E=mc2. Биография самого знаменитого уравнения в мире - Дэвид Боданис

29 мая каждого года фоном Солнца оказывается исключительно плотная группа ярких звезд — скопления, именуемого Гиадами. Обычно использовать это обстоятельство никак не удавалось, поскольку увидеть, как искривляются Солнцем пути распространения света, идущего от этого звездного скопления, было невозможно. Сияние нашего светила не позволяет наблюдать этот эффект, к тому же еще и слабый. Однако в 1919-м, и именно 29 мая, должно было состояться солнечное затмение. Как скромно отметил впоследствии Эддингтон: «В марте 1917-го королевский астроном Фрэнк Дайсон привлек к этому замечательному обстоятельству всеобщее внимание, после чего началась подготовка к экспедиции…»

Эддингтон скромно не упомянул о том, что, если бы он не занялся этой подготовкой, его просто посадили бы в тюрьму. Ибо, будучи квакером, Эддингтон был и пацифистом, а в разгар Первой мировой войны пацифистов отправляли в исправительные лагеря, разбросанные по срединным графствам Англии. Охрана лагерей состояла из солдат, либо только-только вернувшихся с фронта, либо стеснявшихся того, что их туда не послали, — и от последних добра пацифистам приходилось ждать еще меньше. Условия в этих лагерях были суровыми. Заключенных постоянно унижали и избивали, многие из них так в лагерях и умерли.

Коллеги Эддингтона по Кембриджу не хотели, чтобы он прошел через это, и постарались через Министерство обороны добиться для него, человека, имеющего большое значение для будущего английской науки, отсрочку от военного призыва. Он получил из Министерства внутренних дел письмо, в котором ему сообщалось об этих усилиях — Эддингтону оставалось лишь поставить на письме свою подпись и отослать его назад.

Эддингтон знал, что ждет его в лагере, однако пацифист это не то же самое, что трус, как и показали впоследствии действия многих квакеров, участвовавших в американском движении за гражданские права. Письмо Эддингтон подписал, поскольку не хотел подводить друзей, однако сделал в нем приписку, в которой говорилось, что если ему не предоставят отсрочку по причине его полезности для науки, он хотел бы получить ее по религиозным соображениям. На Министерство внутренних дел его приписка хорошего впечатления не произвела и оно начало процедуру, которая привела бы к отправке Эддингтона в лагерь.

Именно в это время королевский астроном Фрэнк Дайсон и привлек всеобщее внимание к связанной с затмением замечательной возможности. Если Дайсон сумеет добиться того, чтобы подготовку к экспедиции возглавил Эддингтон, не дадут ли ему, все же, отсрочку — даже после этой приписки? Работа Дайсона представляла большую ценность для кораблевождения, и потому у него имелись хорошие связи в Адмиралтействе. Адмиралтейство переговорило с Министерством внутренних дел, и Эддингтона оставили на свободе… до тех пор, пока он стоит во главе экспедиции. На подготовку к ней было отведено два года.

Разумеется, когда экспедиция началась, лил дождь — впрочем, ничего другого на острове, расположенном вблизи побережья Африки, строго на север от Конго, а именно на нем и оказался, в конечном счете, Эддингтон, ожидать не приходилось. Не забывайте, однако, что Фрейндлиха с Эддингтоном не было. Дождь прекратился, небо расчистилось, и Эддингтону удалось получить две хороших фотопластинки. Правда, проявить их надлежало в Англии, и потому результаты экспедиции еще несколько месяцев оставались неизвестными.

Впоследствии Эйнштейн делал вид, что задержка эта его нисколько не волновала. Однако в середине сентября он, не получивший никаких известий, послал своему другу Эренфесту письмо, в котором с деланной небрежностью поинтересовался, не слышал ли он, Эренфест, чего-либо об экспедиции. У Эренфеста имелись в Англии обширные связи, но и ему ничего известно не было. Он не знал даже, вернулся ли Эддингтон на родину.

На самом деле, Эддингтон уже несколько недель как возвратился в Кембридж, однако привезенные им фотопластинки пребывали в очень дурном состоянии. Их везли кораблем в Западную Африку, хранили в палатках на сыром острове, затем в самом начале затмения они, пока их вставляли в камеру и вынимали из нее, попали под дождь, а после вновь оказались на океанском пароходе. Физические различия в движении далеких звезд, которые пытался обнаружить Эддингтон, должны были составлять десятые доли угловой секунды. На маленьких фотопластинках они сводились бы к смещению, составлявшему от силы миллиметр. (Миллиметровую толщину имеет проведенная жирным карандашом линия. Человек с очень хорошим зрением способен различать пылинки, имеющие в поперечнике 1/20 миллиметра.) Эддингтон использовал микрометры, однако правота Эйнштейна была бы доказанной лишь в том случае, если бы эти тонкие расхождения оказались в точности равными предсказанному, а Эддингтону не удавалось различить их с ясностью, достаточной хотя бы для того, чтобы с уверенностью сказать, что они существуют. Эмульсия привезенных из Западной Африки пластинок стала, вследствие их транспортировки и теплового воздействия, настолько желеобразной, что разглядеть необходимые ему различия Эддингтон попросту не мог.

Сдаваться никому из ученых Кембриджа не хотелось — уж больно хороша была теория Эйнштейна. Мысль о том, что гигантский крутящийся шар Солнца сминает саму ткань пространства и времени, прогибая ее настолько, что свет далекой звезды совершает вираж, уподобляясь проходящему поворот автомобилю, была невероятно волнующей. И ведь это явление определялось не только «традиционной» массой Солнца. В нем участвовало и уравнение 1905 года. Все тепло и излучение, вырывающееся из Солнца, — вся эта «энергия» — действовали как добавочная, пусть и обладавшая иной формой «масса», которая добавлялась к основной массе Солнца. (Это и составляло суть тех построений, которые позже, в 1930-х, произвел плывший морем в Англию Чандра.)

По счастью, у Британской империи имелись богатые традиции и одна из главных сводилась к следующему: что-нибудь всегда идет не так. Путешественники, завоеватели, младшие сыновья из родовитых семей и даже квакеры-астрономы в очках с металлической оправой хорошо затвердили этот урок, ибо каждый из них всю свою жизнь слушал рассказы о самых разных британских экспедициях.

Именно поэтому Эддингтон использовал еще одну группу, полностью дублировавшую первую, — ему требовалась уверенность в том, что предсказание Эйнштейна можно будет доказать несмотря ни на какие случайности.

Вторая группа была оснащена другим телескопом, ее направили в другую страну (на север Бразилии) и даже механический привод телескопа был у нее другим. Все было проделано в лучших традициях удвоения шансов и это себя оправдало. После того, как фотопластинки бразильской группы доставили в Англию, после того, как построили специальный, больший обычного микрометр, позволявший работать с этими имевшими куда большие размеры пластинками, после того, как Эддингтон и другие ученые провели измерения и перепроверили их, по миру полетели поздравительные телеграммы. Бертран Рассел, незадолго до того приступивший к работе в Тринити-колледже, получил от своего давнего друга Литлвуда следующее сообщение: «Дорогой Рассел! Теория Эйнштейна подтверждена полностью. Предсказанное смещение составляло 1»,75; измеренное — 1»,72±0,06».

Праздновали случившееся с подобающим размахом. Членов «Королевского астрономического общества» пригласили на объединенное заседание «Королевского общества», состоявшееся 6 ноября 1919 года в Барлингтон-хаусе, что на Пиккадилли. Ученые приезжали из Кембриджа и других городов на вокзалы Чарринг-Кросс и Ливерпуль-стрит и рассаживались по такси; приезжали также и люди, отношения к науке не имевшие, но прослышавшие, что на заседании будет сделано какое-то важное сообщение. Один из гостей описал этот вечер так: «Даже в самой организации заседания присутствовало нечто театральное — традиционная церемония, происходившая на фоне портрета Ньютона, напоминала нам о том, что величайшее из научных обобщений получило, просуществовав два столетия, первые видоизменения».