Занимательно о космологии
Шрифт:
Сегодня можно предложить такой пример: обладай наше пространство положительной кривизной, луч света или космический корабль, посланные с Земли по прямой, через nлет непременно бы возвратились в исходную точку. А будь эта кривизна такой же большой, как в фантастических рассказах, человек всегда видел бы перед собой собственный затылок…
Получалось, что сферическое пространство должно быть конечно и безгранично, как конечна и безгранична поверхность любого шара. Да, привыкнув к бесконечности пространства Эвклида, такую конструкцию представить себе было трудно даже мысленно.
Гаусс был потрясен глубиной мысли Римана. Кандидат был принят на службу и через три года занял должность профессора.
Тридцать один год исполнилось сыну бедного сельского пастора из Брезеленце, когда он впервые получил
Содержание пробной лекции не было напечатано. Риман не стремился к публикациям. Тем более этой работы, которая, как он видел сам, была доступна весьма ограниченному кругу людей. Высказав в общем виде свои идеи, он больше не возвращается к ним. Он много работает. Пишет несколько блестящих математических мемуаров. Берлинская и Баварская академии наук избирают его своим членом. Затем следует признание и со стороны Парижской академии и Лондонского королевского научного общества… Но в разгар славы на тридцать девятом году жизни «профессиональный» недуг бедняков и интеллигентов XIX столетия — чахотка обрушивается на него. Теперь у Римана есть средства, и он уезжает в Италию. Но год, проведенный под голубым южным небом, уже не в силах ничего изменить. В сорок лет второй, после Гаусса, немецкий математик умер.
Часть третья
Идеи
Глава седьмая
XX век начинался бурно. По дорогам и улицам городов покатили, пугая лошадей, громыхающие, изрыгающие удушливый дым автомобили. В небе затрещали, зафыркали моторы первых аэропланов. В качестве главной силы технического прогресса утвердилось электричество. Наступило время чудес и для науки.
В 1900 году профессор Берлинского университета Макс Карл Эрнст Людвиг Планк выдвинул удивительную гипотезу, согласно которой поток энергии не мог больше считаться непрерывным, а излучался отдельными порциями — квантами. Родилась квантовая теория. В том же году русский астроном Аристарх Аполлонович Белопольский в лабораторных условиях доказал справедливость эффекта Доплера при оценке скорости движения источников света. Теперь астрофизики могли измерять скорости движения звезд с большой степенью надежности.
В 1901 году молодой немецкий физик Вильгельм Кауфман с помощью тонкого эксперимента доказал, что масса недавно открытого электрона при чрезвычайно быстром его движении изменяется. Это было совершенно непонятно. Масса — почтенная, по утверждению классической теории, постоянная величина оказывалась зависимой от скорости?..
В 1902 году Майкельсон вместе с Морли повторил измерение скорости света и получил 299 890 ± 60 км/час. При этом измеренная величина не менялась ни при каких условиях…
Еще через год в России вышла работа Константина Эдуардовича Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В ней была обоснована возможность применения реактивных аппаратов для полетов в космос и разработана теория движения ракет.
Движение, движение! XX век словно брал реванш за неторопливое XIX столетие. Стремление к переменам охватило все отрасли жизни, все слои общества. По всему миру нарастали волны стачек. Напуганное поднимавшейся грозой, правительство царской России спешно ввязалось в войну с Японией. «Маленькая победоносная война! Что может быть лучше для успокоения народа?» Метод испытанный! Метод старый! Но… видимо, слишком старый для нового столетия. Русский пролетариат ответил революцией! По всей огромной стране в 1905 году прокатилась грандиозная «генеральная репетиция Октября».
В том же году в немецком журнале «Анналы физики» появилась
Беспокойный характер грядущего столетия начал проявляться еще в недрах умиротворенного XIX века, волнуя и будоража современников. Самой большой неожиданностью явился эксперимент Майкельсона — Морли, поставленный для исследования зависимости скорости света от движения среды.
Результаты этого эксперимента оказали слишком большое влияние на предмет нашей заинтересованности, и потому автор льстит себя надеждой, что читателю будет небезынтересно узнать некоторые подробности о тех, чьи имена отмечены в каталоге истории.
Альберт Абрахам Майкельсон родился 19 декабря 1852 года в небольшом польском городке Стрельно близ Познани и неподалеку от польско-германской границы. Настолько «неподалеку», что в описываемый момент город принадлежал Германии, отойдя к ней усилиями Фридриха Великого в 1772 году вместе со всем Познаньским княжеством. Жизнь под крылом германских кайзеров была, видимо, несладкой, потому что скоро отец семейства Самуил Майкельсон, забрав скромные сбережения, жену Розалию и двухлетнего сынишку, иммигрировал в Америку. Вряд ли имеет смысл описывать иммигрантскую жизнь. По ее результату — Самуил Майкельсон до смерти был владельцем небольшой галантерейной лавки, с трудом и впроголодь кормившей его семью, — ясно, доли в Америке польский иммигрант не обрящил. Его сын Альберт благодаря своей настойчивости поступил в Морскую академию. В срок окончил ее, прослужил положенное время на судах Североамериканского флота и стал преподавателем физики и химии в той же академии. Там он прочел только что изданный труд Максвелла «Электричество и магнетизм» и вместе со всеми физиками земного шара удивился тому, что скорость света оказалась одной из важнейших физических величин. Вот тогда-то и посетила молодого преподавателя идея измерить эту скорость света с предельной точностью. Эта проблема и стала для него делом, которому он посвятил всю свою жизнь.
Позже, уже имея за плечами опыт экспериментальной работы, Майкельсон переехал в Кливленд в Технологический институт Кейса, где познакомился с профессором химии и естественной истории соседнего университета Эдвардом У. Морли.
По свидетельству знавших их, трудно было представить себе более непохожих друг на друга людей. Во-первых, Морли был лет на пятнадцать старше. Разница весьма существенная, если вспомнить, что Майкельсону в 1885 году было всего тридцать три года… Во-вторых, Э. У. Морли происходил из рода англичан-переселенцев, прибывших на берега Нового Света еще в начале XVII века. Для старых американских семейств традиционна гордость своими бродягами предками и пренебрежительное отношение к иммигрантам. Так же традиционна, если не для большинства, то, во всяком случае, для многих, религиозность. Сын священника-конгрегационалиста Эдвард Морли также окончил духовную семинарию. И лишь неожиданно проснувшаяся в нем любовь к химии спасла его от сутаны. Морли остался чрезвычайно религиозным человеком. Даже место профессора в университете он принял с тем условием, что ему разрешат регулярно читать проповеди и играть на органе в часовне. Тем не менее описанные качества не помешали его дружбе с убежденным атеистом Майкельсоном. Внешне разница между обоими профессорами была не менее разительной. Окончив военную академию, Майкельсон на всю жизнь сохранил любовь к подтянутости, был строен, щеголеват в одежде, любил спорт. Он имел очень привлекательную внешность.
Морли был типичным рассеянным профессором XIX века. Огромные рыжие усы и длинные, до плеч, волосы, вечно в движении, вечно обуреваем идеями. Незастегнутая жилетка или мел на брюках — боже, какие пустяки! Он никогда не только не заботился о своей внешности, он даже не подозревал, что она существует.
Однако в работе, в конструировании приборов и в исследованиях у этих столь различных людей обнаруживался удивительный педантизм. И упрямство. Ни тот, ни другой не любили отступать, взявшись за какую-либо проблему. Кроме того, оба были страстные музыканты. И если Морли любил посидеть за органом, извлекая из его труб не только мотивы псалмов, то Майкельсон с детства весьма прилично играл на скрипке.