Альберт Эйнштейн. Теория всего

Максим Гуреев

Альберт Эйнштейн. Теория всего

© М. А. Гуреев, 2017

© ООО «Издательство АСТ», 2017

* * *

Альберт Эйнштейн

(1879–1955)

Детство

Все с детства знают, что то и это невозможно. Но всегда находится невежда, который этого не знает. Он-то и делает открытие.

А. Эйнштейн

1879 году, 14 марта, в 11 часов 30 минут по местному времени в доме номер 135 по Банхофштрассе города Ульм, что в земле Баден-Вюртемберг, у подножья Швабских Альп, у Германа Эйнштейна и Паулины Эйнштейн (урожденной Кох) родился мальчик Альберт.

Мать новорожденного, Паулина Эйнштейн, увидев своего малолетнего сына, голова которого была вытянута и приплюснута, воскликнула: «О Боже, какого же уродца я произвела на свет!»

Конечно, сказались болезненные эмоции юной роженицы, но пройдут годы, и мать по-прежнему будет не вполне довольна своим сыном, даже тогда, когда он станет мировой величиной и гуру для многих поколений.

А пока – неизбежные переживания, связанные с маленьким Альбертом – достаточно замкнутым, недоверчивым и неестественно спокойным.

Майя Эйнштейн, младшая сестра Альберта, вспоминала, что ее брат получил у сверстников о многом говорящее прозвище «господин Зануда»: «Долго казалось, что Альберт вообще не научится говорить: семилетним мальчиком он все еще упорно повторял про себя короткие фразы, которым учили его взрослые, делая это не легко, не играючи, как другие дети».

Паулина Кох, мать Альберта Эйнштейна.

Многочисленные биографы Эйнштейна впоследствии будут до бесконечности муссировать факт своеобразной заторможенности развития будущего гения.

Приведем некоторые примеры.

«Он начал поздно говорить, и его родители беспокоились. Наконец, однажды, когда на стол подали ужин, он неожиданно нарушил молчание и сказал: “Суп слишком горячий”. Вздохнув от облегчения, родители спросили его, почему он до этого молчал. Альберт ответил: “Потому что до этих пор все было в порядке”».

Историк Отто Нойгебаутер о первых сказанных Альбертом словах и о причине их произнесения

«В обычном же состоянии он был неестественно спокоен, почти заторможен… Эта кажущаяся апатичность заставляла родителей беспокоиться о его душевном здоровье. Разговаривать он начал поздно и, пока ему не исполнилось семь лет, имел привычку негромко и медленно повторять каждую произнесенную им фразу… Причина была, по-видимому, не только в неумении, но и в нежелании общаться».

Биографы Эйнштейна Роджер Хайфилд и Пол Картер о детских годах Альберта

Впрочем, загадку своего нежелания или неготовности общаться с миром спустя годы раскрыл сам Альберт Эйнштейн. В частности, он писал:

«Слова, написанные или сказанные, кажется, не играют никакой роли в моем механизме мышления. Психические сущности, которые, кажется, служат элементами моего мышления, – это определенные знаки и более или менее четкие изображения, которые я могу волюнтаристски воспроизводить и комбинировать. Существует, конечно, определенная связь между этими элементами и соответствующими логическими понятиями. Ясно также, что желание прийти наконец к логически связанным понятиям является эмоциональной основой этой довольно смутной игры с вышеупомянутыми элементами… Они у меня носят визуальный характер, а некоторые – мышечный. Обычные слова или знаки я ищу потом, когда ассоциативная игра сыграна и может быть воспроизведена по моей воле».

Открытка с видом Ульма. Ок. 1900 г.

Летом 1880 года семья Эйнштейна переехала в Мюнхен, где отец будущего ученого Герман и его родной брат Якоб открыли электротехническую мастерскую.

Позже, когда Альберту было пять лет, братья перевели бизнес в Зендлинг – предместье Мюнхена, где построили небольшую фабрику по изготовлению динамомашин, дуговых фонарей и измерительных приборов «Якоб Эйнштейн и К˚».

На постройку ушли средства от приданого матери Альберта – Паулины. Следует заметить, что и впоследствии все коммерческие начинания братьев Эйнштейн (почти всегда неудачные) поддерживали богатые родственники Паулины.

Паулина (Полина) Кох происходила из семьи Юлиуса Дерцбахера (в 1842 году он сменил фамилию на Кох) и Йетты Бернхаймер. Это была весьма состоятельная еврейская семья, ведшая свой зерновой бизнес в Германии и Италии, а посему имевшая возможность помогать Эйнштейнам в их технических и торговых делах.

В 1881 году у Германа и Паулины родилась дочь Мария (Майя), соответственно, младшая сестра Альберта.

Вполне естественно, что основное время с детьми проводила мать. Это именно она, увлеченная игрой на фортепиано – особенно ею был любим Бетховен, – пристрастила сына к музыке. В течение семи лет мальчик старательно, но без воодушевления занимался на скрипке и, лишь достигнув зрелого возраста, осознал, каким прекрасным навыком он овладел.

«Больше всего я люблю музыку Баха, Моцарта и некоторых старых итальянских и английских композиторов; Бетховена значительно меньше и конечно же Шуберта… Восхищаюсь изобретательностью Вагнера, но отсутствие четкого архитектурного рисунка рассматриваю как декадентство… Штраус одарен, но в нем нет внутренней правдивости и он озабочен внешними эффектами».

Альберт Эйнштейн о своих музыкальных пристрастиях в 1939 году

Одна из самых ранних фотографий А. Эйнштейна – ему примерно 5 лет. Он запечатлен с младшей сестрой Майей.

Однако жизнь семьи Эйнштейн была не столь идиллична, как могло бы показаться на первый взгляд. По воспоминаниям Майи, мать была человеком жестким и авторитарным, была холодна и честолюбива, любила порядок и требовала полного подчинения. Последствия неподчинения порой бывали весьма плачевны для нарушителя раз и навсегда заведенного порядка вещей. Впрочем, что и понятно, юный Альберт научился обходить подобные домашние строгости.

«Когда мама спрашивает: “Почему такой бедлам в комнате?”, надо отвечать: “Только дурак нуждается в порядке – гений господствует над хаосом”». Эти слова Эйнштейна в полной мере объясняют его «мягкую силу», умение не согласиться, но сделать это изящно, без конфликта.

Это качество очень пригодится будущему ученому, когда он войдет во взаимодействие с коллегами, чиновниками, среди которых будет достаточное количество недоброжелателей, да и просто завистников.

Отдать маленького Альберта в местную еврейскую школу не получилось по финансовым соображениям (начальное образование в Германии было привязано к вероисповеданию), и потому Эйнштейн был принят в расположенную рядом с их мюнхенским домом католическую школу.

Впервые оказавшись в большом коллективе, Альберт замкнулся; ему претили традиционные забавы мальчишек его возраста – игры в войну, дружеские потасовки. Он всегда был в стороне, всячески избегая шумных компаний своих одноклассников и ровесников. Казалось, что существовал только один человек, с которым ему было интересно всегда, – это он сам.

А может быть, все дело было в страхе?

Биограф Альберта Эйнштейна Филипп Франк писал: «Эйнштейн испытывал страх перед близостью с другим человеком. Из-за этой своей черты он всегда был один».

Эти слова кажутся удивительными, ведь мы знаем, что с годами ученый окажется в самом центре коловращения человечества, а круг его друзей и знакомых будет огромен. Следовательно, Альберт или победил в себе эту мизантропию, или спрятал ее слишком далеко, научился не подавать вида, улыбаться, сохранять нейтралитет.

Открытки с видами Мюнхена. Ок. 1900 г.

«Его называли пай-мальчиком за болезненную любовь к правде и справедливости. То, что тогда окружающим казалось болезненным, представляется сейчас выражением исконного, неистребимого инстинкта. Кто знает Эйнштейна как человека и ученого, тому ясно, что эта детская болезнь была лишь предвестницей его несокрушимого морального здоровья».

Ученый и журналист А. Мошковский о школьных годах Эйнштейна

«Если бы Эйнштейн мог обозначить границы своего мира, то он оказался бы в нем самой важной персоной: запросы ближних его не заботили. Как и в период своей детской “религиозности”, побег в надличное, который он затевал, оказывался побегом в чисто личное».

Биографы Альберта Эйнштейна Роджер Хайфилд и Пол Картер о мироощущении Эйнштейна

Кстати, о «религиозности» юного Альберта. Долгие напряженные внутренние споры с самим собой приводили двенадцатилетнего Альберта к самым неожиданным и парадоксальным выводам. В школе преподавали католицизм, а в семье Эйнштейнов к религии были вообще равнодушны, и юный питомец мюнхенской школы скорее из чувства противоречия неожиданно увлекся иудаизмом, начал петь псалмы и штудировать Тору. Впрочем, это увлечение довольно быстро прошло, так как Альберт полностью и окончательно разочаровался во всяком виде и роде религиозной деятельности, найдя ее предсказуемой и однообразной.

Альберту Эйнштейну 14 лет. 1902 г.

«Будучи довольно скороспелым молодым человеком, я осознал ничтожность тех надежд и стремлений, которые гонят сквозь жизнь большинство людей… Скоро я увидел и жестокость этой гонки, которая <…> прикрывалась лицемерием и красивыми словами. Каждый был вынужден участвовать в этой гонке ради своего желудка. Участие это могло удовлетворить желудок, но не всего человека как мыслящего и чувствующего существа. Выход отсюда указывался прежде всего религией… Вполне ясно, что этот религиозный рай моей юности <…> был первой попыткой избавиться от уз «слишком человеческого», от существования, которое всецело подчинено надеждам, страхам и примитивным инстинктам… Чем больше я читал, тем больше изумлялся порядку, царившему во Вселенной, и беспорядку в человеческих умах, так как среди ученых были разногласия по поводу того, как, когда и почему все сотворено. И вот однажды студент принес мне Канта. Прочтя его, я начал сомневаться во всем, чему меня учили. Я стал верить не в библейского бога, а в таинственного Бога, который выражает себя в природе».

Альберт Эйнштейн о смысле своей веры

Экзистенциальные переживания гимназиста Эйнштейна все более и более удаляли его от метафизического и приближали к области точного арифметического знания, которое ему казалось всеобъемлющим, если не вселенским.

Огромное влияние в этом смысле на мальчика оказал его дядя Якоб Эйнштейн, который любил говорить: «Алгебра – это веселая наука. Когда мы не можем обнаружить животное, за которым охотимся, мы временно называем его икс и продолжаем охоту, пока не засунем его в сумку».

Слова, которые произвели на юного племянника сильнейшее впечатление.

Как известно, в младших классах Альберт своих родителей академической успеваемостью не радовал.

«Его математических талантов в то время еще не замечали; он не блистал даже по арифметике, то есть мог ошибиться в вычислениях и делал их не слишком быстро, хотя обладал логическими способностями и упорством».

Майя Эйнштейн о школьных успехах брата

Видимо, в те годы и сложился миф о том, что Альберт плохо учился в Луитпольдовской гимназии в Мюнхене, был невнимателен на уроках, рассеян, чем вызывал постоянные нарекания своих преподавателей.

Открытка с изображением Луитпольдовской гимназии, где учился А. Эйнштейн. 1898 г.

Но подобное утверждение твердо можно считать безосновательным. Так, мать Эйнштейна Паулина с гордостью вспоминала: «Вчера Альберту вручили табель – он снова лучший ученик в классе, и характеристику ему дали отличную».

Тут следует обратить внимание на слово «снова». Очевидно, что успехи мальчика носили стабильный характер и были неоднократно отмечены учителями.

Хотя взаимоотношения Альберта с преподавателями действительно складывались непросто.

«Из вас, Эйнштейн, никогда ничего путного не выйдет» – эти слова одного из гимназических педагогов, пожалуй, в полной мере объясняли все глубину пропасти между учеником и его учителями.

Муштра, полное отсутствие свободы, преподаватели, подражающие офицерам прусской армии, – все это не могло не вызывать у Эйнштейна активного не только внутреннего, но и внешнего противодействия. Хотя эта неприязнь была взаимной. Однажды учитель в сердцах признался, что был бы счастлив, если бы Альберт больше никогда не появится на его занятиях. «Но я же ничего не сделал!» – в отчаянии вскричал мальчик. «Это правда, но ты сидишь там, на задней парте, с такой улыбкой, что исчезает вся почтительная атмосфера, необходимая для урока».

Вспоминая о школьных и гимназических годах, Альберт Эйнштейн заметит: «Учителя в начальной школе казались мне сержантами, а в гимназии – лейтенантами».

Наверное, это и были ростки того конфликта, который со временем стал ключевым – категорическое неприятие ограниченности и скудоумия, несвободы и ксенофобии, которые в европейском обществе и науке (как следствие) рубежа веков расцветут пышным цветом.

Спустя годы уже известный ученый вспоминал, что его вход в науку был осенен двумя предметами – компасом, подаренным Альберту отцом на день рождения, и томом «Начал» Евклида.

История с компасом, впрочем, заслуживает особого комментария. С таинственным прибором, который подчинялся неведомым законам природы, мальчик не расставался никогда. Однажды Альберт увидел компас в руках сестры. Ни секунды не раздумывая, он схватил кегельный шар и запустил его в голову Майи, после чего забрал компас из руки окровавленной девочки и с чувством выполненного долга удалился в свою комнату. Интересно заметить, что впоследствии брат и сестра Эйнштейны были самыми близкими людьми в этой большой семье.

«В возрасте двенадцати лет я пережил еще одно чудо [первым чудом был компас] совсем другого рода: источником его была книжечка по Евклидовой геометрии на плоскости, которая попалась мне в руки в начале учебного года. Там были утверждения, например, о пересечении трех высот треугольника в одной точке, которые хотя и не были сами по себе очевидны, но могли быть доказаны с уверенностью, исключавшей как будто всякие сомнения. Эта ясность и уверенность произвела на меня неописуемое впечатление».

Альберт Эйнштейн о книге Евклида «Начала»

Завод семьи Эйнштейн в Италии.

В июне 1894 года Якоб и Герман Эйнштейны приняли решение закрыть фабрику в Зендлинге – дела шли все хуже и хуже – и перебраться в Милан, а точнее, в Павию, город, расположенный в Ломбардии, в тридцати пяти километрах к югу от Милана. Здесь семья поселилась на Виа Фосколо, 11. В Мюнхене остался только Альберт, чтобы завершить курс обучения в гимназии.

Это время, проведенное юным Эйнштейном в столице Баварии, можно назвать временем прощания с детством, с иллюзиями, с несбыточными надеждами и мечтаниями.

Окончить гимназию будущему великому ученому так и не удалось. Опережая своих соучеников по математике и физике, Эйнштейн абсолютно не выносил латынь и греческий, в преподавании которых в полной мере выражался казарменный дух гимназических властей. Своего отношения к учителям, что и понятно, заносчивый гимназист не скрывал. Конфликт разрешился категорическим предложением начальства покинуть учебное заведение за год до его окончания. Конечно, это был демарш, и Эйнштейн это понял.

Итак, юноша не стал заставлять просить себя дважды и в 1895 году выехал в Милан.

28 января 1896 года по собственной просьбе и с согласия родителей семнадцатилетний Альберт Эйнштейн был лишен гражданства Вюртемберга. Разумеется, это был ответный жест, своеобразный «привет» из северной Италии тем, кто остался у подножия Баварских Альп.

Ловец эфира

Поразительно забавна жизнь в духе Шопенгауэра, какую я здесь веду.

Альберт Эйнштейн

Швейцарская высшая техническая школа (Политехникум) в Цюрихе была основана в 1855 году и считалась одним из наиболее престижных высших учебных заведений не только Швейцарии, но и Европы. По совету отца и дяди Альберт Эйнштейн направился именно сюда, в Цюрих, где блестяще сдал математику, но провалил иностранные языки, ботанику и зоологию. Впрочем, этого следовало ожидать – отсутствие гимназического аттестата, ненависть к школьной муштре и несвободе, а также нежелание заниматься нелюбимыми предметами не могли не повлечь за собой столь печальных последствий.

Итак, осенью 1895 года Эйнштейн был вынужден сделать шаг назад, как ему казалось, а именно – поступить в последний класс кантональной школы в городке Арау на севере Швейцарии, который он окончил весной 1896 года. И уже без экзаменов он был зачислен в Политехникум на педагогический факультет.

Совершенно увлеченный наукой и плененный абсолютно демократичной системой преподавания в институте, Эйнштейн записался на следующие курсы:

• дифференциальные и интегральные уравнения

• начертательная геометрия

• аналитическая геометрия

• теория инвариантов

• теория определителей

• теория определенных интегралов

• теория линейных уравнений

• геометрическая теория чисел

• теория функций

• эллиптические функции

• дифференциальные уравнения в частных производных

• вариационное исчисление

• аналитическая механика

• общая механика

• применения аналитической механики

• физика

• электротехника

• физическая практика

• астрофизика

• астрономия

• теория научного мышления

• философия Канта

А также его заинтересовали курсы по ряду необязательных предметов:

• проектирование

• внешняя баллистика

• древняя история

• геология

• история Швейцарии

• экономика

• статистика

• страхование

• произведения и мировоззрение Гёте

Список впечатляет!

Дом в Арау, где жил Альберт Эйнштейн.

Казалось бы, искомое было обретено, среди предметов не было нелюбимых, только то, к чему лежала душа. Однако вскоре выяснилось, что склонность к свободомыслию, научному в том числе, никуда не подевалась, и даже более чем либеральная местная система образования вызвала у Эйнштейна массу нареканий. И как следствие – первый год обучения стал весьма непростым.

«Для экзамена нужно было впихивать в себя хочешь не хочешь всю премудрость. Такое принуждение настолько меня запугивало, что целый год после сдачи экзаменов размышление о науке было для меня отравлено. При этом я должен сказать, что мы в Швейцарии страдали от такого принуждения… значительно меньше, чем студенты во многих других местах. Было всего два экзамена, в остальном можно было делать более или менее что хочешь… Я скоро обнаружил, что должен довольствоваться ролью посредственного студента. Чтобы стать хорошим, надо было обладать способностью к концентрации всех сил на выполнении заданий и любви к порядку, который необходим для записывания лекций и их последующей проработки. Эти черты характера, как я с прискорбием убедился, были мне не присущи! В сущности, почти чудо, что современные методы обучения еще не совсем удушили святую любознательность, ибо это нежное растеньице требует, наряду с поощрением, прежде всего свободы – без нее оно неизбежно погибает».

Альберт Эйнштейн о своем обучении в Швейцарской высшей технической школе в Цюрихе

В группе Альберта Эйнштейна, состоявшей из пяти студентов, была лишь одна девушка – сербка Милева Марич. Она происходила из зажиточной семьи из городка Титель, расположенного недалеко от Нови-Сада.

Получив прекрасное образование в Королевской классической гимназии в Загребе, Милева также окончила женскую гимназию Цюриха, изучала медицину в Цюрихском университете и осенью 1896 года перешла в Политехникум.

«Она была достаточно способным человеком, но математическим дарованием не обладала… С тяжелым, замкнутым характером жить и учиться Милеве порой было нелегко. Знакомым она казалась несколько угрюмой, молчаливой, недоверчивой. Но те, кто знал ее ближе, уважали Милеву за чисто славянское гостеприимство, за скромность, с которой она слушала часто разгоравшиеся споры. Своей внешности она совсем не уделяла внимания, так как женское кокетство было ей совершенно чуждо. Милева страдала туберкулезом суставов, хромала, была неврастенична и очень ревнива. Все это порой обращало в мучение и ее жизнь, и жизнь ее близких».

Карл Зелиг, первый биограф Эйнштейна, о Милеве Марич

Знакомство Милевы с Эйнштейном довольно продолжительное время носило «профессиональный» характер. Они много разговаривали о математике, физике, обсуждали научные проблемы, спорили. В компаниях, в которых они появлялись вместе, в них видели только друзей, коллег и не более того. В те годы никто не мог и подумать, что эти два человека впоследствии свяжут свои судьбы, до такой степени они были не похожи друга на друга, и что этот союз опять же со временем обретет драматические очертания.

Новый круг общения, полная погруженность в учебную и научную деятельность, дружба с Милевой Марич все более и более отдаляли Эйнштейна от семьи, от матери и сестры, еще совсем недавно имевших на него большое влияние.

Вид на Политехникум до перестройки. 1880 г.

«Моя мать и сестра кажутся мне ограниченными, несмотря на привязанность, которую я к ним испытываю. Удивительно, жизнь меняет нашу душу во всем, до такой степени, что самые близкие родственные связи слабеют, превращаясь в обычную неприязнь. В глубине души мы уже не понимаем друг друга и не способны ни по-настоящему друг другу сопереживать, ни понять, какое чувство движет некогда близким человеком».

Альберт Эйнштейн о взаимоотношениях с родственниками

Вполне возможно, что это было своего рода бунтом молодого человека, который вырвался из-под опеки, почувствовал себя самостоятельным и вполне способным строить свою жизнь по своему усмотрению.

Со временем мы узнаем, что он глубоко заблуждался…

Впрочем, в этом юношеском максимализме не было ничего удивительного и противоестественного. Жизнь шла дальше, и Эйнштейн наполнял ее новыми увлечениями и интересами, одним из которых было строительство прибора для улавливания эфира как вещества или поля, заполняющего пространство, как своеобразной и загадочной среды для передачи и распространения электромагнитных и гравитационных сил. Известно, что эта мысль то преследовала молодого ученого, то оставляла его: он то энергично приступал к ее реализации, то решительно отказывался от задуманного.

И вновь, забегая вперед, заметим, тема эфира станет краеугольной в научной судьбе ученого, своего рода «яблоком раздора» между великими физиками и экспериментаторами. Например, в отношениях с сербским гением Николой Теслой.

«Я все более и более убеждаюсь в том, что электродинамика движущихся тел в том виде, в каком она существует сегодня, не соответствует действительности и что в будущем будет возможно представить ее в более простом виде. Введение понятия «эфир» в электрические теории привело к пониманию среды, о движении которой мы можем говорить только без приписывания этому понятию какого-либо физического смысла».

Альберт Эйнштейн о понятии «эфир» в письме Милеве Марич

Всякий раз девушка горячо отвечала своему другу на его научные письма, однако постепенно их отношения стали обретать иную окраску, а переписка носить более приватный характер.

Альберт Эйнштейн, вдохновленный чувством к Милеве, осенью 1900 года отлично сдает выпускные экзамены в Политехникуме и получает диплом.

Его отметки таковы:

Теоретическая физика – 5

Физический практикум – 5

Теория функций – 5

Астрономия – 5

Дипломная работа – 4,5

Общий балл – 4,91

Однако, невзирая на отличные показатели и репутацию талантливого студента, Эйнштейн не был оставлен в Политехникуме для продолжения научной работы. Это известие поразило Альберта Эйнштейна, он не понял причины такого демарша, ведь он был в числе лучших, если не лучший. Друзья же во всем винили его свободолюбивый и непростой характер.

Проблема поиска работы стала для молодого ученого первоочередной, и ее поиски шли без особых успехов, что не могло не вызвать у него депрессию.

«Меня глубоко удручает, что я, взрослый человек, вынужден сидеть сложа руки, не способный оказать хоть какую-нибудь помощь. Я стал обузой для семьи… Лучше бы мне вовсе не родиться на свет».