Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания
Шрифт:
Гамильтонова печать
Ни один математик не был так мил сердцу де Валера, как Гамильтон. Для всего мира 1943 год был годом разрухи. Немецкие и советские войска бились за Сталинград. Евреи варшавского гетто подняли восстание, которое было жестоко подавлено войсками СС. Однако для де Валера 1943 год был годом празднования столетия кватернионов — математических объектов, изобретенных Гамильтоном в Ирландии.
Кватернионы являются четырехкомпонентным обобщением комплексных чисел. Комплексные числа, имеющие одну вещественную и одну мнимую (умноженную на квадратный корень из -1) компоненту, могут быть представлены как точки на двумерной плоскости. Гамильтон хотел найти математический эквивалент для точек в трехмерном пространстве. Озарение
Ирландское правительство, возглавляемое де Валера, выпустило серию почтовых марок, посвященных Гамильтону и его открытию. В ноябре того же года де Валера устроил торжественный прием, предложив международному сообществу присоединиться к празднованию. Однако из-за войны лишь немногие иностранные ученые смогли принять в нем участие.
Почему де Валера был настолько одержим чистой математикой в самый разгар мировой войны? Даже несмотря на то что Ирландия сохраняла нейтралитет, ее экономика сильно пострадала. Как и во многих других странах, в Ирландии были введены продовольственные карточки, и страна испытывала сильнейший дефицит во многих вещах. Тем не менее Дэв проявлял странное упорство в отстаивании личных интересов, которое обескураживало его критиков.
Англо-ирландский аристократ лорд Гранард однажды после встречи с де Валера заметил, что тот находится «на грани гениальности и безумия». Это, конечно, можно сказать о многих людях, сосредоточенных на какой-то идее. Вопреки всем трудностям и несмотря на свои странные цели, Дэв оставался популярным политиком, напоминавшим оторванного от жизни, но все равно уважаемого учителя, который всегда, кажется, заботится об интересах своих учеников.
Празднование столетия кватернионов означало дополнительное давление на Шрёдингера. От него ожидали, что он станет новым Гамильтоном и выведет Ирландию на международный научный уровень. Пригласив в DIAS Эддингтона наряду с другими знаменитостями, такими как Дирак, он добился подъема престижа страны. Шрёдингер также помог заполучить известного физика Вальтера Гайтлера, увеличив тем самым интеллектуальный потенциал факультета теоретической физики. Тем не менее он должен был оправдывать лившиеся на него из редакции The Irish Press хвалебные слова: «Человек, делающий больше всего для продолжения традиции Гамильтона, — это профессор Эрвин Шрёдингер»{135}.
С учетом того, что Эйнштейн служил эталоном гения, Шрёдингер выбрал для себя парадоксальную стратегию, бравируя своими связями с уважаемым физиком и при этом мягко занижая его достижения. Подобно Зоммерфельду, читавшему письма Эйнштейна вслух на своих лекциях, Шрёдингер сумел дать понять своим коллегам и прессе, что он состоял в переписке с Эйнштейном. Тем не менее мотивы Зоммерфельда и Шрёдингера различались. Зоммерфельд полагал, что слова Эйнштейна вдохновят студентов. Шрёдингер же похвалялся своей дружбой с ним. «Письма, которыми обмениваются эти два выдающихся ума, испещрены таинственными алгебраическими формулами, еще более притягательными, чем Лана Тернер», — отмечала пресса, имея в виду известную голливудскую актрису{136}.
Несмотря на дружбу с Эйнштейном, Шрёдингер не был к нему снисходителен. На праздновании юбилея Гамильтона Шрёдингер заметил: «Принцип Гамильтона стал краеугольным камнем современной физики, тем, чему должно подчиняться любое физическое явление. Когда некоторое время назад Эйнштейн предложил идею “теории без принципа Гамильтона”, это вызвало сенсацию… На самом же деле она оказалась провальной»{137}.
Шрёдингер в то время придерживался «квантовой суперпозиции взглядов», которая сочетала отношение Эйнштейна к Гейзенбергу и отношение Гейзенберга к Эйнштейну. Вместе с Эйнштейном он будет критиковать тех, кто верит в вероятность (например, Гейзенберга), за то, что они потеряли связь с реальным опытом. Парадокс кота Шрёдингера является хорошей иллюстрацией такого рода критики. Однако когда Шрёдингер считал, что Эйнштейн его не услышит, он утверждал, что стареющий физик уже потерял хватку — ту самую, которой обладал Гейзенберг. Пройдет еще четыре года, прежде чем Эйнштейн в полной
Принстонский отшельник
В годы войны Эйнштейн вел довольно уединенный образ жизни. Даже в Принстоне, относительно небольшом городке, с ним были знакомы очень немногие. После смерти Эльзы никто не заставлял его хорошо одеваться или стричься. Вместе с несколькими ассистентами он продолжал свою уединенную борьбу за объединение.
Эйнштейн писал своему другу по Берлину доктору Хансу Мюзаму, который в период британского мандата в Палестине переехал в Хайфу: «Я стал одиноким стариком. Своего рода почтенным персонажем, известным в первую очередь тем, что он не носит носки и появляется на людях в очень странном виде. Но в своей работе я более фанатичен, чем когда-либо, и я действительно лелею надежду на то, что я решу свою старую задачу объединения физических полей. Впрочем, это как летать в дирижабле, на котором можно отправиться в путешествие среди облаков, но непонятно, как вернуться к реальности, то есть на землю»{138}.
В качестве примера отношения к Эйнштейну приведем юмористическую песенку, сочиненную выпускниками Принстонского университета 1939 года. Это был обычай студентов Принстона — подшучивать над своими профессорами. И хотя Эйнштейн никогда не был профессором университета, они скандировали следующие строки:
Сквозь неевклидовую жуть, Эйнштейн укажет верный путь. Хоть он отшельником живет, Ему лохматость не идет{139}.Эйнштейн работал в Фулд-Холле, недавно возведенном главном здании Института перспективных исследований, построенном в колониальном стиле, и у него больше не было необходимости делить пространство с математическим факультетом в университетском кампусе. Ему также не приходилось иметь дело с Флекснером, который ушел с поста директора, — Флекснера сменил более мягкий Фрэнк Айделот. В загородной обстановке, в окружении акров леса с множеством лесных тропинок, Эйнштейн мог наслаждаться долгими приятными прогулками со своими коллегами (такими, как недавно принятый в институт Курт Гёдель) и гостями.
Одним из таких гостей был Бор, с которым они не виделись много лет. Бор пробыл в Принстоне два месяца зимой 1939 года. Можно было бы ожидать, что друзья проведут время в дружеских беседах и взаимных шутках, но между ними царило разделявшее их мрачное молчание. Каждый был погружен в собственные мысли. Эйнштейн вместе с Бергманном и Баргманном отчаянно пытался найти пятимерное расширение общей теории относительности, имеющее реалистичные физические решения, Бора же тревожили более сложные проблемы. От австрийского физика Отто Фриша он только что узнал об успешных экспериментах Отто Гана и Фрица Штрассманна в Берлине, связанных с бомбардировкой урана нейтронами. Родная тетя Отто Фриша, физик-ядерщик Лиза Мейтнер, работала с ними над этим проектом, прежде чем бежать в Швецию из-за своего еврейского происхождения. Проанализировав полученные результаты, она и Фриш пришли к выводу, что ядерное деление (расщепление ядра) действительно возможно. После того как Фриш рассказал об этом Бору, тот пришел в ужас от мысли, что фашисты могут раскрыть секрет атомной бомбы. Действительно, во время войны Гейзенберг был поставлен во главе ядерного проекта, в котором также приняли участие Ган и другие ученые.
Бор вежливо порадовался вместе с Эйнштейном за его последние успехи на пути теории объединения, но его ум был занят более насущными делами. Он сидел со стеклянным взглядом и слушал основоположника общей теории относительности, поглощенного поисками призрачной «теории всего», которая, казалось, игнорирует все открытия с тех времен. Как в ней обстоят дела со спином? А с нейтронами? А с ядерными силами? Возможно, он пропустил все, за исключением последнего тезиса. В конце беседы Эйнштейн пристально посмотрел на Бора и сказал, что его цель — создать альтернативу квантовой механике. Бор отвел взгляд в сторону и не сказал ни слова{140}.