Альберт Эйнштейн
Несмотря на репутацию равнодушного человека, на самом деле он был очень страстным и в своих личных отношениях, и в занятиях наукой. В колледже он безумно влюбился в единственную девушку в своей физической группе – смуглую пылкую сербку Милеву Марич. У них родилась дочь вне брака, потом они поженились, и у них родилось два сына. Она была камертоном его научных идей и помогала ему в проверке математических выкладок, но со временем их отношения разладились. Эйнштейн предложил ей сделку. Он сказал, что если когда-нибудь получит Нобелевскую премию и если она даст согласие на развод, то он отдаст ей деньги за премию. Марич подумала неделю и согласилась. Но из-за того, что его теории были столь радикальны, прошло семнадцать лет между его чудесным освобождением из патентного бюро и получением премии, деньги за которую она и получила.
Стиль жизни Эйнштейна и его работа являлись отражением распада социальных и моральных абсолютов в атмосфере модернизма, воцарившейся в начале XX века. В воздухе витал дух творческого нонконформизма: Пикассо, Джойс, Фрейд, Стравинский, Шёнберг и многие другие своим творчеством ломали традиционные каноны. В эту атмосферу вписывалась концепция Вселенной, согласно которой считалось, что пространство, время, а также свойства частиц определялись условиями наблюдений.
Однако Эйнштейн не был настоящим релятивистом, каковым его считали многие, в том числе и те, чье предвзятое отношение к нему основывалось на антисемитизме. Во всех его теориях, включая теорию относительности, он пытался найти инварианты, определенность и абсолют. Эйнштейн чувствовал, что в основе законов природы лежит гармония сущего и цель науки – найти ее.
Его поиски начались в 1895 году, когда шестнадцатилетним юношей он вообразил, что было бы, если бы можно было лететь рядом со световым лучом. Десятилетием позже наступил 1905 год – год чудес, описанных в процитированном выше письме, когда был заложен фундамент двух важнейших революций в физике XX века: теории относительности и квантовой теории.
А еще через десятилетие, в 1915 году, он вырвал у природы ее сокровенную тайну и построил одну из красивейших теорий во всей науке – общую теорию относительности. Как и при построении специальной теории относительности, он использовал метод мысленных экспериментов. В одном из них он предположил, что человек находится в закрытом лифте, движущемся с ускорением вверх в пустом пространстве. Тогда его ощущения должны быть такими же, что и при воздействии силы тяжести.
Он предположил, что гравитация – это искривление пространства и времени, и выписал уравнение, описывающее изменение их кривизны в результате взаимовлияния материи, движения и энергии. Это можно себе представить с помощью еще одного мысленного эксперимента – двухмерной поверхности сетки батута, на которую мы закатываем шар для боулинга, а затем туда же вкатываем бильярдные шары. Эти шары покатятся в направлении шара для боулинга не потому, что он обладает каким-то магическим притяжением, а потому, что так изогнулась сетка батута. А теперь вообразим, что это происходит с четырехмерной тканью пространства – времени. Конечно, представить это себе нелегко, но это потому что мы не Эйнштейны, а он Эйнштейн.
Резкий перелом в его карьере наступил еще через десятилетие после этого, в 1925 году. Квантовая революция, которая произошла при его участии, породила новую механику, базирующуюся на неопределенностях и вероятностях. В тот год он сделал свои последние важнейшие работы по квантовой механике, но одновременно у него возникло чувство неудовлетворенности ею. Он упрямо критиковал то, что называл неполнотой квантовой механики, и пытался встроить ее в теорию единого поля. В последующие три десятилетия он будет работать над несколькими незавершенными уравнениями, начертав их в последний раз в 1955 году, уже на смертном одре.
Но и в те тридцать лет, когда он был революционером, и в последующие тридцать, когда стал ретроградом, Эйнштейн был последователен в своем стремлении остаться невозмутимым одиночкой, которому комфортно всегда оставаться при своем особом мнении. Независимый в своих идеях, он слушался только своего воображения, которое рвалось за пределы общепринятых истин. Он принадлежал к редкой породе благоговейных бунтарей, им руководила вера в Бога, не играющего в кости, то есть не позволяющего событиям происходить случайно, и эту веру он нес легко, с улыбкой.
Нонконформизм был важной чертой характера Эйнштейна, проявлявшейся и в личных отношениях, и в политических взглядах. Хотя он и разделял социалистические идеи, но был слишком большим индивидуалистом, чтобы чувствовать себя комфортно в условиях излишнего контроля государства или централизованной власти. Его дерзость, которая сослужила ему хорошую службу в юности, когда он был молодым ученым, стала хорошей прививкой от национализма, милитаризма и всего, что основывалось на стадном чувстве. И пока он не пересмотрел из-за Гитлера свои геополитические “уравнения”, Эйнштейн оставался стихийным пацифистом, осуждавшим войны.
Его теории охватывают широкий круг областей современной науки, имеющих дело и с бесконечно малыми, и бесконечно большими величинами – от излучения фотонов до расширения космоса. И через столетие после его великих триумфальных открытий мы все еще живем во Вселенной, устроенной по законам Эйнштейна, один из которых – теория относительности – управляет всем на макроуровне, а другой – квантовая механика – на микроуровне, причем последняя выстояла, несмотря на то что продолжает приводить в замешательство.
Его открытия лежат в основе всех современных технологий. И фотоэлементы, и лазеры, и ядерная энергия, и волоконная оптика, и космические путешествия, и даже полупроводники – все это основывается на его теориях. Он написал письмо Франклину Рузвельту, предупреждая его о возможности создания атомной бомбы, и, когда мы воображаем себе атомный гриб, в нашем сознании возникают буквы его уравнения, связывающего энергию и массу.
Путь Эйнштейна к славе начался с того момента, когда его предсказания о том, как гравитация искажает ход луча света, подтвердились при измерениях во время затмения 1919 года. С этого началась его известность, он стал научной суперновой и иконой сторонников гуманизма и вообще одним из самых известных людей на планете. Публика серьезно размышляла над его теориями, возвела его в ранг гения и канонизировала в качестве светского праведника.
Но возникает вопрос: если бы у него не было этого ореола пышных волос и этого пронзительного взгляда, стал ли бы он и тогда изображаться на всех плакатах? В качестве мысленного эксперимента предположим, что он выглядел бы как Макс Планк или Нильс Бор. Остался ли бы он в нашей памяти таким же простым научным гением? Или же все равно попал бы в пантеон, в котором обитают Аристотель, Галилей и Ньютон?[5]
Полагаю, верно второе. Его работы имели очень специфический характер, индивидуальный почерк, который позволял их отличать от других работ, подобно тому как Пикассо – это всегда Пикассо, и он отличим от других художников. Эйнштейн давал волю своему воображению и распознавал важнейшие принципы с помощью мысленных экспериментов, а не методичного изучения экспериментальных результатов. Теории, которые в результате появлялись, временами были удивительными, таинственными и противоречащими интуиции. Но в них делались выводы, которые могли захватить воображение обычных людей: относительность пространства и времени, Е = mc², изгиб световых лучей и искривление пространства. Простота и человечность добавляли харизматичности его личности. Его внутренняя обособленность гармонировала со смирением, которое было следствием того благоговения, которое он испытывал к Природе. Он мог быть черств и равнодушен к близким людям, но в отношении человечества в целом он испытывал истинно добрые чувства и искренне ему сочувствовал.
Но при всей популярности и кажущейся доступности работ Эйнштейна они сформировали ощущение, что современная физика – это то, что обычные люди не могут воспринять (по словам профессора Гарварда Дадли Хершбаха, “сфера деятельности экспертов-жрецов”[6]). Так было не всегда. И Галилей, и Ньютон были величайшими гениями, но их описание мира, в котором царила детерминированность и простые причинно-следственные связи, большинство мыслящих людей могло воспринять. В XVIII веке, веке Бенджамина Франклина, и в XIX веке, веке Томаса Эдисона, образованный человек мог считать себя немного знакомым с научными достижениями и даже по-любительски заниматься наукой.
Сейчас, учитывая непростые задачи, которые ставит XXI век, нужно по возможности восстанавливать популярность научной деятельности. Это не означает, что каждый крупный литератор должен прослушать упрощенный курс физики или что каждый юрист – специалист в области корпоративного права должен понимать квантовую механику. Скорее это означает, что понимание научной методики было бы полезно для ответственных членов гражданского общества. Самое важное, чему нас учит наука, – взаимосвязь между общими теориями и реальными фактами. Это как раз то, что хорошо демонстрирует опыт жизни Эйнштейна.
Кроме того, восхищение величием науки всегда присуще членам здорового общества. Это помогает нам сохранить детскую способность удивляться таким простым вещам, как падение яблок и лифтов, – способность, которая была свойственна Эйнштейну и другим великим физикам-теоретикам[7].
Вот почему стоит изучать наследие Эйнштейна. Наука вдохновляет и воодушевляет, ее миссия благородна, о чем нам напоминают жизнеописания ее героев. В конце жизни Эйнштейна чиновники департамента просвещения штата Нью-Йорк попросили сказать, на чем следует сделать акцент в школьном обучении. Он ответил: “При изучении истории нужно подробно обсуждать тех людей, которые принесли человечеству пользу благодаря независимости их характеров и суждений”[8]. Сам Эйнштейн вполне вписывается в эту категорию.
Сейчас, когда расставляются новые акценты, перед лицом глобальной конкуренции в области научного и математического образования нужно обратить внимание и на другую часть ответа Эйнштейна: “Критические замечания студентов нужно принимать без раздражения. Приобретение знаний не должно задушить независимость мышления студента”. Побеждает в глобальном соревновании не то государство, в школах которого хорошо учат таблицу умножения или периодическую таблицу элементов, а то, в школах которого стимулируют творческий подход и воображение.
И здесь, как мне кажется, лежит и разгадка уникальности Эйнштейна, и урок, который он преподал нам своей жизнью. В ранние студенческие годы он никогда не занимался зубрежкой. Позже, когда он стал физиком-теоретиком, успех к нему пришел не из-за его выдающихся мыслительных способностей, а из-за необычайной силы воображения и креативности. Он смог вывести сложные уравнения, но главное – он понимал: математика – это язык, который природа использует для описания своих чудесных тайн. И он мог представить, как уравнения отражают реальность, в своем воображении. Например, как уравнения электромагнитного поля, открытые Джеймсом Клерком Максвеллом, описывают то, что увидит мальчик, оседлавший световой луч. Однажды он заметил: “Воображение важнее знаний”[9].
Этот подход требовал от него нонконформизма. “Да здравствует нахальство! Это мой ангел-хранитель в этом мире” – так он торжественно объявил любовнице, впоследствии ставшей его женой. Через много лет, когда все подумали, что его нежелание принять квантовую механику вызвано тем, что он потерял чутье, он сетовал: “Судьба, наказывая меня за презрение к авторитетам, сделала авторитетом меня самого”[10].
Его успех обусловлен тем, что он подвергал сомнению общепринятые точки зрения, не преклонялся перед авторитетами и удивлялся чудесам, которые остальные принимали как данность. Это привело к тому, что он выработал систему моральных и политических воззрений, основанных на уважении свободы мысли, свободы духа и свободы проявления индивидуальности. Тирания вызывала у него омерзение, а толерантность он воспринимал не только как добродетель, но и как необходимое условие существования креативного общества. “Важно содействовать воспитанию индивидуальности, – говорил он, – поскольку только индивидуум может генерировать новые идеи”[11].
Выработав в себе это мировоззрение, Эйнштейн стал бунтарем, восхищенным гармонией природы, в котором воображение и мудрость сочетались в идеальной пропорции, и это позволило ему изменить наши представления о Вселенной. Эти черты стали жизненно необходимыми в наш век глобализации, когда успех зависит от креативности, но они были не менее важны и в начале XX столетия, когда Эйнштейн работал над тем, чтобы приблизить современную эпоху.
Майя, три года, и Альберт, пять лет
Глава вторая Детство
1879–1886
Швабия
Он медленно учился говорить. Впоследствии он вспоминал: “Мои родители были настолько обеспокоены этим, что консультировались с врачом”. Даже когда он начал произносить слова – где-то в возрасте двух лет, – у него выработалась странная привычка. Когда он хотел что-то сказать, он сначала пробовал сказать это про себя, повторяя шепотом до тех пор, пока фраза не начинала звучать достаточно хорошо, чтобы быть произнесенной вслух. Это послужило поводом служанке семьи окрестить его Der Depperte – тупицей, а остальные члены его семьи считали его “почти отсталым”. Обожавшая его младшая сестра говорила, что это очень тревожило всех. Она вспоминала: “Каждое предложение, которое он произносил, независимо от того, насколько оно было сложным, он сначала проговаривал про себя, медленно шевеля губами. У него были такие сложности с языком, что окружающие думали – он никогда не выучится говорить”[12].
Его медленное развитие сочеталось с дерзостью и бунтарством по отношению к учителям. Дошло до того, что один учитель выгнал его, а другой объявил, что ничего путного из него не выйдет – этот случай стал историческим анекдотом. Эти черточки сделали Альберта Эйнштейна покровителем всех рассеянных школьников[13]. Но эти же черты (по крайней мере, так он позднее предполагал) помогли ему стать самым креативным научным гением современности.
Его дерзкое презрение к авторитетам привело к тому, что он подвергал сомнению общепризнанные истины и пересматривал их под таким углом зрения, под которым хорошо образованные сотрудники научных институтов никогда их не рассматривали. А что касается замедленного развития речи, он пришел к заключению, что это позволило ему удивляться обыденным явлениям, в то время как другие принимали их как данность. Эйнштейн однажды объяснил это так: “Когда я спрашиваю себя, как такое случилось, что именно я открыл теорию относительности, ответ, как мне кажется, в том, что тут сыграли роль следующие обстоятельства. Обычно взрослый никогда не забивает себе голову вопросами о пространстве и времени. Это вещи, которые он воспринял в детстве. Но я развивался так медленно, что начал задаваться вопросами о пространстве и времени тогда, когда уже вырос. Поэтому я погрузился в проблему более глубоко, чем обычный ребенок”[14].
Проблема развития Эйнштейна преувеличивалась, вероятно, даже им самим, поскольку имеются письма обожавших его дедушки и бабушки, из которых понятно, что он был таким же умненьким и милым, как все внуки. Но на протяжении всей жизни Эйнштейн страдал легкой формой эхолалии, проявлявшейся в том, что он проговаривал фразы про себя по два-три раза, особенно если они озадачивали его. Вообще он предпочитал думать образами, что особенно заметно проявлялось в его знаменитых мысленных экспериментах, таких как наблюдение за молнией из движущегося поезда или за силой тяжести в падающем лифте. Позже он скажет психологу: “Я очень редко думаю словами. Сначала мне приходит мысль, а уже потом я могу попытаться ее выразить”[15].
По линиям обоих родителей Эйнштейн был потомком еврейских купцов и мелких торговцев, которые, селясь в швабских деревеньках на юго-западе Германии, по крайней мере в течение двух столетий скромно зарабатывали себе на жизнь. С каждым поколением они все больше ассимилировались (или, по крайней мере, им так казалось) и врастали в любимую ими немецкую культуру. Хотя они и были евреями по культурной принадлежности и родовому инстинкту, к иудаизму и его ритуалам они проявляли слабый интерес.
Эйнштейн постоянно отрицал роль наследия предков в формировании его личности. В конце жизни он сказал своему другу:
“Расследование [влияния] моих предков ни к чему не привело”[16]. Это не совсем верно. Ему повезло, что его родственниками были интеллигентные и независимо мыслящие люди, традиционно ценившие образование. И безусловно, на его жизнь, как в прекрасных ее проявлениях, так и в трагических, повлияла его принадлежность к еврейству, в религиозной, интеллектуальной и исторической традиции которого было ощущение себя странниками и чужаками. Конечно, то, что ему случилось жить в Германии в начале ХХ столетия, сделало его больше странником и чужаком, чем ему бы хотелось, но и это тоже сыграло ключевую роль в том, кем он стал и какую роль он сыграл в мировой истории.
Отец Эйнштейна Герман родился в швабской деревушке Бухау в 1847 году, когда члены местной процветающей еврейской общины только-только добились права свободно выбирать любую профессию. Герман продемонстрировал “заметную склонность к математике”[17], и у родителей была возможность послать его учиться в старшие классы школы в Штутгарт, расположенный в семидесяти пяти километрах к северу от Бухау. Но в университет родители послать его уже не смогли, впрочем, большинство университетов в любом случае были закрыты для евреев, так что ему пришлось вернуться домой в Бухау и заняться торговлей.
Через несколько лет, когда в конце XIX века пошла массовая миграция немецких евреев из сельской местности в промышленные центры, Герман с родителями перебрался в более богатый Ульм, расположенный в тридцати пяти километрах от Бухау и гордящийся своим пророческим девизом Ulmenses sunt mathematici (“Жители Ульма – математики”)[18].
Там Герман стал партнером в компании своего кузена, занимавшейся изготовлением перин. Его сын потом напишет, что “он был необычайно дружелюбным, мягким и мудрым”[19]. Из-за своей мягкости, переходящей в безволие, Герман оказался неумелым бизнесменом и всю жизнь в финансовых делах оставался непрактичным. Но его мягкость, как оказалось, помогла ему стать замечательным семьянином и хорошим мужем для своей волевой жены. Женился он в двадцать девять лет на восемнадцатилетней девушке Паулине Кох.
Отец Паулины Юлиус Кох сколотил значительное состояние, будучи перекупщиком зерна и поставщиком королевского дома Вюртембергов. Паулина унаследовала отцовский практицизм, а суровый отцовский нрав у нее уравновешивался остроумием, временами довольно едким. Она любила подтрунивать над людьми, иногда это было смешно, а иногда могло и ранить (черта, унаследованная ее сыном). Так или иначе, брак Германа и Паулины был счастливым, и сильная воля жены “абсолютно гармонично”[20] сочеталась с пассивностью мужа.
Первый ребенок родился в 11:30 в пятницу, 14 марта 1879 года, в Ульме, который незадолго до этого вместе с остальной Швабией присоединился к Германской империи. Герман и Паулина собирались назвать сына Авраамом – в честь деда по отцу. Но, как позже заметил Эйнштейн, пришли к заключению, что имя звучит “слишком по-еврейски”[21]. И тогда они оставили первую букву А и назвали его Альбертом Эйнштейном.
Мюнхен
В 1880 году, всего через год после рождения Альберта, перинный бизнес отца прогорел, и его брат Якоб, который открыл в Мюнхене газо- и электроснабжающую компанию, уговорил Германа перебраться туда. Якоб, младший из всех детей, в отличие от Германа смог получить высшее образование и стал дипломированным инженером. Компания боролась за контракты на поставку генераторов и обеспечение электричеством муниципалитетов в южной Германии, причем Якоб отвечал за техническую часть контрактов, а Герман – за продажи, используя свои очень небольшие навыки по этой части и, что, возможно, гораздо более важно, обеспечивая компанию кредитами от семьи жены[22].
Паулина и Герман в ноябре 1881 года родили второго и последнего ребенка – дочь, которую нарекли Марией, но всю свою жизнь звали уменьшительным именем Майя. Альберта убедили, что сестричка – чудесная игрушка, которой он будет наслаждаться, и поэтому, когда ему показали ее в первый раз, его первой реакцией при взгляде на нее было недоумение: “Да, но где же у нее колеса?”[23] Это, возможно, не самый адекватный вопрос, но он показал, что на третьем году жизни языковые трудности уже не мешали ему произносить некоторые запоминающиеся фразы. Несмотря на несколько детских ссор, Майя станет для своего брата самым духовно близким другом.
Эйнштейны поселились в предместье Мюнхена в комфортабельном доме с элегантным садом, в котором росли большие деревья. Так что по крайней мере большая часть детства Альберта прошла в этом вполне респектабельном буржуазном окружении. Мюнхенская архитектура отражала вкус безумного короля Людвига II (1845–1886), город изобиловал церквями, художественными галереями и концертными залами, построенными, чтобы создать нужные условия работы для главного жителя города – Рихарда Вагнера. К 1882 году – времени переезда в Мюнхен семейства Эйнштейнов – население города составляло 300 тыс. жителей, из которых 85 % были католиками, а 2 % – иудеями. В Мюнхене организовали первую в Германии электрическую выставку, и на улицах города были установлены электрические фонари.
Во внутреннем садике Эйнштейнов часто бывало шумно: там играли двоюродные братья и сестры, а также другие знакомые дети. Но Альберт избегал их игр и вместо этого “занимался более спокойными делами”. Одна гувернантка прозвала его “занудой”. Он вообще был одиночкой и склонность к одиночеству лелеял в себе всю жизнь. Но это была особого рода отстраненность, сочетавшаяся с тягой к дружбе и интеллектуальному общению. Как утверждает Филипп Франк, коллега Эйнштейна на протяжении многих лет, “с самого начала он старался отгородиться от детей его возраста и погрузиться в сны наяву и глубокие размышления”[24].
Он любил возиться с головоломками, сооружать фигуры из детских конструкторов, играть с игрушечной паровой машиной, которую подарил ему дядя, и строить карточные домики. Майя рассказывала, что Эйнштейн мог строить конструкции из карт высотой в четырнадцать этажей. В ее утверждении о том, что “настойчивость и упорство, очевидно, уже тогда стали чертами его характера”, скорее всего, много правды, даже если учесть, что это воспоминания младшей сестры, боготворившей брата.
Но в раннем детстве он был склонен к истерикам. Майя вспоминала: “В такие моменты его лицо становилось совершенно желтым, кончик носа белел, и он полностью терял контроль над собой”. Однажды в возрасте пяти лет он схватил стул и швырнул его в учителя, так что тот убежал и больше не появлялся. В голову Майи тоже нередко летели всякие твердые предметы, Позже она шутила: “Если у вас брат-интеллектуал, ваш череп приобретает прочность”. В отличие от настойчивости и упорства истерики с возрастом ушли[25].
Говоря языком психологов, способность юного Эйнштейна к систематизации (то есть к определению того, какими законами управляется система) были намного выше его способности сопереживать (то есть чувствовать то, что чувствуют другие люди, и не оставаться безразличным к этому). И кое у кого возникал вопрос, не было ли это проявлением симптомов какого-либо нарушения развития[26]. Однако важно заметить, что, несмотря на его отчужденную, а временами бунтарскую манеру поведения, он тем не менее обладал способностью заводить близких друзей и сопереживать и своим коллегам, и человечеству в целом.
Когда ребенок в раннем детстве открывает для себя какие-то важные вещи, он обычно позже об этом открытии забывает. Но для Эйнштейна важное открытие, изменившее всю его жизнь, произошло, когда ему было 4–5 лет, и оно навсегда запечатлелось в его мозгу – и в истории науки.
Однажды он лежал в постели больной, и отец принес ему компас. Позже он вспоминал, что пришел в такое возбуждение, увидев, как таинственно ведет себя стрелка компаса, что весь задрожал и похолодел. Тот факт, что магнитная стрелка двигалась как будто под действием какого-то скрытого силового поля, а не под действием обычного механического контакта или прикосновения, вызвал у него ощущение чуда, пронесенное им через всю его жизнь.
“Я помню еще и сейчас – или мне кажется, что я помню, – что тот случай произвел на меня глубокое и длительное впечатление и надолго запомнился, – написал он в одном из своих многочисленных воспоминаний об этом эпизоде, – за этими вещами должно было скрываться что-то еще, глубоко скрытое”[27][28].
Деннис Овербай в своей книге “Влюбленный Эйнштейн” заметил: “Это символичная история. Маленький мальчик трепещет, чувствуя невидимый порядок, скрывающийся за хаотической реальностью”.