Учёный, которого догнала история...

ПРОДОЛЖЕНИЕ. ПРЕДЫДУЩЕЕ ЗДЕСЬ. НАЧАЛО ЗДЕСЬ

К началу 1940-х Альберт Эйнштейн уже находился в совершенно необычном положении. Его главные открытия были сделаны давно. Специальной теории относительности исполнилось больше тридцати лет. Общая теория относительности уже стала одним из столпов новой физики. Формула E = mc² давно разошлась по учебникам...

Можно было бы решить, что начинается спокойная старость великого учёного. Получилось наоборот… Именно теперь одна из самых знаменитых формул в истории физики оказалась связана с самой страшной военной технологией XX века. И Эйнштейну пришлось жить внутри мира, который отчасти вырос из созданной им физики.

Американец из Германии, или Письмо, изменившее историю

В 1933 году Эйнштейн окончательно перебрался в Соединённые Штаты и стал работать в Институте перспективных исследований в Принстоне. Там он оставался до самой смерти. В 1940 году он получил американское гражданство, сохранив при этом и швейцарское. К тому времени возвращение в Германию было уже невозможно. Страна, в университетах которой когда-то обсуждали его работы, официально объявила относительность «еврейской физикой». Многие учёные были изгнаны, другие эмигрировали сами. Принстон оказался одним из центров сей научной миграции. Америка приобрела (впрочем, как всегда) людей, которых Европа потеряла. Эйнштейн оказался среди них самым знаменитым. Но — американская жизнь не сделала его кабинетным затворником. Наоборот, война всё сильнее втягивала физиков в большую политику.
Необычайное событие произошло ещё накануне войны — 2 августа 1939 года... Несколько европейских физиков-эмигрантов, прежде всего Лео Силард, опасались, что Германия, мол, попытается использовать открытое незадолго до этого деление ядра урана — для создания оружия огромной мощности. Но одно дело — тревога учёных. Другое — внимание президента Соединённых Штатов. Нужен был человек, имя которого само по себе заставляло слушать. Таким человеком был Эйнштейн. В письме президенту Франклину Рузвельту говорилось о возможности цепной реакции в уране и создания чрезвычайно мощной бомбы. Американское Министерство энергетики сегодня прямо связывает это обращение с началом правительственного интереса США к ядерным исследованиям. Здесь же возникает один из самых распространённых исторических мифов… Да, Эйнштейн атомную бомбу не создавал.
Он не сидел в лаборатории Лос-Аламоса. Не рассчитывал её конструкцию. Не участвовал в Манхэттенском проекте. В 1940 году из-за политических взглядов и пацифистской репутации он не получил необходимого допуска к секретным работам. Тем удивительнее историческая ирония. Человек, которого не подпустили к созданию бомбы, навсегда оказался связан с ней массовым сознанием. Причина известна каждому школьнику: E = mc². Из небольшой массы действительно может высвобождаться колоссальная энергия. Но между этой формулой и готовой атомной бомбой лежала огромная работа сотен физиков, химиков, инженеров и военных. Эйнштейн дал миру фундаментальное соотношение природы. Оружие строили уже другие…

6 августа 1945 года. Физики выходят из лабораторий

Утром 6 августа американская атомная бомба была сброшена на Хиросиму. Через три дня — улетела в Нагасаки. Физика окончательно вступила в новую эпоху. До сего дня учёный мог убеждать себя, что занимается законами природы, существующими независимо от человеческих войн. Теперь такая иллюзия становилась всё менее возможной. Атом показал, насколько коротким может оказаться путь от фундаментальной формулы до геополитической катастрофы. Для Эйнштейна переход оказался особенно болезненным. Он понимал, почему в 1939 году поставил свою подпись под обращением к Рузвельту: существовал страх, что аналогичное оружие первым создаст гитлеровский режим. Но Германия атомной бомбы не получила. А американская — появилась. Позднее Эйнштейн говорил, что если бы заранее знал о неудаче германской атомной программы, то не стал бы предпринимать тех шагов, которые предпринял. Это уже был не вопрос физики. А — вопрос ответственности.
После войны Эйнштейн всё активнее выступал против бесконтрольной гонки ядерных вооружений. Он поддерживал идею международного контроля над атомной энергией и считал, что новое оружие фундаментально изменило положение человечества. Смысл был прост и страшен: человечество получило техническую возможность уничтожить себя быстрее, чем научилось политически договариваться. Физики, ещё недавно спорившие о формулах и спектрах атомов, теперь вынуждены были рассуждать о международной безопасности. Так возник новый тип учёного XX века. Учёного, который не может сказать: «Меня интересует только формула». Потому что формула уже стала частью истории. Эйнштейн оказался одним из самых узнаваемых представителей этого поколения. 
Америка дала Эйнштейну убежище. Но отношения Эйнштейна с американским государством никогда не были совершенно безоблачными. Он поддерживал гражданские свободы, выступал против расовой дискриминации, сочувствовал многим общественным движениям и относился с большим подозрением к политической травле. А США конца 1940—начала 1950-х входили в эпоху холодной войны. Начиналась борьба с предполагаемым коммунистическим влиянием. Рос страх перед СССР. Появлялись списки неблагонадёжных. Начиналась эпоха, которую позднее прочно свяжут с именем сенатора Джозефа Маккарти. Эйнштейн относился к этому резко отрицательно. Для человека, который уже видел, как государство в Германии превращает политическую лояльность в обязательное условие общественной жизни, происходящее выглядело особенно тревожно. Его самого подозревали в неблагонадёжности. Парадокс снова получался почти литературный. Человек, помогший предупредить в 1939 г. американского президента о потенциальной угрозе германского атомного оружия, спустя годы оказался объектом подозрений уже в самой Америке.
Однако главным местом жизни Эйнштейна всё это время оставался Принстон. Институт перспективных исследований был устроен необычно. Там практически не требовали обычной университетской рутины. Профессор мог заниматься проблемой, которая казалась ему важной, не беспокоясь о лекционных часах, экзаменах и административных обязанностях. И Эйнштейн получил то, о чём многие учёные могут только мечтать: время думать.

Он работал.
Гулял.
Обсуждал физику.
Писал письма.
Играл на скрипке.
Встречался с коллегами.

Особенно известны его отношения с математиком Куртом Гёделем, бывшим человеком не менее необычным, чем Эйнштейн. Он доказал знаменитые теоремы о неполноте, навсегда изменившие представления о возможностях формальных математических систем. Эйнштейн и Гёдель часто вместе ходили пешком в Институт и обратно, разговаривая о физике, математике и устройстве Вселенной. Институт перспективных исследований сохранил воспоминания об этих прогулках, их обсуждениях теории относительности. Можно только представить себе прохожего, который случайно оказался рядом. По одной стороне дороги идёт человек, изменивший наши представления о пространстве и времени. По другой — доказавший фундаментальные ограничения математического доказательства.
И они обсуждают Вселенную. Кстати…

Вселенная Гёделя

​

В 1949 году Гёдель предложил одно из самых странных решений уравнений общей теории относительности. В его модели Вселенная вращалась. И при определённых условиях в такой Вселенной могли существовать замкнутые времениподобные линии. Говоря совсем просто — математические траектории, позволяющие вернуться в собственное прошлое. Получалось, что собственные уравнения Эйнштейна допускают Вселенную, в которой привычное понятие времени начинает вести себя совершенно невероятным образом. Эйнштейн отнёсся к этому серьёзно. Для него подобные решения были не математической забавой. Они показывали: теория относительности всё ещё хранит последствия, которые даже её создатель не успел полностью осмыслить. Так происходило постоянно. Физика Эйнштейна становилась больше самого Эйнштейна! А сам он — продолжал искать другое…
В это время большая физика шла вперёд почти без него. Развивалась квантовая электродинамика. Исследователи всё глубже проникали в структуру атомного ядра. Открывались новые частицы. Совершенствовались ускорители. Начиналась физика, из которой десятилетия спустя вырастет Стандартная модель. А Эйнштейн занимался своей старой мечтой: Единой теорией поля. Он хотел найти такую математическую конструкцию, в которой гравитация и электромагнетизм окажутся частями единого описания. Идея выглядела величественно...
Если гравитация может быть геометрией пространства-времени, почему нельзя найти ещё более глубокую геометрию, которая объяснит сразу несколько сил природы? Сегодня сама цель кажется удивительно современной. Физики и сейчас пытаются объединить фундаментальные взаимодействия. Но — путь Эйнштейна оказался тупиковым. Главная проблема заключалась в том, что новая физика всё настойчивее требовала квантовой теории. А Эйнштейн не хотел считать вероятностное описание природы окончательным.

Старый революционер против новой революции

Здесь и возник один из самых красивых парадоксов его биографии. Молодой Эйнштейн был бунтовщиком. Он разрушил абсолютное пространство Ньютона. Разрушил абсолютное время. Показал связь массы и энергии. Помог рождению квантовой физики, объясняя фотоэффект через кванты света. Но когда квантовая механика выросла в законченную теорию, Эйнштейн стал её самым знаменитым критиком. Он не отрицал её математические успехи. Он — сомневался в полноте её картины мира. Неужели природа действительно фундаментально вероятностна? Неужели нельзя сказать, что происходило с частицей до измерения? Неужели теория описывает не саму реальность, а лишь вероятности результатов наблюдений? Для Эйнштейна этого было мало. Его знаменитое возражение о том, что Бог «не играет в кости», было не религиозной формулой, а философской позицией физика. Мир должен обладать внутренним порядком. Просто мы пока его не увидели. Некоторые молодые физики начинали смотреть на Эйнштейна как на великого человека прошлого. Это было почти невероятно! Ещё недавно он сам являлся символом современной физики. Теперь — символом современности становились другие фамилии.

Фейнман.
Швингер.
Дирак.
Паули.
Оппенгеймер.
Ферми.

Учёные нового поколения свободно чувствовали себя в квантовой теории. Эйнштейн — нет. Но считать его просто персонажем, «отставшим от времени», было бы слишком легко.
Потому что вопросы, которыми он мучил квантовую механику, никуда не исчезли. 

Что именно означает квантовая теория? 
Существует ли объективное состояние системы до измерения? 
Как понимать квантовую запутанность?
Можно ли соединить квантовую механику с гравитацией?

В XXI веке эти вопросы по-прежнему присутствуют. И некоторые из них сегодня выглядят даже важнее, чем в 1940-е. 1952 году произошло событие, которое прекрасно показывает масштаб его мировой славы. После смерти первого президента Израиля Хаима Вейцмана Альберту Эйнштейну предложили стать вторым президентом государства Израиль. Предложение было официальным. Представьте ситуацию… Физику предлагают стать главой государства. Причём не символически в газетной колонке, а совершенно всерьёз. Эйнштейн отказался. Признавая свою эмоциональную связь с еврейским народом, он считал, что не обладает необходимым опытом общения с людьми и управления государственными делами. Факт предложения и отказа подтверждается биографическими материалами Института перспективных исследований. Наверное, это было разумно. Эйнштейн лучше чувствовал себя среди уравнений, чем среди министров.

Между двумя эпохами: из человека — в символ

К началу 1950-х произошло ещё одно превращение… Альберт Эйнштейн перестал быть просто физиком. Он стал образом учёного вообще. Стоило нарисовать растрёпанные седые волосы и усы — и уже не требовалась подпись. Его фотографировали журналисты. У него просили автографы. Ему писали школьники, спрашивали обо всём — от атомной войны до Бога, образования, любви, политики и будущего цивилизации. Это было одновременно почётно и абсурдно. Никто не спрашивает великого скрипача, как устроить мировой финансовый порядок только потому, что он прекрасно играет Баха. Но Эйнштейна спрашивали, потому что фамилия превратилась почти в синоним слова «гений». А сам человек продолжал утром садиться за стол и писать формулы. К слову, в Советском Союзе отдалённо похожее положение позднее занимал Пётр Капица: крупный физик постепенно становился не только представителем своей науки, но и фигурой, от которой ждали суждений об образовании, государстве, техническом прогрессе и будущем общества.
Таков Эйнштейн середины XX века… Он уже не тот молодой патентный эксперт из Берна, который в 1905 году один за другим публиковал статьи, переворачивавшие физику. Но ещё и не старик последних лет, подводящий итог жизни. Пред нами человек, оказавшийся между двумя эпохами. Он родился в мире паровых машин, телеграфа и ньютоновской картины пространства, а жил уже среди радаров, реактивных самолётов, атомной бомбы и первых электронных вычислительных машин. Мир словно за несколько десятилетий прошёл путь от Жюля Верна и Циолковского к Ефремову и Стругацким — и дальше, к тем космическим парадоксам пространства-времени, кои много позднее станут сюжетной основой нолановского «Интерстеллара», ежели перманентно окунуться в мир фантастики. Причём часть пути от одного мира к другому человечество прошло именно по дорогам, которые когда-то открыла новая физика. Эйнштейн видел это собственными глазами…

И возможно, именно поэтому середина его жизни в Америке так интересна. В молодости он спрашивал типа: «…как устроена природа?» — Теперь возник другой вопрос: «Что сделает человек, когда поймёт, как устроена природа?!» — Первый вопрос породил теорию относительности. На второй — окончательного ответа нет до сих пор. А впереди у Эйнштейна оставалось ещё несколько лет. Несколько лет попыток создать единую теорию. Несколько лет споров с новой физикой. И последний, очень необычный этап жизни человека, который успел стать легендой ещё при жизни.

​