Наука и культура

Альберт Эйнштейн

Разделы:  Рефераты по истории и культуре

Биографии известных людей

Он человек был в полном смысле слова.

Шекспир. "Гамлет"

Реплика Гамлета выражает идеал человека, свойственный эпохе Возрождения и новому времени. Покойный король был в глазах Гамлета гармоничным олицетворением мысли, воплотившейся в действие. Сам Гамлет остался олицетворением мысли, которая тянется к такому воплощению. XVII столетие усвоило и конкретизировало новый идеал. Для нового времени человек достоин имени человека, если его мысль уже не находит удовлетворения в стройности и тонкости собственных конструкций, как это было в средние века, если она стремится найти гармонию в реальном мире и утвердить ее в жизни. Реплика Гамлета, как и вся трагедия о датском принце, как и все творчество Шекспира, - это программа, которую выполнило или стремилось выполнить новое время. Рационализм XVII в. порвал со схоластической традицией мысли, замкнутой в самой себе, обратился к природе, приобрел естественнонаучный и практический характер. Соответствие между конструкциями разума и действительностью стало основой претензий разума на независимость.

Прервем на минуту только что начатую характеристику свойственного эпохе Возрождения и началу нового времени понятия человека. Реплика Гамлета выражает и более общую концепцию. Именно поэтому приведенной репликой можно начать очерк жизни Эйнштейна.

Жизнь гения не только реализует, но и обобщает и расширяет понятие человека, человеческого бытия, человеческой жизни. Жизнь гения воплощает идеал человека в

наиболее общей форме. Нужно только заметить, что обобщение здесь отнюдь не означает перехода от богатства определений и нюансов к бедной абстракции. Напротив, чем в более общей форме выражен идеал человека, тем он ярче и многокрасочней.

Отличие человеческой жизни, человеческого бытия от существования, т.е. от некомплектного, иллюзорного бытия, состоит в автономии личности, в ее индивидуальной, неповторимой ценности и, с другой стороны, в ее многообразной и сложной связи с целым. Это две исключающие одна другую и в то же время неотделимые одна от другой компоненты подлинного бытия. В конце третьей части этой книги будут показаны физические аналогии, позволяющие изложить эту концепцию бытия в сравнительно отчетливой форме.

Теперь вернемся к эволюции представления о человеке и о подлинном человеческом бытии. Выше было сказано об этом представлении в рамках рационализма XVII в. XVIII столетие было временем прямого революционного вмешательства рационалистической мысли в жизнь общества. В XIX в. наука, убедившись в бесконечной сложности мироздания, стала еще более человечной, она уже не была написана на вечных скрижалях, ее непрерывно расширяли и уточняли. В XX в. наука оказалась еще ближе людям. Незыблемые и поэтому питавшие представление об априорности классические законы оказались веточными, на их место встали иные, более точные законы. При всей сложности и непонятности новых представлений человечество почувствовало, что они низводят науку с Олимпа априорного знания на землю и таким образом вновь повторяют подвиг Прометея. На земле в это время готовились великие события, и людям была близка наука, не останавливающаяся ни перед чем в поисках истины и гармонии. Парадоксальность новой картины мира делала ее близкой людям, ведь это были дети века, которому было суждено войти в историю как веку революций.

Уже в XVII в. в развитии научной мысли наблюдает ся на первый взгляд противоречивая особенность. Чем меньше наука ограничивается непосредственными субъективными наблюдениями, чем глубже она проникает в объективные закономерности природы, тем ближе она людям, тем она человечнее. Как ни странно, геоцентрическая объективация непосредственного наблюдения - движения Солнца вокруг Земли - была в начале XVII в. позицией замкнутых групп, а противоречащие непосредственному наблюдению, весьма парадоксальные гелиоцентрические идеи Галилея оживленно и сочувственно обсуждались на площадях итальянских городов.

В XX столетии ученый мог получить высшее признание ("человек в полном смысле слова"), если он был творцом теории, столь же радикально, а может быть еще радикальнее, рвавшей с догматом и догматической "очевидностью". Антидогматическая парадоксальность науки стала еще более важным, чем раньше, условием ее близости людям. В XX в. все воздействия времени и людей на мышление ученого толкали его к разрыву с "очевидностью". Речь теперь шла - в этом характерная черта столетия - о самых общих представлениях. Наука уже не отдавала практике лишь свои частные выводы. Непосредственным источником производственно-технических сдвигов и больших сдвигов в стиле мышления и во взглядах людей стали основные идеи науки, представления о пространстве и времени, о Вселенной и ее эволюции, о мельчайших элементах мироздания - общая картина мира.

Чем выше и дальше уходит ученый от частных вопросов к этой общей картине Вселенной, тем ближе его творчество к самым острым проблемам, интересующим все человечество.

Оказалось при этом, что наиболее прямой дорогой к этим проблемам шли наиболее парадоксальные и радикально отказывающиеся от старого общие концепции мира. Теоретической основой самых глубоких сдвигов в жизни людей стали концепции, ушедшие очень далеко от сферы непосредственного наблюдения, относящиеся к скоростям, близким к скорости света, охватившие области в миллиарды световых лет и области порядка триллионных долей сантиметра, нашедшие здесь самые парадоксальные, с точки зрения классической науки, соотношения.

Сейчас разрыв с "очевидностью" должен быть еще более радикальным, чем в первой половине века. Нильс Бор при обсуждении выдвинутой Гейзенбергом единой теории элементарных частиц сказал: "Нет никакого сомнения, что перед нами безумная теория. Вопрос состоит в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной".

Этот парадокс точно характеризует современную ситуацию в науке. Наука - не только физика, наука в целом - должна сейчас выдвигать "безумные", т.е. радикально отказывающиеся от традиционных взглядов и потому весьма парадоксальные идеи. На очереди отказ от классических основ естествознания, еще более радикальный, чем тот, который в первой четверти столетия положил начало современному учению о пространстве, времени, веществе, его структуре и движении.

Наука черпает в своем прошлом образцы радикальных поворотов к парадоксальным, "безумным" концепциям. Эти концепции обычно довольно быстро проходят путь от "безумия" к репутации Колумбова яйца, они становятся привычными, естественными, "единственно возможными", чуть ли не априорно присущими дознанию и во всяком случае "очевидными". Когда дорога к вершинам найдена, она выглядит естественной, ее направление кажется само собой разумеющимся, и трудно представить, каким парадоксальным был выбор этого направления, какое "безумство храбрых" понадобилось, чтобы свернуть на эту дорогу со старой, тогда казавшейся единственно возможной.

Когда теория совершает свое нисхождение от парадоксальности к "очевидности", нимб "безумия" переходит к ее творцу. В биографии ученого запечатлен не результат его научного подвига, а, если можно так выразиться, градиент научного прогресса, связанного с этим подвигом, скорость возрастания уровня знаний, производная от уровня знаний по времени, взлет кривой познания вверх. История науки вообще отличается от самой науки тем, что в ней фигурируют но сами знания, не их уровень, а производные по времени, переходы от незнания к знанию, переходы от менее точных знаний к более точным. Моменты особенно быстрого возрастания достоверных сведений о природе - узловые точки исторического процесса развития науки. В историческом аспекте результаты научного открытия сопоставляются с предшествующим этому открытию состоянием знаний, и их различие не уменьшается, какими бы привычными ни становились указанные результаты. Если воспользоваться аналогией с понятиями, которые нам еще встретятся в этой книге, то можно сказать: оценка прироста знаний, т.е. разности между двумя последовательными уровнями науки, не зависит от того, с каких позиций мы оцениваем эти уровни, подобно тому как приращение координат не зависит от выбора начальной точки отсчета. Прирост знаний в некоторый момент всегда остается таким же впечатляющим, как бы далеко мы ни ушли от уровня знаний, характерного для этого момента. Переход от плоской Земли к сферической не теряет своей значительности, градиент этого перехода не умаляется, хотя мы ушли очень далеко от уровня греческой науки. Каждое быстрое и радикальное преобразование научной картины мира - узловой момент истории науки - никогда не теряет своей остроты, различие между двумя последовательными ступенями науки не сглаживается, впечатление резкости, парадоксальности, "безумия" перехода не исчезает.

В биографии ученого такой узловой момент виден через призму жизни, творческого пути и мировоззрения ученого, в связи с особенностями его научного темперамента, с его внутренним миром и внешними событиями. Именно темп научного прогресса, именно его градиент, производная по времени, соответствуют тому, что можно назвать масштабом гениальности.

Гений не тот, кто много знает, ибо это относительная характеристика. Гений много прибавляет к тому, что знали до него. Именно такое прибавление связано с особенностями интеллекта и не только с ними, но и с эмоциональным миром мыслителя.

Гейне говорил, что карлик, ставший на плечи великана, видит дальше великана, "но нет в нем биения гигантского сердца".

Эпигоны гения знают, как правило, больше него, но они не прибавили ничего или почти ничего к тому, что люди знали раньше, их деятельность характеризуется, может быть, большим объемом познанною (относительная оценка!), но нулевой или близкой к нулю производной по времени. Не только в мыслях, но и в чувствах и склонностях эпигонов отсутствует "дух Фауста"

Чтобы не только услышать в биографии Эйнштейна "биение гигантского сердца", но и понять его связь с научным подвигом мыслителя, нужно иметь в виду, что в науке не было такого "безумного", такого парадоксального и резкого перехода к новой картине мира, как переход от ньютоновых представлений к идеям Эйнштейна. Переход был чрезвычайно радикальным, несмотря на то что Эйнштейн продолжил, обобщил и завершил дело, начатое Ньютоном

В течение двух столетий систему Ньютона считали окончательным ответом на коренные вопросы науки, окончательной, раз навсегда данной картиной мира. Такая оценка нашла выражение в известном стихотворении Попа:

Природа и ее законы были покрыты тьмой,

Бог сказал: "Да будет Ньютон!", и все осветилось.

После появления теории относительности Эйнштейна и отказа от исходных идей ньютоновой механики было написано продолжение этого двустишия:

...Но не надолго. Дьявол сказал: "Да будет Эйнштейн!",

В все вновь погрузилось во тьму.

Эта шутка отражала довольно распространенную мысль. Многим казалось, что отказ от устоев ньютоновой механики - это отказ от научного познания объективного мира. Догматическая мысль отождествляет данную ступень в развитии науки с наукой в целом, и переход па новую ступень кажется ей крушением науки. Догматическая мысль может тянуть науку с новой ступени на старую или же отказать науке в объективной достоверности ее результатов. Чего догматическая мысль не может - это увидеть суть науки в последовательном, бесконечном переходе ко все более точному описанию реального мира.

Теория относительности преемственно связана с проходящим через всю историю науки последовательным отказом от антропоцентризма, от представления о человеке как о центре Вселенной, от абсолютизирования картины мира, стоящей перед земным наблюдателем.

В глубокой древности антропоцентризм выражался в идее абсолютного верха и абсолютного низа, идее, противостоявшей учению о сферической Земле. Тогда полагали, будто антиподы, обитающие на противоположной стороне Земли, должны были бы упасть "вниз". В древней Греции вместе с образом шарообразной Земли появилась идея относительности "верха" и "низа", равноценности всех направлений в пространстве, изотропности пространства. Но при этом возникло представление о шарообразной Земле как о центре Вселенной. С этой точки зрения движение относительно Земли - это абсолютное движение; фраза "тело движется относительно Земли" и фраза "Земля движется относительно тела" описывают различные процессы, первая фраза абсолютно правильная, вторая - абсолютно ложная...

Коперник разрушил геоцентрическую систему. Новый центр мироздания - Солнце - не долго занимал это место. Его упразднили, и во Вселенной Джордано Бруно уже не было никакого центра, никакого неподвижного ориентира.

Но понятие неотнесенного к другим телам абсолютного движения данного тела сохранилось. Вплоть до конца XIX в. полагали, будто оптические процессы в движущемся теле происходят по-иному, чем в неподвижном, и это различие придает смысл слову "движение" без ссылки на другое тело, относительно которого движется данное тело. Мировое пространство считали заполненным абсолютно неподвижным эфиром и думали, что в движущемся теле ощущается "эфирный ветер", подобный ветру, который овевает бегущего человека.

Этот взгляд был отброшен Эйнштейном в 1905 г. в статье "К электродинамике движущихся тел", помещенной в семнадцатом томе журнала "Annalen der Physik". В указанной статье Эйнштейн исходит из постоянства скорости света во всех телах, движущихся одно по отношению к другому без ускорения.

Вскоре теория относительности была изложена в особенно отчетливой форме с помощью четырехмерной геометрии. В окружающем нас обычном трехмерном пространстве положение каждой точки определяется тремя числами. Если присоединить к ним четвертое число - время, то мы получим геометрическое представление события - пребывания материальной частицы в данной точке в данный момент. С помощью четырехмерной геометрии и представления о четырехмерном пространстве-времени были изложены законы, управляющие указанными событиями, т.е. пребыванием материальных частиц в различных точках в различные моменты (иными словами, законы движения частиц и состоящих из них тел).

Теория относительности, выдвинутая Эйнштейном в 1905 г., утверждает, что внутренние процессы протекают в телах единообразно, независимо от прямолинейного и равномерного движения этих тел. Внутренние эффекты движения отсутствуют в случае движения по инерции

Поэтому теория Эйнштейна, о которой шла до сих пор речь, называется специальной теорией относительности. Впоследствии, в 1916 г., Эйнштейн распространил принцип относительности и на ускоренные движения. Еще позже Эйнштейн в течение многих лет разрабатывал единую теорию поля, т.е. теорию, которая в качестве частных случаев содержала бы законы тяготения и законы электромагнитного поля.

Почему эти весьма абстрактные проблемы вызвали напряженный интерес в самых широких кругах? Почему указанный интерес распространился на творца теории относительности в большей степени, чем при появлении любой другой научной теории? Почему человечество увидело в Эйнштейне живое олицетворение науки XX столетия с ее небывалыми созидательными возможностями и небывалыми опасностями?

Смысл и основное содержание жизни Эйнштейна в некоторой мере раскрыты им не только в научном, публицистическом и эпистолярном наследстве, но и в специальных автобиографических набросках. К ним принадлежит очерк, написанный в 1955 г., за месяц до смерти [1], а также более обширная статья "Автобиографическое" ("Аutobiographisches") [2]. Статья эта меньше всего похожа на обычную автобиографию. "Вот я здесь сижу и пишу на 68 году жизни что-то вроде собственного некролога", - начинает Эйнштейн и после этого рассказывает, как у него появилась всепоглощающая тяга к познанию рациональных законов мироздания. Потом он излагает свое гносеологическое кредо и вновь возвращается к "некрологу", к генезису математических интересов. Основная часть статьи посвящена оценке наиболее крупных физических идей XVII-XIX вв.- ньютоновой механики, термодинамики, электродинамики и затем физических идей, появившихся в нашем столетии. После итоговой оценки механики Ньютона Эйнштейн говорит:

""И это некролог?" - может спросить удивленный читатель. По сути дела - да, хотелось бы мне ответить. Потому что главное в жизни человека моего склада заключается в том, что он думает и как он думает, а не в том, что он делает или испытывает. Значит, в некрологе можно в основном ограничиться сообщением тех мыслей, которые играли значительную роль в моих стремлениях".

Мы будем много раз возвращаться к автобиографии Эйнштейна, рассказывая о его мировоззрении и истоках великих открытий.

Эйнштейн не случайно назвал свою автобиографию некрологом. В данном случае "некролог" означает итоговую оценку творчества и мировоззрения. Эйнштейн выделил из биографии историю: выделил из жизни, калейдоскопически пестрой, полной мимолетных и мелких событий, то, что делает эту жизнь элементом духовной истории человечества. Никогда история науки не совпадала в такой степени с творческим путем ученого. В этом и состоит гениальность мыслителя. Как уже говорилось, гений - это человек, чья жизнь в наибольшей степени совпадает с жизнью человечества. Интересы гениального ученого - это имманентные потребности развивающейся науки, стремления гения - это имманентные пути науки, успехи гения - это переходы науки с одной ступени на другую, высшую. Такое совпадение было в колоссальной (среди физиков, быть может, беспрецедентной!) степени свойственно Эйнштейну.

Именно поэтому Эйнштейн никогда не думал о своей гениальности и отвечал характерным, необычайно искренним, совершенно детским смехом на каждую попытку присоединить к его имени этот эпитет. Размышления о собственной личности входят в тот комплекс "только личного", от которого гений освобождается, становясь выразителем "надличного" процесса.

Противопоставление "только личного" и "надличного" в автобиографии Эйнштейна (эти понятия появляются в ней с первых страниц) определяет структуру "некролога"; в частности, подчеркнут ретроспективный характер изложения интеллектуальной жизни Эйнштейна, преимущественное внимание к ее большим, подлинно историческим вехам. Мы будем иметь возможность остановиться подробнее на этой крайне важной черте автобиографии. Здесь отметим только, что и биография Эйнштейна должна в некоторой мере следовать структуре автобиографии, она должна часто отступать от хронологической последовательности в изложении духовного развития Эйнштейна, давать итоговые характеристики, прослеживать совпадение жизни ученого с исторической эволюцией науки. Тогда она будет биографией гения.

Биография не будет биографией Эйнштейна, если она не станет исходить из итоговых характеристик исторического процесса, воплотившегося в творческом пути создателя теории относительности. Но она не будет биографией Эйнштейна, если сведется к итоговым характеристикам и историческим проблемам. Трем поколениям современников Эйнштейна дороги самые мельчайшие подробности его жизни, его наружность, его привычки, его манера говорить. В памяти людей запечатлелось не только ощущение (чаще всего интуитивное) колоссальной мощи интеллекта, но и человечность, мягкость, обаяние.

При всем абстрактном характере своих идей, при всем напряженном, определившем смысл жизни стремлении отойти от повседневного Эйнштейн не остался в памяти человечества лишенным конкретных черт пророком, принесшим людям скрижали завета с вершин абстрактной мысли. В конечном счете это связано с мировоззрением и со смыслом научного подвига. Эйнштейн знал - это была одна из его исходных идей, - что абстрактная мысль, безупречная по своей логической строгости, не может сама по себе найти действительные закономерности Вселенной. В конце концов Эйнштейн нашел новые скрижали завета, новые мировые уравнения, исходя из эксперимента, разбившего старые скрижали.

Создатели догматических доктрин становятся небожителями уже в глазах своих непосредственных учеников. Эйнштейну эта судьба пе грозит даже в самом отдаленном будущем. Неаприорный и недогматический характер теории относительности гармонирует с образом ее творца. Эйнштейн с отрочества стремился найти рациональную схему мироздания, но не допускал мысли об априорной рамке, будто бы вносящей ratio в хаотический поток бытия. Напротив, ratio, упорядоченность свойственны миру как "внеличному", независимому от сознания объекту.

Соответственно и большие идеи, охватывающие все мироздание, вырастают из непрерывного потока эмпирического знания, они ищут в этом потоке подтверждение, изменяются, обобщаются, конкретизируются. При таком понимании генезиса научных идей они никогда не выглядят пророчествами, а их автор пророком - ни в своих собственных глазах, ни в глазах человечества.

Автобиография Эйнштейна заканчивается словами: "Этот рассказ достиг своей цели, если он показал читателю, как связаны между собой усилия целой жизни и почему они привели к ожиданиям определенного рода"

Автобиография последовательно рассказывает о наиболее крупных направлениях деятельности Эйнштейна, и приведенная фраза может означать констатацию связи между этими направлениями. Творческий путь Эйнштейна производит впечатление удивительной логической стройности и похож в этом отношении на упорядоченный, рациональный и единый мир, который Эйнштейн искал в беспорядочной смене отдельных наблюдений и экспериментов. Разумеется, это не только аналогия. Каждый великий мыслитель в конце концов подчинял свою жизнь единому интеллектуальному подвигу. Но Эйнштейн выделяется из ряда исследователей природы гармонией научных интересов и направлений мысли. Может быть, лучше сказать не "гармонией", а "мелодией": направления мысли Эйнштейна, следующие друг за другом во времени, образуют настолько закономерный ряд, что составителю биографии Эйнштейна почти не приходится тратить усилия на поиски внутренней логики событий творческой жизни. И не только творческой. Личная жизнь Эйнштейна была в очень большой степени подчинена логике его научного подвига. Эйнштейн в своей автобиографии хотел отойти от всего случайного и личного, чтобы представить "надличную" эволюцию мысли. Но он это делал не только post factum, в автобиографии, но и в самой жизни. Когда читаешь автобиографию Эйнштейна, кажется, что это музыкальное произведение, в котором каждая нота однозначно определена общей темой.

В автобиографии Эйнштейна есть формулы, которые берут в одни скобки весь творческий путь Эйнштейна и вместе с тем исторический путь науки в целом. Мне хотелось воспользоваться этими формулами и назвать книгу об Эйнштейне "Бегство от чуда"; так Эйнштейн называл преодоление чувства удивления перед парадоксальным фактом, включение этого парадоксального факта в рациональную схему мироздания. Мне хотелось также назвать эту книгу "Бегство от очевидности". Эйнштейн рассматривал "очевидное" как нечто соответствующее привычным представлениям и видел суть науки в создании новых концепций, противоречащих "очевидным" логическим схемам и "очевидным" результатам наблюдений, но отвечающих более точному эксперименту и более точной, строгой и стройной логической схеме.

И, наконец, мне хотелось назвать книгу об Эйнштейне "Бегство от повседневности". Эйнштейн рассказывает в своей автобиографии, как в его сознании все обыденное, преходящее, личное уступало место всеохватывающему стремлению к познанию реального мира в его единстве.

Все эти формулы позволяют ощутить потрясающую монолитность фигуры Эйнштейна, гармонию мысли и чувства, пронизывающую его биографию. Образ Эйнштейна, погруженного в расчеты, которые должны ответить на вопрос, конечна или бесконечна Вселенная, и образ человека, переписывающего от руки свою первую статью о теории относительности, чтобы проданный автограф дал средства для некоего общественного начинания (в сороковые годы он был куплен библиотекой Конгресса за многомиллионную сумму), - эти образы кажутся слившимися; нам представляется, что в каждом случае только так и мог поступить Эйнштейн. Мы уверены, что только человек, никогда не думавший о себе, мог с такой отрешенной от всего личного последовательностью разрабатывать теорию, рвавшую с очевидностью наблюдения, с очевидностью логики, с тысячелетней традицией, теорию, "безумную" в самом высоком и благородном смысле этого слова. В этом смысле душевная чистота Эйнштейна кажется нам неотделимой от титанической силы мышления.

В "Первых воспоминаниях" Льва Толстого помещен рассказ о "зеленой палочке", на которой написан секрет общечеловеческого счастья, и о других тайнах, которые могут быть открыты, если в течение часа не думать о неких безразличных вещах. Чтобы обрести "зеленую палочку" в науке, нужна такая сила не сворачивающей в сторону мысли, которая эквивалентна абсолютному отсутствию посторонних помыслов в сознании, очищенном от всего преходящего и личного.

Если построить биографию Эйнштейна как рассказ о едином процессе поисков, все более общих и точных закономерностей мироздания, то такой рассказ может быть разделен на следующие части.

Отрочество было периодом первых порывов к "надличному", поисков смысла жизни, приведших к естественнонаучным интересам, к стремлению узнать закономерности объективного мира. Студенческие годы были годами выработки мировоззрения и приобретения математических и физических знаний, синтез которых привел к созданию специальной теории относительности. Создание этой теории завершило первую часть творческого пути Эйнштейна.

Вторая часть - попытки обобщения теории относительности на ускоренные движения. Они завершаются появлением общей теории относительности, новой космологии, основанной на общей теории относительности, и ее подтверждением при наблюдении солнечного затмения, подтверждением, которое принесло теории широкое признание.

Третий период проходит под знаком (большей частью неявным) приближения атомной эры. В двадцатые годы создается теория микромира - квантовая механика. Эйнштейн занимает критическую позицию по отношению к некоторым идеям этой теории. Сам он разрабатывает, вернее, стремится разработать, единую теорию поля.

В большинстве случаев оценки творчества Эйнштейна и, в частности, биографические очерки исходят из признания бесплодности этого круга идей Эйнштейна. Однако сейчас в физике наметились такие тенденции, которые позволяют пересмотреть старые оценки и по-иному представить объективный смысл беспримерного по напряженности интеллектуального труда, заполнившего половину жизни великого мыслителя. Анализ указанных тенденций и некоторый прогноз в отношении дальнейшего развития учения об элементарных частицах служат поэтому необходимой предпосылкой итоговых оценок, а следовательно, и освещения творческого пути Эйнштейна.