Эйнштейн (Жизнь, Смерть, Бессмертие)

Совместная работа Эйнштейна с Инфельдом была посвящена проблеме уравнений движения. Она состоит в следующем. В классической физике существуют уравнения поля, по которым, зная источники поля, можно определить его напряженность в каждой точке, т.е. силу, с которой поле действует на единичный заряд, оказавшийся в этой точке. Например, зная расположение электрически заряженных тел, можно с помощью уравнений электромагнитного поля узнать, с какой силой будет притягиваться или отталкиваться заряд, оказавшийся в данной точке. Таким же образом классические уравнения гравитационного поля позволяют узнать, какова сила тяготения в каждой точке, если известно распределение тяжелых масс. Наряду с уравнениями поля в классической физике существуют уравнения движения. Здесь напряженность поля - заданная величина. Зная эту величину, можно с помощью уравнений движения найти положение тела в каждый последующий момент. Уравнения поля и уравнения движения в классической физике независимы. Напротив, в эйнштейновской теории тяготения уравнения поля и уравнения движения нельзя рассматривать как независимые. Уравнения движения можно вывести из уравнений поля. Но это очень сложная задача. В конце тридцатых годов Эйнштейну с помощью своих учеников удалось ее решить.

Получение уравнений движения из уравнений поля было трудной математической задачей. Но преодоление математических трудностей сопровождалось некоторой физической интуицией, интуитивным, чисто физическим представлением о значении указанной задачи для исходных идей физической картины мира.

В общей теории относительности поле тяготения или искривление пространства и времени рассматривается как результат существования в пространстве и во времени материальных тел - источников поля. Уравнения

258

поля показывают, как искривляется пространство-время или, что то же самое, какова напряженность поля тяготения при заданных источниках поля, при заданном распределении центров тяготения - материальных тел. В гравитационном поле движется частица. Если закон ее движения (уравнения движения) независим от уравнений поля, то речь идет о двух реальностях: 1) поле и 2) движущихся в поле и создающих поле телах. Если же уравнения движения не самостоятельны, а уже содержатся в заданных уравнениях поля, то перед нами нет другой реальности помимо поля. Если движения частиц определяются в последнем счете уравнениями поля и только ими, значит, мы можем рассматривать частицы как некие концентрированные средоточия поля.

Этот ход мысли не связан однозначно с решением задачи - получением уравнений движения из уравнений поля. Но у Эйнштейна такое выведение таило в себе, по-видимому, указанный подтекст. Он связан с линией развития физических идей Эйнштейна в "бесплодный" период.

Герман Вейль когда-то писал, что в классической науке пространство рассматривалось "как наемная квартира" - оно не зависело от того, что в нем происходит [24]. Неевклидова геометрия показала возможность различных свойств пространства, а общая теория относительности показала зависимость этих свойств от наличия в пространстве тел - центров тяготения. "Наемная квартира" превратилась в квартиру, которую жители непрерывно перестраивают. Чтобы иллюстрировать новый взгляд на пространство и тела, нужно отказаться от аналогии Вейля: трудно представить себе, что жители квартиры оказались чем-то вроде ее архитектурных деталей.

24 См. сб.: Об основаниях геометрии. М., 1956, с. 341.

В течение 1936-1937 гг. Инфельд почти ежедневно виделся с Эйнштейном у него и много гулял с ним по Принстону. Воспоминания Инфельда, относящиеся к этому периоду, вносят новые штрихи и краски в портрет Эйнштейна. Инфельду принадлежит одно совершенно неожиданное сравнение при попытке охарактеризовать колоссальную напряженность непрерывной деятельности Эйнштейна. Он говорит о вечно вращающемся интеллектуальном механизме, но, чтобы дать представление о невероятной жизненности этого процесса, он пользуется другим сравнением.

259

"В Америке, - пишет Инфельд, - я впервые в жизни увидел негритянские танцы, пронизанные огнем и жизненной силой. Танцевальный зал в "Савойе" в Гарлеме преображается в африканские джунгли с палящим солнцем и богатой густой растительностью. Воздух полон вибрации. Жизненную силу излучают громкая музыка и страстные танцы; зритель теряет ощущение реальности. В отличие от негров белые кажутся полуживыми, смешными и приниженными. Они создают фон, на котором еще сильнее поражает примитивная, безграничная живучесть негров. Кажется, что не нужно никакой передышки, что это интенсивное движение может продолжаться вечно.