Беседы с Альбертом Эйнштейном - [7]

* * *

Последняя работа содержала формулу E = mc²?

Да, верно.

* * *

А будет ли справедливо сказать, что большинство ваших главных открытий были обнародованы именно в этом году?

Я бы сказал, что к этому моменту мои основные открытия окончательно созрели. Однако они не включают работу об общей теории относительности, которая вышла намного позже, в 1915 году.

* * *

Ваша работа о свойствах света привела к появлению новой теории света?

В некотором роде — да. Она заложила основу квантовой физики, которая представляет собой теорию о свойствах материи и излучения. Я знал о новой интересной формуле, которую вывел Макс Планк, чтобы впервые объяснить одну нерешенную проблему, касающуюся излучения горячих тел. Работа Планка была выдающейся — она решала эту задачу, но нетрадиционным путем. Предполагалось, что это излучение выделялось и поглощалось пучками, порциями — тем, что впоследствии получило название «кванты излучения».

* * *

Это и есть квант в квантовой физике?

Да. Но Планк не думал, что эти кванты реально существуют: он считал, что они были лишь математическими артефактами, используемыми для создания работающей формулы. Я же показал, что не только излучение от горячих тел, но вообще всякое излучение и свет состоят из отдельных квантов. Через пятнадцать лет уже другие физики развили учение о квантовой физике на основе этих идей.

* * *

Профессор, вы упомянули, что одна из ваших работ 1905 года касалась специальной теории относительности. Была ли она той самой знаменитой работой, в которой вы впервые опубликовали ваше великое открытие?

Да. Я написал ее вскоре после того, как окончательно понял связь между пространством, временем и скоростью света.

* * *

Я не претендую на то, чтобы понять теорию относительности за такое короткое время, но не могли бы вы хотя бы вкратце указать на то, что вы совершили в этой работе?

Ну если вкратце, то теория относительности просто расширяла представления Ньютона, изменив таким образом понятия времени и пространства. Для Ньютона время идет с одинаковой скоростью для всех наблюдателей, вне зависимости от того, как они движутся. Ньютоново пространство — это сцена, на которой происходит действие, и она никогда не меняется. Согласно теории относительности, пространство и время не неподвижны, они изменяются в соответствии с движением наблюдателей, а неизменной остается только скорость света. Именно постоянство скорости света заставляет изменяться пространство и время. Именно в этом смысле пространство и время относительны.

* * *

Я могу понять, как может меняться поток времени, но не понимаю, как может меняться пространство в зависимости от моего движения.

Вы, вероятно, путаете физический поток времени с психологическим течением времени, которое мы все ощущаем. Понятие относительности требует, чтобы реальные физические время и пространство изменялись в зависимости от движения наблюдателя, но такое движение должно происходить на скоростях намного больших, чем когда-либо испытывал человек. Именно поэтому мы не ощущаем эти изменения интуитивно.

* * *

В вашей последней работе приведена формула E = mc², которую вы назвали выводом из теории относительности. Как она появилась и что означает?

Я рассмотрел относительное движение атома, испускающего свет, и, используя уравнения теории относительности, показал, что масса атома уменьшилась после испускания света. Формула E = mc² означает, что энергия и масса эквивалентны и что одно может превращаться в другое под влиянием обстоятельств.

* * *

Профессор, вы разожгли мой аппетит своим разъяснением ваших теорий. Я уже начинаю смутно видеть последствия ваших удивительных открытий, сделанных в том году. Я хотел бы вернуться к этим темам в нашей беседе чуть позже.

С удовольствием поговорю с вами об этих материях.

О времени и пространстве: теория относительности

Самое знаменитое открытие Эйнштейна, теория относительности, навсегда изменило наше понимание пространства и времени. Она была опубликована в 1905 году, «году чудес», и быстро привлекла внимание наиболее известных физиков в мире. Получившая впоследствии название «специальная теория относительности», она очевидно противоречит нашему повседневному опыту, и многие годы после ее публикации люди находили ее недоступной для понимания. Английского ученого Артура Эддингтона однажды спросили, правда ли, что только два человека в мире, помимо Эйнштейна, понимают эту теорию. «Хотел бы я знать, кто бы мог быть этот второй», — насмешливо ответил ученый.

* * *

Профессор Эйнштейн, как вы открыли свою теорию относительности?

Очень трудно сказать, как вообще делаются открытия, — разные сложности подстегивают человеческий разум неодинаково. Специальная теория была окончательно сформулирована примерно за пять недель 1905 года, после десяти лет попыток разрешить парадокс, с которым я столкнулся в шестнадцать лет: что увидел бы наблюдатель, если бы последовал за лучом света с той же скоростью? Определенный ответ на этот вопрос требовал сделать два допущения, которые легли в основу специальной теории относительности: принцип относительности и принцип постоянства скорости света.