Год Эйнштейна

     В мои студенческие годы в Москву приезжал крупнейший физик-теоретик XX в. Поль Андриен Морис Дирак (1902 – 1984). Я был почти на всех его лекциях. После одной из них в аудитории Московского государственного университета на доске осталась меловая надпись: «Physical laws should have mathematical beauty» («Физические законы должны обладать математической красотой»). С тех пор я не раз убеждался в том, что неотъемлемой частью настоящей физической или математической теории является её красота. Великие физические эксперименты также необычайно красивы. Говорят, что нашему замечательному авиаконструктору А. Н. Туполеву принадлежат слова: «Летать может только красивый самолёт».

     В данной статье я хочу поделиться с читателем своим восхищением красотой некоторых жемчужин человеческой мысли, принадлежащих в основном Альберту Эйнштейну (1879 – 1955). В этом году исполняется 100 лет его знаменитым статьям, оказавшим решающее влияние на развитие современной физики.

     В 1905 г. А. Эйнштейн опубликовал шесть статей.

     1. «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света». Эта работа послужила началом квантовой теории излучения. В ней сформулирован закон Эйнштейна для фотоэффекта. Статья поступила в редакцию журнала «Аnnalen der Physik» 18 марта. Она принесла автору Нобелевскую премию за 1921 г. (присуждена 9 ноября 1922 г.). Статья была написана раньше докторской диссертации. Заметим, что 14 марта 1905 г. Эйнштейну исполнилось 26 лет.

     Поражает свобода мысли и фантастическая физическая интуи¬ция Эйнштейна. Ведь шёл лишь 1905 год. Ещё не было планетарной модели атома Э. Резерфорда, корпускулярно-волновой гипотезы Л. де Бройля, квантовой механики В. Гейзенберга, Э. Шрёдингера и П. Дирака. Существовала лишь странная гипотеза М. Планка о кванте энергии которая вызывала ожесточённое сопротивление физиков. Сам Планк старался заменить её чем-нибудь более приемлемым.

     В конце своей жизни Эйнштейн писал: «Каждый физик думает, что он знает, что такое фотон. Я потратил всю жизнь, чтобы узнать, что такое фотон, и до сих пор этого не знаю».

     2. «Новое определение размеров молекул», поступила в редакцию 30 апреля. Это – докторская диссертация Эйнштейна, которую он защитил в Цюрихском университете. Диссертация имеет посвящение «Моему другу доктору М. Гроссману». Эту работу в современной литературе цитируют чаще всего.

     3. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты», поступила в редакцию «Annalen der Physik» 11 мая. Статья является прямым продолжением его докторской диссертационной работы. В ней речь идёт о броуновском движении.

     Эйнштейновская теория броуновского движения оказалась решающей в обосновании атомистической теории строения вещества, так как подтвер-ждалась блестящими экспериментами Ж. Перрена (Perrin). Эта теория, однако, опровергалась не менее блестящими опытами В. Анри (Henri). В чём дело? Почему подтверждение Перрена оказалось более важным, чем опровержение Анри?

     Потому что любая теория, прежде чем подвергнуться эмпирической проверке, проходит целый комплекс неэмпирических испытаний. Теория должна быть логически непротиворечивой, совместимой с другими, ранее принятыми теориями, соответствовать общепринятой философии науки – быть простой, красивой и т. д. Эйнштейновская теория броуновского движения была принята, в частности, потому что она объясняла броуновское движение, согласовалась с кинетической теорией газов и химическими представлениями об атомах. А что же опыты Анри? Как выяснилось впоследствии, они были просто неправильно истолкованы.

     4. «К электродинамике движущихся тел». Это первая статья по спе-циальной теории относительности. Получена тем же журналом 30 июня.

     5. «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нём энергии?». Это вторая статья по специальной теории относительности. Она содержит соотношение. Получена редакцией того же журнала 27 сентября.

     Специальная теория относительности – это теория пространства и времени. Она лежит в основе современной физики. Что составляет её суть с современной точки зрения?

     Основная идея специальной теории относительности содержится в следующем утверждении: физические процессы протекают в четырёхмерном пространстве, геометрия которого псевдоевклидова. Принцип относитель-ности есть частное проявление этого фундаментального постулата.

     Расстояние между двумя точками в трёхмерном пространстве и время между двумя событиями не являются при этом абсолютными, как в механике Ньютона. Абсолютен интервал который может быть положительным, отрицательным или равным нулю. Любые преобразования координат не могут нарушить этот абсолютизм.

     6. «К теории броуновского движения». Это вторая статья о броунов-ском движении. Получена тем же журналом 19 декабря. Опубликована она уже в следующем, 1906 г.

     Перечитывая сегодня статьи Эйнштейна 1905 г., можно только восхищаться гениальной проницательностью 26-летнего молодого человека, простого служащего Федерального патентного бюро Швейцарии.

     В 1927 г. Альберт Эйнштейн писал: «Несомненно, что разум кажется нам слабым, когда мы думаем о стоящих перед нами задачах; особенно слабым кажется он, когда мы противопоставляем его безумству и страстям человечества, которые, надо признать, почти полностью руководят судьбами человеческими, как в малом, так и в большом. Но творения интеллекта переживают шумную суету поколений и по прошествии веков озаряют мир светом и теплом».

     Когда я думаю об Эйнштейне, на душе у меня становится и светлее, и теплее.

     В данной статье я хочу поделиться с читателем своим восхищением красотой некоторых жемчужин человеческой мысли, принадлежащих в основном Альберту Эйнштейну (1879 – 1955). В этом году исполняется 100 лет его знаменитым статьям, оказавшим решающее влияние на развитие современной физики.

     В 1905 г. А. Эйнштейн опубликовал шесть статей.

     1. «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света». Эта работа послужила началом квантовой теории излучения. В ней сформулирован за-кон Эйнштейна для фотоэффекта. Статья поступила в редакцию журнала «Аnnalen der Physik» 18 марта. Она принесла автору Нобелевскую премию за 1921 г. (присуждена 9 ноября 1922 г.). Статья была написана раньше докторской диссертации. Заметим, что 14 марта 1905 г. Эйнштейну исполнилось 26 лет.

     Поражает свобода мысли и фантастическая физическая интуи¬ция Эйнштейна. Ведь шёл лишь 1905 год. Ещё не было планетарной модели атома Э. Резерфорда, корпускулярно-волновой гипотезы Л. де Бройля, квантовой механики В. Гейзенберга, Э. Шрёдингера и П. Дирака. Существовала лишь странная гипотеза М. Планка о кванте энергии которая вызывала ожесточённое сопротивление физиков. Сам Планк старался заменить её чем-нибудь более приемлемым.