Беседы с Альбертом Эйнштейном - [5]

Эйнштейну нравилось работать и жить в Принстоне. «Мне повезло получить такой подарок судьбы — жить в Принстоне как на острове», — написал он в марте 1936 года своему другу, королеве Бельгии Елизавете. «В этот маленький университетский город… едва проникают хаотичные голоса людских распрей»[8]. К несчастью, спокойствие его убежища было нарушено несколько месяцев спустя смертью его второй жены Эльзы, на протяжении двадцати лет бывшей его ангелом-хранителем.

Однако он вскоре приспособился к жизни без Эльзы. Его любимая сестра Майя, преданная секретарша Элен Дюкас и падчерица Марго взяли в свои руки хозяйство Эйнштейна и справлялись превосходно, доведя его почти до совершенства. Чего нельзя сказать о внешнем виде ученого.

Соседка Эйнштейна, Пэм Харлоу, вспоминала, что видела, как знаменитый ученый выходил из дома и направлялся в институт в помятой старой одежде, с взъерошенными волосами, не заботясь о том, чтобы избегать луж, появлявшихся после дождя. Пэм Харлоу, которой было в это время восемь лет, жила с родителями в доме напротив дома Эйнштейна. Она рассказывала, что он никогда не носил носков, даже зимой, и мог наступить прямо в мокрую грязь, так что вода попадала ему в обувь[9].

Эйнштейна никогда особо не заботили комфорт и материальные блага. Его сестра Майя рассказывала, что даже в молодости он говорил, что ему нужны только деревянный стол, лежанка и несколько стульев[10]. Его голова была всегда занята великими идеями, а не материальными вещами. Он хотел узнать, как устроена Вселенная и как она работает, была ли она создана именно в таком виде, в каком существует сейчас, и должна ли она была вообще существовать. Он искал ответы на эти вопросы до последнего часа своей жизни.

А теперь поговорим…

Далее Альберт Эйнштейн участвует в воображаемом разговоре, в котором обсуждаются пятнадцать различных тем, и дает ответы на пытливые вопросы.

Вопросы выделены жирным.

Ответы Эйнштейна даны обычным шрифтом.

Посчитаем атомы

Первый самостоятельный вклад в науку Эйнштейн сделал сразу после окончания института. В то время благодаря работам английского химика и физика Джона Дальтона (1766–1844) существование атомов было принято всеми, хотя некоторые ученые все еще не хотели верить в их реальность. Однако все соглашались с тем, что если атомы и существуют, то они слишком малы и их невозможно увидеть. Только в 1950-х годах, после изобретения автоионного микроскопа, их стало возможно разглядеть. В своих ранних работах, созданных в 1902–1904 годах, Эйнштейн заложил основу для последующего открытия неоспоримых доказательств существования атомов.

* * *

Профессор, я хотел бы обсудить ваши первые открытия. О чем вы писали в своих первых опубликованных научных работах?

Мои первые две работы не заслуживают внимания. Первыми исследованиями, имеющими хоть какую-то ценность, были три работы, опубликованные между 1902 и 1904 годами. Они позволили мне развить идеи, на основе которых можно было с полной определенностью установить существование атомов. А окончательно эти идеи оформились в 1905 году.

* * *

В школе мы узнаем, что Джон Дальтон предложил свою атомную теорию в начале XIX века. И при этом в 1905 году еще оспаривалось существование атомов?

Небольшая группа авторитетных ученых не видела в них нужды. Дальтон был не одинок: другие ученые показали, как взаимодействие молекул, состоящих из атомов, успешно объясняет изменение веществ. Однако некоторые выдающиеся ученые, например Эрнст Мах, да и не он один, отрицали существование атомов. Вот наглядный пример того, что даже блестящие ученые, обладающие выдающимся интеллектом, могут отрицать факты, потому что держатся укоренившихся понятий.

* * *

Как вы доказали существование атомов?

Я использовал косвенное доказательство. Атомы слишком малы, чтобы видеть их невооруженным глазом, и даже самый лучший электронный микроскоп позволяет видеть объекты размером с миллионную долю миллиметра, то есть около 3000 атомов. Хотя в то время никто не знал их размеров, я понимал, что их можно обнаружить косвенным путем. Когда однажды я пил чай у одного из друзей, я вдруг задумался о движении молекул сахара, растворенного в воде, и придумал, как вычислить размер этих молекул.

* * *

Можете описать этот метод?

Я исходил из того, что, когда сахар попадает в воду, его вязкость увеличивается, то есть вода становится тяжелее и более плотной. Эту вязкость можно измерить. Я хотел понять, могу ли я получить математическую зависимость между размером молекул и этой измеримой вязкостью, и так вывести размер молекул. Я должен был сделать некоторые допущения о молекулах, чтобы вычислить эту зависимость.

* * *

Под допущениями вы подразумеваете попытку представить, на что похожа молекула?

Нет, этого я не мог представить. Мое допущение касалось формы и поведения молекул. В сущности, я стремился упростить задачу, чтобы было легче выполнить необходимые расчеты. Молекулы сахара в моих вычислениях — это идеальные сферы, которые двигаются в воде и не подвержены влиянию друг друга. Я знал, что реальные молекулы не могут быть совершенными сферами, но для моих расчетов это было несущественно. Это не повлияло бы на результат.