Гений с горя

Джоуль был сутул, а Эйнштейн не смог вовремя жениться. Как это повлияло на ход мировой науки, можно найти в «Холодильнике Эйнштейна».

Как ни странно, перед нами очень поэтичная книга. Да и странно это только на первый взгляд. Почти до ХХ века физику называли натурфилософией, и натурфилософской же была поэзия, например, Гёте или Тютчева. В основе науки стояло и стоит постижение глобального замысла природы. Строгое научное описание оказывается близким к языку метафор: человеческое тело понимается как паровая машина, но и машина таким образом становится телесной. Поначалу дыхание видится как горение угля, потом оказывается, что таким горением, отоплением – не метафорически, а вполне на самом деле – можно считать не дыхание, а питание.

Особенно интересно, что работа ученых описывается в самой тесной связке с их биографией – оказывается не самоцелью, а частью жизни человека. Мы узнаём, как на ход мировой науки повлияло, что Джоуль был сутул и стеснялся этого, Больцман страдал депрессией, а Эйнштейн из-за недостатка средств не мог вовремя жениться. Физика, философия и драмы человеческой жизни оказываются спаяны воедино.

Например, физик Людвиг Больцман все свои открытия в области термодинамики связывал с существованием молекул и атомов. Знаменитое распределение Больцмана и касается молекул идеального газа. Однако в конце XIX века, когда жил Больцман, в немецкоязычном мире ведущей была философия феноменализма, основной представитель которой – Эрнст Мах. «Если не вдаваться в детали, феноменализм утверждает, что реальны лишь вещи, которые поддаются непосредственному чувственному восприятию. Приписывая физическую реальность тому, что подтверждается лишь косвенными свидетельствами, ученые, напротив, отступают от принципов науки. По мнению Маха, проблема работы Больцмана заключалась в том, что автор исходил из реальности молекул и атомов. Учитывая, что ни атомы, ни молекулы не поддаются чувственному восприятию, феноменалисты полагали, что говорить об их существовании нельзя. Это, в свою очередь, значило, что вся доктрина статистической механики, сформулированная Больцманом, вызывала сомнения», – пишет Пол Сен. В результате такого рода «разоблачений» Людвиг Больцман, и без того неуравновешенный и ранимый, покончил с собой.

Роковым образом Больцману не суждено было узнать, что и его открытия, и само существование молекул и атомов были неопровержимо доказаны ещё при его жизни. Пол Сен рассказывает: «В 1905 году, за год до самоубийства Людвига Больцмана, была опубликована научная статья, которая не только реабилитировала его идеи, но и сделала их частью научного консенсуса. Статью написал молодой человек, которому не исполнилось и тридцати… Этим человеком был Альберт Эйнштейн».

Знаменитый «год чудес» Эйнштейна, изменивший и физику, и вообще сложившиеся на тот момент представления о Вселенной, пришёлся на его 26 лет. В этот момент молодой учёный официально не работал в академической науке. Он рассчитывал на должность доцента в университете Цюриха, но недостаточно хорошо сдал выпускные экзамены. Будучи влюблён в Милену Марич, тоже занимавшуюся физикой, и желая скорее жениться, Эйнштейн попытался устроиться в другой университет, потом в третий, но везде получил отказ – как раз из-за неуместного, по мнению его наставников, увлечения работами Максвелла и Больцмана. За это время Милена Марич родила от Эйнштейна дочь. Судьба этой девочки – до сих пор неразгаданная загадка. Исследователи предполагают, что родители были вынуждены отдать её на удочерение, потому что наличие внебрачного ребёнка никогда не позволило бы найти работу его родителям. Наконец по рекомендации друга Эйнштейн устроился в Швейцарское патентное бюро – техническим экспертом III класса. После этого они с Миленой Марич наконец-то смогли пожениться, а через год у них родился сын Ганс Альберт, которого молодые родители, конечно, оставили себе.

Если трагедиями Альберта Эйнштейна были непонимание в молодости и антисемитизм гитлеровской Германии в зрелом возрасте, то в судьбе физика и математика Эмми Нётер к этому прибавилась ещё и мизогиния. Сначала её приняли в Университет Эрлангена только слушательницей, то есть без права получения диплома. И это несмотря на то, что отец Эмми служил там профессором математики и очень хотел, чтобы таланты его дочери развивались. Однако в 1904 году женщинам разрешили учиться в университетах, и Эмми Нётер не только получила магистерскую степень, но и защитила докторскую диссертацию по алгебре. После этого Эмми Нётер пригласили в университет Гёттингена, один из крупнейших научных математических центров того времени. Приглашение исходило от главы кафедры математики Давида Гильберта, которого диссертация Эмми потрясла. Однако представители университетского сената были категорически против того, чтобы с ними работала женщина, ведь так она может войти и в состав самого сената, который всегда был категорически мужским. «Услышав это, Гильберт ответил: “Джентльмены, я не понимаю, почему пол кандидата препятствует его принятию. <…> В конце концов, сенат не баня”», – цитирует Пол Сен. Однако этот остроумный аргумент никого не убедил, и Гильберт позволил читать Эмми Нётер лекции под своим именем. Жалованья при этом она не получала. Так продолжалось четыре года, пока Эмми Нётер не приняли на должность приват-доцента.

В Гёттингене Эмми Нётер работала над объяснением математики Эйнштейна и смогла математически объяснить истинность первого начала термодинамики. «В математическом выражении, ныне называемом теоремой Нётер, она продемонстрировала, что энергия должна сохраняться, чтобы законы физики оставались неизменными с течением времени», – пишет Пол Сен.

В 1933 году Эмми Нётер была уволена из Гёттингенского университета как еврейка. Сначала она продолжала неофициально преподавать у себя дома, однако вскоре ей, учёному с блестящей репутацией, предложили место в американском колледже Брин-Мар. Эмми Нётер переехала в Америку, но через два года после переезда умерла.

Пол Сен пишет: «Через год после того, как Нётер покинула Гёттинген, нацистский министр образования Бернгард Руст спросил 71-летнего Давида Гильберта, слабого здоровьем ученого, который наблюдал, как его ближайших друзей и коллег вытесняют из страны, “действительно [ли] математический институт серьезно пострадал после ухода “евреев”. “Пострадал? – ответил Гильберт. – Да ведь он вообще перестал существовать!”».

Пол Сен. Холодильник Эйнштейна. Как перепад температур объясняет Вселенную. Перевод с английского Заура Мамедьярова. М., АСТ, Corpus, 2022