home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add




Ньютон. Тяготение


Главу о тяготении (гравитации) положено начинать стандартно — эффектно. «Самое загадочное и неисследованное явление природы».

Действительно, Ньютон только установил, что тяготение существует, а Эйнштейн лишь приоткрыл завесу над его природой (общая теория относительности!).

Вступление. Рассуждения и извинения.

Тяготение присуще всем без исключения телам.

Тяготение едино по своим свойствам во всей доступной нашему наблюдению части вселенной.

Тяготение проникает всюду, от него нельзя изолироваться, и его нельзя усилить…

Словом, тяготение есть тяготение.

В наши дни тяготение остается, пожалуй, единственным физическим свойством, на которое мы не можем влиять ни в малейшей степени.

Правда, в последнее время всю мировую печать облетели сообщения, что ведутся работы по управлению гравитацией и будто бы уже достигнуты реальные результаты. Но пока трудно судить, что это: плод богатой фантазии репортеров или искаженные сведения о действительных исследованиях.

Появление этой главы в книге — еще одна небольшая «загадка», связанная с тяготением. Мы не будем, к сожалению, касаться общей теории относительности, и потому все, что относится к гравитации, окажется в стороне от темы нашей беседы.

Впрочем, отчасти оправдание можно найти, учитывая, что тематика этой главы косвенно связана и со специальной теорией относительности.

Это замечание в особенности относится к тем страницам, где обсуждается вопрос: конечна или бесконечна скорость распространения тяготения? Анализ подобной проблемы (как и анализ основных понятий механики) — очень разумная тренировка для того, чтобы спокойно принять в дальнейшем идеи теории относительности.

Потому что, — позвольте еще раз напомнить, — пожалуй главная преграда при знакомстве с теорией Эйнштейна — это бессознательная, но глубокая убежденность, что основные понятия классической механики безусловны и как бы «даны свыше».

Легкая реклама. Автор убеждает читателя в том, что все дальнейшее полезно прочесть для лучшего понимания теории относительности.

И напротив, если понять, что физика основана на опыте и априорных понятий не существует, и ясно представлять те гипотезы, на которых основана классическая физика, то теория Эйнштейна не должна казаться менее естественной или более сложной, чем классическая физика.

Все же самое главное оправдание, пожалуй, в том, что с поразительным явлением тяготения связаны удивительные по своей красоте физические теории. Может быть, во всей физике не найдется результатов, которые можно было бы поставить рядом с теориями Ньютона и Эйнштейна.

И наконец, трудно отыскать в истории науки лучший пример, когда работа ученого, казалось бы, над совершенно безнадежной проблемой, работа, невероятная по своей настойчивости, не приводившая ни к чему в течение многих лет, увенчалась бы таким блестящим успехом.

Словом, трудно найти лучший пример торжества «высшей» справедливости в науке…

В 1666 году Ньютон уже владел всеми идеями своей теории. Как ни странно, но, по-видимому, легенда о яблоке истинна.

Ньютон сам рассказывал, что впервые четкая мысль о наличии единой силы, заставляющей все без исключения тела притягиваться друг к другу, появилась у него, когда он наблюдал падение яблока.

Как бы то ни было, сама идея поразительна.

Ньютону известны совершенно, казалось бы, разнородные и, более того, противоречащие друг другу факты.

Он знает, во-первых, законы движения планет, эмпирически найденные Кеплером. Двадцать пять лет потратил Кеплер, чтобы в бесчисленных данных о наблюдаемых положениях планет отыскать скрытые закономерности. После невероятно трудоемкой работы он их находит, но объяснить эти законы не мог, хотя и высказывал мысль о существовании силы тяготения.

С другой стороны, известно, что все тела на Земле стремятся упасть на ее поверхность.

Но если сила, с которой Земля притягивает данное тело, как будто постоянна и, насколько может судить Ньютон, не зависит от расстояния этого тела до центра Земли (во времена Ньютона опытная техника не позволяла заметить изменения веса тела при подъеме его над уровнем океана на 2–3 километра), то законы движения небесных тел таковы, что та гипотетическая сила, которая, по его мнению, их связывает, должна изменяться с расстоянием.

Набросок основных представлений теории тяготения. Автор пытался главным образом пояснить, какие исключительные трудности преодолел Ньютон. Однако попутно несколько увлекся «психологическими исследованиями».

Далее, совершенно неясно следующее. Если есть некая единая сила тяготения, почему же не притягиваются друг к другу предметы на Земле?

Как видите, экспериментальные данные очень запутаны.

Правда, надо признать, что сама идея о наличии какой-то единой силы притяжения витает в воздухе. В этом отношении у Ньютона есть предшественники. Но ни один из сторонников идеи тяготения не в состоянии ни количественно объяснить законы движения планет, ни опровергнуть возражения противников.

Роберт Гук — один из самых ярких и своеобразных ученых в истории физики, — казалось бы, уже открыл закон тяготения. В сочинении «Работа о годичном движении Земли» (1674 год) он пишет:

«Я разовью теорию, которая во всех отношениях согласуется с общепризнанными правилами механики. Теория эта основывается на трех допущениях: во-первых, все без исключения небесные тела обладают направленным к их центру притяжением или тяжестью, благодаря которой они притягивают не только свои собственные части, но также и все находящиеся в сфере их действия небесные тела. Согласно второму допущению, все тела, двигающиеся равномерно и прямолинейно, будут двигаться по прямой линии до тех пор, пока они не будут отклонены какой-нибудь силой и не станут описывать траектории по кругу, эллипсу или какой-нибудь другой, менее простой кривой.

Автор с удовольствием отмечает, что на этот раз претензии по поводу литературного стиля следует адресовать Роберту Гуку.

Согласно третьему допущению, силы притяжения действуют тем больше, чем ближе к ним находятся тела, на которые они действуют.

Я не мог еще установить с помощью опыта, каковы различные степени притяжения. Но если развивать эту теорию дальше, то астрономы сумеют установить определенный закон, согласно которому движутся все небесные тела».

После этого Гук, однако, замечает, что он сам очень-очень занят другими задачами и было бы весьма хорошо, если бы кто-нибудь развил его идеи.

Конечно, даже детально изучив все архивные материалы, вряд ли в данном случае возможно утверждать что-либо совершенно определенно, и тем не менее можно поручиться, что Гук, лукавил.

Слишком хорошо понимал он неповторимую важность проблемы, которой сам занимался много лет, и от решения отступился, конечно, не из-за того, что был исключительно занят, а просто потому, что не мог решить задачи. От качественных рассуждений Гука до закона Ньютона — колоссальное расстояние. И можно, пожалуй, понять шумное негодование Ньютона, когда Гук выразил, правда, очень скромно, претензии на участие в открытии закона всемирного тяготения. О приоритетных спорах между Ньютоном и Гуком, как и о всех прочих подобных распрях Ньютона (а у великого Ньютона их было немало!), так подробно, хорошо и, главное, серьезно рассказано в книге С. И. Вавилова, что ничего нового не прибавишь.

Вообще надо заметить, к подобным историям обычно всегда проявляется резко повышенный интерес, а ученые всех времен и народов, к сожалению, нередко снабжали публику обильным материалом для исследований по этому поводу. Однако в тяжбе Гук — Ньютон имеется очень интересный психологический момент.

Все биографы Ньютона сходятся на том, что на склоне лет сэр Исаак имел весьма неуживчивый характер. Властный, самолюбивый и обидчивый, он ко всему еще как будто не очень любил признавать чужие заслуги.

Все это, очевидно, справедливо. И тем не менее представляется, что такое поведение обусловлено не тщеславием. В своей работе, даже если сбросить со счетов его гениальность, Ньютон всегда был ученым в самом полном смысле слова.

В первую очередь это проявлялось в его исключительной требовательности к результатам своих работ. И естественно, эту требовательность он распространял на других.

Если вспомнить, что уже в 1665 году Ньютон владел, по его словам, всеми идеями теории тяготения и не обмолвился об этом ни словом в печати, видимо считая, что это слишком сырой материал, который истинный ученый должен скрывать от публики, можно понять его реакцию на претензию Гука.

С другой стороны, вполне понятно и то, что Гуку была обидна столь низкая оценка его идей.

Действительно, высказать саму идею наличия тяготения, более того — предугадать, что сила тяготения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния (а Гук добрался в конце концов и до этого), — с точки зрения всех, кроме Ньютона, вполне достаточно, чтобы обеспечить славу и признание.

Но Ньютон все мерил своими масштабами и потому имел право вполне искренне считать, что все эти соображения совершенно очевидны, а помимо того, настолько туманны, что не заслуживают даже публикации. Конечно, с его стороны было весьма наивно подходить к другим ученым со своей меркой, но это уже другой вопрос…

И при всех недостатках Ньютона следует в первую очередь помнить, что человек, который десятки лет не печатал такие результаты, как открытие анализа бесконечно малых или соображения о наличии единой силы тяготения, вряд ли особенно заботился о бессмертии.

Существует эффектный апокриф, что будто даже аналитическая формулировка закона тяготения была ясна Ньютону в 1866 году. Но попытка объяснить при помощи закона тяготения движение Луны оказалась неудачной, так как Ньютон имел ошибочные экспериментальные данные о размерах Земли, и в результате значение ускорения на поверхности Земли, которое получилось из вычисления лунного движения, отличалось от того, которое находилось опытным путем. Лишь в 1682 году ему стали известны новые данные о длине меридиана.

С. И. Вавилов, правда, серьезно возражает против истинности этой истории.

Ньютон так взволновался, что не мог сам провести новые очень простые вычисления, и это проделал за него некий, оставшийся неведомым миру, его друг. Так был окончательно создан закон тяготения.

Возможно, этот рассказ не более чем легенда, но, во всяком случае, такая легенда очень характерна, когда речь идет о Ньютоне.

Прав был Ньютон в споре с Гуком или нет, в конечном счете неважно, но, безусловно, никто, кроме Ньютона, не владел математикой и физикой настолько, чтобы вывести эмпирически установленные законы движения планет из единого закона притяжения тел. Никто не мог поэтому разрешить и обратную задачу — четко сформулировать сам закон взаимодействия, имея эмпирические законы Кеплера. Эта задача полностью решена в «Началах».

Закон тяготения в руках Ньютона дал ответ на все главные вопросы, связанные с движением небесных тел.

Но этого мало. Вычисленная при помощи того же закона тяготения сила тяжести точно совпала с опытом. Казалось бы, трудно требовать более убедительные доказательства. И тем не менее прошло еще почти столетие, прежде чем теория тяготения была окончательно признана во всем научном мире.

Для современников Ньютона теория тяготения казалась, пожалуй, значительно революционней и удивительней, чем в наши дни теория относительности. Это связано отчасти с тем, что уровень научной культуры в XVII и XVIII столетиях был значительно ниже, чем в наши дни. Не следует, конечно, думать, что было меньше талантливых ученых. Отнюдь нет. Просто средневековое мировоззрение в той или иной степени еще довлело над самыми яркими умами того века. Даже сам Ньютон усердно и прилежно толковал священное писание. Чего же можно требовать от других?

Любопытный исторический факт.

Если вспомнить, что его современники все еще проникнуты традициями физики гипотез, можно представить себе их реакцию, когда вместо объяснения существа самого что ни на есть основного и сокровенного свойства тел им предлагают (смешно слышать!) аналитический закон взаимодействия. Для ученых того времени это звучит почти как издевательство.

Не удивительно поэтому, что даже такие люди, как Лейбниц, Гюйгенс, Эйлер, Ломоносов, не принимали идей тяготения. Вот, например, отрывок из переписки Лейбница и Гюйгенса.

Лейбниц: «Я не понимаю, как Ньютон представляет себе тяжесть или притяжение. По его мнению, это, по-видимому, не что иное, как некое необъяснимое нематериальное качество».

Гюйгенс: «Что касается причины приливов, которую дает Ньютон, то она меня не удовлетворяет, как и все другие его теории, которые он строит на принципе притяжения, который кажется мне нелепым».

Особенно сильна оппозиция Ньютону во Франции, где все покорены учением Рене Декарта.

Не наша задача оценивать роль, которую сыграли в науке взгляды замечательного французского философа. И вообще-то можно было бы не останавливаться на том, как он пытался объяснить наблюдаемые движения небесных тел. Но теория материи Декарта интересна для нас одним пунктом.

В ней впервые появляется загадочная субстанция материи — эфир. Эфир, приковывавший к себе внимание физиков вплоть до XX столетия!

Первое, но далеко не последнее упоминание об эфире.

По Декарту, эфир находится в непрерывном вихревом движении и увлекает за собой все планеты. В процессе этого же вихревого движения части материи, которые были вначале в состоянии хаоса, разделились на три сорта частиц[29].

Первый — самый грубый. Из частиц этого типа созданы Земля, планеты и кометы.

Второй включает более отшлифованные частицы. Из них образовались Солнце и звезды.

И наконец, третий сорт — бесконечно тонкие частицы.

Взаимодействие небесных тел, по Декарту, осуществляется благодаря их давлению на эфир. Давление передается по эфиру от одного тела к другому. Ввиду этого небесные тела влияют друг на друга.


Очевидное? Нет, еще неизведанное…

Особо отметим: по Декарту, для передачи действия (силы) на расстояние необходима материальная, обладающая вполне определенными механическими свойствами среда — эфир.

Декарт и его последователи пытались представить себе тяготение на основе конкретной модели, желали свести все к воздействию тел на эфир и обратному действию эфира на небесные тела.

Никакого аналитического выражения Декарту, конечно, получить не удалось. Однако ученых того века в его гипотезе пленяла прелесть очевидности и наглядности.

Весьма ядовито характеризовал научную атмосферу того времени Мари Франсуа Вольтер, увлекавшийся в молодости физикой:

«Если француз приедет в Лондон, он найдет здесь большое различие в философии, а также во многих других вопросах.

В Париже он оставил мир полным вещества, здесь он находит его пустым. В Париже вселенная наполнена эфирными вихрями, тогда как тут, в том же пространстве, действуют невидимые силы.

В Париже давление Луны на море вызывает отлив и прилив, в Англии же, наоборот, море тяготеет к Луне.

У картезианцев все достигается давлением, что, по правде говоря, не вполне ясно, у ньютонианцев все достигается притяжением, что, однако, не намного яснее.

Наконец, в Париже Землю считают вытянутой у полюсов, как яйцо, а в Лондоне она сжата, как тыква…»

Декарт часто подписывался «Картезий». Отюда картезианство, картезианцы.

Эти слова написаны в 1727 году (40 лет прошло с появления «Начал»!), а скептицизм Вольтера распространяется, как видите, в равной мере на теории Ньютона и Декарта.

Так что закон тяготения проникал в умы с великим трудом.

Но как ни медленно побеждала истина, к началу XIX столетия все сомнения в справедливости закона Ньютона исчезли. Причем интересно, что именно французские ученые второй половины XVIII столетия окончательно отшлифовали небесную механику и показали, что теория тяготения истинна и нет истины вне ее.

Закон тяготения, может быть, высшее достижение метода принципов. В нем ни слова не говорится о том, почему действует тяготение. Он отвечает только, как действует эта загадочная сила:


Очевидное? Нет, еще неизведанное…
И вот, наконец, сам закон тяготения.

Здесь F — сила притяжения между двумя любыми телами, m1 и m2 — их массы, r — расстояние между телами, f — постоянная размерная величина, численно равная силе притяжения двух тел единичной массы, разделенных единичным расстоянием. Называется она гравитационной постоянной в системе CGS

f = 6,7 · 10-8 см3/сек2·г.

Ничтожно малое значение f и объясняет, почему мы не замечаем сил притяжения между земными предметами.

В законе Ньютона обращают на себя внимание по меньшей мере три поразительных факта.

Удивление № 1.

Бросается в глаза удивительная аналогия характера гравитационных сил с взаимодействием совершенно другой природы — электрических зарядов (закона Кулона).

F = ±[e1] · [e2]/r2.

Мы не будем касаться причин этого любопытного совпадения и ограничимся констатацией факта. Правда, с другой стороны, есть и кардинальное отличие: гравитационные «заряды» имеют всегда только один знак.

Удивление № 2.

Закон Ньютона предполагает, и на этом мы задержимся дольше, что тяготение распространяется с бесконечно большой скоростью.

Действительно, закон тяготения подразумевает, что для определения силы притяжения в каждый данный момент времени достаточно знать расстояние между телами в тот же самый момент времени. Как изменяется расстояние со временем, совершенно не существенно, — говоря учено, несущественна пространственно-временная биография взаимодействующих тел.

Посмотрим, что изменилось бы в законе Ньютона, если бы скорость тяготения была конечна, а во всем остальном закон взаимодействия остался бы прежним.

Допустим, два тела взаимодействуют по закону Ньютона. При этом тяготение распространяется с конечной скоростью с. Если тела покоятся — все остается по-старому. Но не то, если они движутся друг относительно друга.


Очевидное? Нет, еще неизведанное…

Конечно, в первую очередь возникает вопрос, что означает: скорость распространения тяготения конечна и равна с? В какой системе отсчета? Поэтому примем условно некую «абсолютную систему», в которой скорость тяготения и есть с.

Мы не знаем и не хотим знать, почему скорость распространения тяготения конечна: может быть, потому, что тела постоянно посылают волны тяготения, которые распространяются в пространстве с конечной скоростью, может быть, по другой причине. Мы хотим просто установить, как изменится при этом закон Ньютона.

Для простоты рассмотрим только тот случай, когда первое тело покоится в нашей «абсолютной системе отсчета». Пусть в момент времени t0 0, который мы выберем за начало отсчета, второе тело начинает равномерно приближаться к первому со скоростью V. Когда тела покоились, сила взаимодействия определялась законом Ньютона:

Очевидное? Нет, еще неизведанное…

где r0 — расстояние между покоящимися телами. В какой-то момент времени t расстояние между телами оказалось равным r(t) = r0 – Vt.

А чему равна сила взаимодействия? Так как скорость распространения тяготения конечна, взаимодействие между телами будет определяться расстоянием не в данный момент времени, а в какой-то более ранний. «Волна» тяготения, которая добралась в момент t до первого тела, была послана вторым в какой-то более ранний момент (t1 < t).

Этот момент легко определяется, но, возможно, не стоит так углубляться в формулы. Тем более что мы умалчиваем о более существенном.

Действительно, мы, по сути дела, отмахнулись от ответа, в какой системе определена скорость тяготения, а пока нет системы отсчета, всякие разговоры о скорости распространения тяготения абсолютно бессодержательны.

Естественно, такая абсолютная система отсчета (если она существует) должна быть связана не с двумя наугад взятыми телами (как в нашем примере), а как-то со свойствами самого пространства (может быть, с системой неподвижных звезд?).

Сразу возникает мысль: а нельзя ли, исследуя тяготение, реально отыскать абсолютную систему? А как, между прочим, найти скорость распространения тяготения в других системах отсчета?

Внимание! Вопрос не так наивен, как может показаться.

В общем стоит допустить, что скорость распространения силы тяготения конечна, и физическая картина основательно запутывается, не говоря уже о том, что уравнения движения небесных тел весьма усложняются.

Ньютон сразу отбросил все подобные трудности. Он положил, что скорость распространения тяготения бесконечна. И тем самым ввел дальнодействие.

Но честно признаемся, эту идею можно принять лишь с некоторым усилием. Против нее протестует наше чувство. Все известные процессы распространяются с конечной скоростью. Даже свет! А тяготение почему-то такое странное исключение.

В общем можно только лишний раз поразиться гению и интуиции Ньютона.

Забегая вперед, заметим: теперь, после Эйнштейна, мы знаем, что Ньютон ошибся. Скорость распространения поля тяготения конечна и равна 300 000 километров в секунду. Кроме того, эта скорость обладает странным качеством — она постоянна в любой системе отсчета и не изменяется при переходе от одной системы к другой.

Ввиду колоссального значения скорости распространения тяготения поправки к закону Ньютона, обусловленные «запаздыванием», настолько ничтожны, что не удивительна двухвековая уверенность в безукоризненной справедливости закона тяготения.

Покончим на этом с «удивлением № 2» и перейдем к следующему.

Удивление № 3

Наиболее поразительно в законе Ньютона, без сомнения, то, что сила тяготения полностью определяется инертными массами тел.

Сила тяготения совершенно не зависит от химического состава тел, от электрических зарядов, которые несут тела, от агрегатного состояния.

Тяготение определяется только массой, то есть в конечном счете инерцией тяготеющих тел.

Интуитивно чувствуется, что, очевидно, между инерцией и тяготением существует какая-то глубокая связь.

Однако тяготение и инерция, казалось бы, настолько различные физические свойства, что физики неоднократно экспериментально проверяли, действительно ли масса, определяемая законами механики (инертная масса), и масса в законе всемирного тяготения — это одно и то же.

Первым снова был Галилей.

Тот факт, что все тела в поле земного тяготения падают с одинаковым ускорением, — главное доказательство равенства инертной и тяжелой массы.

Убедимся в этом. В поле Земли на тело массы m действует сила

F = f · mт · Mт/r2.

Здесь mт — тяжелая масса тела, определяемая из закона тяготения; Mт — тяжелая масса Земли; r — расстояние до центра Земли[30].

Не будем предрешать равенство тяжелой и инертной массы и, используя второй закон механики, найдем ускорение тела в поле земного тяготения:

f · (mт · Mт)/(mи · r2) = g,

где mи — инертная масса тела; g — ускорение в поле тяготения Земли.

В этой формуле сомножитель f · Mт/r2 для всех тел на поверхности Земли постоянен; второй сомножитель — отношение mт/mи как мы допустили, — может меняться в зависимости от природы и характера физических тел.

Но так как все предметы в поле земного тяготения падают с одинаковым ускорением (g = 9,81 М/сек2), мы заключаем, что отношение тяжелой и инертной массы mт/mи постоянно для всех тел независимо от их физической природы.

Следовательно, тяжелая масса тела полностью определяется его инертной массой и при соответствующем выборе единиц измерения может считаться просто равной инертной массе.

Выбор единицы измерения уже не принципиальный вопрос.

Итак, тяготение тел зависит от их инерции и только от инерции.

Трудно представить более неожиданный результат. Заранее (из общих соображений) ожидать наличие такой связи было столь же обоснованно, как, скажем, предполагать, что планеты и звезды в момент рождения человека определяют его дальнейшую судьбу.


Очевидное? Нет, еще неизведанное…

Однако в отличие от положений астрологии, черной и белой магии и прочих оккультных наук тот факт, что тяготение тел целиком определяется их инерцией, опирался на незыблемый фундамент точного эксперимента. Причем поразительность результата заставляла физиков вновь и вновь возвращаться к его экспериментальной проверке.

Сам Ньютон проверил результаты Галилея, исследуя движение маятников, изготовленных из разных материалов.

В 1828 году немецкий математик и физик Бессель тем же способом исследовал самые разнообразные вещества и с точностью 1/60 000 убедился в пропорциональности инертной и тяжелой массы.

Венцом экспериментального мастерства были работы венгра Этвеша и его сотрудников (1896–1910 гг.). Пропорциональность инертной и тяжелой массы установлена с невероятной точностью — 5 · 10–9.

А в 1916 году Эйнштейн предложил окончательный вариант общей теории относительности — теории, в которой он наметил невероятно неожиданный путь для исследования загадочной теории тяготения.

Воспользуемся случаем, чтобы сказать несколько слов о самом Эйнштейне — ученом и человеке. Об Альберте Эйнштейне написано столько, что вряд ли стоит подробно рассказывать о его жизненном пути.

В науке так же, как Ньютон, «разумом он превосходил род человеческий», и только имя Ньютона можно назвать рядом с его именем. Взгляды Эйнштейна вне науки — образец настоящего боевого гуманизма, гуманизма в высоком смысле этого слова.

В личной жизни он был предельно прост, мягок и для себя не требовал ничего, кроме возможности работать.

Для Эйнштейна напряженная интеллектуальная деятельность, страстное желание отыскать еще какой-либо «яркий камешек» были столь естественны, столь неразрывно связаны с его существованием, что, мне кажется, по этому поводу даже не приходится восторгаться. Просто та необъяснимая совокупность качеств, которую обычно определяют как гениальность, привела к тому, что стремление работать было у него почти инстинктивно. Пожалуй, восхищения заслуживает другое — удивительная цельность и внутренняя честность Эйнштейна как физика и как человека. В силу своей аномальной одаренности он имел полную возможность без особого труда достигать важнейших результатов в любых областях физики и наслаждаться сознанием успешно законченной интересной и важной работы. Но последние 30 лет своей жизни он посвятил попыткам решения той проблемы, которую считал важнейшей, и отошел от центрального направления современной физики. Как писал он сам, много раз его обманывала надежда, и столько же раз он испытывал горечь разочарования.

По существу, он работал почти в одиночестве. Интересы большинства остальных ученых лежали в других областях. Вряд ли сейчас во всем мире найдется сотня физиков, которые смогли бы без основательной специальной подготовки передать существо работ последних лет его жизни. (Если говорить о квантовой механике, таких ученых найдется несколько тысяч.) И мне кажется, трудно в истории науки отыскать второй подобный пример интеллектуальной целеустремленности. Не нам оценивать, чего он добился за эти годы. Но даже если бы Эйнштейн не был Эйнштейном, даже если бы попутно, мимоходом за эти годы он не получил таких результатов в других областях, которые сами по себе достаточны, чтобы его имя осталось в физике, он заслуживал бы глубочайшего уважения.

Надпись, высеченная на могиле Ньютона в Вестминстерском аббатстве, заканчивается сдержанно-торжественной фразой:

«Пусть смертные радуются, что среди них существовало такое украшение рода человеческого». С еще большим основанием эти слова следует отнести к памяти Альберта Эйнштейна…

В наши дни мы убеждены и в приближенной справедливости закона Ньютона и в том, что теория тяготения Эйнштейна дает следующее приближение к истине. Правда, теория Эйнштейна еще не прошла полностью «кандальный путь» каждой физической теории — проверку экспериментом.

Нет числа опытам, подтверждающим закон Ньютона.

До самого недавнего времени общую же теорию относительности подтверждали только четыре эффекта. Это равенство инертной и тяжелой массы; движение перигелия Меркурия; отклонение лучей света в поле тяготения и изменение периода колебаний атомов в гравитационном поле (красное смещение).

Тем не менее то, что Эйнштейн объяснил и предсказал эти удивительные эффекты, убеждало всех физиков в справедливости общей теории относительности. А в самые последние годы произошло поразительное. Общая теория относительности была проверена и подтверждена на лабораторном столе. К сожалению, мы здесь ничего конкретно не скажем об этих опытах. Вероятно, читатели слышали, что проверка общей теории относительности смогла быть проведена благодаря использованию эффекта Мессбауэра. Этой фразой мы и закончим. Можно лишь добавить, что точность и изящество этих экспериментов почти невероятны.

Неизвестно, как будет развиваться и изменяться общая теория относительности, но уже сейчас ясно, что центральные проблемы физики будущего связаны с современной теорией гравитационного поля.


Глава VI, | Очевидное? Нет, еще неизведанное… | хотя и весьма расплывчатая, но тем не менее в конце, после долгих отступлений, объясняет, почему именно гипотеза эфира стала особенно привлекательной для физиков