Майкъл Харт
100-те най-влиятелни личности в историята на човечеството (10)

10. АЛБЕРТ АЙНЩАЙН
1879 — 1955

Алберт Айнщайн, най-великият учен на XX век и един от най-големите умове на всички времена, е известен най-вече с теорията си за относителността. Всъщност това са две теории: специална теория за относителността, формулирана в 1905 г., и обща теория за относителността, формулирана в 1915-а, която може да се нарече по-сполучливо Айнщайнов закон за гравитацията. И двете са много сложни, тъй че няма да се опитваме да ги обясняваме тук, но се налагат някои бележки за специалната теория.

„Всичко е относително“ — това е позната максима. Но Айнщайновата теория не е повторение на тази банална философска мисъл, а точна математическа формула за съотношението между научни величини. Ясно е, че субективното възприемане на времето и пространството зависи от човека. Преди Айнщайн обаче се смятало, че зад субективните възприятия стоят реални разстояния и абсолютно време, които могат да бъдат обективно измерени с точни уреди. Айнщайновата теория внася коренна промяна в научната мисъл, като отхвърля изобщо съществуването на абсолютно време. Следният пример ще покаже колко радикално е променила неговата теория представите ни за време и пространство.

Да вземем един космолет — X, който се отдалечава от Земята със скорост 100 000 км в секунда. Скоростта му се измерва и в самия космолет, и на Земята, и измерванията съвпадат. Междувременно, друг космолет — Y, лети в посоката на X, само че с много по-висока скорост. Ако на Земята измерят скоростта на космолета Y, ще установят, че той се отдалечава със 180 000 километра в секунда. Измерванията на самия космолет Y отбелязват същата скорост.

Тъй като двата космолета се движат в една и съща посока, на пръв поглед разликата в скоростта им е 80 000 километра в секунда и по-бързият космолет се отдалечава от по-бавния с такава скорост.

Обаче според Айнщайновата теория измерванията от двата космолета, които напълно съвпадат, показват, че разстоянието между тях се увеличава със скорост 100 000 километра в секунда, а не с 80 000.

Този резултат изглежда направо абсурден и читателят може да допусне, че тук има някаква словесна игра или че някаква съществена част от задачата е пропусната. Нищо подобно. Резултатът не е свързан с някакви особености в конструкцията на космолета, нито със силите, които го движат. Той не се дължи и на някакви грешки в измерванията или на дефекти в измервателните уреди. Изобщо тук няма никакъв трик. Според Айнщайн посоченият резултат (който лесно може да бъде изведен от неговата формула за скоростите) е последица единствено от основната характеристика на времето и пространството.

Всичко това може да изглежда прекалено теоретично и наистина години наред мнозина са отхвърляли теорията за относителността като „кула от слонова кост“, която няма никакво практическо значение. Ала никой не е допускал такава грешка след 1945 г., когато над Хирошима и Нагасаки бяха хвърлени атомни бомби. Един от изводите от Айнщайновата теория за относителността е, че материята и енергията са в известен смисъл еквивалентни и съотношението между тях се изразява чрез формулата E = mc², където Е е енергията, m — масата, а c- скоростта на светлината. И тъй като c (300 000 км/с) е много голямо число, c² (т. е., c × c) е чудовищно голямо. От това следва, че дори частичното превръщане на малко количество материя ще освободи страхотно количество енергия.

Невъзможно е, разбира се, да се конструира атомна бомба или атомна електроцентрала само с помощта на формулата E = mc². Не бива да се забравя, че още много хора са играли важна роля в създаването на атомната енергия; обаче значението на Айнщайновия принос е безспорно. Освен това именно в писмото на Айнщайн до президента Рузвелт в 1939 г. се посочва възможността да се създаде атомно оръжие и се подчертава колко е важно САЩ да го направят преди германците. Това писмо помага да се роди т. нар. „Проект Манхатън“, който довежда до разработването на първата атомна бомба.

Специалната теория за относителността предизвиква разгорещени спорове, но всички са съгласни, че тя е най-смайващата, предлагана някога. Обаче не е точно така. Айнщайновата обща теория за относителността има за отправна точка предпоставката, че гравитацията не се дължи на физически сили в нормалния смисъл на думата, а е резултат от изкривяването на самото пространство — наистина изумителна мисъл!

Как може да се измери изкривяването на пространството? И какво означава да кажеш, че пространството е изкривено, изкорубено? Айнщайн не само предлага такава теория, но я представя в ясна математическа формула, въз основа на която могат да се правят категорични предвиждания и самата теория да бъде проверена. Последвалите наблюдения, най-известните от които са направените при пълно слънчево затъмнение, многократно потвърдиха правилността на Айнщайновите уравнения.

Общата теория за относителността се отличава в няколко отношения от всички останали научни закони. На първо място, Айнщайн извежда тази теория не въз основа на грижливи експерименти, а на базата на симетрията и математическата елегантност — на рационалистична основа, както са правили древногръцките философи и средновековните схоластици. (Това е в разрез с предимно емпиричните методи на модерната наука.) Но докато гърците, търсейки красота и симетрия, никога не са успели да открият механична теория, която да издържи проверката на експеримента, Айнщайновата теория издържа успешно всякакви изпитания. Един от резултатите от Айнщайновия подход — общата теория за относителността, е по всеобщо признание най-красивата, елегантна, силна и дълбокомислена сред всички научни теории.

Общата теория за относителността се отличава и в друго отношение. Повечето научни закони невинаги са валидни. Те издържат при много условия, но не при всички. Ала доколкото е известно, за общата теория за относителността няма изключения. Няма случаи досега, било теоретични, било експериментални, когато тя да се е оказала само приблизително вярна. Бъдещи експерименти може да помрачат съвършената й чистота; но и до днес общата теория за относителността остава най-близкото до абсолютната истина, до което някой учен изобщо е стигал.

Въпреки че Айнщайн е известен преди всичко с теориите си за относителността, другите му постижения също са достатъчни, за да му спечелят име на голям учен. Всъщност Айнщайн получи Нобелова награда за физика главно заради труда си, който обяснява фотоелектричния ефект — важно явление, озадачавало дълго физиците. В него той приема съществуването на фотони — светлинни частици. И тъй като отдавна беше установено експериментално, че светлината се състои от електромагнитни вълни, а се смяташе за „очевидно“, че вълни и частици са несъвместими понятия, Айнщайновата хипотеза извърши радикален, дори парадоксален пробив в класическата теория. Неговата теза за фотоните не само намери практическо приложение, но оказа и решително влияние върху развитието на квантовата теория, от която днес е неотменна част.

Когато оценяваме значението на Айнщайн, едно сравнение с Айзък Нютън ще е показателно. Нютъновите теории са, общо взето, лесни за разбиране и неговата голяма заслуга се свежда до това, че той пръв е стигнал до тях. Докато двете Айнщайнови теории за относителността изключително трудно се възприемат дори при най-старателното им разясняване. Колко ли по-трудно е да ги измислиш! При все че някои от Нютъновите закони влизат в противоречие с преобладаващите научни схващания по онова време, теоретичните му постановки никога не са лишени от последователност. От друга страна, теорията за относителността гъмжи от парадокси. В началото, когато постановките на Айнщайн са все още непроверени хипотези на някакъв неизвестен младеж, привидните противоречия не го карат да се отчае и да се откаже от тях и това именно е част от неговата гениалност. Обратно, той ги премисля много внимателно, докато успява да докаже, че тези противоречия са само привидни и че винаги се намира сложен, но точен начин да се разреши един или друг парадокс.

Днес се смята, че Айнщайновата теория е по същество „по-точна“ от Нютъновата. Тогава защо поставяме Айнщайн по-назад от Нютън? Преди всичко защото Нютъновите закони поставят основите на съвременната наука и техника. В по-голямата си част днес тя щеше да бъде същата дори благодарение само на Нютън.

Има още един фактор, който определя мястото на Айнщайн в тази книга. В повечето случаи не един, а повече хора са допринасяли за развитието на някоя важна идея, какъвто очевидно е случаят с развитието на социализма или с разработката на теорията за електричеството и магнетизма. Заслугата на Айнщайн за откриването на теорията за относителността може да не е стопроцентова, но тя принадлежи главно нему. Справедливостта изисква да кажем, че в сравнение с други големи идеи двете теории за относителността са творение на един-единствен изключителен гений.

Айнщайн е роден в 1879 г. в Улм, град в Германия. Посещава гимназия в Швейцария и в 1900 г. става швейцарски гражданин. В 1905 г. получава докторат от Цюрихския университет, но не успява да си намери преподавателско място. Обаче същата година публикува работите си върху специалната теория за относителността, фотоелектричния ефект и теорията за Брауновото движение. Само след няколко години тези трудове, особено теорията за относителността, го утвърждават като най-бляскавия и оригинален учен в света. Неговите теории предизвикват ожесточени спорове; няма учен от по-ново време с изключение на Дарвин, който да е възбудил такива спорове и противоречия. Въпреки това през 1913 г. Айнщайн е назначен като професор в Берлинския университет и същевременно става директор на Института по физика и член на Пруската академия на науките. Тези постове му дават свобода да се посвети изцяло на изследователска работа.

Германските власти нямат основание да съжаляват, че са предложили на Айнщайн такива необикновено щедри възможности, защото само две години по-късно той успява да формулира общата теория за относителността, а в 1921 г. е удостоен с Нобеловата награда. През останалата половина от живота му славата му обикаля света. Той е може би най-известният учен, живял някога.

Тъй като Айнщайн е евреин, неговото положение в Германия става деликатно, когато Хитлер взема властта. В 1933 г. той се преселва в Принстън, щата Ню Джърси, където постъпва на работа в Института за напреднали изследвания, а през 1940 г. става гражданин на САЩ. Първият брак на Айнщайн завършва с развод, вторият е щастлив. Той има две деца, и двете момчета. Ученият умира в 1955 г. в Принстън.

Айнщайн винаги е проявявал интерес към обществото и често е изразявал мнението си по политически въпроси. Той е последователен противник на политическата тирания, пламенен миролюбец и решителен поддръжник на ционизма. Колкото до облеклото и социалните условности, едва ли има по-голям индивидуалист от него. Отличава се с тънко чувство за хумор, със скромност и с известна дарба като цигулар.

Надписът върху Нютъновата гробница може би ще подхожда още повече на Айнщайн: „Нека простосмъртните се радват, че човешкият род е имал такава великолепна украса!“