Ученик и его учителя
Первые ростки теоретической физики в России взошли в Санкт-Петербурге, где в течение пяти лет с 1907-го по 1912-й вел научный семинар у себя дома выдающийся физик Пауль Эренфест. По словам Альберта Эйнштейна, близкого друга Эренфеста:
«Его величие заключалось в чрезвычайно хорошо развитой способности улавливать самое существо теоретического понятия и настолько освобождать теорию от ее математического наряда, чтобы лежащая в ее основе простая идея проявлялась со всей ясностью. Эта способность позволяла ему быть бесподобным учителем. По этой же причине его приглашали на научные конгрессы, ибо в обсуждения он всегда вносил изящество и четкость» [Эйнштейн, 1967 стр. 191].
Юрий Борисович Румер считал, что
«Эренфест был совершенно замечательный человек. Мне всегда казалось, что он в современной физике играет примерно такую же роль, что Белинский в истории русской литературы. Он считался критиком, к его мнению в высшей степени внимательно прислушивался Эйнштейн, и, кроме того, он дружил со всеми. Его страшно все любили» [Румер, 2013 стр. 54-55].
Пауль Эренфест
Эренфест приехал в Петербург осенью 1907 года вместе с женой Татьяной Алексеевной Афанасьевой, преподавателем математики на Высших женских курсах. Познакомились они в Гёттингене, где Татьяна проходила стажировку, а Пауль слушал лекции в университете. В Германию Эренфест приехал из Вены, где начинал изучение физики под руководством великого Больцмана.
На научном небосклоне конца XIX — начала XX веков, когда еще не взошли звёзды Планка, Эйнштейна, Резерфорда и Бора, звезда Людвига Больцмана сияла чуть ли не ярче всех. Его интересовали практически все области физики и даже некоторые области математики, но самый существенный его вклад в науку связан с применением статистических методов в теории идеальных газов, с исследованием необратимых процессов и статистической трактовкой второго начала термодинамики. Сильное потрясение в научном мире вызвала так называемая H-теорема Больцмана, согласно которой, существует некоторая функция Н координат и импульсов частиц, однозначно характеризующая состояние замкнутой макроскопической системы, монотонно убывающая со временем при необратимых процессах и остающаяся постоянной при равновесном состоянии. Величина Н пропорциональна энтропии, взятой с обратным знаком. Энтропия может или возрастать, или оставаться постоянной. Эту теорему Больцман сформулировал и доказал в 1872 году, но против нее некоторые физики и математики, среди них Йозеф Лошмидт — учитель Больцмана, и Эрнст Цермело, начинавший помощником Макса Планка, выдвинули возражения, основанные на том, что из обратимости по времени законов механического движения отдельных частиц не может следовать необратимость тепловых процессов. Под влиянием критики Больцман уточнил свою теорему, но многие видные физики и математики, включая Бриллюэна, Пуанкаре и др., сомневались в выводах венского профессора.
Пауль Эренфест, еще будучи студентом, стоял целиком на стороне Больцмана и в дальнейшем много сделал для подтверждения правоты своего учителя. Оба, учитель и ученик, обладали похожими характерами: увлекающиеся, остроумные собеседники, прекрасные лекторы… Похожи они были даже время от времени нападавшими на них приступами депрессии. И ушли из жизни они оба добровольно в расцвете творческих и физических сил.
В кабинете Эренфеста всегда висел портрет Больцмана, хотя о личных отношениях между ними Пауль не любил вспоминать. А они, судя по воспоминаниям сокурсника Эренфеста Филиппа Франка, в будущем первого биографа Эйнштейна, не всегда были гладкими. Пауль постоянно стремился к ясности и своими настойчивыми вопросами мог вывести из себя самого терпеливого лектора. Однажды раздраженный профессор спросил: не считает ли господин студент его лимоном, из которого без конца можно выжимать все соки? [Френкель, 1977 стр. 29].
Когда Больцман в 1901 году принял приглашение стать профессором в Лейпциге, Пауль подался в Гёттинген, где провел более полутора лет. Времени он там даром не терял, если судить по его регистрационной книжке, он посещал в университете до пятнадцати курсов лекций [Френкель, 1972]. Более других его интересовали лекции и семинары Феликса Клейна, отличавшиеся исключительной широтой тематики: от теории чисел до технической механики, от геометрии до теории упругости… Слушателей у Клейна было немного, поэтому он скоро обратил внимание на усидчивого студента. Феликса Клейна, как и Давида Гильберта, тоже можно причислить к учителям Эренфеста.
Татьяна Афанасьева тоже слушала лекции Клейна, там она и познакомилась с живым и остроумным студентом из Вены. Татьяна Алексеевна любила и умела учиться. В Петербурге, где она жила у тетушки Софьи Евгеньевны, Татьяна в 1893 году с золотой медалью окончила женскую Мариинскую гимназию, после этого в 1896 году со второй золотой медалью прошла педагогические курсы Женских санкт-петербургских гимназий и, наконец, в 1900 году с третьей золотой медалью завершила обучение на математическом отделении Высших женских (Бестужевских) курсов. Осенью 1902 года она «с высочайшего соизволения командируется за границу сроком на один год для усовершенствования в математике и физике» [Френкель, 1977 стр. 28].
Для усовершенствования Татьяна выбрала Гёттинген, где они с тетушкой снимали маленькую квартирку. Софья Евгеньевна была хлебосольной хозяйкой, и в их квартире постоянно собирались молодые люди. Однажды зашел туда и Пауль Эренфест, и был очарован непосредственной обстановкой в доме. Очень скоро Пауль и Татьяна стали неразлучны.
Феликс Клейн. До 1897 года
Слишком долго оставаться в Гёттингене Эренфесту не пришлось, нужно было завершать университетское образование. В 1903 году Больцман вернулся в Вену, и Эренфест со своей новой подругой тоже переехал в австрийскую столицу, чтобы защитить там докторскую диссертацию, начатую под руководством Больцмана.
Правда, Эренфест позволил себе на пару месяцев отлучиться из Вены: вместе с гёттингенским другом Вальтером Ритцем в апреле-мае 1903 года он совершил поездку в Лейден, где читал лекции великий голландский физик Лоренц. Именно на лекциях Лоренца Эренфест приобщился к тем вопросам теоретической физики, которыми он занимался последующие десятилетия.
На всю жизнь запомнил Пауль Эренфест посещение Лоренца в его квартире в Лейдене, состоявшееся в конце поездки в Голландию. Оказывается, эту встречу в 1903 году надолго запомнил и Лоренц. Это знакомство сыграет в жизни Пауля важную, можно сказать, судьбоносную роль. Лоренца, наряду с Больцманом и Клейном, Эренфест считал свои учителем.
В июне 1904 года Пауль Эренфест успешно защитил диссертацию и стал доктором философии Венского университета. Постоянной работы это почетное научное звание не гарантировало, но было первым шагом на пути научной карьеры. Следующим должна быть, как правило, защита второй диссертации (хабилитация) и получение лицензии на право чтения лекций в университетах, так называемой Venia Legendi. Вряд ли тогда кто-то мог бы предположить, что путь от защиты докторской диссертации до получения постоянного места работы займет у Эренфеста долгие восемь лет. Подобные мысли не приходили тогда в голову, другие проблемы заботили молодых людей: Пауль и Татьяна решили пожениться, но при этом сразу возникли сложности.
Людвиг Больцман. Около 1900 года
Дело в том, что между христианкой Афанасьевой и евреем Эренфестом по австрийским законам нельзя было заключить ни гражданский, ни церковный браки. И только если оба откажутся от принадлежности к религии, они могли бы стать мужем и женой. Так они и сделали, и 21 декабря 1904 года Венский муниципалитет зарегистрировал их брак. Отказ от принадлежности к какой-либо религии сильно осложнил жизнь Эренфеста в те годы, когда он безуспешно искал место работы.
Месяцем ранее Татьяна Афанасьева получила официальное разрешение посещать лекции в Венском университете (в отличие от Пруссии в Австро-Венгрии это право давалось девушкам только в порядке исключения) и уже с весны 1905 года прослушала в Вене несколько курсов лекций по физике и математике.
Потом молодая пара переехала снова в Гёттинген, где они вместе работали над рядом научных статей. Пауля интересовали вопросы теории относительности и квантовой теории излучения, его статьи на эти темы были опубликованы в ведущих научных журналах того времени и сделали имя Эренфеста известным в научных кругах. Кроме того, Пауль вместе с Татьяной подготовил в октябре 1906 года статью «Об одной задаче теории вероятностей, связанной с кинетическим толкованием возрастания энтропии». Статья содержала критику аргументов Лошмидта и Цермело, нападавших на H-теорему. К сожалению, сам автор теоремы эту статью, направленную на его защиту, не увидел. Неожиданно для всех в сентябре 1906 года профессор Людвиг Больцман покончил с собой. Ему было всего 62 года. Несмотря на все сложности их личных отношений, это была огромная потеря для Эренфеста. Больцман много дал начинающему ученому, и Пауль всегда это помнил. Через месяц после смерти учителя жизнь неожиданно дала молодому доктору шанс отдать долг великому физику. Одновременно и Пауль получил возможность изменить свою жизнь к лучшему. Но об этом тогда никто не думал, ведь до заветного поворота судьбы оставались еще долгие пять лет. Пока же слабым сигналом будущих изменений стала скромная открытка от Феликса Клейна, полученная Эренфестами в начале октября 1906 года:
«Дорогой господин доктор! Не смогли ли бы Вы завтра (в пятницу), быть может с госпожой Вашей супругой прийти в половине первого в зал заседаний или в 7 часов вечера ко мне на квартиру, чтобы мы с должной определенностью могли бы побеседовать о Вашем возможном сотрудничестве в работе математического общества? Преданный Вам Ф. Клейн» [Френкель, 1977 стр. 33].
Фактически эта открытка представляла собой приглашение сделать доклад на знаменитом математическом коллоквиуме, регулярно проходившем в Гёттингене под председательством Феликса Клейна. Специально готовиться к выступлению Эренфесту было не нужно — за основу Пауль взял свежую совместную с Татьяной статью, направленную в редакцию журнала «Mathematisch-Naturwissenschaftliche Blätter». Поэтому доклад на математическом коллоквиуме состоялся в том же месяце, и через несколько дней после доклада Эренфесты получили новую открытку от Клейна, содержащую предложение, от которого невозможно было отказаться:
«Дорогой доктор, исходя из Вашего доклада на коллоквиуме, который мне и всем нам доставил особое удовольствие, я хочу сегодня обратиться к Вам с большим вопросом или просьбой. Не согласились бы вы, быть может, совместно с госпожой Вашей супругой, подготовить для 4-го тома энциклопедии обобщающую статью по статистической механике; первоначально предполагалось, что ее напишет Больцман…» [Френкель, 1977 стр. 33].
Под энциклопедией тут понимается знаменитая «Энциклопедия математических наук», которую начиная с 1898 года выпускало издательство B. G. Teubner Verlag в Лейпциге. Этот грандиозный проект задуман был Феликсом Клейном с коллегами и предполагал в шести объемных томах представить современный уровень не только математики, но и ее приложений в механике, физике, геодезии и т.п. В написании статей для энциклопедии принимали участие ведущие ученые того времени: математики Давид Гильберт, Карл Рунге, Альфред Прингсхайм, Эрнст Цермело, Макс Денн, физики Людвиг Больцман, Хендрик Лоренц, Вольфганг Паули, Хайке Камерлинг-Онесс, Арнольд Зоммерфельд, Теодор фон Карман, Макс Абрагам, Макс Борн, Макс фон Лауэ… Энциклопедия была международным проектом, авторами статей становились ученые разных стран, если они занимали ведущее положение в соответствующей научной области. Например, статью о национальной экономике подготовил итальянец Вильфредо Парето, о теории корабля написал русский кораблестроитель Алексей Николаевич Крылов, о дифференциальных уравнениях — Дмитрий Федорович Селиванов, заслуженный профессор по кафедре чистой математики Императорского Санкт-Петербургского университета, которого большевики выслали из России на знаменитом «философском пароходе».
Пауль и Татьяна Эренфесты
Предложение Клейна означало для Пауля и Татьяны Эренфест большую честь, но одновременно предлагало такую ответственную и трудную задачу, на решение которой потребовалось пять лет напряженной работы, большей частью проведенной в России, куда Эренфесты вместе с маленькой дочкой Татьяной (Таней-штрих, как ее звали в семье) переехали осенью 1907 года.
«Интересный (хотя и опасный) эксперимент»
В российской столице Эренфесты поселились сначала в доме на Второй линии Васильевского острова, неподалеку от той квартиры, которую занимала Татьяна Алексеевна с тетушкой до отъезда в Гёттинген[1]. Другу с гимназических времен Генриху Тийтце Пауль писал:
«Мы прибыли в Россию, потому что Тане предложили вернуться на ее старую позицию — для меня это интересный (хотя и опасный) эксперимент… В конце концов, все это довольно нестабильно и рискованно, но главный аргумент, конечно, прежний: у меня нигде нет настоящей родины, в то время как у Тани она здесь. Посмотрим. В худшем случае один или два года и соответствующую сумму денег потратим впустую» [Huijnen, и др., 2007 стр. 187].
Вскоре Эренфесты переехали на Аптекарский остров, где сняли квартиру в двухэтажном деревянном доме на Лопухинской улице (сейчас она носит имя академика Павлова). При оформлении австрийскому гражданину вида на жительство в России возникла уже упомянутая проблема: необходимо было указывать принадлежность к той или иной религии, а в документах Павла Сигизмундовича (так стали звать Пауля Эренфеста на родине его жены) в этой графе стояло «без религии» («Konfessionslos»). Чиновники, оформлявшие вид на жительство, буквально пришли в отчаяние. На наивный вопрос Эренфеста, почему это их так волнует, расстроенный чиновник ответил: «Да Вы сами подумайте: на каком кладбище мы будем Вас хоронить, если Вы здесь умрете?» [Френкель, 1977 стр. 37].
Эренфест достаточно быстро вошел в научную жизнь Петербурга, познакомился с коллегами-физиками, математиками, химиками, стал членом Русского физико-химического общества практически сразу после приезда в Россию — в сентябре 1907 года. Особенно помогла освоиться в новой стране дружба с Абрамом Федоровичем Иоффе, которая возникла с первых дней их общения в Петербурге. Эренфест и Иоффе встречались до этого в Мюнхене, но тогда, в 1905 году, встреча оказалась мимолетной, а знакомство поверхностным: Иоффе даже не знал, что у Пауля жена — русская, а Эренфест был уверен, что его новый знакомый — голландец. Теперь же приятели встречались часто. А.Ф. Иоффе вспоминал:
«Два раза в неделю мы обсуждали интересовавшие нас вопросы физики — обычно у него на квартире, иногда при участии других физиков. А в промежутке между встречами он ежедневно посылал мне письма в 6–12 страниц с изложением своих мыслей и вычислений» [Иоффе, 1983 стр. 37].
Найти хорошо оплачиваемое постоянное место работы, в идеале место профессора в университете стало основной заботой Эренфеста после переезда в Россию. За три года, прошедшие после защиты диссертации в австрийской столице, Пауль убедился, что ни в Гёттингене, ни в каком другом университете Германии найти работу ему не удается. Переезжать на родину ему самому не хотелось. В августе 1907 года он писал жене из Вены, куда приехал повидать родню:
«Я рад остаться здесь на несколько дней — приятно увидеть их всех снова. Но если я раньше сомневался в том, что это хорошая идея: вернуться на родину — и видеть родину постоянно перед носом, то теперь я вдруг понял: нет!» [Huijnen, и др., 2007 стр. 188].
Это чувство безродности, отчужденности от родных корней сопровождало и мучило Пауля всю жизнь. Татьяне предложили вернуться на ее предыдущее место работы — преподавать на Высших женских (Бестужевских) курсах. Найти работу Эренфесту было несравненно труднее. Во-первых, он был иностранец и еще плохо говорил по-русски, во-вторых, у него не было российской докторской степени, а защищенная в Вене диссертация в Санкт-Петербурге не признавалась, и в-третьих, категория «не принадлежит ни одной конфессии» не упоминалась в инструкциях российских чиновников. И тем не менее, Пауль решил не сдаваться и побороться за место в Петербургском университете. Первым делом он решил получить магистерскую степень. Для этого нужно было сдать экзамены и подготовить магистерскую работу. Решение пришло достаточно рано — уже 23 марта 1908 года, всего через четыре месяца после приезда, «Совет физико-математического факультета Петербургского университета постановил допустить доктора П. Эренфеста к экзамену на степень магистра» [Френкель, 1977 стр. 48].
Скорее всего, Пауль не представлял, настолько трудна задача, за которую он взялся. В университете сложилось противостояние сильных математиков, следовавших традиции знаменитого П.Л. Чебышева (А.А. Марков, В.А. Стеклов, А.Н. Крылов), и довольно консервативных физиков во главе с патриархом О.Д. Хвольсоном (И.И. Боргман, Н.А. Булгаков). Об университетских физиках начала ХХ века Абрам Федорович Иоффе был невысокого мнения:
«В течение многих лет на кафедрах Петербургского университета работали физики, не выдвинувшие ни одной новой проблемы, не подготовившие в университете ни одного магистра физики, не говоря уже о докторах. Самостоятельной научной работы, по существу, не велось. Наивысшим достижением считалось повторение эксперимента, описанного в „Philosophical Magazin“» [Иоффе, 1983 стр. 38].
Видимо, представляя себе низкий научный уровень на кафедре физики, математики принимали экзамены у молодых претендентов на магистерское звание по физике столь пристрастно, что, по словам А.Ф. Иоффе, «за 25 лет ни один физик не мог сдать магистерских экзаменов» [Иоффе, 1983 стр. 38].
Императорский Санкт-Петербургский университет, физико-математический факультет. 1900 год
Первый магистерский экзамен — по физике — Эренфест сдал 17 апреля 1909 года, подготовка к нему с момента допуска к экзаменам заняла чуть больше года. Принимали экзамен И.И. Боргман и О.Д. Хвольсон, которые нашли ответы экзаменующегося удовлетворительными (у магистерского экзамена существовали только две оценки: удовлетворительно и неудовлетворительно, последняя означала, что экзамен провален). На подготовку к экзамену по математике у Эренфеста тоже ушел целый год. Экзамен сдавался по частям, в два приема: 5 марта и 9 апреля 1910 года. Это было непростое испытание: комиссия, куда входил В.А. Стеклов (его именем назван Институт математики Академии наук) и другие ведущие математики Санкт-Петербурга, задавала экзаменующемуся семь вопросов разной степени сложности, а тот должен был тут же, без использования учебников или своих записей, подготовиться к ответу.
Пауль Эренфест сдал экзамены блестяще, однако перегрузки, испытанные им в процессе подготовки, не прошли бесследно: одно воспоминание о них вызывало у него нервный срыв. Абрам Федорович Иоффе вспоминал, как Эренфест, выступая в Москве на съезде русских естествоиспытателей и врачей в 1910 году[2], «в ярких красках описал порядки, принятые на экзаменах, и вред, который они приносят русской науке. Потрясенный нелепостью создавшегося положения, он расплакался, вызвав сочувствие большинства аудитории» [Иоффе, 1983 стр. 38].
Казалось бы, до заветной степени магистра один шаг: написать и защитить магистерскую диссертацию. Но Пауль этого шага не сделал — такая непоследовательность в реализации принятых решений, к сожалению, была ему свойственна. Возможно, изменить план получить магистерскую степень и искать работу в университете побудило Эренфеста предложение прочитать курс лекций по математической физике для студентов и преподавателей электромеханического факультета Политехнического института. Этот курс Пауль читал два семестра — с января 1909 по январь 1910, и читал, судя по воспоминаниям Иоффе, блестяще:
«И что это был за курс! Математика, неотделимая от физики, математика как метод проникновения в механизм явлений, как средство обобщения аналогичных процессов. Казалось, вся физика становится прозрачной в свете новых, „эренфестовых“ лучей» [Иоффе, 1983 стр. 37-38].
Абрам Иоффе студент
Совершенно неожиданно Политехнический институт в начале 1910 года прервал контракт с таким успешным лектором, возникшая было надежда найти там постоянное место для преподавания и научной работы не оправдалась, перспективы надолго обустроиться в России становились все более призрачными. Руководство Политеха не могло простить острому на язык австрийцу его критику устаревших методов обучения и замшелых порядков, царивших в институте. Блестящему физику не хватило дипломатического опыта установить близкие отношения с нужными людьми, чужим он чувствовал себя в Австрии, чужим остался и в России. В результате неудач на него все чаще и чаще накатывала депрессия, острое чувство неуверенности в себе.
Хорошо знавший и понимавший своего друга Альберт Эйнштейн так определил корни этой неуверенности:
«Мне кажется, что тенденция чрезмерно критиковать самого себя связана с впечатлениями детства. Умственное унижение и угнетение со стороны невежественных эгоистичных учителей производит в юной душе опустошения, которые нельзя загладить и которые оказывают роковые влияния в зрелом возрасте. О силе такого впечатления у Эренфеста можно судить по тому, что он отказался доверить какой-нибудь школе своих нежно любимых детей» [Эйнштейн, 1967 стр. 192].
Сильной стороной Эренфеста была способность критически оценивать работы коллег, но к своим трудам он предъявлял еще более высокие требования. Эйнштейн писал об этом:
«Он постоянно страдал от того, что у него способности критические опережали способности конструктивные. Критическое чувство обкрадывало, если так можно выразиться, любовь к творению собственного ума даже раньше, чем оно зарождалось» [Эйнштейн, 1967 стр. 191].
Эренфест часто ощущал себя несчастным человеком, хотя объективно для этого не было никаких оснований. Еще раз вспомним мнение Эйнштейна:
«Его постоянно терзало объективно необоснованное чувство несовершенства, часто лишавшее его душевного покоя, столь необходимого для того, чтобы вести исследования» [Эйнштейн, 1967 стр. 191].
В письмах другу Иоффе Эренфест откровенно делился своими переживаниями. Уже будучи профессором в университете Лейдена, Пауль оставался таким же неуверенным в себе, каким он был во времена безработицы в Санкт-Петербурге. В письме от 29 января 1913 года он признается:
«И я вижу, что успеваю до смешного мало по сравнению со всеми, окружающими меня здесь, так и в других местах, но тем не менее пренебрегаю всем, кроме лекций. С ними я справляюсь вполне добросовестно, хотя, естественно, и тут я не вполне доволен собой» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 115].
Пятого февраля настроение не лучше: «Подавленное состояние, временами усиливающееся, не оставляет меня» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 119]. И еще через две недели, 20 февраля 1913 года, Пауль объясняет главную причину своей хандры:
«Ты же сам, конечно, превосходно знаешь, в чем тут загвоздка: в отличие от тебя, Ритца, Эйнштейна и даже Дебая, у меня нет главных и солидных идейных направлений, нет „собственной проблемы“, а так, только „забавные задачки“» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 120].
Совершенно очевидно, что эта низкая самооценка абсолютно несправедлива, потому что буквально в том же письме Эренфест рассказывает Иоффе о своих новых результатах, которые привели к построению одного из самых замечательных его достижений — теории адиабатических инвариантов в квантовой физике. Но он как будто не придает этому значения и продолжает терзать себя в письме от 25 ноября 1913 года:
«Не могу даже выразить тебе, насколько паршиво все это время себя чувствую, как только вспомню, что я занимаюсь учительствованием, в то время как другие двигают физику» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 134].
Ощущение, что он не соответствует высокой задаче, которую должен был выполнять, отравляло Эренфесту всю жизнь и стало одной из причин его трагического добровольного ухода из жизни.
Из безработного в профессоры
В нашем повествовании об Эренфесте мы незаметно перешли в период его профессорства в Лейденском университете. Стоит рассказать, как он получил эту престижную должность.
Историю назначения Эренфеста преемником Лоренца смешно рассказал Юрий Борисович Румер в стиле своих знаменитых «пластинок», как сам автор называл свои рассказы-байки:
«Как-то приехал читать лекции в Петербург Лоренц. После лекции Лоренца выступил Эренфест с критикой этой лекции. Лоренц спрашивает:
— А кто это такой?
— Эренфест.
— А что он делает?
— Да ничего не делает!
— Как ничего не делает? Он что, нигде не преподает?
— Нет, он живет на средства жены, у которой есть имение, и ждет, когда смогут его устроить куда-нибудь. Лоренц предложил Эренфесту переехать к нему и просил королеву назначить Эренфеста его преемником. Так он уехал в Голландию со всей семьей и осел там. Оттуда Эренфест чудесным образом руководил физикой в Европе» [Румер, 2013 стр. 55-56].
На самом деле переезд из Петербурга в Лейден проходил немного не так, куда длительнее и более драматично. Чтобы правильно оценить байку Румера, нужно помнить, что Лоренц и Эренфест уже были шапочно знакомы с 1903 года, когда Пауль приезжал в Лейден и слушал лекции патриарха голландской физики, а один день провел у него дома. Далее, Лоренц был хорошо знаком с работами Эренфеста, опубликованными в ведущих научных журналах. В одном из первых писем Лоренц спрашивал Пауля:
«Публиковали ли Вы свои работы где-либо, кроме „Annalen der Physik“, „Wiener Sitzungsberichte“ и „Physikalische Zeitschrift“ — они мне хорошо известны, как и Ваша энциклопедическая статья» [Френкель, 1977 стр. 62].
Под «энциклопедической статьей» понимается та самая статья для «Энциклопедии математических наук», которую Пауль и Татьяна Эренфест завершили в 1911 году и которая вышла в четвертом томе Энциклопедии, посвященном применению математики в механике [Ehrenfest, 1912].
Хендрик Антон Лоренц. 1902 год.
Статья нелегко далась ее авторам. В 1910 году, после четырех лет напряженной работы был подготовлен первый вариант статьи, но Клейн попросил дополнить его обсуждением последних научных событий в рассматриваемой области. На это ушло еще почти полтора года. Виной тому была, прежде всего, глубокая депрессия, в которую впадал Эренфест, удрученный безуспешными поисками работы. Для справедливости надо сказать, что и отсутствие работы в немалой степени было вызвано психологическими особенностями Эренфеста: импульсивностью, непоследовательностью, отсутствием веры в себя… Ведь ничего не мешало ему после успешной сдачи магистерских экзаменов написать нужную выпускную работу и получить звание магистра, с которым шансы получить место в университете были бы существенно выше. И успешно начавшееся преподавание в Политехническом институте могло продолжиться, будь преподаватель более гибок в отношении с людьми.
В августе 1911 года Пауль написал старшему брату Хуго в Америку: «мне действительно нужно кое-что срочно завершить, но — но я неделями это откладываю» [Huijnen, и др., 2007 стр. 199]. В конце концов, в следующем месяце он закончил статью для Энциклопедии и дал Клейну разрешение на публикацию во второй части четвертого тома. В начале 1912 года долгожданная статья вышла в свет и сразу получила высокую оценку специалистов. Ее и поныне считают классической работой, не потерявшей своего научного значения в наши дни. Наряду со статьей Вольфганга Паули о теории относительности, написанной в 1920 году, статья Пауля и Татьяны Эренфестов относится к лучшим работам «Энциклопедии математических наук». Глубоко проанализировав основы статистической механики и построив наглядные вероятностные модели, авторам статьи в Энциклопедии удалось добиться успеха даже там, где это не удалось самому Больцману. Не удивительно, что авторитет Эренфеста как физика-теоретика сильно укрепился, да и уверенность в себе на какое-то время вернулась к нему. Оттиски статьи Пауль разослал нескольким важным коллегам, в том числе и Лоренцу в Лейден.
Невозможность материально поддержать семью, где родился уже второй ребенок, сильно удручала Пауля. Он решил сделать еще одну попытку найти работу в Европе. Шестого января 1912 года он покинул Санкт-Петербург в надежде изменить свою жизнь.
Правильнее будет сказать, что это не просто еще одна попытка найти работу в Европе, а последняя попытка такого рода. На большее у семьи уже не было денег, Пауль и так экономил на всём, что можно: билеты покупал в третий класс, останавливался по возможности не в гостиницах, а у друзей или коллег, питался предельно скромно. Уже на следующий день после отъезда он писал жене, что боится непредвиденных расходов, а еще через два дня сообщил, что вряд ли снова поедет в Берлин из Лейпцига на какой-то важный коллоквиум, так как это стоило бы ему дополнительно 30 рейхсмарок [Huijnen, и др., 2007 стр. 210, прим. 51].
Макс Планк в своём рабочем кабинете.
Одной из самых ожидаемых в этой поездке была встреча Пауля Эренфеста с Максом Планком в Берлине. Ему было о чем поговорить с автором гипотезы о квантах энергии, ведь совсем недавно Эренфестом были выполнены две работы, посвящённые квантам и теории относительности Эйнштейна. Первая называлась «Какие особенности гипотезы квантов света играют существенную роль в теории теплового излучения?» и была опубликована в журнале «Annalen der Physik» [Ehrenfest, 1911]. Вторая — совсем свежая — «К вопросу о ненужности светового эфира», недавно отправленная в журнал «Physikalische Zeitschrift» [Ehrenfest, 1912]. «В большинстве своём это всё ново для него», — писал он в тот же день жене [Huijnen, и др., 2007 стр. 200]. Особенно поразил Планка вывод Эренфестом формулы Вина из соображений дискретности энергии. В целом Планк был бы рад видеть Эренфеста, работающего в Берлине, но решить этот вопрос должен был директор Физического института Берлинского университета Генрих Рубенс. Однако Рубенс через несколько дней сообщил Эренфесту, что без хабилитации (защиты второй докторской диссертации) принять человека даже простым преподавателем в университет невозможно, а подключившийся к обсуждению Макс Планк признался, что вынужден разочаровать гостя из России: по известным уже Эренфесту причинам хабилитация в Берлине невозможна. Столь же безрезультатными были переговоры Пауля в Лейпциге, Мюнхене и Цюрихе. Следующим, возможно, самым важным для Эренфеста событием во всей поездке было знакомство с Эйнштейном в Праге. Эта встреча стала событием для обоих участников. Эйнштейн вспоминал о ней спустя почти четверть века:
«Мы познакомились 25 лет тому назад. Он посетил меня в Праге, куда приехал прямо из России; как еврей, он был лишен там возможности преподавать в высших учебных заведениях. Поэтому он искал себе поле деятельности в Центральной или Западной Европе. Но об этом мы говорили мало, потому что состояние науки того времени поглотило почти все наши беседы. Мы оба отдавали себе отчет, что классическая механика и: теория электрического поля оказались недостаточными для объяснения явлений теплового излучения и молекулярных процессов (статистическая теория); не создавалось впечатления, чтобы Эренфест видел путь выхода из этого положения. Логическая брешь в планковской теории излучения, которой мы тем не менее восхищались, была для нас очевидной. Мы обсуждали также теорию относительности, которую он воспринял хотя и несколько скептически, но отдавая ей должное со свойственной ему способностью критического суждения. За несколько часов мы стали настоящими друзьями, будто наши чаяния и мечты были одинаковыми. Нас соединила тесная дружба, продолжавшаяся до его смерти» [Эйнштейн, 1967 стр. 190-191].
Собираясь в поездку, Эренфест написал Эйнштейну письмо о желании познакомиться во время визита в Прагу. Ответ из Праги, отправленный первого января 1912 года, нашел Эренфеста в Лейпциге, где он гостил у гимназического друга Густава Герглотца:
«Дорогой коллега Эренфест! Я очень рад, что Вы ко мне приедете. Я в Праге, так что Вы безусловно застанете меня. Наша комната для гостей сейчас, к сожалению, занята, но я хотел бы дружески просить Вас (и Вашу супругу) остановиться у меня, когда Вы снова приедете в Прагу на обратном пути. Сообщите мне, во всяком случае, время Вашего приезда, чтобы я смог встретить Вас на вокзале. С наилучшими пожеланиями Вам, Вашей супруге, а также профессору Герглотцу. Ваш Эйнштейн» [Френкель, 1977 стр. 56].
Встречи с автором теории относительности очень ждал и Пауль Эренфест. Из Мюнхена 8 февраля он пишет другу Иоффе в Санкт-Петербург:
«У меня есть основания радоваться: Эйнштейн пригласил меня пожить у него — может быть весело» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 81].
Из этого же письма видно, как тесно он был связан с женой Татьяной — за месяц, прошедший с начала поездки Пауль написал ей 27 писем и открыток с рассказами о своих встречах. Абраму Федоровичу Иоффе он сообщает знакомые ему имена:
«Берлин (Планк, Поль, Франк, Рубенс…), Лейпциг (де Конде, Маркс…), Мюнхен (Зоммерфельд. Рентген, Эберт, Буркхардт, Дике, Финстервальдер и вся молодежь, Вюрцбург (Вин!!!). Завтра выезжаю в Цюрих, потом — Вена, затем Прага» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 81].
Встреча в Праге не разочаровала, наоборот, воодушевила обоих участников. Эренфест пишет Иоффе по горячим следам 29 февраля:
«Думаю, я перевалил через кульминационный пункт своей поездки: был у Эйнштейна (пишу уже по дороге в Лемберг[3] к Смолуховскому). Эйнштейн абсолютно неповторим. Неисчерпаемость идей, с одной стороны, и абсолютная точность, и аскетизм (!!) мышления, с другой, просто ослепили меня! К тому же чрезвычайно простая, жизнерадостная, здоровая естественность, полная остроумия; он необычайно душевен и одарен музыкально (мы сразу же играли кое-какие пьесы для фортепьяно и скрипки так, как будто сыгрались уже давно). <…> Эйнштейн стал моим другом, таким, как ты, Герглотц и Ритц» [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 81-82].
О том, как мыслил Эйнштейн, Пауль написал Татьяне 26 февраля 1912 года:
«Я многому научился за последние дни. Он [Эйнштейн] неисчерпаем в своих идеях, и всё более и более впечатляет необычайная связность его мысли. У меня было совершенно неправильное представление о его образе мышления: для него все его мысли связаны во всеобъемлющем органическом единстве. И он непрерывно работает над этим единством со всех возможных сторон. Вот почему любое мое замечание отзывается в его голове несравненно более сильно, чем в моей. Он очень счастлив, что может спорить со мной. Спор со мной оказывается для него определенным стимулом. Жаль только, что почти каждый раз я оказываюсь неправ» [Huijnen, и др., 2007 стр. 202].
Эйнштейн тоже восхищался обширными познаниями своего гостя в физике, а после того, как прослушал лекцию Эренфеста в Немецком университете Праги, и его умением доходчиво передавать эти знания слушателям. В это время Эйнштейн мыслями уже был далеко от Праги — в конце января он принял предложение вернуться в Цюрих профессором в тот самый Политехнический институт, который окончил в 1900 году и в который его тогда не взяли даже ассистентом. Второго февраля он пишет коллеге Отто Штерну восторженное письмо:
«Два дня назад (аллилуйя!) я получил приглашение в Федеральное высшее политехническое училище и уже доложил моему императору – королю об отставке» [Зелиг, 1966 стр. 123]
Альберт Эйнштейн в 1912 году.
Идея покинуть Прагу и вернуться в Швейцарию уже давно завладела Эйнштейном, об этом он говорил в приватных беседах во время первого Сольвеевского конгресса в 1911 году. Своему другу по Берну Люсьену Шавану 5 июля 1911 года он так описал жизнь в чешской столице:
«У нас всё неплохо, хотя жизнь здесь не столь приятна, как в Швейцарии, даже если отвлечься от того, что мы тут чужие. Нет воды, которую можно было бы пить, не прокипятив. Население большей частью не немецкое и относится к немцам враждебно. Также и студенты здесь менее интеллигентны и честолюбивы, чем в Швейцарии. Но у меня прекрасный институт с богатой библиотекой» [Seelig, 1952 S. 125].
Так что желание ученого вернуться в более цивилизованную обстановку понятно. Но для безработного Эренфеста место в Праге было бы пределом мечты. В отличие от предложений сначала защитить еще одну или даже две диссертации в Германии, чтобы получить лицензию Venia Legendi без ясной перспективы дальнейшей работы, Эйнштейн указывал на конкретное освобождающееся место — кафедру теоретической физики в Немецком университете Праги, которую и руководство университета, и министерские чиновники Австро-Венгрии готовы были предоставить еще не очень широко известному австрийскому физику. Казалось, что выход из тяжелейшего материального положения семьи Эренфестов найден, оставалась сущая мелочь: Эренфест должен был заменить запись Konfessionslos в своем удостоверении личности на запись принадлежности к еврейской конфессии. Государственный служащий Австро-Венгерской монархии не мог быть вне религии, без священной для той или иной религии книги была бы недействительна клятва верности, которую давали все чиновники высокого уровня своему государю. А профессор был одновременно и высокопоставленным госслужащим.
Подобную процедуру в 1910 году проделал и Альберт Эйнштейн. В швейцарском удостоверении личности у него стояло Dissident (ещё одно обозначение человека, не принадлежащего никакой религии). Для вступления в профессорскую должность в Праге Эйнштейн заменил эту запись на mosaisch, т.е. «моисеевой веры», официально вступив в члены пражской еврейской общины. На этот поступок Альберт всегда смотрел иронично, не придавая ему большого значения. То же он ожидал и от Эренфеста, нуждавшегося в рабочем месте куда больше, чем Эйнштейн. Но именно в этом месте пражского профессора ожидало большое разочарование: Пауль категорически отказывался «снова присесть на колени Авраама», как он выразился в письме Татьяне 28 февраля 1912 года [Huijnen, и др., 2007 стр. 202].
Пауль был абсолютно уверен, что Татьяна его поймет, хотя и знал, что его отказ хотя бы формально вернуться в иудаизм сильно бил по финансовому положению семьи и делал шансы найти работу еще более призрачными:
«Верю, ты не упрекнёшь меня в этом позже, хотя это, без сомнения, существенно снижает вероятность получить где-нибудь и когда-нибудь кафедру. Тем не менее, мы будем придерживаться наших принципов, дорогая… Я чувствую, что, решившись на эту прибыльную ложь, я бы вообще не знал, как противостоять соответствующим искушениям в других случаях» [Huijnen, и др., 2007 стр. 202-203].
Эйнштейн, выполнивший в свое время это условие, был явно разочарован упорством Эренфеста. В письме от 25 апреля 1912 года он писал ему:
«Ваше упрямое нежелание признать какую-либо религиозную принадлежность очень расстроило меня. Сделайте это ради своих детей. В конце концов, после того, как Вы станете здесь профессором, вы сможете вернуться к своей странной идее фикс» [Айзексон, 2016 стр. 223].
Своему швейцарскому другу профессору Политехникума в Цюрихе Генриху Цанггеру Эйнштейн писал 17 марта того же года:
«У меня был коллега Эренфест. Он высокоодаренный физик-теоретик. Он собирается защищать вторую диссертацию в Политехникуме. В случае ухода Дебая он был бы превосходным кадром для университета. Я бы лучше видел в нем моего преемника [по Праге]. Но его фанатичная безбожность (Konfessionslosigkeit) делает это невозможным» [Einstein-Zangger, 2012 S. 93].
В этом письме некоторые факты требуют пояснения. Идея о приезде Эренфеста в Цюрих для защиты второй диссертации (то, что называется хабилитацией) пришла в голову Эйнштейна сразу после отказа Пауля присоединиться к еврейской общине. Идея, надо сказать, авантюрная, не обещавшая Эренфесту никакой постоянной работы. Семья опять оставалась в подвешенном состоянии, чем кормить жену и двоих детей было неясно. Зато сохранялась возможность постоянного общения двух ученых, для каждого из которых эта роскошь была дороже любых материальных благ. Недаром Эйнштейн в одном из писем 1914 года признавался:
«Ты знаешь, как трудно мне приходится порой в человеческих отношениях. Знай же, что в твоей дружбе я нуждаюсь больше, чем ты в моей!..» [Львов, 1959 стр. 344].
Новое главное здание Цюрихского университета, около 1914 года
Фигурирующий в приведенном выше письме Эйнштейна Петер Дебай, выдающийся голландский физик-теоретик, пять лет, в 1906–1911 годах, набирался мастерства под руководством Арнольда Зоммерфельда в Мюнхене, где в 1908 году защитил первую диссертацию с красивым названием «О радуге» («Über den Regenbogen»), а в 1910 после хабилитации получил право читать лекции в университетах. Уже весной следующего года Дебая пригласили в Цюрихский университет на место, которое занимал Эйнштейн до назначения в Прагу. Для правильной ориентировки в швейцарских учебных заведениях нужно помнить, что Цюрихский университет был создан в 1832 году в рамках кантона Цюрих, а Политехнический институт (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) — в 1855 году как заведение федерального уровня. Эйнштейн занимал в Цюрихском университете в 1909–1910 годах должность экстраординарного профессора теоретической физики. Для Дебая должность повысили до ординариуса. В 1912 году Эйнштейна пригласили на должность профессора в Политехникум, а Дебая звали на родину в Утрехтский университет. Этот вызов он принял в начале февраля 1912 года.
Вот тут и задумал Эйнштейн одну из «гениальных» комбинаций, которым не было суждено реализоваться. Дело в том, что вопрос о назначении Эренфеста преемником Дебая в Цюрихском университете уже поднимался Эйнштейном, Зоммерфельдом и Планком перед всемогущим профессором физики и недавним ректором Цюрихского университета Альфредом Кляйном, но он эту кандидатуру даже не хотел рассматривать. В ходе поездки в поисках работы в 1912 году Эренфест встречался в конце января в Цюрихе с Дебаем, но тот даже не упомянул о своем скором отъезде в Голландию. Его преемником стал Макс фон Лауэ, получивший докторскую степень у Планка в Берлине и работавший приват-доцентом у Зоммерфельда в Мюнхене. Этому назначению Эйнштейн был рад, хотя и считал решение Кляйнера ошибкой. В письме Генриху Цанггеру от 20 мая 1912 года содержится такая оценка происходящего:
«В университет Цюриха приходит теперь Лауэ. Я рад общению с ним. Его скоро призовут куда-нибудь еще, но этого не так жаль, как в случае Дебая. Ибо дар Лауэ формален, и он никакой не лектор. Но у него есть кое-что такое, чего мне не хватает и что оказывается очень полезным для нашей совместной работы. Я почти уверен, что было бы умнее назначить экстраординариусом Эренфеста» [Einstein-Zangger, 2012 стр. 98].
В более раннем письме Цанггеру от 27 февраля 1912 года Эйнштейн отмечает:
«Один превосходный теоретик (Эренфест) хотел бы в Цюрихе подготовить вторую диссертацию. Он фанатичный безбожник (смешно), поэтому в Швейцарии ему не светит получить место преподавателя. Этому человеку нужно всячески идти навстречу, потому что он был бы превосходным приобретением» [Einstein-Zangger, 2012 стр. 88].
Идея поехать с Эйнштейном в Цюрих даже без твердой гарантии рабочего места полностью захватила Эренфеста. В письме жене от 2 марта 1912 года он убеждает ее:
«Ты увидишь: путь с Эйнштейном станет неиссякаемым источником мужества и joie de vivre[4] для тебя тоже» [Huijnen, и др., 2007 стр. 204].
С этой идеей переехать в Цюрих Пауль Эренфест и вернулся в Санкт-Петербург, но жизнь еще раз перевернула все его планы.
В мае 1912 года пришло письмо от Зоммерфельда из Мюнхена, в котором глава мюнхенской физической школы сообщал, что после ухода фон Лауэ в Цюрих у него появится возможности взять на себя руководство хабилитацией Эренфеста.
Решение Зоммерфельда не понравилось некоторым его ученикам: Дебай, например, предупреждал своего учителя, чтобы он не связывался с Эренфестом. В письме от 29 марта 1912 года, написанном уже после личной встречи с Паулем в конце января, Дебай так его характеризует:
«Еврей типа „первосвященника“, который своей соблазнительной талмудической логикой оказывает крайне пагубное влияние» [Huijnen, и др., 2007 стр. 204-205].
Трудно сказать, чего тут больше — антисемитизма, в чем Дебай не был ранее замечен, или зависти к своему серьезному конкуренту в теоретической физике. Я думаю, решительно открещивающийся от иудаизма Пауль Эренфест сильно удивился бы такой оценке своей личности. К счастью, Зоммерфельд не изменил своего мнения о достоинствах Эренфеста и не только был готов взять руководство над его новой диссертацией, но и рекомендовал его другим корифеям, в частности, великому голландцу Хендрику Лоренцу:
«Он мастерски читает лекции. Мне трудно назвать другого человека, который говорил бы с таким блеском и умел бы так зачаровывать аудиторию. Полные смысла фразы, остроумные замечания, диалектический ход рассуждений — все это имеется в его арсенале и составляет своеобразие его манеры. Даже то, как он ведет записи на доске, у него получается по-особому. Он фиксирует на ней для своих слушателей все содержание лекции и делает это исключительно прозрачным способом. Он знает, как сделать наиболее трудные вещи конкретными и ясными. Язык математики он переводит в зримые, простые и понятные картины… Я нахожусь под впечатлением контакта с ним, большим, чем от знакомства с его работами, и это впечатление сводится к тому, что он очень заботится о фактической стороне физики. В своих статьях он — гораздо больше, чем просто логично и диалектически рассуждающий человек. Математика сама по себе для него не интересна. В личных беседах он проявил себя гораздо более многосторонним, чем в публикациях. За экспериментальными данными он следит постольку, поскольку они связаны с принципиальными проблемами» [Френкель, 1977 стр. 62-63].
Эта рекомендация сыграла свою роль в судьбе Пауля и Татьяны. Но о переписке Зоммерфельда и Лоренца они тогда ничего не знали.
Предложение Зоммерфельда добиваться звания приват-доцента в Мюнхене обрадовало Эренфеста, хотя расставаться с мыслью находиться рядом с Эйнштейном было нелегко. Эйнштейн понимал, что аналогичное предложение делать хабилитацию в Цюрихе нереально, так как Кляйнер «сдержанно», если не сказать неприязненно, относился к австрийскому еврею, порвавшему с религией. Поэтому в письме Эренфесту от 3 июня 1912 года Эйнштейн приветствовал предложение из Мюнхена:
«Совершив хабилитацию у Зоммерфельда, Вы завоюете заслуженное уважение моих соотечественников-медуз» [Huijnen, и др., 2007 стр. 205].
Арнольд Зоммерфельд. 1900 год.
Итак, весной 1912 года в положении Эренфеста наметилось улучшение: поработав пару лет под руководством Зоммерфельда в Мюнхене, он смог бы защитить вторую диссертацию и стать приват-доцентом, а потом уже искать место преподавателя в каком-нибудь университете или институте, чтобы шаг за шагом подниматься по лестнице научной карьеры, на вершине которой манила к себе заветная должность полного (ординарного) профессора. У иных этот путь занимал годы, а то и десятки лет. Но судьба преподнесла Эренфесту еще один, совершенно неожиданный подарок. Почти одновременно с предложением Зоммерфельда о хабилитации в квартиру Эренфестов в Санкт-Петербурге пришло письмо из голландского Лейдена от патриарха европейской физики профессора Лоренца, содержащее еще более заманчивое предложение. Паулю сразу предлагалось профессорская кафедра, минуя все промежуточные ступени карьерной лестницы. Письмо от 13 мая 1912 года содержала такие строки:
«…в течение этого года я собираюсь перейти на положение экстраординарного профессора, так что на мое место необходим ординарный профессор теоретической физики. Для заполнения этой вакансии я могу остановить свой выбор не только на голландце, но и на иностранном коллеге. А так как я очень ценю Ваши работы за ту основательность, ясность и остроумие, с которыми они написаны, то я подумал также и о Вас» [Френкель, 1977 стр. 58-59].
Подобное предложение Лоренц уже делал Эйнштейну, но тот отказался, ссылаясь на только что полученное и уже принятое приглашение в Цюрих. С другом Цанггером Альберт был откровенным (письмо от 27 февраля 1912 года):
«Я получил от Лоренца приглашение стать его преемником в Лейдене. Хорошо, что я уже дал обязательство в Цюрихе, а то непременно пришлось бы туда последовать» [Einstein-Zangger, 2012 стр. 88].
Приглашение Эренфесту было еще предварительным, его должен был одобрить Совет университета в Лейдене и утвердить министр образования и науки, но Лоренц должен был, во-первых, получить согласие кандидата на высокую должность и, во-вторых, он не хотел, чтобы Пауль был связан словом с Зоммерфельдом, который приглашал его к себе в Мюнхен, правда, не на таких выгодных условиях.
Как и следовало ожидать, Эренфесты решили отдать предпочтение приглашению из Голландии. Теперь осталось дождаться решения из Лейдена. Ждать пришлось всё лето. Только 16 сентября пришла долгожданная телеграмма от Лоренца, а вслед за ней и письмо:
«Гаарлем, 29 сентября 1912 года.
Дорогой коллега, Вы, я надеюсь, уже получили телеграмму, в которой я сообщил Вам о том, что вы утверждены в звании профессора. Теперь, наконец, я могу — еще раз! — принести Вам свои поздравления. Уверен, что Ваша деятельность в Лейдене принесет Вам чувство удовлетворения и приведет к самым прекрасным результатам как в области научной работы, так и в преподавании! От всего сердца надеюсь, что Вы и Ваша семья на новом месте будете во всех отношениях чувствовать себя счастливыми! Моя жена просит передать самые сердечные поздравления Вам и Вашей супруге!» [Френкель, 1977 стр. 63].
Альберт Эйнштейн не выпускал ситуацию с работой Эренфеста из-под контроля и первый, после Лоренца, поздравил свежеиспеченного профессора:
«Дорогой господин Эренфест, — писал Эйнштейн, — сердечно поздравляю Вас с извещением Лоренца! Исключая Вас никто так не будет радоваться Вашему приглашению в Голландию, как я! Вы принадлежите к той наименьшей части теоретиков, которые не потеряли рассудка от эпидемии математики!» [Френкель, 1977 стр. 63].
Пауль Эренфест (в центре) и его великие коллеги и учителя: впереди (слева направо) — Артур Стенли Эддингтон и Хендрик Лоренц, за ними — Альберт Эйнштейн и Виллем де Ситтер. 26 сентября 1923 года. Лейден, Нидерланды
Для многих оставался загадкой выбор Лоренцем не самого знаменитого физика, даже не имевшего второй докторской степени и звания приват-доцент, на одну из самых уважаемых в мире кафедр теоретической физики. Только Петер Дебай считал, что знает причину. В письме от 3 ноября 1912 года он ответил на вопрос Зоммерфельда, почему Лоренц не выбрал его:
«Эйнштейн предложил Лоренцу Эренфеста, и тут главную роль сыграл вопрос расы» [Huijnen, и др., 2007 стр. 207].
Как видно, еврейский вопрос не был совсем безразличен будущему Нобелевскому лауреату по химии 1936 года. Это, конечно, не является решающим аргументом в незаконченном споре о пронацистской позиции Дебая в годы Третьего рейха (см., например, статью [Feder, 2006]), но делает позицию тех, кто одобряет лишение Нобелевского лауреата некоторых почестей из-за его прошлого, более убедительной.
Для полноты картины нужно добавить, что и адресат писем Дебая, его учитель Арнольд Зоммерфельд, тоже не отличался в те годы объективностью в модном тогда «еврейском вопросе». Это хорошо видно по фрагменту письма Зоммерфельда Хендрику Лоренцу в Лейден, написанном 26 декабря 1907 года по поводу опубликованных два года назад работ Альберта Эйнштейна о теории относительности, броуновском движении и фотоэффекте:
«Наилучшие поздравления по случаю окончания первого тома Ваших статей. Теперь мы с нетерпением ждем, что Вы выскажетесь по поводу целого комплекса эйнштейновских работ. Какими бы гениальными они ни были, мне кажется, что в этой неконструктивной и лишенной наглядности догматике есть что-то явно нездоровое. Англичанину было бы трудно выдать такую теорию. Скорее в ней выражается абстрактно-идеализированный тип мышления семита» [Kleinert, 1983 S. 96][5].
Справедливости ради следует отметить, в последовавшей после этого письма переписка Зоммерфельда и Эйнштейна не дает оснований упрекнуть мюнхенского профессора в предвзятом отношении к евреям. Более того, когда в 1920 году усилились нападки антисемитов, прежде всего проходимца Пауля Вайланда, на Эйнштейна, Зоммерфельд, бывший тогда президентом Немецкого физического общества, решительно встал на сторону автора теории относительности [Einstein-Sommerfeld, 1968 S. 68].
Но вернемся в 1912 год. Если для Европы назначение Эренфеста профессором теоретической физики в Лейденском университете стало сенсацией, то для России это было позором. Вот как описывает случившееся один из выходцев Санкт-Петербургской школы физиков Сергей Эдуардович Фриш:
«Это был скандал: человека, не привлеченного к преподаванию в Петербурге, избрали профессором знаменитейшего европейского университета, на кафедру, освободившуюся после ухода одного из самых крупных физиков того времени» [Фриш, 2009 стр. 35].
Та же история, кстати, случилась и Абрамом Федоровичем Иоффе:
«В профессора университета он тоже не попал. При очередной баллотировке он получил больше черных шаров, чем белых. Против него реакционная профессура, настроенная юдофобски, действовала заодно с евреем Хвольсоном, которому не слишком хотелось, чтобы в университете появился новый молодой и активный профессор» [Фриш, 2009 стр. 35].
В сентябре 1912 года закончился пятилетний период пребывания Пауля Эренфеста в Санкт-Петербурге. С научной точки зрения основным итогом его работы в России была совместная с Татьяной статья по статистической механике для «Энциклопедии математических наук», которую так высоко оценил Хендрик Лоренц.
Что касается целей длительного обустройства в России, то они достигнуты не были. Ни одно учебное заведение российской столицы не приняло его на постоянную работу преподавателем. Это поддерживало в Эренфесте постоянное чувство неудовлетворенности собой, создавало тревогу за благополучие семьи, которая выросла в России еще на одну дочь. Отсюда и нередкие приступы депрессии, отравлявшие жизнь не только ему самому, но и всей семье. Отдушиной стал физический кружок, который Эренфест организовал у себя дома.
«У нас теперь здесь свой Гёттинген»
Семинар Эренфеста, который он стал в письмах к Иоффе называть «Kruschok», проводился по средам примерно раз в две недели. Постоянными участниками семинара были преподаватели вузов — А.П. Афанасьев, К.К. Баумгарт, А.А. Добиаш, A.Ф. Иоффе, Л.Д. Исаков, М.А. Левитская, В.Ф. Миткевич, Д.С. Рождественский; несколько позднее к ним присоединились студенты физического факультета университета — В.Р. Бурсиан, Г.Г. Вейхардт, B.В. Дойникова, Ю.А. Крутков, В.М. Чулановский. На семинарские «среды» приходили и математики — С.Н. Бернштейн, Я.Д. Тамаркин, А.А. Фридман. Душой семинара был П.С. Эренфест, прекрасно знавший все новые направления теоретической физики — теорию квантов (до создания квантовой механики) и специальную теорию относительности — и с большим энтузиазмом делившийся своими знаниями с новыми друзьями.
Участники петербургского кружка физиков. Впереди — Д.С. Рождественский, за ним сидят (слева направо): П. Эренфест, Г.Г. Вейхардт, Г.П. Перлиц, Т.А.Афанасьева-Эренфест; за ними стоят (слева направо): В.Р. Бурсиан, А.Ф.Иоффе, Ю.А. Крутков, В.М. Чулановский, Л.Д. Исаков, А.А. Добиаш, Я.Р.Шмидт, К.К. Баумгарт. 1912 год.
Семинары проходили в гостиной на втором этаже, там же была установлена доска. Начинались заседания во второй половине дня, так как первую половину Пауль посвящал научным занятиям. Темы докладов назначал сам Эренфест, но любой участник мог предложить и свою. Эрудиция ученика Больцмана была настолько широкой, что на семинарах находилось место самым разнообразным физическим темам. В одном из писем Эренфеста, адресованных Иоффе-Djadja, как он его называл, перечислены несколько тем ближайших заседаний семинара в 1909 году. Среди них положительный эффект Зеемана, положительные электроны, эффект Допплера-Штарка, последние работы Смолуховского, методы получения незатухающих электрических колебаний, направленная телеграфия без проводов, обзор оригинальных работ об аэропланах и т.п. [Эренфест-Иоффе, 1973 стр. 34].
На заседаниях было так интересно, что молодые люди не хотели пропустить ни одного занятия. Незадолго до приезда Эренфеста в российскую столицу в университете обсуждали вопрос о поездке Валентины Витальевны Дойниковой в Гёттинген для стажировки по математике и физике. Но когда дело дошло уже до отъезда, Дойникова отказалась, сказав: «У нас здесь теперь свой Гёттинген!»
Семинары стали отличной школой для петербургской научной молодежи. Но и сам руководитель семинара вырос в великолепного лектора, способного увлечь аудиторию. Свою методику он сформулировал в записи в дневнике во время летних каникул 1912 года:
«Для меня несомненно, что главное заключается в том, чтобы выработать у себя привычку туманные неясности перерабатывать в четкие вопросы. Это, кстати, справедливо и для тех из них, которые далеки от науки» [Френкель, 1977 стр. 44].
Эренфест не ограничивался лишь намерениями, за десять лет, с 1902 по 1912 год, он записал более трех тысяч таких вопросов!
О том, на каком низком уровне находилось тогда преподавание теоретической физики в России, можно судить по воспоминания академика И.Е. Тамма:
«Когда я учился в 1914/18 гг. в Московском университете, в курсе физики проф. Станкевича теория Максвелла вообще не затрагивалась, так как считалось, что по своей сложности эта теория не поддается лекционному изложению» [Тамм, 1962 стр. 400-401].
Из семинара Эренфеста вышло несколько ученых, которые потом успешно работали в области теоретической физики. Среди них можно назвать «В.Р. Бурсиана, Г.Г. Вейхарда, Ю.А. Круткова, В.К. Фредерикса.
Традиция Эренфеста оказалась живучей — даже после его отъезда из Санкт-Петербурга в Лейден оставшиеся в столице молодые физики организовали свой кружок. Как вспоминал один из его участников академик И.В. Обреимов:
«В него не приглашали профессоров физики университета И.И. Боргмана и О.Д. Хвольсона ввиду их враждебного отношения к новой физике Эйнштейна, Планка, к теории относительности и лично к П.С. Эренфесту, который был организатором и душой этого кружка. Кружок собирался по воскресеньям с 10 до 12 либо у кого-нибудь на квартире, либо тайно от Боргмана и Хвольсона в одной из комнат Физического института» [Френкель, 1977 стр. 45].
Этот кружок стал живой памятью об уехавшем Пауле Эренфесте, оставившего в России друзей и учеников. В письме Лоренцу он писал:
«Несомненно, Россия могла бы стать моей Родиной в самом сокровенном значении этого слова, если бы я смог получить здесь постоянную преподавательскую работу» [Френкель, 1977 стр. 59].
В том, что Россия не стала его Родиной, вины Эренфеста не было.
Санкт-Петербург, в парке Политехнического института, под окнами квартиры А.Ф. Иоффе (корпус 1). Около 1912 года. На фото слева направо: А.Ф. Иоффе, В.Р. Бурсиан, Г.Г. Вейхардт, М.В. Кирпичёва, П.С. Эренфест, Ю.А. Крутков, Т.А.Афанасьева-Эренфест, неизвестный, Л.Р. Степанова.
В Лейдене он продолжил традицию петербургского семинара. А.Ф. Иоффе отмечал:
«Семинар Эренфеста привлекал ученых отовсюду. Доложить и выдержать дискуссию у Эренфеста было большой честью, а содержание доклада при этом обогащалось десятками непредвиденных вопросов» [Иоффе, 1983 стр. 40].
Сам Эренфест при этом вырос как физик до мирового уровня. Это видели многие, только не он сам. Иоффе продолжает:
«Не только семинар, но и сам Эренфест стал притягательным центром для крупнейших физиков мира. Они приезжали в комнатку в верхнем этаже дома Эренфестов, жили в ней, а потом расписывались на белой известковой стене. Здесь можно было увидеть имена физиков начиная от Бора и Эйнштейна; здесь были представители всех стран, от Советского Союза до США. Немало возникших здесь идей получило потом развитие и оставило свой след в истории физики. Везде можно проследить участие Эренфеста: в углублении вопроса, в более четкой его постановке и т.д.: и это хорошо понимали все его знаменитые собеседники» [Иоффе, 1983 стр. 40].
Не вина, а беда Эренфеста, что он сам не понимал своей роли в мировой науке, не видел своих заслуг и результатов. Это непонимание и стало основной причиной его трагического конца.
Литература
Эйнштейн, Альберт. 1967. Памяти Пауля Эренфеста. Собрание научных трудов. Том IV, с. 190-192. М. : Наука, 1967.
Румер, Юрий Борисович. 2013. Физика, ХХ век. Новосибирск : АРТА, 2013.
Френкель, В.Я. 1977. Пауль Эренфест. М. : Атомиздат, 1977.
—. 1972. Пауль Эренфест. [авт. книги] П. Эренфест. Относительность, кванты, статистика. С. 308-337. М. : Наука, 1972.
Huijnen, Pim и Kox, A.J. 2007. Paul Ehrenfest’s Rough Road to Leiden: A Physicist’s Search for a Position, 1904-1912. Physics in Perspective. 2007 г., Т. 9, p. 186-211.
Иоффе, А.Ф. 1983. Встречи с физиками. Л. : Наука, 1983.
Эренфест-Иоффе. 1973. Научная переписка (1907–1933). Л. : Наука, 1973.
Ehrenfest, P. und T. 1912. Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik. [авт. книги] Felix Klein и Conrad (editors) Müller. Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften. Leipzig : B.G. Teubner Verlag, 1912.
Ehrenfest, Paul. 1911. Welche Züge der Lichtquantenhypothese spielen in der Theorie der Wärmestrahlung eine wesenntliche Rolle? Annalen der Physik. 1911 г., Т. 36, S. 91-118 .
—. 1912. Zur Frage nach der Entbehrlichkeit des Lichtäthers. Physikalische Zeitschrift. 1912 г., Т. 13, S. 317-319.
Зелиг, К. 1966. Альберт Эйнштейн. М. : Атомиздат, 1966.
Seelig, Carl. 1952. Albert Einstein und Schweiz. Zürich, Stuttgart, Wien : Europa-Verlag, 1952.
Айзексон, Уолтер. 2016. Альберт Эйнштейн. Его жизнь и его Вселенная. М. : АСТ, 2016.
Einstein-Zangger. 2012. Der Briefwechsel zwischen Albert Einstein und Heinrich Zangger. 1910-1947. . Zürich : Verlag Neue Züricher Zeitung, 2012.
Львов, Вл. 1959. Альберт Эйнштейн. М. : Молодая гвардия, 1959.
Feder, Toni. 2006. Debye stripped of honors because of Nazi past. Physics Today 59, 5, 26 (2006). 2006 г., Т. 59, 5, p. 26-27.
Фриш, С.Э. 2009. Сквозь призму времени. СПб : Соло, 2009.
Einstein-Sommerfeld. 1968. Albert Einstein /Arnold Sommerfeld. Briefwechsel. Herausgegeben und kommentiert von Armin Hemann. Basel/Stuttgart : Schwabe & Co Verlag, 1968.
Kleinert, Andreas. 1983. Noch einmal: Sommerfeld und Einstein. Sudhoffs Archiv, 69, S. 96-97. 1983 г.
Примечания
[1] В статье «Наши в Европе», опубликованной в №6 журнала «Наука и жизнь» за 2021 год, по моей вине допущена ошибка – неверно указано место жительство Эренфестов после переезда в Санкт-Петербург. Прошу прощения у читателей журнала за невольную дезинформацию.
[2] А.Ф. Иоффе по ошибке написал 1907 год, когда Эренфест еще ничего не знал о сложности магистерских экзаменов в России [Иоффе, 1983 стр. 38].
[3] Нынешний Львов.
[4] радости жизни (французский)
[5] Благодарю профессора Андреаса Кляйнерта из Института истории естествознания, математики и техники Гамбургского университета за информацию об этом письме, не вошедшем в изданный в 1968 году сборник «Альберт Эйнштейн/Арнольд Зоммерфельд. Переписка» [Einstein-Sommerfeld, 1968].
Оригинал: https://7i.7iskusstv.com/y2021/nomer11/berkovich/
