Подтверждение общей теории относительности Эйнштейна

Источник: Боданис Дэвид, 2009

Каждому герою необходим соратник. У Моисея был Аарон. У Иисуса - его ученики. Эйнштейну, увы, достался Фрейндлих . Фрейндлих надумал сделать карьеру, продвинув вперед общую теорию относительности - проведя наблюдения, которые докажут, что предсказания профессора Эйнштейна верны.

В виде особого свадебного подарка своей молодой жене Фрейндлих в 1913 году свозил ее в Цюрих - просто ради того, чтобы жена посмотрела, как он будет обсуждать со знаменитым профессором наблюдения за звездами. На следующий год, предсказывали астрономы, случится солнечное затмение, которое можно будет наблюдать в Крыму . Обстоятельный Фрейндлих приехал в Крым за два месяца до затмения - в июле 1914-го. Худшего места для немца выбрать было, пожалуй, нельзя. Спустя месяц произошло объявление войны . Фрейндлиха арестовали, посадили в одесскую тюрьму, а всю его аппаратуру реквизировали. В конце концов его и других немцев обменяли на группу арестованных в Германии офицеров русской армии, однако к этому времени затмение уже состоялось. Впрочем, Фрейндлих не сдался.

В 1915-м, уже в Берлине, он решил, что сможет помочь профессору Эйнштейну, измерив искривление света двойных звезд. В феврале он получил результаты, подкреплявшие новую теорию, и Эйнштейн начал рассказывать об этой хорошей новости в письмах к друзьям. Однако четыре месяца спустя коллеги Фрейндлиха по обсерватории обнаружили, что он совершенно неверно оценил массу этих звезд, и Эйнштейну пришлось извиняться перед друзьями.

Большинству людей (о чем, наверное, говорила Фрейндлиху его молодая жена) этих двух неудач хватило бы за глаза, он же решил предпринять новую попытку. Почему бы не попытаться измерить отклонение звездного света массивным Юпитером, планетой, с помощью которой сам великий Ремеп столь убедительнейшим образом разрешил научную проблему более раннего времени? Фрейндлих обратился с этим предложением к Эйнштейну. Эйнштейну нравился ревностный молодой помощник, и в декабре он послал директору Прусской обсерватории письмо с просьбой разрешить Фрейндлиху предпринять такую попытку. Лучше бы он снова отправил Фрейндлиха в одесскую тюрьму. Начальник прогневался на то, что какой-то профессор осмеливается лезть в дела его обсерватории. Он пригрозил Фрейндлиху увольнением, оскорбил его на глазах у коллег и позаботился о том, чтобы его и близко не подпускали к оборудованию, которое могло быть использовано для проверки предсказания Эйнштейна посредством наблюдения за Юпитером. Впрочем, это было уже и не важно. У Фрейндлиха появилась новая надежда. На 1919 год была запланирована большая экспедиция, цель которой состояла в наблюдении за полным солнечным затмением . Если обстановка в мире позволит ему выехать из Германии, он сможет наконец показать себя. В ноябре 1918-го Первая мировая война завершилась. Теперь ничто не мешало гражданину Германии поехать, куда он захочет. О том, что почувствовал Фрейндлих, когда большая экспедиция отправилась в путь, никаких свидетельств не сохранилось. Зато мы точно знаем, где он находился, когда в газетах появились сообщения о полученных ею результатах. Он находился в Берлине. К участию в экспедиции его не пригласили. Экспедицию возглавил англичанин Артур Эддингтон .

На подготовку к ней было отведено два года. Разумеется, когда экспедиция началась, лил дождь, - впрочем, ничего другого на острове, раположенном 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 хорошие 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 деланой 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 Эддинггон 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, вырывающиеся 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 секунды; измеренное - 1,72 плюс/минус 0,06 секунды.

Ссылки: