Читать «Думай, как Эйнштейн» онлайн - страница 13

Также мы не должны забывать о том, что Эйнштейн не рассматривал свою персону в узком смысле слова «ученый». Как гласит его знаменитый афоризм, «величайшие ученые – непременно еще и художники». Посыл сего изречения очевиден: разработки великих ученых требуют столь же масштабных навыков, широты обзора и созидательности, какие он наблюдал у своих кумиров мировой культуры, от Моцарта и Баха – до Толстого и Шоу. В сердце любого художника таится мощнейший заряд воображения, и, как признался Эйнштейн все тому же Вьереку, в нем самом было «достаточно художника, чтобы создавать миры исключительно из собственных фантазий».

Умозрительные эксперименты

Что, если бежать вдогонку за световым лучом?.. А если попробовать оседлать его?.. А если бежать достаточно быстро, станет ли он для нас неподвижным?.. Что это такое вообще – «скорость света»?

Альберт Эйнштейн, 1916

Вероятно, Эйнштейн был величайшим из постановщиков т. н. умозрительных экспериментов (по-немецки – Gedankenexperiment), каких только знала История. Но что же такое умозрительный, или мысленный, эксперимент? В широком смысле – опыт, поставленный в собственном воображении, чтобы осознать появление новой идеи или гипотезы, для которых в физическом мире доказательств нет. Этот изысканный инструмент получали, использовали плодотворно в работе и передавали далее ученикам такие маститые ученые и философы, как Рене Декарт, Галилео Галилей, Готфрид Лейбниц и Исаак Ньютон.

Приведенная выше цитата описывает первый умозрительный опыт, задуманный Эйнштейном еще в «босоногом» шестилетнем возрасте. Когда он озадачился вопросом: что было бы, оседлай человек луч света? Над этим вопросом он бился все следующие десять лет – и пришел к выводам, которые послужили инструментарием для формулирования Специальной теории относительности. Вопрос «Каково прокатиться на солнечном луче?», заданный со стороны, мог бы смутить кого угодно, но Эйнштейн, несмотря на столь юные годы, добился выдающихся достижений, не только разобрав эту головоломку на составные, но и сразившись с результатами ее решения.

Много мысленных экспериментов не меньшей важности ждало его впереди. При разработке все той же Специальной теории относительности он придумал ситуацию, когда в несущийся мимо станции поезд попадает молния, причем двойным разрядом – одновременно и в хвост, и в голову состава. И стал размышлять, как это событие могло бы выглядеть для наблюдателя на станции, а как – для пассажира поезда. Выводы, к которым он пришел, перевернули вверх тормашками его (и наше) представление о Времени.

Третий из его великих умозрительных опытов (который он придумал, скучая однажды без дела в конторе) рассматривал ситуацию, при которой человек помещается в лифт, и этот лифт вдруг срывается в пропасть. Человек внутри лифта, осознал Эйнштейн, понятия не имеет, находятся они с лифтом в поле гравитации – или же пребывают в состоянии невесомости. Это озарение и привело его к разработке Общей теории относительности.