(продолжение. Начало в №1/2020 и сл.)
«Философский предрассудок»
В марте 1954 года, ровно за год до смерти Эйнштейна, в Принстон приехал Вольфганг Паули, воспользовавшийся возможностью еще раз обсудить с творцом теории относительности принципиальные проблемы познания, по которым их позиции кардинально расходились. Как и раньше, Эйнштейн настаивал на существовании объективной реальности, которая не зависит от того, наблюдает ее человек или нет. В письме из Принстона своему первому научному руководителю Максу Борну от 3 марта 1954 года Паули сформулировал это так:
«У Эйнштейна есть философский предрассудок, что состояние (называемое „реальным“) может быть объективно определено при всех обстоятельствах, то есть без указания на условия эксперимента, с помощью которого исследуется система» [Einstein-Born, 1969 стр. 290].
В том же письме Паули отмечает, что споры с Эйнштейном по этому вопросу не имеют смысла:
«Мне кажется, что дискуссии с Эйнштейном об этом основополагающем условии, которое я называю идеей (или идеалом) „независимого наблюдателя“, нужно свести на нет. Мне и другим представителям квантовой механики кажутся вполне достаточными экспериментальные и теоретические факты, свидетельствующие против осуществимости этого идеала» [Einstein-Born, 1969 стр. 290-291].
Паули не раз публично высмеивал «неистощимую изобретательность» Эйнштейна в безнадежном, как он считал, деле – объединение в одной теории таких разных наук, как гравитация и электричество. «Не человеку объединять то, что разъединил Господь», – любил повторять острый на язык молодой профессор [Пайс, 1989 стр. 338].
Фраза Паули, конечно, красивая, но неверная, как показывает развитие современной физики, добившейся объединения некоторых ранее независимых полей. Достаточно вспомнить Стандартную модель в физике элементарных частиц, объединившую электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия [Емельянов, 2007]. И великие физики ошибаются.
Альберт Эйнштейн во время интервью, 1952 г.
То, что насмешливый и остроумный Вольфганг Паули не всегда прав, Эйнштейн отметил в упомянутом письме Мишелю Бессо от 24 июля 1949 года. Напомним, что незадолго перед этим вышла в свет уже знакомая читателю статья Альберта «Квантовая механика и действительность» в журнале «Dialectica» [Эйнштейн, 1966u]. В письме речь идет о Паули:
«Заметил ли ты, как нелогично ответил на нее Паули? Он отрицает, что такой способ описания не является полным, но на том же дыхании заявляет, что ψ-функция представляет собой статистическое описание системы, описание некоторой совокупности систем. Но ведь это просто другая форма высказывания: описание (индивидуальной) отдельной системы — не является полным! Сиюминутный успех имеет для всех людей большую убедительную силу, чем принципиальное размышление, а мода делает их глухими!— хотя бы на некоторое время» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 22].
Читатель, наверное, обратил внимание, что язык Альберта Эйнштейна ярок и разнообразен, ученый никогда не лезет за словом в карман, находит сочные, запоминающиеся образы, подкрепляющие его мысль. О принципе дополнительности, который Нильс Бор поставил во главу интерпретации квантовой механики, Альберт Эйнштейн написал Эрвину Шрёдингеру в мае 1928 года:
«Успокоительная философия (или даже лучше сказать, религия?) Гейзенберга-Бора так комфортно устроена, что выступает скорее в роли мягкой подушки, от которой истинно верующим нелегко оторваться» [Дамур, 2016 стр. 184].
В другой раз Эйнштейн сказал про Бора, что он «мыслит очень ясно, пишет туманно и считает себя пророком» [Пайс, 1989 стр. 442]
Бор не раз использовал принцип дополнительности как главное оружие против мысленных экспериментов Альберта Эйнштейна, Эрвина Шрёдингера и редких их единомышленников, которые указывали на проблемы общепринятой копенгагенской интерпретации квантовой механики. Эйнштейн в письме Шрёдингеру в 1939 году назвал Бора «мистиком, запрещающим любые вопросы о том, что существует независимо от наблюдателя» [Дамур, 2016 стр. 184].
Альберт Эйнштейн искал сам и требовал от других абсолютной ясности в использовании основных понятий. Именно поэтому его не устраивала «успокоительная философия (или даже лучше сказать, религия?) Гейзенберга-Бора», которая пристраивала к квантовой механикой язык другой научной теории – классической ньютоновской физики. Эйнштейн предельно ясно сформулировал свою неудовлетворенность таким подходом в том самом письме Вольфгангу Паули от 22 января 1932 года, в котором он признался в том, что проиграл спор «этакому негоднику». Несколькими строками ниже Альберт переходит на латынь, которую не совсем забыл со времен мюнхенской гимназии Луитпольда:
«Я не говорю, что „probabilitatem esse delendam“, но „probabilitatem esse deducendam“, что отнюдь не одно и то же» [Pauli-Briefe-II, 1985 стр. 109].
В первом ряду слева направо: Альберт Абрахам Майкельсон, Альберт Эйнштейн, Роберт Эндрюс Милликен, Пасадена, США, 1931 г.
Если не придираться к точности латинских формулировок, суть высказывания Эйнштейна сводится к тому, что он не требует совсем избавиться от вероятностей, присущих квантовой механике, но говорит лишь, что их нужно выводить из формализма этой теории.
Альберт Эйнштейн не скрывает причину своих разногласий с ученым миром и не боится остаться в одиночестве. Мишелю Бессо он признается 8 августа 1949 года:
«Происходит это из-за моего неприятия полуэмпирического теоретизирования, которое очень пригодно для практики, но мало что дает для глубокого понимания. Эта моя позиция привела к тому, что я стал в глазах специалистов каким-то упрямым еретиком» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 25].
Надо отдать должное проницательности Вольфганга Паули, при последней встрече с Эйнштейном в марте 1954 года, он точнее оценил позицию великого физика, чем многие его коллеги-современники.
Макс Борн (сидит в центре) с коллегами в Гёттингене. С газетой стоит Поль Дирак, в заднем ряду Роберт Оппенгеймер, 1920-е годы
Узнав, что Макс Борн и Альберт Эйнштейн давно обсуждают в письмах проблемы познания действительности в микромире, Паули попросил Борна сообщить ему свою точку зрения, так как с позицией Эйнштейна Вольфганг был и так хорошо знаком. Получив от Эйнштейна с разрешения автора рукопись новой статьи Макса Борна, Паули неожиданно встал на сторону автора теории относительности. Конечно, Борн понимал, что его бывший ассистент, а теперь один из ведущих физиков-теоретиков мира является, скорее, союзником, а не противником, и стремится помочь изложить теорию более четко. Комментируя письма Паули, Макс Борн пишет:
«Если Паули выступает против меня как адвокат Эйнштейна, он все равно стоит на моей стороне и старается мне помочь, чтобы сформулировать мои аргументы так ясно, как только возможно» [Einstein-Born, 1969 стр. 292-293].
Письмо от 31 марта 1954 года Паули отправил Борну еще из Принстона, перед отъездом домой, в Цюрих. Вольфганг не был бы самим собой, если бы в начале письма не уколол своего собеседника легкой шпилькой:
«Ваш манускрипт я получил от Эйнштейна для прочтения, профессор совсем на Вас не сердится, только сказал, что Вы тот человек, который не может никого слушать. Это полностью согласуется и с моим впечатлением, когда Вы в письме или в манускрипте говорите об Эйнштейне, то я его снова и снова не могу узнать» [Einstein-Born, 1969 стр. 293].
Вольфганг Паули ставит в упрек Максу Борну, что тот выдумал какого-то «своего Эйнштейна», которого потом с большой помпой опровергает. Особенно это касается важного понятия «детерминизм». Борн приписывал Эйнштейну приверженность к детерминизму, с чем сам Эйнштейн категорически не согласен. Особенно энергично возражал принстонский профессор против утверждения, которое ему приписывают: «критерием надежной теории является вопрос, насколько она детерминистична» [Einstein-Born, 1969 стр. 293].
Паули разъясняет Борну, что ключевым термином в философии Эйнштейна является не «детерминистический», а «реальный». Между ними большая разница. Любое макроскопическое тело, по мнению Эйнштейна, в реальности занимает точно определенное место в пространстве. Если же применить к нему квантовомеханический формализм, который обязан действовать и в микро- и в макромире, то соответствующая волновая функция будет указывать на целое «облако» возможных положений. Отсюда, как мы уже видели, Эйнштейн делает вывод о неполноте квантового описания реальных физических систем.
Скорее всего, Паули не видел письма Эйнштейна Мишелю Бессо от 15 апреля 1950 года, в котором предельно ясно выражена точка зрения ученого:
«Центральным является вопрос не о «причинности», а о реальном существовании и о том, имеется ли какая-либо форма строго справедливых (не статистических) законов для теоретически представленной действительности. Совершенно ясно, что для наблюдаемых фактов таких законов нет. Но вопрос ставится так: имеется ли какая-либо замена «реальности» в виде теоретической программы? Говоря такими словами, я сказал бы так: если «облако» не является выражением «одноразового» состояния, а только «вероятностным облаком», то за этим облаком должно стоять нечто с большими признаками. И думать, что это несущественно для теории, мне кажется просто абсурдным» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 38].
Тем не менее, Паули точно расставил акценты, описывая позицию автора теории относительности. Со многими мыслями Эйнштейна Паули был согласен, единственное, что вызвало его возражение, это положение о точно определенном месте макрообъекта:
«То, что „макротело“ занимает квазиопределенное место, я считаю неверным, так как я не вижу никакого принципиального отличия между микро- и макротелами и, по моему мнению, всегда нужно принимать во внимание значительную неопределенность места там, где в принципе проявляется волновая природа рассматриваемого физического объекта» [Einstein-Born, 1969 стр. 295].
По-разному видят Эйнштейн и Паули роль экспериментатора. Согласно Эйнштейну, «еще до какого-то наблюдения должно быть доступно полное реальное описание элемента системы, что позволит объяснить различные результаты эксперимента» [Einstein-Born, 1969 стр. 296]. Паули же считает, что это требование ограничивает свободу экспериментатора выбирать произвольные условия проведения наблюдения.
Альберт Эйнштейн во время лекции в Пасадене, 1931 г.
По мнению профессора из Цюриха, проблема реального существования чего-то, о чем мы ничего не можем знать, похожа на старый вопрос, сколько ангелов помещается на острие иглы. Паули добавляет:
«Мне кажется, что в конце концов все вопросы Эйнштейна постоянно этого типа» [Einstein-Born, 1969 стр. 296].
Со своей стороны Эйнштейн тоже считает позицию своих идейных противников весьма уязвимой и на компромисс с ними он идти не готов. Его отношение к квантовой механике четко выражено в письме Мишелю Бессо от 10 августа 1952 года:
«В современной квантовой теории вообще нельзя описать реальное состояние; можно только составить (неполное) представление, относящееся к реальному состоянию. Квантовые теоретики – «ортодоксы» – вообще отказываются от понятия реального состояния. Таким образом, ситуация оказывается с довольно-таки большой точностью схожей с той, которая имела место у старого доброго епископа Беркли» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 51].
Реальное положение дел в его науке Эйнштейну ясно: «истина еще далека от современных учений» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 51]. Может быть, истиной является его новая общая релятивистская теория несимметричного поля? Пока нет сравнения с опытом, ответить на этот вопрос нельзя. А с опытом сравнивать нечего: математические трудности еще непреодолимы. И самое главное, никак не удается вывести из теории существование частиц: электронов, протонов и т.п.:
«Действительно разумная теория должна была бы элементарные образования (электрон и т. п.) дедуцировать, а не предполагать заранее» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 51] (выделено А. Эйнштейном).
Через год, в письме Бессо от 22 сентября 1953 года эта мысль формулируется более детально:
«В разумности этой теории [обобщенной теории гравитации – Е.Б.] никаких сомнений нет. Но в пользу ее справедливости до сих пор еще ничего не говорит. Причина здесь в том, что эта теория должна везде ограничиваться решениями, в которых отсутствуют сингулярности, для того, чтобы быть достаточно определенной. Что-либо выяснить о существовании или несуществовании таких решений находится за пределами возможностей современной математики» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 60-61].
Вернувшись домой, Паули в письме Максу Борну от 15 апреля 1954 года подвёл краткий итог своих бесед с Альбертом Эйнштейном в Принстоне. Вольфганг разделяет мнение Борна, что Эйнштейн «погряз в своей метафизике» [Einstein-Born, 1969 стр. 298]. Но Паули называет её «реальной метафизикой», а не «детерминистической».
Во время прощального разговора Эйнштейн предложил Паули такую формулировку:
«Вы, квантовые механики, должны были бы сказать, чтобы оставаться логически непротиворечивыми: „Да, описание физической системы посредством квантовой механики неполно, но его пополнение не имело бы смысла, так как оно (пополнение) не входит в законы природы“» [Einstein-Born, 1969 стр. 298].
С этой формулировкой Паули был абсолютно не согласен, так как она снова напомнила ему вопрос о числе ангелов на острие иглы.
Критику своего бывшего ассистента Макс Борн воспринял правильно, полностью переработал статью, которая вышла в специальном сборнике, посвященном юбилею Нильса Бора. Паули ее полностью одобрил:
«Вашу работу в датском Боровском сборнике теперь очень приятно читать. Математику из примера массивной точки между двумя стенками и соответствующие волновые пакеты я использовал в своих лекциях так, чтобы продемонстрировать формулы преобразования тета-функции. Но это только деталь» [Einstein-Born, 1969 стр. 301].
Комментируя это письмо от 11 декабря 1955 года, Макс Борн отмечает:
«Это не просто деталь. Это показывает, что все, что я собирался сказать в статье, Паули было хорошо известно. Но это меня не смущает. Ибо я еще с тех времен, когда он был моим ассистентом в Гёттингене, знал, что он гений, сравнимый с самим Эйнштейном, а в научных вопросах даже больше, чем Эйнштейн, хотя как человек он совсем другого типа и в моих глазах до величия Эйнштейна не дотягивает» [Einstein-Born, 1969 стр. 301].
Не удивительно, что физик такого уровня, как Паули, лучше понимал Эйнштейна, чем многие его современники:
«Эйнштейн, конечно, не имеет ничего против ансамблей в классической механике, так как они, как известно, являются неполным описанием системы в смысле классической механики (выделено В. Паули). Его интересует теперь его собственное утверждение, что описание состояния с помощью волновой функции (чистый случай по фон Нейману) тоже „неполное“, так как „истинное объективное реальное состояние“ постоянно имеет квазиточное место (даже если волновая функция его не имеет)» [Einstein-Born, 1969 стр. 299].
В разговорах с Паули Эйнштейн наверняка использовал те же аргументы, что за пару лет до того высказывал в письме Мишелю Бессо 8 октября 1952 года:
«Если метод современной квантовой теории в принципе рассматривается как окончательный, то это означает отказ от полного описания реальных состояний. Этот отказ можно обосновать тем, что предполагается, что как раз для реальных состояний и не существует никаких законов и что полное их описание нецелесообразно. А это означает, говоря другими словами, что законы относятся не к вещам, а к тому, что мы, благодаря наблюдению над ними, можем узнать (однако законы для временной последовательности этого частичного знания строго детерминированы)» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 54].
Вернер Гейзенберг, ориентировочно 1940-е годы
С отношением Эйнштейна к статистической природе квантовой механики отчасти связано и позднее присуждение Нобелевской премии по физике одному из создателей этой науки Максу Борну. Эту награду он получил в 1954 году, когда уже перестал ждать заслуженного признания. К этому времени закончилась его профессорская деятельность в Эдинбурге и Макс с женой Хедвиг переехали в Бад Пирмонт, курортный городок недалеко от Гёттингена. Здесь и застала его весть из Стокгольма о присуждении премии с формулировкой «за фундаментальные исследования по квантовой механике, в особенности за статистическую интерпретацию волновой функции».
В свое время Макса сильно ранило известие о том, что в 1932 году один Вернер Гейзенберг получил Нобелевскую премию за работу, выполненную втроем – им, Борном и Йорданом. В цитированном письме из Цюриха от 25 ноября 1933 года Вернер признавался, что и ему неловко от этого:
«Тот факт, что я один должен получить Нобелевскую премию за работу, которую мы тогда в Гёттингене вместе – Вы, Йордан и я – сделали, это беспокоит меня, и я не знаю, что я должен написать. Я, естественно, рад тому, что наши общие усилия теперь признаны, и я с радостью вспоминаю прекрасное время совместной работы. <…> Но я сам, собственно, не могу ничего больше сделать, как еще раз поблагодарить Вас за прекрасную совместную работу, и признаться, что мне перед Вами немного стыдно» [Born, 1975 стр. 303].
Это признание немного уменьшило боль от явной несправедливости Нобелевского комитета, да и время сделало свое дело – Борн перестал думать об обиде. К началу 1954 года, когда Борны вернулись в Германию, старая рана затянулась. Тем более было приятно и неожиданно узнать о награде, да еще не за совместную с Гейзенбергом и Йорданом работу, а за совершенно самостоятельное достижение, которым он по праву гордился.
Макс Борн объясняет, почему решение Нобелевского комитета пришло так поздно:
«То, что признание пришло с задержкой в 28 лет, не удивительно. Ибо все великие участники первого периода квантовой теории были противниками статистической интерпретации: Планк, де Бройль, Шрёдингер и не в последнюю очередь сам Эйнштейн. Шведской академии было нелегко выступить против их весомых голосов, и мне пришлось ждать, пока мои мысли не стали общим достоянием физиков, не без содействия Нильса Бора и его копенгагенской школы, благодаря которой сегодня выработанные мною идеи стали почти повсеместно упоминаться в физике» [Einstein-Born, 1969 стр. 304].
Сразу после объявления Нобелевского комитета Альберт Эйнштейн поздравил старого друга:
«Я рад, что ты – пусть и с поразительной задержкой – награжден Нобелевской премией за твой фундаментальный вклад в современную квантовую теорию. Особенно подчеркнута твоя последовательная статистическая интерпретация описания образа мыслей. Ну, и деньги в твердой валюте не будут лишними, если человек как раз выходит на пенсию» [Einstein-Born, 1969 стр. 303].
Альберт Эйнштейн с Чарли Чаплиным после премьеры фильма «Огни большого города», Пасадена, 1931 г.
Ради дружбы Эйнштейн готов даже примириться с неприемлемой для него при других обстоятельствах «игрой Бога в кости».
«Концлагерь Принстон»
Что касается единой теории поля, которой без остатка были посвящены все силы Эйнштейна, то тут надежда сменялась разочарованием, вслед за которым снова рождалась надежда. Это хорошо видно по переписке с другом молодости Морисом Соловиным.
Письмо от 4 марта 1930 года дышит оптимизмом:
«Моя теория поля имеет хорошие успехи. В этой области успешно работает Картан. Я сам работаю с одним математиком (В. Майером из Вены), замечательным человеком, который уже давно получил бы профессорскую кафедру, не будь он евреем» [Эйнштейн, 1967a стр. 552].
В 1933 году с приходом Гитлера к власти нормальная жизнь закончилась, но научная работа продолжалась в любых условиях. Из бельгийского курортного городка Ле Кок, где на время поселился потерявший жилье и работу в Германии Эйнштейн, он пишет 19 мая 1933 года:
«Несмотря на все неурядицы и помехи мне вместе с моим ученым другом удалось написать изящную работу, чему я очень рад» [Эйнштейн, 1967a стр. 554].
В письме, отправленном через пять лет, 10 апреля 1938 года, из Принстона, уже слышны грустные нотки:
«Меня еще высоко ценят тут как старый музейный экспонат и как своеобразную диковину, но это хобби уже проходит. Я снова с увлечением работаю вместе с несколькими очень храбрыми молодыми коллегами. Я еще могу мыслить, но работоспособность моя значительно упала. И, наконец,: умереть – не так уж плохо» [Эйнштейн, 1967a стр. 555].
Слова о «храбрых молодых коллегах» требуют пояснения. Никогда прежде не работал Эйнштейн с молодыми физиками так регулярно и интенсивно, как в Принстоне. В письме другому товарищу молодости Мишелю Бессо от 9 июня 1937 года Альберт сообщает:
«Я живу теперь как старый отшельник в милом домике, утопающем в зелени, и с прежним удовольствием бьюсь над проблемами. Самое прекрасное здесь то, что я могу работать вместе с молодыми коллегами» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 10].
Альберт Эйнштейн на пути с работы домой, 1952 г.
Молодые исследователи не числились в штатном расписании института ассистентами или помощниками Эйнштейна. Они приходили по своей воле помогать ему в работе, не обращая внимания на то, что в Принстоне такое поведение не поощрялось. Независимость в суждениях, стремление к справедливости, заметный общественный темперамент создателя теории относительности сделали его неудобным человеком в глазах руководства института, прежде всего Абрахама Флекснера. В науке и в частной жизни Эйнштейн не признавал компромиссов с совестью. Он часто высказывался о политике и общественных проблемах, которые пытался решить с позиций пацифизма и общечеловеческих, наднациональных ценностей. По словам Роберта Оппенгеймера, «в нем всегда была какая-то волшебная чистота, одновременно и детская и безгранично упрямая» [Пайс, 1989 стр. 18].
Дом Эйнштейна на Мерсер стрит 112, который он купил в 1935 году
В глазах Флекснера публичная активность великого физика вредила репутации института. Пригласив Эйнштейна в Принстон, он пытался запретить ему выступить в лондонском королевском Альберт Холле 3 октября 1933 года, еще до переезда ученого в Америку [Fölsing, 1995 стр. 766]. Это выступление подробно описано в моей книге [Беркович, 2018 стр. 328-330]. И в Принстоне Флекснер требовал от Эйнштейна «не высовываться», помалкивать и не раздражать политических противников. Он изложил свои условия в письме, написанном 13 октября 1933 года, когда Эйнштейн был еще на пути в Новый Свет. Это письмо вручили Эйнштейну члены Попечительского совета института Эдгар Бамбергер и Герберт Маас при встрече на таможне Нью-Йорка. Флекснер предупреждал:
«Нет сомнений, что в нашей стране существуют организованные банды безответственных нацистов. Я совещался с местными властями и с правительственными чиновниками в Вашингтоне, и все они убеждали меня, что для Вашей безопасности в Америке Вам необходимо хранить молчание и воздерживаться от публичных выступлений. Вас и Вашу жену с нетерпением ждут в Принстоне, но, в конечном счете, Ваша безопасность будет зависеть от вашей собственной осторожности» [Пайс, 1989 стр. 434].
Слева направо: Хелен Дюкас, Альберт Эйнштейн, Марго Эйнштейн дают клятву при получении американского гражданства, Трентон (Нью-Джерси) США, 1 октября 1940 г.
Альберт Эйнштейн и сам не очень любил шумихи публичных выступлений, но стерпеть посягательства на свою свободу не мог. Тем более, что Флекснер явно терял чувство меры и впадал в истерики по пустякам. Его выводили из себя даже такие мелочи, как разговор Эйнштейна с представителями какой-то школьной газеты. А после того, как Эйнштейн собрался выступить со скрипичным номером в благотворительном концерте в Нью-Йорке в пользу беженцев из Европы, Флекснер устроил скандал организаторам концерта, угрожая уволить Эйнштейна за такое своеволие [Fölsing, 1995 стр. 766].
Дело дошло до того, что Флекснер стал вскрывать почту Эйнштейна и отвечать отказом на приглашения ученому выступить где-то с докладом. Каплей, переполнившей чашу терпения, стало приглашение из Белого дома от президента Франклина Делано Рузвельта. Приглашение организовал хорошо знавший Эйнштейна раввин Нью-Йорка Стефен Вайс (Stephen Wise), ожидавший, что Эйнштейн привлечет внимание президента к судьбе других еврейских беженцев из Германии, оказавшейся под властью нацистов. В начале ноября 1933 года письмо из Белого дома пришло в Принстонский институт, и Абрахам Флекснер, не говоря ничего Эйнштейну, ответил президенту Соединенных штатов Америки:
«Профессор Эйнштейн приехал в Принстон, чтобы в тишине заниматься научной работой, и абсолютно невозможно даже в виде исключения ради общественных интересов прерывать ее» [Fölsing, 1995 стр. 767].
Еще одним аргументом Флекснера стала забота о безопасности Эйнштейна, которому, якобы, угрожают «безответственные нацистские банды». Письмо в Белый дом заканчивалось сообщением, что руководству Принстонского института пришлось, с согласия Эйнштейна, отказаться от приглашения научного сообщества, работой которого профессор действительно интересуется, из чего можно было сделать вывод, что встреча с президентом США для него интереса не представляет.
Этот казус с приглашением в Белый дом, которое не дошло до адресата, и отказом от встречи с президентом стал известен Эйнштейну благодаря сообщению Генри Моргентау, заместителя министра финансов в правительстве Франклина Рузвельта. Реакция ученого была незамедлительна. Во-первых, он сразу же написал супруге президента Элеоноре Рузвельт о своей безусловной заинтересованности во встрече с ее мужем, который «с огромной энергией берется за самые громадные и тяжелейшие проблемы нашего времени» (письмо от 21 ноября 1933 года цитируется по книге [Fölsing, 1995 стр. 767]).
Во-вторых, Эйнштейн выразил раввину Вайсу свое возмущение поведением Флекснера, указав в адресе отправителя письма «Концлагерь Принстон». Наконец, в-третьих, он послал в попечительский совет Принстонского института длинный список бестактностей, ошибок, самоволий Флекснера с просьбой оградить себя от вмешательств в личную жизнь и обеспечить условия для спокойной работы. Если это невозможно, то недавно назначенный профессор физики предлагал начать переговоры о достойном прекращении отношений с Институтом перспективных исследований [Fölsing, 1995 стр. 767].
Угроза подействовала, Флекснер оставил Эйнштейна в покое, но отношения между ними были безнадежно испорчены. А в Белом доме великий физик все же побывал: в январе 1934 года он с Эльзой гостил у президента Рузвельта и провел ночь в кабинете Бенджамина Франклина [Пайс, 1989 стр. 435].
Не жаловал директор Института перспективных исследований и тех сотрудников, кто работал с мятежным профессором. По воспоминаниям Леопольда Инфельда, в институте ходил упорный слух, будто в интересах научной карьеры молодым сотрудникам лучше держаться от Эйнштейна подальше [Infeld, 1969 стр. 52].
Поэтому молодые исследователи, помогавшие Эйнштейну в работе, явно рисковали своим карьерным ростом. Прямых доказательств, конечно, нет, но фактом остается то, что ни один из добровольных ассистентов Эйнштейна не получил постоянной должности в Принстоне, ни в штате Института перспективных исследований, ни в университете [Fölsing, 1995 стр. 781].
«Теоретико-вероятностная мистика»
Главная причина расхождения Альберта Эйнштейна со сторонниками Бора, Гейзенберга, Борна, Паули, то есть практически со всеми физиками-теоретиками того времени, состояла в отношении к объективной реальности. В том же письме Соловину от 10 апреля 1938 года, которое мы уже цитировали, Эйнштейн обозначает позиции сторон:
«Если во времена Маха огромный вред наносила господствовавшая тогда точка зрения догматического материализма, то в наши дни преобладает субъективная и позитивистская точка зрения. Сторонники этой точки зрения провозглашают, что рассмотрение природы как объективной реальности – это устаревший предрассудок. Именно это ставят себе в заслугу теоретики, занимающиеся квантовой механикой. Люди так же поддаются дрессировке, как и лошади, и в любую эпоху господствует какая-нибудь одна мода, причем большая часть людей даже не замечает господствовавшего тирана» [Эйнштейн, 1967a стр. 555].
Постоянно работая над единой теорией поля, Эйнштейн не оставлял мыслей о квантовой механике. Она представлялась ему неполной теорией, и с этим он не мог смириться. Другу Мишелю Бессо он писал из Принстона 16 февраля 1936 года:
«Статистическую физику, несмотря на все ее успехи, я считаю промежуточной фазой и надеюсь получить по-настоящему удовлетворительную теорию материи» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 9].
Преодолеть статистический характер квантовомеханических законов Эйнштейн пытался, включив ее в разрабатываемую им общую теорию поля. В письме Соловину от 27 июня 1938 года он сообщает:
«Вместе с моими молодыми коллегами я работаю над одной крайне интересной теорией, с помощью которой я надеюсь преодолеть теоретико-вероятностную мистику и связанный с ней отход от понятия реальности в современной физике. Прошу Вас об этом никому не говорить, так как я еще не знаю, удастся ли довести эту работу до конца» [Эйнштейн, 1967a стр. 556-557].
Альберт Эйнштейн (справа) вместе с ассистентом Вальтером Майером с(слева) в обсерватории Маунт-Вилсон в Калифорнии, США, 29 января 1931 г.
Надеждой дышит и письмо другому близкому человеку, Мишелю Бессо, написанное 8 августа 1938 года:
«Что касается моих научных занятий, то я провожу время очень интересно. Тебе хорошо известно, что, несмотря на успехи квантовой теории, я никогда не верил в существенно статистические основы физики. В этом году после двадцатилетних тщетных поисков мне удалось найти многообещающую теорию поля, представляющую весьма естественное продолжение релятивистской теории гравитации. Она выдержана в духе идеи Калуцы о сущности электрического поля. Когда моя работа будет напечатана, пошлю ее тебе» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 11].
Через два месяца Эйнштейн сдержал свое обещание. В письме Мишелю от 10 октября он сообщает:
«Посылаю тебе свою последнюю работу[1], на продолжение ее я возлагаю большие надежды. Как и прежде, я твердо убежден, что придание вероятностного характера законам природы с более глубокой точки зрения является ошибочным путем, несмотря на все практические успехи статистического метода. Из этой работы ты не сможешь извлечь физических следствий. Но ее чисто логическая сторона несомненно понравится тебе независимо от того, позволяет ли работа достичь чего-нибудь с физической точки зрения» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 13].
В декабре того же года Эйнштейн снова пишет Морису Соловину о попытках опровергнуть квантовомеханический подход, отрицающий детерминированную причинность:
«В процессе своих научных исследований я напал на одну замечательную идею, над которой сейчас с большим энтузиазмом работаю вместе с двумя молодыми коллегами. Есть надежда, что таким путем удастся разбить статистические основы физики, справедливость которых я всегда подвергал сомнению. Наша работа представляет собой обобщение общей теории относительности, обладающее большой логической простотой» [Эйнштейн, 1967a стр. 557].
Двое молодых коллег, упомянутых в этом письме от 23 декабря 1938 года, носят похожие фамилии: это Питер Бергман и Валентин Баргман. Оба родились в Берлине, Валентин в семье эмигрантов из России. У них есть общая работа с Эйнштейном: «О пятимерном представлении гравитации и электричества» [Эйнштейн, 1966v].
С Морисом Соловиным Эйнштейн дружил с юношеских лет до конца жизни. На снимке: основатели Академии «Олимпиа» слева направо: Конрад Хабихт, Морис Соловин, Альберт Эйнштейн, начало 1900-х годов
Судьба статьи аналогична другим работам Эйнштейна по единой теории поля. Из математической модели не удалось представить частицы несингулярными решениями уравнений поля. Кроме того, из построенной теории вытекало, что электростатические силы, действующие между двумя частицами, по порядку величины должны быть равны гравитационным, хотя опыт свидетельствует, что электростатическое поле намного сильнее гравитационного. Так что к действительности эта теория имела весьма отдаленное отношение. Позже оба соавтора Эйнштейна стали профессорами университетов: Бергман в городе Сиракузы, штат Нью-Йорк, Баргман – в Питтсбурге, штат Пенсильвания.
О непоколебимой вере Эйнштейна в неполноту квантовой механики свидетельствуют многие письма Мишелю Бессо, другу со студенческих лет в Цюрихе, товарищу по патентному бюро в Берне… Вот, к примеру, письмо от 11 ноября 1940 года:
«Сам я неуклонно и упорно следую своей научной цели, придерживаясь того пути, который указывает мне мой инстинкт. Я считаю, что чисто статистический путь, несмотря на его значительные успехи, все же неверен» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 14].
И спустя восемь лет мнение ученого о квантовой механике не изменилось. В письме Мишелю Бессо от 6 января 1948 года та же мысль выражена чуть-чуть иначе:
«Как ты хорошо знаешь, современную статистическую квантовую теорию, несмотря на ее большие практические успехи, я не считаю правильным путем» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 19].
Одна идея сменяет другую, но каждый раз довести теорию до предсказания физических явлений не удается. В августе 1942 года Эйнштейн описывает Мишелю новый подход:
«Речь идет о старой проблеме единого описания общего поля (гравитации и электричества – примечание А. Эйнштейна). Ты, конечно, знаешь, что до сих пор все попытки (предпринятые главным образом Вейлем и Калуцой – примечание А. Эйнштейна) оказались безуспешными. Моя новая попытка имеет с прежними попытками то общее, что в качестве уравнений общего поля я хочу найти нечто такое, что было бы в каком-то смысле аналогично уравнениям гравитации для пустого пространства, но в то же время относилось к полному полю» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 14].
Но автор и этой прекрасной идеи не уверен в успехе. В конце письма он признается, что не видит, как связать теорию с физической реальностью:
«Интегрирование сложно, и не так-то быстро можно сказать, имеют ли прекрасные воздушные замки какое-нибудь отношение к творению господа бога. Как только у меня появится хоть сколько-нибудь обоснованное убеждение в этом, я охотно сообщу тебе» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 16].
Альберт Эйнштейн и Вальтер Майер (слева) при посещении обсерватории Маунт-Вилсон, 1931 г.
Математические трудности сопровождают все попытки Эйнштейна построить единую теорию поля. В письме Бессо от 21 апреля 1946 года Альберт признается:
«Дело просто в том, что демон исследований не оставляет мне ни одной свободной минутки, и я теряю последние зубы, пытаясь преодолеть математические трудности» [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 16].
О том же пишет Эйнштейн, стоящий на пороге семидесятилетия, другому другу юности, товарищу по «Академии Олимпия» Морису Соловину 9 апреля 1947 года:
«Мне и Страусу много мучений доставляет проверка (или опровержение) моих уравнений, но мы еще далеки от того, чтобы преодолеть математические трудности Это нелёгкое дело, и за него не взялся был ни один настоящий математик» [Эйнштейн, 1967a стр. 558].
Упомянутый здесь Эрнст Страус был ассистентом Эйнштейна с 1944 по 1948 годы. Затем стал профессором в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
Через год оптимизма у Эйнштейна еще меньше. В письме Соловину от 25 ноября 1948 года[2] он признается:
«Что касается моей научной деятельности, то в настоящее время, хотя у меня и появился сотрудник, молодой, очень способный математик, я никак не могу преодолеть все те же математические трудности, которые не позволяют подтвердить или опровергнуть мою общую релятивистскую теорию поля. Мне не удастся довести задачу до конца; придется ее оставить до тех пор, пока, спустя много времени, она не будет открыта заново. Так было уже со многими проблемами» [Эйнштейн, 1967a стр. 560].
Еще через полтора года, 12 июня 1950 года Эйнштейн снова возвращается к различию во взглядах с представителями квантовой механики по вопросу точного или статистического описания природы:
«В вопросе о статистике против детерминизма дело обстоит следующим образом. С точки зрения непосредственного опыта никакого детерминизма в точном смысле этого слова не существует. По этому поводу единодушие полное. Вопрос состоит в том, должно ли быть детерминистическим или нет описание природы. Отсюда, в частности, вытекает вопрос о том, существует ли вообще (в каждом отдельном случае) такое мысленное отражение действительности, которое принципиально полно и не зависит от статистики. Мнения расходятся именно по этому вопросу» [Эйнштейн, 1967a стр. 563].
Несмотря на все сомнения и разочарования, работа над единой теорией поля продолжается. В письме Соловину от 10 июля 1950 года Эйнштейн сообщает:
«Следующее издание Приложения все еще задерживается в связи с тем, что я никак не мог найти вполне удовлетворительное доказательство непротиворечивости новых уравнений поля. Именно с этим связана задержка» [Эйнштейн, 1967a стр. 564].
В этом отрывке упоминается Приложение к четвертому изданию книги Эйнштейна «Сущность теории относительности», вышедшему в 1953 году (русский перевод – [Эйнштейн, 1955]). В Приложении он представлял читателю содержание своих последних работ по единой теории поля. Такое же Приложение он написал к третьему изданию, появившемуся в 1949 году. Не вина автора, что в обоих случаях Приложение стало поводом к сенсации: газета «New York Times» каждые раз публиковала на первых полосах страничку текста Эйнштейна с броским заголовком. В 1949 году заголовок звучал так: «Новая теория Эйнштейна дает ключ к познанию Вселенной», а в 1953 году не менее завлекательно: «Эйнштейн предлагает новую теорию,объединяющую законы мироздания» [Пайс, 1989 стр. 337].
Эйнштейн постоянно в работе, и надежда вновь приходит на смену «чувству неудовлетворенности». Ему кажется, что свое задание он выполнил, но что-то мешает почувствовать себя полностью счастливым. В письме Соловину от 12 февраля 1951 года он находит виновных:
«Единая теория поля теперь завершена. Однако применения ее наталкиваются на такие математические трудности, что я, несмотря на все усилия, еще не в состоянии ее хоть сколько-нибудь проверить. Это состояние будет длиться еще долгие годы главным образом из-за отсутствия у физиков должного понимания логико-философских аргументов» [Эйнштейн, 1967a стр. 565].
Эльза и Альберт Эйнштейн (слева) вместе с ассистентом Вальтером Майером (справа) на борту парохода «Германия» возвращаются в Европу после поездки в Америку, 1931 г.
Тем не менее Эйнштейн продолжает трудиться, придумывая все новые и новые усовершенствования к «завершенной теории». В очень интересном письме от 30 марта 1952 года, где он объясняет свое понимание «чуда познаваемости» окружающего нас мира, Эйнштейн, как бы между прочим, сообщает парижскому другу:
«Мне удалось сделать важное дополнение к несимметричной теории поля. Оно позволяет априори получать общие уравнения поля, как обычный принцип относительности позволяет получать уравнения гравитации» [Эйнштейн, 1967a стр. 568].
Однако полного удовлетворения нет и быть не может, ведь теория не имеет ни одного подтверждения экспериментом. Об этом Эйнштейн пишет в письме Соловину от 28 мая 1953 года, говоря о Предисловии к четвертому изданию упомянутой книги:
«Разумеется, эта работа представляет собой попытку создания единой теории поля, но мне не хотелось бы выпускать книгу под столь претенциозным заголовком, поскольку я не знаю, содержится ли в моей теории физическая истина» [Эйнштейн, 1967a стр. 572].
И сам же дает безжалостную оценку своей теории:
«С точки зрения дедуктивной теории ее можно считать совершенной (экономия независимых понятий и гипотез). По поводу того, насколько эта теория отвечает или не отвечает действительности, нельзя утверждать решительно ничего, ибо мы не располагаем методами, которые позволили бы нам что-либо утверждать о решениях столь сложной системы нелинейных уравнений, не содержащих особенностей, или найти эти решения. Именно по этой причине физики не принимают всерьез эти вещи. Возможно, что такие методы никогда не будут известны. С другой стороны, теории, которые постепенно приспосабливаются к наблюдаемым данным, приводят к страшному накоплению разрозненных утверждений» [Эйнштейн, 1967a стр. 573].
Последнее письмо Соловину, в котором упоминается единая теория поля, датировано 27 февраля 1955 года:
«Все же мне удалось внести существенное усовершенствование в обобщенную теорию гравитационного поля (теорию несимметричного поля), хотя из-за математических трудностей я еще не сумел провести сопоставление упрощенных уравнений с опытными фактами» [Эйнштейн, 1967a стр. 575].
Эйнштейну оставалось жить менее двух месяцев.
(окончание следует)
Литература
Born, Max. 1975. Mein Leben. Die Erinnerungen des Nobelpreisträgers. München : Nymphenburger Verlagshandlung, 1975.
Einstein-Born. 1969. Albert Einstein – Hedwig und Max Born. Briefwechsel 1916-1955. München : Nymphenburger Verlagshandlung, 1969.
Fölsing, Albrecht. 1995. Albert Einstein. Eine Biographie. Ulm : Suhrkamp, 1995.
Infeld, Leopold. 1969. Leben mit Einstein. Konturen einer Erinnerung. Wien : Europa-Verlag, 1969.
Pauli-Briefe-II. 1985. Pauli, Wolfgang. Wissenschaftlicher Briefwechsel mit Bohr, Einstein, Heisenberg u.a. Band II: 1930-1939. Hrsg. v. Karl von Meyenn u.a. Berlin,Heidelberg, New York, Tokyo : Springer Verlag, 1985.
Беркович, Евгений. 2018. Революция в физике и судьбы ее героев. Альберт Эйнштейн в фокусе истории ХХ века. М. : URSS, 2018.
Дамур, Тибо. 2016. Мир по Эйнштейну. От теории относительности до теории струн. М. : Альпина нон-фикшн, 2016.
Емельянов, В.М. 2007. Стандартная модель и ее расширения. М.: Физматлит, 2007.
Пайс, Абрагам. 1989. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. Перевод с англ. В.И. и О.И. Мацарских. Под редакцией А.А. Логунова. М.: Наука, 1989.
Эйнштейн, Альберт. 1966u. Квантовая механика и действительность. Собрание научных трудов в четырех томах. Том III, с. 612-616. М.: Наука, 1966u.
—. 1966v. О пятимерном представлени гравитации и электричества (совм. с В. Баргманом и П. Бергманом). Собрание научных трудов в четырех томах. Том II, с. 543-554. М.: Наука, 1966v.
—. 1967a. Письма к Морису Соловину. Собрание научных трудов в четырех томах. Том IV, с. 547-575. М.: Наука, 1967a.
—. 1955. Сущность теории относительности. М. : Издательство иностранной литературы, 1955.
Эйнштейн-Бессо-2. 1980. Переписка А. Эйнштейна и М. Бессо. 1903-1955. [Buchverf.] У.И. Франкфурт (сост.). Эйнштейновский сборник 1977, с. 5-72. М.: Наука, 1980.
Примечания
[1] Имеется в виду статья «Обобщение теории электричества Калуцы» (русский перевод [Эйнштейн, 1966f]). В «Эйнштейновском сборнике 1977» соавтор Эйнштейна Питер Бергман ошибочно назван П. Бургманом [Эйнштейн-Бессо-2, 1980 стр. 43].
[2] В русском Собрании научных трудов Эйнштейна в четырех томах это письмо не датировано. Дата письма установлена мною по факсимиле оригинального письма Эйнштейна, опубликованного в сборнике [Einstein, 1956 стр. 88-89].
Оригинал: http://7i.7iskusstv.com/y2020/nomer4/berkovich/
