Альберт Эйнштейн

Закон всемирного тяготения Ньютона, известный каждому школьнику и служивший верой и правдой астрономии в течение двух столетий, продолжал оставаться формулой, лишенной, по существу, реального физического содержания. Почему и как одни тела «притягивают» другие? Что скрывается конкретно за пресловутой и таинственной «силой тяготения»? И почему — это был опытный факт, озадачивавший еще Галилея, — тела самой различной массы и не похожие по своему составу падают на землю с одним и тем же ускорением? Наличие воздуха скрадывает, правда, иногда этот эффект, но, не будь воздуха, слиток свинца и пушинка падали бы на землю совершенно одинаковым образом! Эта особенность тяготения сближает его, как ни странно, с движением тел «по инерции». Чтобы нарушить движение тела по инерции, надо подействовать на него внешней силой, сообщить толчок. И если толчок будет пропорционален массе тела, то любой предмет — будь то крошечный бумажный шарик или каменная глыба величиной с дом — начнет двигаться с тем же ускорением. Сила тяжести («вес»), «толкающая» все предметы к земле, также пропорциональна их массе и сообщает им одинаковое ускорение. И больше того: масса остается качественно и количественно тою же самой, имеем ли мы дело с явлениями инерции или же тяготения. Но что общего, спрашивается, между природой движения в первом и во втором случае? Что общего между перемещением, скажем, биллиардного шара, пущенного кием по столу, и свободным падением того же шара под действием тяжести? Загадка тяготения оказывалась, таким образом, явно переплетающейся с другой тайной природы — загадкой инерции, также остававшейся неразъясненной с времен Ньютона. Великий англичанин, бившийся над всеми этими загадками и отчетливо сознававший мучительность положения, раздраженно бросил в конце концов допытывавшимся у него ученикам свое знаменитое: «Hypotheses non fingo!» («гипотез не измышляю!»).

Что новая механика в том варианте, который был создан Эйнштейном в 1905 году, вряд ли могла надеяться здесь на лучший успех, явствовало из того, что эта механика охватывает лишь равномерные и прямолинейные перемещения тел. Не могло быть и речи, следовательно, о том, чтобы объяснить в этих рамках основной и решающий факт — независимость величины ускорения силы тяжести от массы тел. Приступив в конце 1907 года к проблеме тяготения, Эйнштейн сформулировал этот исходный пункт в 4-м томе «Ежегодника радиоактивности».

Можно было все же попытаться перебросить первый мост от новой механики к проблеме тяготения, используя открытый теорией относительности факт пропорциональности энергии и массы света. Если световые лучи обладают массой, то они, как и любое материальное тело, должны отклоняться под действием тяготения от прямолинейной траектории.

Эта мысль была не новой. Ее высказывали еще в те времена, когда была в ходу ньютонова теория о свете, как о потоке частиц. Принцип относительности и световые кванты придали старой идее новый смысл, и в майском номере «Анналов физики» за 1911 год Эйнштейн остановился на этом вопросе.

Для случая прохождения света от далеких звезд через зону тяготения Солнца получалось искривление, равное 0,87 дуговой секунды, — величина хотя и малая[30], но все же доступная опытной проверке. Можно было думать, в частности, об использовании для этой цели моментов полных затмений Солнца, когда на потемневшем небе выступают звезды, и в том числе околосолнечные. Надо было произвести фотографирование окрестностей Солнца во время затмения и сравнить следы оказавшихся в этой зоне звезд с положением следов тех же звезд при отсутствии Солнца.