмотреть силы взаимодействия молекул не в газе, а в жидкости. Такие молекулы притягивают друг друга, что объясняет поверхностное натяжение в жидкости, капиллярный эффект, а также тот факт, что капли сливаются друг с другом. Идея Эйнштейна состояла в том, что эти силы могут быть аналогом ньютоновских сил притяжения, когда два объекта притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния друг от друга.

Эйнштейн проанализировал зависимость капиллярного эффекта от атомных весов в различных жидкостях. Он воодушевился и решил поискать какие-то экспериментальные данные, чтобы проверить правильность своей теории. “Результаты по капиллярному эффекту, которые я получил недавно в Цюрихе, выглядят совершенно новыми, несмотря на их простоту, – писал он Марич, – когда мы вернемся в Цюрих, мы попытаемся получить какие-то эмпирические данные по этой теме… Если за ними обнаружится закон природы, мы пошлем результаты в Annalen”¹⁵.

В конце концов он и отправил статью в декабре 1900 года в Annalen der Physik – ведущий европейский физический журнал, который опубликовал ее в марте следующего года. Статья лишена элегантности и яркости, присущих его более поздним статьям, в ней в лучшем случае содержится малозначительный вывод. “Я начал с простой идеи существования сил притяжения между молекулами и проверил выводы экспериментально, – писал он, – и буду руководствоваться аналогией с гравитационными силами” [8] . В конце статьи он делает невразумительный вывод: “Таким образом, вопрос о том, нет ли какой-либо связи между нашими силами и силами гравитации, должен оставаться пока совершенно открытым”¹⁶.

8

Эйнштейн А. Следствия из явлений капиллярности // Собрание научных трудов: в 4 т.

Статья не вызвала никакой дискуссии и не внесла никакого вклада в историю физики. Базовые положения статьи оказались неправильными, поскольку зависимость сил от расстояния отличается для различных пар молекул¹⁷. Но это была его первая публикация. Это означало, что теперь у него есть напечатанная статья, и ее можно приложить к письмам с просьбой о приеме на работу, которыми он стал забрасывать профессоров по всей Европе.

В письме к Марич при обсуждении планов опубликования этой статьи Эйнштейн использовал местоимение “мы”. В двух письмах, написанных в следующем месяце после публикации, он называл теорию “нашей теорией молекулярных сил”, а исследования – “нашими исследованиями”. Так были запущены исторические дискуссии на тему того, каков вклад внесла Марич в создание теорий Эйнштейна.