В. Я. Френкель, Б. Е. Явелов ЭЙНШТЕЙН: ИЗОБРЕТЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТ Глава II Семь лет в Берне * * Настоящая глава, за исключением 3-х последних разделов, базируется, в основном, на источниках [1-4].

Как хорошо было в Берне!

А. Эйнштейн - М. Соловину

Вступительные замечания

Швейцарский период жизни Эйнштейна охватывает около двух десятилетий - от первой попытки поступления в цюрихский Политехникум (1895 г.) и до отъезда в Берлин в апреле 1914 г. Это время вместило множество событий: год в кантональной школе в Аарау, четырехлетнюю учебу в Цюрихе, почти два года (1900-1902), проведенные в нужде и нелегких поисках постоянной работы. Затем семь лет службы в бернском Бюро патентов (1902- 1909). В этот последний период входит и 1905 год, звездный год Эйнштейна, звездный год физики XX в., когда была создана специальная теория относительности, обосновано и развито представление о квантах света - фотонах, высказаны первые идеи о дуализме волны-частицы, построена квантовая теория фотоэффекта. В тот же год Эйнштейн независимо от Гиббса развил глубокий подход к проблемам статистической механики и физики, построил теорию броуновского движения.

Наконец, к швейцарскому периоду своей жизни, к 1907 г., Эйнштейн относит начало размышлений и работ над общей теорией относительности, завершившихся уже в Берлине.

С 1909 по 1911 г. Эйнштейн преподает в Цюрихском университете, в 1911-1912 гг. он профессор Немецкого университета в Праге, с 1912 по 1914 г. - профессор Политехникума в Цюрихе. Его отъезд в Берлин по приглашению Академии наук, избравшей его в конце 1913 г. на освободившееся после смерти Вант-Гоффа место, подводит черту под швейцарским периодом его жизни.

Формальный показатель его научной активности в Берне: 32 опубликованные статьи в разных областях физики.

Служба в бернском Бюро патентов, несомненно, оказала влияние на многие из перечисленных событий. По словам самого Эйнштейна, которые звучат, правда, несколько парадоксально, именно она позволила ему спокойно и плодотворно работать в области теоретической физики. Обретенная благодаря этой удовлетворительно оплачиваемой работе финансовая независимость, устойчивость положения позволили Эйнштейну построить семью. Наконец, и это имеет непосредственное отношение к предмету нашей книги, а не к биографии нашего героя, деятельность Эйнштейна - патентного эксперта - наиболее интересна с точки зрения изобретательства. Именно под этим углом зрения мы и будем преимущественно рассматривать бернские и, шире, швейцарские годы жизни Эйнштейна, понимая, разумеется, определенную ограниченность такого подхода.

Он приехал в этот третий по величине город Швейцарии в феврале 1902 г. и снял себе комнату в старом городе, в квартире, расположенной на втором этаже типичного четырехэтажного бернского дома - с мансардами, выступающими над пологой крышей, с неизменными деревянными ставнями и ящиками с цветами на подоконниках.

Поскольку к тому времени Эйнштейн был гражданином Цюриха, ему, решившему обосноваться в Берне, надлежало сообщить об этом в полицию, что он и сделал 11 февраля 1902 г. Соответствующая запись позволяет точно установить время прибытия 23-летнего молодого человека в Берн.

М. Флюккигер, которому принадлежит появившаяся в 1974 г. наиболее обстоятельная книга [1] о бернском периоде жизни Эйнштейна, справедливо сетовал, что в Берне мало кто знает о тесных связях великого физика с их городом. И верно, ни одна из улиц или площадей Берна не носила имени Эйнштейна. “Нет, - продолжал Флюккигер, - мемориальной доски и на стене того дома в старом городе, на Герингеркайтгассе, 32, который стал первым пристанищем начинающего ученого”. Но, как мы увидим дальше, в конце 70-х годов положение изменилось.

Выбор Берна в качестве места жительства не был случаен. Известно письмо Эйнштейна от 3 мая 1901 г., отправленное из Милана, где жили его родители, Цюрихскому профессору А. Штерну. Эйнштейн, сообщая о своем временном устройстве на должность преподавателя математики в техникуме в Винтертуре, добавляет: “Есть также надежда, что в будущем я получу постоянную работу в швейцарском Бюро патентов”. Но пока что молодому человеку приходилось очень ограничивать себя в средствах. Биографы Эйнштейна указывают, что серьезное заболевание, перенесенное им позднее и потребовавшее длительного лечения, было связано с плохим и нерегулярным питанием в молодости.

В этом здании в 1905 г. располагалось бернское Бюро патентов

Родные посылали Эйнштейну 100 франков в месяц, Эту цифру своего месячного бюджета Эйнштейн в ожидании постоянной работы надеялся существенно увеличить частными уроками. Как бы оправдывая звание домашнего учителя, в качестве которого он и представил себя в полиции Берна, он помещает в газете объявление о готовности давать уроки по физике и математике за скромное вознаграждение, по 3 франка за урок (в Швейцарии тех лет рабочий низкой квалификации, занятый в часовой промышленности, зарабатывал в день примерно столько же; у сборщиков часов дневной заработок был в 3 раза больше). Первым, кто откликнулся на это предложение, был Л. Шаван, служащий бернского почтово-телеграфного ведомства, располагавшегося в том же здании, что и Бюро патентов. Шаван оказался очень аккуратным человеком, и многие записные книжки, в которых содержатся подробные конспекты уроков, полученных им у первого физика мира, сохранились.

Итак, первым местом постоянной работы Эйнштейна стало бернское патентное бюро. Семь полных лет творческой жизни ученого связано с этим учреждением. Биографы Эйнштейна часто склонны рассказывать о них в несколько юмористических тонах: то ли в промежутках между размышлениями над фундаментальными проблемами физики он выправлял патентные бумаги, то ли, наоборот, ухитрялся разгадывать тайны мироздания в короткие перерывы между рутинной работой.

А как все происходило на самом деле? Что за учреждение было это бернское патентное бюро? Легко ли или трудно работалось там Эйнштейну? Наконец, где писал он свои гениальные научные труды - на службе или дома? Как относился к своим сугубо прозаическим служебным обязанностям - как к тяжкой повинности или с определенной симпатией? Как сказались те годы на его дальнейшей деятельности?

Конечно, дать исчерпывающие ответы на эти вопросы далеко не просто - слишком много воды пронесла с тех пор мимо прекрасных бернских набережных быстрая Ааре. Но тем не менее “пристрастный допрос” доступных литературных источников позволил нам выяснить небезынтересные и порой неожиданные подробности ранней биографии Эйнштейна.

Бернское патентное бюро, его директор и служащие

Официальное наименование этого учреждения звучало несколько напыщенно: Федеральное ведомство духовной собственности *. Оно возникло в 1888 г. Вначале его штат насчитывал всего 7 сотрудников. В 1908 г. их было уже 33, в том числе 18 технических экспертов.

* В русских дореволюционных изданиях это пользовавшееся широкой известностью учреждение именовалось как Федеральное ведомство умственных ценностей.

К моменту поступления в бюро Эйнштейна, т.е. к 1902 г., оно было для своего времени учреждением весьма высокого класса. Четко отлаженная деятельность патентного ведомства, несомненно, способствовала промышленному развитию Швейцарии в начале нашего столетия, когда эта небольшая страна, лишенная каких-либо природных богатств, кроме энергии горных рек, пробилась в группу лидеров мирового технического прогресса, особенно по части электрификации.

Служащие бюро работали в просторных светлых помещениях, оборудованных по последнему слову тогдашней оргтехники. Так, рабочие столы были снабжены приспособлением для регулировки высоты крышки. И у Эйнштейна был такой стол. Рассказывают, однако, что по каким-то причинам возня с “тонкой регулировкой” крышки его не устраивала. Он решил проблему в своем духе - просто и радикально: однажды явился в бюро с ножовкой в руках и на глазах удивленных сослуживцев подпилил ножки своего стула. (Подпиленный стул и другое казенное эйнштейновское имущество - теперь все это реликвии! - сохранил преемник Эйнштейна по бюро.)

Те, кто знакомы с биографией Эйнштейна и многочисленными его фотографиями, помнят ту из них, на которой запечатлен молодой человек в клетчатом пиджаке, стоящий у высокого столика-конторки, напоминающего пюпитр (эта фотография воспроизводится и в нашей книге). Поза Эйнштейна приводит на память остроумный ответ Хемингуэя на вопрос о том, каким образом он добивался в своих произведениях столь впечатляющей краткости и выразительности. Американский писатель отвечал, что всегда пишет стоя, - и это-то и вынуждает его быть кратким. А правит написанное лежа: положение, позволяющее вдумчиво оттачивать стиль написанного.

Исследователи творчества Эйнштейна не раз отмечали краткость и ясность языка его научных работ. В своей комнате в бернском Бюро патентов Эйнштейн имел возможность оттачивать стиль своих экспертных заключений, переходя от конторки к обычному письменному столу, стоявшему рядом с ней, и устраиваясь на “своем” стуле!

Рабочее место Эйнштейна в Бюро патентов (1902-1905 гг.)

Технические эксперты Бюро патентов получали жалованье на уровне университетских профессоров. Все они были специалисты высокого класса, в большинстве своем закончившие, как и Эйнштейн, цюрихский Политехникум. Так, в нем учился К. Шенк, поступивший в бюро одновременно с Эйнштейном, и ставшие впоследствии вице-директорами ведомства Г. Оберлин и Э. Шауенберг, За несколько лет до Эйнштейна Поли закончил Й. Заутер, рабочий стол которого стоял в бюро рядом с эйнштейновским. Получив диплом, Заутер остался главным ассистентом профессора физики Г. Вебера, и в этом качестве ему довелось еще до поступления Эйнштейна на службу наблюдать этого строптивого и не слишком прилежного студента, у которого постоянно возникали столкновения с шефом кафедры и руководителем лабораторных занятий Й. Перне.

Учился в Поли, а затем работал в бернском патентном бюро и ближайший друг Эйнштейна М. Бессо (они даже были дальними родственниками: брат жены Бессо стал мужем сестры Эйнштейна) - человек на редкость эрудированный в вопросах искусства, философии, точных наук и техники, единственный, кому Эйнштейн выразил благодарность в своей основополагающей статье по теории относительности. Кстати, небезынтересно, что это была вообще единственная благодарность в эйнштейновских работах “звездного года”.

Впоследствии Бессо опубликовал несколько статей по физике, стал членом швейцарского физического общества, одно время читал в цюрихском Поли курс патентоведения (в 1926 г. этот курс прослушал там старший сын Эйнштейна - Ганс Альберт).

Бессменным директором бернского патентного бюро со дня его основания и до выхода в отставку в 1921 г. был Ф. Галлер - доктор-инженер, машиностроитель, окончивший цюрихский Политехникум в 1866 г. Когда в 1883 г. ряд европейских государств решили учредить конвенцию по защите авторских прав на изобретения, Галлер вошел в экспертную комиссию по выработке швейцарского патентного законодательства, принятого в 1888 г. Неудивительно, что ему Федеральное правительство поручило организовать, а потом и руководить швейцарским Бюро патентов.

Галлер был высокообразованным человеком, превосходным логиком, методистом и вместе с тем строгим патроном. Еженедельно по несколько часов уделял он занятиям, причем зачастую индивидуальным, по повышению квалификации своего персонала, учил приемам “раскусывания” патентных заявок и, уже совсем по школьному, занимался со своими экспертами отработкой стиля письменной речи. “Этот человек научил меня правильно выражать свои мысли”, - с благодарностью вспоминал впоследствии о Галлере Эйнштейн.

Человек по натуре доброжелательный и глубоко порядочный, Галлер со своими сотрудниками был строг и прямолинеен. В те времена Эйнштейн писал одному из своих друзей: “Директор Галлер - чудесный человек и светлая голова. К его резкому тону быстро привыкаешь. Я его глубоко уважаю”. Подчиненные побаивались директора. Внутренняя телефонная связь в бюро в те годы отсутствовала, начальство вызывало к себе старшего (или дежурного) звонком. Когда такой звонок раздавался, все сотрудники трепетали.

Эйнштейн со свойственной ему неприязнью к формализму и независимостью взглядов поначалу не придал особого значения многочисленным и пространным инструкциям директора, чем и вызвал его резкое недовольство: будущий гений теоретической физики вместе с проштрафившимся аналогичным образом Шенком был призван к порядку, и обоих весьма недвусмысленно предупредили, что, если они не будут строго следовать указаниям начальства, с патентным бюро им придется расстаться.

Галлер учил экспертов сугубо критически и придирчиво анализировать технические предложения, поступающих от изобретателей. “Вначале считайте, что в заявке все ошибочно, что изобретатель по меньшей мере жертва самообмана. Если же это окажется не так, внимательно следуйте за каждым поворотом его мысли, но не теряйте бдительности!” - такова была заповедь Галлера. За ее несоблюдение мягкий и обходительный Бессо, у которого часто недоставало характера, чтобы решительно забраковать псевдоизобретение, позднее чуть было не лишился места. Только энергичное заступничество Эйнштейна - к тому времени он уже стал знаменитостью - заставило сурового директора сменить гнев на милость. Сам Эйнштейн, после того как он покинул стены бюро, галлеровской заповеди отнюдь не следовал. И при оценке научных работ и изобретений его подход был в корне противоположен. Его девиз мог бы звучать так: “Старайтесь непредвзято отнестись к работе, отыскать в ней свежую мысль, то, что ее автору по каким-то причинам не удалось передать достаточно ясно”. В таком духе он высказывался впоследствии. В годы службы у Галлера Эйнштейн занимался реферированием статей, и на последующих страницах, где будет рассказано об этой деятельности (гл. 7), такой его благожелательный подход вполне просматривается.

Сведения о непосредственной деятельности Эйнштейна в качестве патентного эксперта довольно скудны, но надо полагать, что экспертом он был вполне благожелательным. Впрочем, думается, что пройденная им у Галлера школа критического анализа ему, во всяком случае, не помешала.

Как Эйнштейн оказался в патентном бюро

Мы уже приводили фразу из письма Эйнштейна М. Гроссману (от 14 апреля 1902 г.): “...подыскиваю место в каком-нибудь университете. Давно бы его нашел, если бы Вебер не интриговал против меня”. В этом же письме есть и другая примечательная для нас фраза: “Пожалуйста, передай сердечный привет твоим глубокоуважаемым родным и искреннюю благодарность твоему папе за все его старания, а также за доверие, которое он мне оказал своей рекомендацией”.

О каких стараниях, о какой рекомендации здесь идет речь? Дело в том, что отец Гроссмана, директор завода сельскохозяйственных машин, был хорошим знакомым известного нам доктора-инженера Галлера и уже в течение некоторого времени вел с ним переговоры об устройстве в патентное бюро друга своего сына. Несомненно, эти хлопоты начались по просьбе Гроссмана-младшего. (Едва познакомившись в Политехникуме с будущим творцом теории относительности, юноша пророчески заявил своим родителям: “Этот Эйнштейн будет когда-нибудь великим человеком”). То была не единственная услуга, оказанная М. Гроссманом Эйнштейну: аккуратные гроссмановские конспекты помогали Эйнштейну готовиться к экзаменам по математике. А значительно позднее Гроссман сотрудничал с ним в разработке математической стороны общей теории относительности - в двух статьях по этой теории он выступил как соавтор Эйнштейна.

Почему же потребовались хлопоты Гроссмана-старшего? Галлеровское бюро было во всех отношениях весьма привлекательным местом службы, но Галлеру требовались люди, легко ориентирующиеся в технике, а Эйнштейн технического образования не получил - закончил Поли с дипломом преподавателя физики и математики.

Так или иначе, перебивавшийся в течение двух лет случайными заработками Эйнштейн не без волнения ожидал ответа на свое заявление, адресованное Галлеру.

Этот написанный от руки готическим шрифтом текст сохранился:

“Я, нижеподписавшийся, настоящим позволяю себе ходатайствовать о поступлении в Федеральное ведомство духовной собственности на должность инженера II класса, вакансия на которую была объявлена в газете “Bundesblatt” 11 декабря 1901 г.

Я получил образование в области физики и электротехники на факультете для преподавателей физико-механической специальности в Федеральном политехникуме в Цюрихе, который посещал с осени 1896 г. и до лета 1900 г. С осени 1900 г. и до весны 1901 г. я жил в Цюрихе и был домашним учителем. В это же время я пополнял свое физическое образование и написал первую научную работу. С 15 мая по 15 июля 1901 г. я был занят на временной работе в техникуме в Винтертуре в качестве учителя математики. С 15 сентября я являюсь домашним учителем в Шафгаузене. В течение первых двух месяцев моего там пребывания я написал докторскую диссертацию, посвященную кинетической теории газов, которую месяц тому назад представил во 2-е отделение философского факультета Цюрихского университета... Я - сын родителей, имеющих немецкое подданство, но с 16 лет живу в Швейцарии, являясь в настоящее время гражданином города Цюриха.

С глубоким уважением подписал:

Альберт Эйнштейн.

Банхоффгассе, Шафгаузен”.

В газетном объявлении, на которое ссылался Эйнштейн, указывались требования, которым должен был удовлетворять претендент на вакантную должность. Они включали “основательную подготовку в объеме высшей школы в области технической механики или специальные знания по физике, совершенное владение немецким языком и знание французского или же совершенное владение французским и знание немецкого; желательно также знание итальянского языка”  *. Кандидатура Эйнштейна вполне отвечала этим требованиям: специальными знаниями по физике он “обладал”, свой родной немецкий, конечно же, знал в совершенстве, по-французски легко читал и неплохо говорил (он иногда даже подрабатывал переводами с немецкого на французский и наоборот), во время приездов в Италию, где поселились его родители, вполне освоился с итальянским (сохранилось одно письмо Эйнштейна к Бессо, написанное по-итальянски; в 1921 г. Эйнштейн в Италии прочел доклад на итальянском языке). Отметим для полноты, что уже в бернские годы Эйнштейн неплохо ориентировался и в английском.

* Швейцария - трехъязычная страна; все официальные документы печатаются на немецком, французском и итальянском языках. В стране в начале века выходило 360 газет, в т. ч. 225 - на немецком, 80 - на французском и 15 - на итальянском.

Доктор Галлер подвергал поступавших под его начало обстоятельному экзамену. Не миновало это испытание и будущего великого теоретика. На устном экзамене, продолжавшемся два часа, директор выложил перед Эйнштейном свежие патентные заявки и предложил ему “с ходу” изложить свое мнение о них. И хотя в технической эрудиции экзаменуемого сразу же выявились серьезные пробелы - инженером он, как уже говорилось, не был - молодой человек тем не менее произвел на строгого Галлера благоприятное впечатление. Говорят, тут немалую роль сыграли обширные познания Эйнштейна в электродинамике Максвелла, которая в то время считалась верхом сложности и не была еще освоена большинством физиков.

16 июня 1902 г. Эйнштейна зачислили в бернское патентное бюро техническим экспертом III класса (заметим, что в своем заявлении о приеме на работу он претендовал на более высокую должность - эксперт II класса). Но зачисление было условным: в течение годового испытательного срока - фактически этот срок растянулся более чем вдвое - он был обязан научиться свободно ориентироваться в машиностроительном черчение и пополнить свои познания в технических дисциплинах

Официально свою службу в Бюро патентов Эйнштейн начал 23 июня 1902 г. Бюро занимало в то время несколько комнат в третьем этаже здания новой постройки на углу Генфергассе и Шпайхергассе. Эйнштейн работал в комнате № 86, фотография которой сохранилась в бумагах Шавана.

Жалованье ему положили 3500 франков в год, т.е. около 300 франков в месяц. Для сравнения укажем, что в 1909 г., когда Эйнштейн покидал стены галлеровского учреждения, чтобы стать экстраординарным профессором Цюрихского университета, его годовой оклад был уже на 1000 франков больше (Чтобы заработок при переходе на научное поприще не уменьшился, энтузиастам, стремившимся заполучить для своего университета восходящую звезду теоретической физики, пришлось выдержать целое сражение с Цюрихским кантональным советом). Трудность положения Эйнштейна в начальные бернские годы усугублялась еще тем, что для получения швейцарского гражданства необходимо было уплатить довольно круглую сумму. Избытка в учениках у него не было, и потому в горькой шутке Эйнштейна тех лет с том, что ему легче было бы зарабатывать себе на жизнь, ходя по дворам со скрипкой, заключалась доля истины.

Со свойственным ему оптимизмом и непритязательностью Эйнштейн не унывал, но легко понять, насколько каждодневные заботы о хлебе насущном мешали ему сосредоточиться на увлекавших его проблемах физики и развернуть свое уникальное дарование. А мощь его он, несомненно, уже ощущал.

Место в патентном бюро освобождало от этих беспрестанных забот, давало уверенность в завтрашнем дне. Может быть, и это имел в виду Эйнштейн много лет спустя, когда говорил, что служба в галлеровском учреждении была для него “настоящим благословением” И еще он говорил: “...иначе я если бы и не умер, то зачах духовно”.

Чем занимался Эйнштейн в бюро

Работа технического эксперта состояла в проверке, оценке и корректировке поступавших патентных заявок, в улаживании с изобретателями спорных моментов, оформлении авторских удостоверений. Какими же конкретно изобретениями занимался технический эксперт Эйнштейн, проставлявший на проходивших через него бумагах свой личный номер 42 (у Заутера был номер 24, у Бессо - 48)?

Сведений об этих экспертных занятиях Эйнштейна очень мало, а ведь, казалось бы, их так просто установить, и именно по этому личному номеру! Стоит только поработать в архиве патентного бюро!

Известно, что Эйнштейна как знатока электродинамики Максвелла загрузили в первую очередь “электрическими” патентами. Одним из таких электрических изобретений была “коллекторная машина постоянного тока”. Патентная заявка была подана крупнейшим германским электротехническим концерном АЭГ. В заключении, датированном 11 декабря 1907 г., Эйнштейн без малейшей робости перед влиятельным заявителем “зарубил” заявку, указав, что идея изобретения ошибочна, а его описание неясно и сформулировано неправильно.

Через руки Эйнштейна прошло много электротехнических новшеств. Но заниматься приходилось и совсем другими вещами. Однажды в бюро зашел швейцарский крестьянин и рассказал, что изобрел специальную пробку для бутылок, позволяющую точно дозировать количество выливаемой жидкости. Эксперты никак не могли взять в толк, как же работает эта пробка. Эйнштейн понял все с первых же слов: использовался специфический капиллярный эффект, а капиллярными явлениями он в свое время детально интересовался (им была посвящена его первая научная статья). Все же, чтобы окончательно убедить коллег в разумности изобретения, молодой теоретик предложил прибегнуть к эксперименту. Спустя несколько дней крестьянин снова явился в галлеровское учреждение - на этот раз уже со своей чудо-пробкой и бутылкой доброго вина. Дозирующая способность пробки, а заодно и достоинства напитка были, к всеобщему удовольствию, надежно удостоверены, и труды умельца-изобретателя увенчало патентное свидетельство.

В декабре 1904 г. к Эйнштейну обратился его ровесник Ю. Рис, выходец из России, получивший в Швейцарии медицинское образование. Широко эрудированный молодой доктор изобрел “Устройство для отбора проб крови в целях медицинских исследований” (это был шприц специальной конструкции) и вознамерился получить патент. Эйнштейн прочел составленное автором описание шприца. Его реакция была незамедлительной: заразительно расхохотавшись, он сказал, что изобретение дельное но его описание никуда не годится: в море слов потонули существенные особенности изобретения и сам принцип его действия. Тут же под диктовку Эйнштейна было составлено короткое, на полстраницы, описание. Вскоре Рису был выдан патент за номером 32371, датированный девятью часами утра 12 декабря 1904 г., а спустя еще некоторое время шприц Риса уже фигурировал в каталоге медицинских инструментов одной известной европейской фирмы. Деловое знакомство переросло в дружбу, молодые люди вместе музицировали и вели философские беседы. Эйнштейн просвещал медика в точных науках, а тот, в свою очередь, приобщал физика к проблемам медицины и физиологии.

Терпимость и доброжелательность Эйнштейна в его повседневной экспертной работе были не безграничны, по крайней мере в тех случаях, когда он сталкивался с явной недобросовестностью или чванливостью. При этом не играло роли, имел ли он дело с "внешними" корреспондентами или же с сотрудниками бюро. Обычно он с большой охотой и готовностью помогал своим коллегам, особенно если возникавшие у них трудности касались вопросов электротехники. Эйнштейн не жалел времени на то чтобы разъяснить содержание заявки, попавшей на экспертизу одному из его товарищей, чтобы помочь составить по ней свободное от ошибок и неточностей заключение. Однажды его доброжелательным советам не вняли, причем было очевидно, что сделали это только из-за ложного представления о собственном престиже. Раздраженный Эйнштейн сказал своему товарищу по работе в бюро Шенку об этом упрямом и заносчивом коллеге: "Ладно больше я не скажу ему ни слова!" – и остался непреклонным, когда тот, смирив гордыню, обратился к нему еще раз.

Несомненно, Галлер прислушивался к мнению Эйнштейна не только тогда, когда дело касалось запутанных заявок. Бессо поступил в бюро в 1904 г. по совету Эйнштейна, который, видимо, и рекомендовал его Галлеру. В письме К. Габихту Эйнштейн писал: “Как только представится случай, замолвлю за Вас словечко перед Галлером, быть может, удастся пристроить Вас в число батраков патентного хозяйства”. И если Габихт не стал сотрудником бюро, то, скорее всего, потому, что нашел себе другую работу. Эйнштейн предлагает свои услуги в том же плане устройства на работу и М. Соловину. Примечательно, что оба эти предложения сделаны вскоре после утверждения Эйнштейна экспертом II класса: очевидно, на экзамене он показал себя с наилучшей стороны. Отсюда и уверенность в том, что к его рекомендации прислушаются.

Этими довольно скудными фактами, к сожалению, практически исчерпываются сведения о повседневной деятельности Эйнштейна в патентном бюро. “К сожалению” еще и потому, что, как говорил Эйнштейн своему первому биографу А. Машковскому, “для него самого связь между знаниями, приобретенными в Бюро патентов, и теми результатами, к которым он пришел в это время, несомненна”. Как интересно было бы проследить эту “несомненную связь”, ведь вполне может быть, что какие-то из рассмотренных молодым экспертом технических устройств навели его на далеко идущие выводы!

Рискнем сделать одну такого рода догадку. В 1922 г. во время турне по Японии Эйнштейн выступил перед студентами университета г. Киото. “Однажды, - сказал он, - когда я сидел в своем кресле в Бюро патентов в Берне, меня неожиданно осенила идея: если человек свободно падает, он же не чувствует своего веса!” Заманчиво было бы посмотреть, не поступили ли в Бюро в это время (1907 г.) заявки на усовершенствование конструкции электрических лифтов * и не стоит ли на одной из таких заявок цифра 42 – личный номер технического эксперта Эйнштейна.

* Известно, что как раз к началу века электрические лифты стали вытеснять подъемные устройства с другими видами привода.

Легко ли было работать?

Получила широкое хождение легенда о будто бы “легкой жизни” Эйнштейна в Бюро патентов, о том, что его работа там была совсем не обременительной и оставляла много свободного времени.

Вот рассказ профессора Р. Ладенбурга о встрече с Эйнштейном в бюро (1908 г.): “Он выдвинул один ящик своего стола и сказал, что это его кабинет теоретической физики. Его обязанность читать патенты отнимала мало времени, и он работал по физике всякий раз, когда бывал свободен”.

Один из творцов квантовой механики, В. Паули, в 50-х годах рассказывал: “В бернском патентном бюро можно было наблюдать любопытную сцену. Стоило только директору Галлеру появиться в дверях, как молодой человек (речь идет, естественно, об Эйнштейне - Авт.) поспешно прятал в ящик письменного стола одну пачку, бумаг и извлекал оттуда другую - со своими заключениями по патентным заявкам”.

Паули был дружен с Эйнштейном и долгое время работал в Швейцарии. В 1927 г. он стал профессором физики все того же цюрихского Политехникума. Но быть очевидцем описанной им забавной сценки он, конечно, не мог: когда Эйнштейн оставил галлеровское учреждение вундеркинду Вольфгангу Паули не исполнилось еще 10 лет. Во время второй мировой войны и Паули, и Ладенбург оказались в США, в Принстонском институте высших исследований, где работал после эмиграции из фашистской Германии Эйнштейн. Думается, что анекдот, приведенный Паули в одном из послевоенных выступлений, - просто пересказ ладенбурговской истории.

Есть и другие, менее красноречивые свидетельства в том числе людей, хорошо знавших Эйнштейна, о мнимой необременительности его службы. Это мнение склонны разделять и многие биографы великого физика, тем более что с таких позиций его небывалая продуктивность в бернский период кажется более понятной. Так, известный венгерский физик К. Ланцош, близко знавший Эйнштейна и сотрудничавший с ним в начале 30-х годов, вспоминает: “Однажды я спросил Эйнштейна, как это возможно: он годами работал в бернском Бюро изобретений и патентов и был вполне счастлив. Он ответил, что любой человек со средним интеллектом может все, что угодно, изучить за полгода или за год, ибо рутина в любой профессии составляет ее большую часть, и потому любое дело можно освоить без особых трудностей. И что в Бюро патентов он был счастлив потому, что мог заниматься физикой, имел достаточно времени для раздумий”.

Но существует и противоположная точка зрения. Авторитетный историк науки М. Клейн пишет: “...в противоположность тому, что иногда сообщают, эта работа сильно загружала его (Эйнштейна – Авт.) - по восемь часов изнурительного труда ежедневно”. Швейцарец Флюккигер, наиболее обстоятельно знакомившийся с документами бернского периода жизни Эйнштейна, особо останавливался на этом вопросе: “В условиях строгого патриархального уклада, царившего в Бюро патентов, руководимом Галлером, у Эйнштейна не оставалось времени для собственных научных исследований: ему приходилось осваивать техническое черчение. Только в нерабочее время мог он удовлетворять свое научное любопытство и работать над статьями. Указать на это просто необходимо, чтобы развеять легенды, согласно которым экспертная должность Эйнштейна была синекурой, что он доставал из ящика стола свои сочинения и занимался ими между делом”.

Таким образом, мы сталкиваемся с двумя диаметрально противоположными точками зрения.

А что говорит на этот счет сам Эйнштейн? Себя и своих коллег-экспертов он называет “батраками”, “патентными рабами”. Скорее всего, это шутки, но нет ли в них доли правды? “...После восьми часов работы остается восемь часов на всякую всячину, да еще есть воскресенья”. В обычном понимании это отнюдь не избыток свободного времени! Галлеровское учреждение Эйнштейн называет “светским монастырем”. Думается, что, если бы речь шла о синекуре, вместо “монастыря” он все-таки подобрал бы другое слово. Мошковскому Эйнштейн признавался, что в период создания теории относительности (1905 г.) он замечал у себя какие-то нервные явления. “Это было неизбежно в моем положении в ту пору ранней молодости”, - добавил ученый. Что он имел в виду под этим “положением”? Может быть, именно трудность совмещения двух родов деятельности - немалой загрузки по патентным делам и упорной работы над теорией, да еще и реферирование.

Вспомним, как Эйнштейн поступил в патентное бюро. Приемное собеседование выявило серьезные пробелы в его технических познаниях. Зачисление на работу было условным. Чтобы закрепиться на постоянной должности, пробелы требовалось ликвидировать. На фотографии рабочего стола Эйнштейна можно увидеть магазин сопротивлений. Казалось бы, зачем нужен был этот, правда, нехитрый электрический прибор патентному эксперту? Дело в том, что по швейцарским законам, действовавшим до 1908 г., патенты выдавались только на изобретение которые “подтверждались” действующей моделью или образцом, т.е. материальным воплощением соответствующей заявки *. Поэтому экспертам нужно было уметь проводить испытания предлагавшихся новшеств. Галлер и тут указал Эйнштейну на недостаточность его знаний и потребовал быстро подучиться. Таким образом, о свободном времени (во всяком случае, на первых порах) не могло быть и речи: приходилось совмещать непривычную работу со спешным “подтягиванием хвостов”.

* Строго говоря, ситуация выглядит сложнее. Без представленной модели патент выдавался предварительный, терявший силу, если в течение 3 лет с момента подачи заявки ее материальное воплощение не поступало.

Конечно, со временем стало легче. Незаурядность Эйнштейна, его глубокое понимание физики, удивительная интуиция не могли не проявиться и в экспертной работе. И еще очень помогала ему его собственная склонность к изобретательству. Хорошо понял это Заутер, сказавший много лет спустя, что у Эйнштейна “было то преимущество, что он сам был изобретателем. Он легко выявлял суть изобретения, описанного неудовлетворительным образом, и сразу же улавливал, как нужно дополнить, исправить или раскритиковать это описание”.

А не пытался ли сам Эйнштейн в те годы запатентовать что-либо, используя, выражаясь языком судебного протокола, для этого свое служебное положение? Оказывается, что такого рода занятия служащих бюро ограничивались швейцарским законом 1895 г., пресекавшим эти злоупотребления. Права на все изобретения, предложенные государственными служащими, принадлежали Федеральному совету. Этот совет мог выдавать изобретателям денежное вознаграждение, но не патент! Подобное положение существовало не только в Швейцарии, но и в других странах - как ранее, так и позднее. Так, изобретения сотрудников знаменитой лаборатории Эдисона принадлежали лаборатории, а патенты на них выдавались на имя Эдисона: с 1869 по 1910 г. он получил 1328 патентов - по одному каждые 11 дней! Правда, практически в каждый из них он вносил свой вклад, определявшийся его талантом и продуктивностью.

Экспертам никто не препятствовал публиковать свои исследования по физике и технике, и у многих, в частности у Заутера и Бессо, были печатные работы. Оба они, кстати, владели и собственными патентами, но полученными не в годы службы в галлеровском учреждении.

Вернемся, однако, к герою нашего повествования.

16 сентября 1904 г. официально закончился испытательный срок, и после нового экзамена Эйнштейн стал уже полноправным техническим экспертом III класса.

В январе 1903 г. Эйнштейн женился, а в мае 1904 г. у него родился сын. Материальное положение снова становилось незавидным. И вскоре он стал ходатайствовать о переходе на должность эксперта II класса. Это сулило существенную и столь необходимую прибавку в жалованье. Но Галлер считал, что нужно повременить. Он сообщил в Федеральный совет Швейцарии (а именно в функции этого высшего органа власти входило утверждение служащих Федерального ведомства духовной собственности): “Что касается г-на Эйнштейна, то, по мнению директора, он как эксперт III класса достиг основательных успехов, однако с его повышением следует еще подождать до тех пор, пока он полностью не освоится с машиностроением; следует помнить, что по образованию он физик”.

Эйнштейн пробовал подыскать другую, более высокооплачиваемую работу. Но из попыток устроиться в почтово-телеграфное ведомство (оно тогда находилось в том же здании, что и Бюро патентов) или учителем гимназии * ничего не получилось. Лишь в 1906 г. вопрос о переводе Эйнштейна на должность эксперта II-класса решился положительно. (И подумать только, что “звездный” 1905 год Эйнштейна был уже позади!) Теперь Галлер рекомендовал его Федеральному совету в следующих выражениях: “В соответствии с проведенными весной 1904 г. конкурсными испытаниями и последовавшим осенью того же года утверждением в должности Эйнштейн стал экспертом III класса; при этом было отмечено, что по своим научным знаниям он может быть квалифицирован как эксперт II класса. С того времени он все больше осваивался с техникой и наилучшим образом справлялся с весьма трудными патентными заявками. В настоящее время он относится к числу наиболее высоко ценимых экспертов бюро. Зимой этого года он получил звание доктора философии Цюрихского университета. Потеря этого еще молодого человека была бы для руководства бюро чрезвычайно нежелательной”.

* В обоих этих учреждениях были небольшие электротехнические лаборатории, есть основания полагать, что попытки Эйнштейна получить там работу были продиктованы, помимо денежных соображений, желанием заниматься физическими экспериментами.

Первого апреля последовало утверждение Эйнштейна в новой должности. Получать он теперь стал 4500 франков в год. Эта сумма, однако, не была максимальной для эксперта II класса: Заутер, скажем, получал 5200, а Бессо, поступивший в бюро на два года позже Эйнштейна (но закончивший машиностроительный факультет!), - 4800. Сам директор получал 8000 франков.

Можно полагать, что, став “патентным асом” и улучшив свое материальное положение, Эйнштейн и в самом деле смог урывать в рабочие часы какое-то время для размышлений над проблемами физики. Таким образом, противоречие между двумя точками зрения на степень загруженности Эйнштейна в бюро несколько сглаживается. Скорее всего, дело обстояло так: вначале, т.е. с 1902 г., скажем, по 1906 г., ему было трудновато, а с 1906-го по 1909-й - полегче. Заметим, что рассказ Ладенбурга относится к 1908 г. Но все же не следует думать, что и в тот период у Эйнштейна на работе было много свободного времени.

Некоторые цифровые данные, касающиеся работы бернского патентного бюро, известны. Несложный математический подсчет показывает, что в среднем галлеровскому эксперту в день приходилось обрабатывать две-три патентные заявки - загрузка солидная. Хотя, как говорил Эйнштейн, особого напряжения эта работа не требовала.

“Все это так, - может возразить осведомленный читатель, - но ведь известно, что одно время Эйнштейн совмещал работу у Галлера с преподаванием в Бернском университете”.

Действительно, получив место приват-доцента на кафедре теоретической физики, Эйнштейн весенним семестром 1908 г. читал в университете по две лекции в неделю , а осенне-зимним семестром 1908/09 г. - по одной лекции в неделю *. Любопытно, однако, расписание этих лекций. Весной Эйнштейн читал с 7 до 8 часов утра (!), а осенью и зимой - с 6 до 7 часов вечера. Итак, мы видим, что суровый шеф патентного ведомства в общем не возражал против того, чтобы его сотрудники занимались своими делами, но только... не в рабочее время.

* Заметим, что жалование приват-доцента зависело от числа слушателей. По сохранившимся документам мы можем заключить, что преподавательские доходы Эйнштейна были, мягко говоря, скромны - сначала его аудитория состояла из трех слушателей (причем два из них были любознательными коллегами лектора из бюро - Бессо и Шенк).

Еще один характерный эпизод. Осенью 1907 г. И. Штарк предложил Эйнштейну написать подробную статью по теории относительности для редактируемого им журнала “Jahrbuch der Radioaktivitat und Elektronik”. Выражая признательность за это предложение, Эйнштейн, однако, ответил Штарку, что вряд ли сможет справиться с этой задачей. И вот почему: ему необходимо поработать в городской библиотеке, а она закрывается как раз тогда, когда заканчивается рабочий день в бюро (“отпрашиваться” у Галлера, по-видимому, было не принято). Тем не менее обзор Эйнштейн все-таки написал, и удивительно быстро, особенно если принять во внимание глубину и богатство его содержания. Так, именно в этой статье впервые было указано на то, что под действием гравитационного поля траектория светового луча должна искривляться.

Но где же все-таки рождались научные шедевры Эйнштейна, и в частности знаменитая теория относительности?

Обратимся к самому Эйнштейну. В 20-х годах на вопрос одной берлинской газеты, где возникла теория относительности, он лаконично и однозначно ответил: “В Берне, на Крамгассе, 49”. По этому адресу проживало в 1905 г. молодое семейство Эйнштейнов. Сейчас там установлена мемориальная доска с надписью: “В этом доме в 1903-1905 гг. Альберт Эйнштейн создал свою основополагающую работу по теории относительности”, а его квартира на втором этаже превращена в музей ученого. Со слов очевидцев К. Зелиг сообщает: “В обеденный перерыв и по вечерам друзья нередко заставали молодого исследователя дома погруженным в работу. Зажав в зубах сигару, он левой рукой раскачивал детскую коляску, а правой делал заметки, пользуясь чаще всего жалким огрызком карандаша”. Очень возможно, что именно так и создавалась теория относительности: она была закончена в июне 1905 г., а 14 мая Гансу Альберту Эйнштейну исполнился год.

Вместе с тем в конце 1919 г. Эйнштейн писал Бессо (который в то время уже не работал у Галлера): “Особенно меня заинтересовало твое намерение вернуться в патентное бюро, в этот светский монастырь, где зародились самые лучшие мои идеи...” По другому признанию самого Эйнштейна, и первые мысли об общей теории относительности (законченной в 1915 г. в Берлине), этой, по единодушному мнению, наиболее красивой физической теории, также родились в Берне - мы упомянули об этом выше.

В общем ситуация представляется довольно ясной и вполне естественной. Эйнштейн непрерывно и упорно размышлял над физическими проблемами, эти мысли не оставляли его ни на минуту. Конечно, и работа над патентными заявками не могла остановить могучий творческий процесс. Странно только, что, по воспоминаниям А.Ф. Иоффе, посетившего Берн в 1906 или 1907 г., Милева, жена Эйнштейна, “сообщила с его слов, что он только чиновник патентного ведомства и о науке думать серьезно не может...” (Иоффе приехал поговорить с Эйнштейном о световых квантах, но их встреча тогда не состоялась). Неужели она не знала, чем еще занимается глава семьи, нянча малыша, неужели, наконец, не было ей известно, что зимой 1906 г. ее мужу Цюрихский университет присвоил звание доктора философии за диссертацию “Новое определение размеров молекул”? Возможно, Эйнштейн в это время старался избегать контактов с профессиональными учеными: еще со студенческих времен они оказывались для него не слишком удачными. И достаточно сказать, что его теорию относительности, над которой он размышлял с 16-летнего возраста, Цюрихский университет в качестве диссертационной работы не принял, усмотрев в ней недопустимое пренебрежение авторитетами.

О том, как Эйнштейн стал доктором, мы расскажем отдельно, а сейчас кратко остановимся еще на одном эпизоде бернского периода его жизни. Речь идет о его участии в деятельности Бернского общества естествоиспытателей, в котором Эйнштейн фигурировал уже как ученый. В годы, когда Эйнштейн посещал его заседания, президентом Общества был математик и историк науки И. Граф. Он же был и редактором издававшихся Обществом трудов (Mitteilungen der Naturforschenden Gesellschaft in Bern). Среди членов Общества (их число в разные годы составляло 150-170 человек) мы находим много знакомых имен - профессор П. Грунер, сотрудники бюро Галлера М. Бессо, И. Заутер, К. Шенк. Фамилия Эйнштейна появляется в журнале в приведенном в нем списке членов Общества за 1903 г. Он фигурирует там в качестве “математика из Бюро патентов” (в декабре 1905 г. к его фамилии добавляется звание доктора философии).

Члены Общества собирались раз в месяц, причем место встреч варьировалось от помещения в городской гимназии до зала кафе “Мерц”. На заседании обычно присутствовало 15-20 человек, тематика докладов была довольно пестрой - от фауны и флоры Швейцарских Альп до довольно сложных проблем математики (и ее истории). Мы уже указывали, что именно на заседании Бернского общества естествоиспытателей в 1905 г. Эйнштейн сделал доклад о теории относительности - это было его первое публичное выступление на указанную тему. Но не первое в стенах Общества: 5 декабря 1903 г. он прочел там доклад на тему “Теория магнитных волн” (“Herr Einstein spricht uber «Die Theorie der magnetischen Wellen»” - записано в протоколе 992-го заседания Общества). Докладов по квантовой теории фотоэффекта обнаружить не удалось, но вот 23 марта 1907 г. Эйнштейн сделал сообщение “О природе движений микроскопически малых частичек, взвешенных в жидкостях”. В журнале напечатан и автореферат доклада (часто там помещались и полные тексты выступлений), в котором автор отсылает своих слушателей и читателей за подробностями в журнал “Annalen der Physik”, где уже опубликованы соответствующие статьи 1905 и 1906 гг.

Как видим, документальные свидетельства о деятельности Эйнштейна в Бернском обществе естествоиспытателей очень скудны. Но, вероятно, она была чем-то дорога ему: из многочисленных дипломов, которых он был удостоен, только диплом Почетного члена Бернского общества висел на стене кабинета Эйнштейна в Принстоне, на Мерсер-стрит, 112.

По большей части, однако, Эйнштейн обсуждал свои идеи с товарищами по патентному бюро. О Бессо мы уже говорили. В 50-х годах Заутер рассказывал, как однажды весной 1905 г., когда они вместе с Эйнштейном возвращались из бюро (заметим: не в самом бюро!), он радостно сообщил ему об открытии теории относительности и вскоре дал прочесть свою статью “К электродинамике движущихся тел”. “Я изводил его целый месяц, - вспоминал Заутер, - приводя все доводы, какие только мог придумать, а он не проявлял ни малейшего раздражения; наконец, я убедился, что все мои возражения подсказывались предрассудками, характерными для физики того времени”. Вне бюро Заутер занимался электродинамическими уравнениями Максвелла, пытался всячески “разъяснить” их. И Эйнштейн упорно размышлял над этими фундаментальными уравнениями. Но всякий раз, когда Заутер начинал излагать ему свои взгляды, он неизменно отвечал: “В этих вопросах я еретик”. Эйнштейну уже давно было ясно, что электродинамика Максвелла несовместима с классической ньютоновской механикой и чем-то из них придется “пожертвовать”. Весной же 1905 г. он наконец понял, как реализовать эту, действительно еретическую по тем временам, мысль, - результатом и стала теория относительности.

Не только об уравнениях Максвелла шла речь у Эйнштейна со старшим коллегой. “Я еще помню, - писал он Бессо в 1952 г., - что у меня было много дискуссий с Заутером по моим работам в области статистической физики и термодинамики” (работы 1902-1904 гг. - Авт.). И еще вспоминал он: “Нужно сказать, что мы каждый день обсуждали научные вопросы, входя в бюро” (снова заметим: Эйнштейн не пишет “обсуждали в бюро”!).

Эйнштейн сотрудничает в реферативном журнале

Мало кому известно, что в молодые годы Эйнштейн занимался реферированием научных статей по физике. Такая работа требует умения быстро схватывать суть чужих умозаключений и выкладок, совсем как при разборе патентных заявок. Прежде чем рассказать об Эйнштейне-референте, мы приведем несколько свидетельств того, что он действительно обладал таким умением.

Как-то, когда отцу квантовой теории М. Планку задали нетривиальный научный вопрос, он сказал: “Я должен подумать об этом и напишу ответ. Я не могу ответить сразу. Эйнштейн может, а я не могу”. А в подписанном тем же Планком представлении Эйнштейна к избранию в Берлинскую академию наук говорилось: “Наряду с очень большой продуктивностью Эйнштейн обладает особой способностью быстро вникать в суть новых взглядов и идей других авторов и с удивительной уверенностью видеть их взаимосвязи и их отношение к опыту”. Конечно, решающими были врожденные способности великого физика, но едва ли можно отрицать, что семь лет галлеровской школы сыграли свою важную роль в их оттачивании - в доведении до совершенства мастерства мгновенного проникновения в суть вещей.

Экспертная деятельность Эйнштейна оказала благоприятное влияние на формирование его научного языка, предельно ясного и лаконичного. Сам Эйнштейн охотно это подтверждал. Вспомним его красноречивое признание: “Галлер научил меня правильно выражать свои мысли”.

Известна забавная история, как в конкурсе на наилучшее подражание Чарли Чаплину сам Чаплин занял не слишком высокое место. Вскоре после триумфа теории относительности был объявлен конкурс на максимально ясное и информативное ее изложение в строго лимитированном объеме - 5000 слов. Первое место, а с ним и приз в 5000 долларов завоевал служащий английского бюро патентов. Эйнштейн в этом конкурсе участия не принимал, но можно думать, что он со своим бернским опытом в отличие от Чаплина наверняка оказался бы по меньшей мере в “группе лидеров”!

“Счастливым временем” называл Эйнштейн годы службы у Галлера... Он не стал бы употреблять это ностальгическое выражение, если бы сама каждодневная работа с патентными заявками была для него неприятной повинностью. Нет, свои служебные обязанности он выполнял не без удовольствия, разгадывая порой мудреные технические ребусы и обнаруживая хитроумные конструкторские идеи. Существенно, что, как заметил Заутер, “он сам был изобретателем”.

Теперь о рефератах.

В течение 1905-1907 гг. Эйнштейн опубликовал на страницах основного немецкого реферативного журнала “Beiblatter zu den Annalen der Physik” 23 реферата, причем 21 из них приходится на замечательный в его биографии 1905 год, фантастически богатый научными результатами, требовавшими, казалось бы, полной сосредоточенности и не позволявшими отвлекаться на другие занятия.

Сотрудничество с названным реферативным журналом порождает несколько вопросов *. Что явилось стимулом для такой деятельности? По чьей инициативе Эйнштейн приступил к ней, или же он сам предложил журналу свои услуги?

* Авторы этой книги по собственному опыту могут сказать, что в начале 60-х годов сотрудничество молодых научных работников с отечественными реферативными журналами, выходившими (и продолжающими выходить) в рамках публикаций Всесоюзного института научно-технической информации, происходило по следующему сценарию. В адрес ВИНИТИ посылалось предложение о желании заняться реферативной работой, указывались образование и специальность потенциального референта. После этого, как правило, он получал "на пробу" 2-3 статьи, и, если рефераты по ним были написаны толково (кратко и информативно), начиналась работа, масштабы которой во многом определялись пожеланиями самого референта и подстегивались обычно его финансовыми запросами. При этом нагрузка в 4-5 рефератов в месяц отнюдь не считалась чрезмерной!

В начале века физиков и вместе с ними физических журналов было сравнительно мало, и авторы полагают, что подбор референтов осуществлялся редактором реферативного журнала. Выбор Эйнштейна был связан, по их мнению, с тем, что к этому времени им уже было опубликовано пять статей на страницах “Annalen der Physik”, которые и привлекли внимание или самого редактора реферативного журнала профессора В. Кенига, или кого-то, кто ему порекомендовал нового референта *. Мы можем в принципе к этой версии добавить еще одну, аналогичную вышеупомянутой и характеризующую активность нынешних референтов (и референтов недавнего прошлого). Эйнштейн, стимулируемый желанием подработать, мог сам написать В. Кенигу, отрекомендоваться, приведя список своих работ: подобного рода опыт у него уже был в прошлом.

* Вопреки распространенному мнению работы Эйнштейна 1901-1904 гг., посвященные кинетической теории материи, были достаточно известными. В качестве самого яркого примера укажем, что на них ссылались Л. Больцман и Я. Набл (статья о кинетической теории газов) и супруги П. и Т. Эренфест (статья об основах статистической механики); обе статьи были опубликованы в знаменитых томах "Математической энциклопедии", издававшейся под редакцией Ф. Клина.

Так или иначе, сотрудничество состоялось, причем интересно отметить, что, судя по списку референтов, помещаемому в начале каждой из 24 ежегодно издаваемых тетрадей журнала “Beiblatter” (число референтов обычно составляло около 30 человек), Эйнштейн в 1905 г. выделялся не только тем, что ему предстояло стать в будущем самым выдающимся физиком среди своих коллег (в частности, и среди референтов!), но еще и тем, что к этому времени он был единственным из референтов, не имевшим степени доктора! Надо, впрочем, сказать, что в эти годы референтами “Beiblatter” были и другие физики, в впоследствии ставшие хорошо известными. Назовем в их числе С. Мейера и Ф. Хазенерля (оба из Вены), М. Абрагама (Гёттинген), А. Зоммерфельда (Мюнхен), П. Дебая и В. Кеезома (Голландия) и нашего соотечественника киевлянина Н.Н. Шиллера.

Несколько слов о характере рефератов Эйнштейна. Большинство из них относилось к статьям отдела журнала, называвшегося “Warmelehre” (“Учение о теплоте”). По положению, реферат должен бесстрастно, сжато и адекватно представлять содержание соответствующей статьи *. Но молодой Эйнштейн высказывает там, где считает нужным, свои критические суждения о ходе умозаключений авторов некоторых из реферированных им статей, хотя подобная его критика и облечена не в столь резкие формы, как это имело место в случае не удовлетворявших его патентных заявок. В других случаях, напротив, он подчеркивает изящество содержащихся в статьях выводов. “Личные” моменты определяются не только тематикой реферируемых работ. Так, для биографии Эйнштейна - автора революционной работы по квантовой теории фотоэффекта (1905 г.) - весьма существенно, как подчеркивается в [5], что именно он в 1906 г. реферировал знаменитую книгу Макса Планка о тепловом излучении. Причем в этом реферате Эйнштейн в особенности не скупится на похвалы автору книги за ту ясность, с которой он излагает как свои, так и других физиков (Вина, Кирхгофа) фундаментальные работы по теории излучения. Есть и другие “автобиографические” моменты в рефератах Эйнштейна. Так, в одном из них он пишет о небольшой книге по термодинамике, что, “впечатляющая своими основными определениями и доказательствами, она может оказаться полезной многим студентам инженерных специальностей, которые приходят к экзаменационной сессии без систематически записанных лекций” [5, с. 602]. Авторы [5] справедливо замечают, что при этом просто невозможно не подумать о самом Эйнштейне, который в бытность свою студентом очень небрежно записывал некоторые лекции и был вынужден обращаться за помощью к такому образцовому своему товарищу по Поли, каким был М. Гроссман.

*Мы можем сослаться на пример реферирования одной из статей А. Зоммерфельда (правда более позднего времени - 1928 г.). Когда референт захотел выйти за рамки этих правил, он специально запросил на это разрешение автора рефирируемой статьи [6, c. 338, 339].

Заметим здесь, что рефераты работ Эйнштейна 1905 г., помещенные в английском журнале “Science abstracts” (и составленные не получившими известности учеными), выдержаны, напротив, в классическом реферативном духе. Они совершенно бесстрастны и не содержат даже намека на то, какое значение в самом недалеком будущем суждено будет сыграть этим работам.

Заметим еще, что в “Beiblatter”, которые были приложением к “Annalen der Physik”, не реферировались статьи, публикуемые в самом этом журнале. Поэтому эйнштейновские статьи 1905-го и последующих годов (до 1909-го) “бернского периода” лишь упомянуты в тетрадях “Beiblatter”. Единственным исключением является статья о принципах измерения малых количеств электричества, речь о которой подробно пойдет в следующей главе нашей книги. Она была опубликована в “Physikalische Zeitschrift”, а потому и попала в “Beiblatter”. Прореферировал ее в 32-м томе этого журнала (1909 г.) доктор Ф. Хармс из Вюрцбурга. Еще одно замечание: в “Beiblatter” очень часто реферировались диссертации по физике, защищенные в Германии и других странах. Однако реферата эйнштейновской диссертации в журнале нет...

Прощание с Берном

3 января 1908 г. Эйнштейн писал Гроссману: “Рискуя по казаться тебе смешным, я все же должен обратиться “тебе за практическим советом. Я готов предпринять активную попытку получить место преподавателя (математики или физики) в техникуме в Винтертуре. Приятель, который преподает там *, говорил мне под строжайшим секретом, что, вероятно, там скоро откроется вакансия. Не думай, что мною движет мания величия или какая-либо другая страсть, скорее причиной тому - мое страстное желание продолжать индивидуальную работу в не столь неблагоприятных условиях - уж это-то ты, безусловно, поймешь” [7, с. 73]. Примерно в это же время Эйнштейн обсуждал с руководством Цюрихской кантональное школы некоторые детали, относившиеся к открывшейся там вакансии учителя математики, да и в письмах своему другу Лаубу он делился проектами работы даже вне школ или университетов - но только не в бюро. Его биограф Р. Кларк пишет, что “Эйнштейн мог себя чувствовать счастливым в любом из этих мест, как следует из его ретроспективных оценок, сделанных через 40 лет” [3, с. 128]. “Преподавание всегда приносит удовлетворение, если тебе интересно с молодежью”, - писал он 21 апреля 1948 г. молодой женщине, собиравшейся посвятить себя этой деятельности. И добавлял: “Я мог бы и сам пойти по этому пути в ранние годы, но просто не сумел найти вакансию” [Там же].

* Видимо, имеется в виду П. Габихт, в 1905-1908 гг. преподававший в этом техникуме.

В 1908 г. забрезжила возможность получения должности экстраординарного профессора в Цюрихском университете. Но на это место уже претендовал поначалу товарищ Эйнштейна по Поли Фридрих Адлер, в это время уже преподававший в университете. Сын известного социалиста и политического деятеля Виктора Адлера, он имел, казалось бы, бульшие шансы пройти по конкурсу, чем Эйнштейн, в силу именно этой родственной связи: Виктор Адлер пользовался большой популярностью среди профессоров Цюрихского университета. Но Ф. Адлер был человек “маниакальной честности”, как характеризует его Кларк. Узнав, что Эйнштейн претендует на эту должность, он подал в университет официальную записку:

“Если имеется возможность получить такого человека, как Эйнштейн, то было бы абсурдом брать на это место меня. Я должен со всей искренностью сказать, что мои способности не идут ни в какое сравнение с эйнштейновскими. Нельзя терять - в угоду политическим симпатиям - возможность получить в университет человека, который может принести ему так много пользы, подняв его престиж” [3, с. 127].

Ф. Адлер писал об этом и своему отцу. В письме содержится, в частности, интересная оценка того, как работалось Эйнштейну в патентном бюро и как расценивалось бы физическим сообществом дальнейшее его там пребывание. Вот соответствующая выдержка из этого письма:

“В конце концов он (Эйнштейн – Авт.) нашел себе место в бернском патентном бюро и, несмотря на все тяготы службы, непрерывно продолжал теоретическую работу. И сегодня он в больцмановском направлении один из самых авторитетных и признанных. А это направление - модное, отнюдь не маховское. Для <здешней> публики (профессоров) *, конечно, дело обстоит так, что они, с одной стороны, испытывают угрызения совести за то, что так с ним обращались раньше **. С другой стороны, если этот человек будет вынужден продолжать сидеть в патентном бюро, скандал будет ощущаться не только здесь, но и в Германии” [8, с. 19].

* Пояснение автора публикации в [8].

** Ф. Адлер имеет в виду упоминавшийся нами отказ в предоставлении места Эйнштейну в цюрихском Политехническом институте непосредственно по окончании им этого института.

Среди причин, побудивших Эйнштейна думать об уходе из Бюро патентов, были, конечно, и строгости Галлера, которые уже не забавляли его, а стесняли. Существенным было и начавшееся признание его работ, известность среди ведущих физиков. В их числе в первую очередь надо назвать В. Вина, М. Планка и И. Штарка. Со всеми ними (а также и с Г.А. Лоренцем) Эйнштейн уже оживленно переписывался. Профессиональные физики младшего поколения, преподававшие в университетах Германии, заинтересовавшись исследованиями Эйнштейна и оказавшись в Швейцарии, находили случай побеседовать с ним о физических проблемах. Это были ассистент М. Планка М. фон Лауэ (1906 г.), ученик Г. Минковского Я. Лауб (1907 г.; уже в следующем году Лауб и Эйнштейн опубликовали три работы по теории относительности), Р. Ладенбург (1908г.).

В сентябре 1909 г. Эйнштейн принял участие в работе 81-го съезда немецких естествоиспытателей в Зальцбурге, на котором прочел доклад “О развитии наших взглядов на сущность и структуру излучения”. Пребывание в Зальцбурге, где Эйнштейн окунулся в атмосферу оживленных 1 дискуссий и познакомился с М. Планком, В. Вином, А. Зоммерфельдом, М. Борном и другими, произвело на него сильное впечатление, о чем прямо говорится в его письмах друзьям. Поэтому вряд ли случайно, что через очень короткое время, 15 октября 1909 г., он подал прошение об увольнении из бернского Бюро патентов, хотя тут надо отметить, что к этому времени уже имелась твердая договоренность о его переходе в Цюрихский университет. Галлер узнал об этом случайно и был буквально ошеломлен неожиданным известием: “Это неправда, господин Эйнштейн, – воскликнул он, – это просто скверная шутка!” [2, с. 91]. Но когда понял, что это не шутка, написал в Федеральный совет: “Его уход означает потерю для бюро. Однако г-н Эйнштейн считает, что преподавание и научная работа являются его истинным призванием, а потому директор бюро воздерживается от того, чтобы соблазнить его предложением об улучшении его финансового положения”.

Экстраординарный профессор Цюрихского университета Эйнштейн покидал Берн ученым, получившим широкую известность. В последующие годы он со все большей определенностью понимал, какое счастливое время провел в этом городе, где он обрел семью и нашел друзей. “Что касается атмосферы учреждения, - вспоминал он, - то она очень приятна. Взаимоотношения с экспертами дружеские и простые” [2, с. 53]. Вовсе не сожалел Эйнштейн о том, что не удалось ему сразу же после окончания Поли начать научную карьеру. Наоборот, он склонен был, по крайней мере частично, объяснять свои бернские успехи тем, что оказался в стороне от рутинного академического пути. Кажется, он мог бы согласиться с гоголевским смотрителем училищ Лукой Лукичом Хлоповым, глубокомысленно заметившим: “Не приведи, господи, служить по ученой части, всего боишься. Всякий мешается, всякому хочется показать, что он тоже умный человек”. Эйнштейн в Берне мог ставить перед собой трудные задачи и работать над ними, не опасаясь неуспеха. От него не требовалось регулярно выступать с докладами и “выдавать” научные статьи. Впрочем, как заметил выдающийся физик М. Борн, ставший его близким другом, “чтобы успешно заниматься наукой в виде побочного труда, нужно было быть Эйнштейном” [9, с. 17].

Нужно было быть Эйнштейном и для того, чтобы, уехав из Берна, став профессором теоретической физики и занимаясь ею в качестве труда основного, создать общую теорию относительности, квантовую статистику, теорию вынужденного излучения, упорно трудиться над построением единой теории поля.

Докторская диссертация Эйнштейна

В заявлении о приеме на работу в бернское патентное бюро, поданном на имя Галлера (18 декабря 1901 г.), Эйнштейн упоминал, что уже представил в ноябре в Цюрихский университет докторскую диссертацию, посвященную кинетической теории газов. Именно эту работу он имел в виду, когда 14 апреля 1902 г. писал М. Гроссману о “нескольких прекрасных идеях” [2, с. 51], пришедших ему в голову и относившихся к молекулярной физике, которые он собирался использовать при удачном стечении обстоятельств для получения докторской степени. Причины, по которым защита тогда не состоялась, не ясны. Не ясны тем более, что в те далекие времена получение степени доктора философии для закончивших университеты или другие высшие учебные заведения на Западе особых трудностей не представляло. Скорее всего дело опять упиралось в недоброжелательное отношение к Эйнштейну со стороны профессора Вебера. Но, уже поступив в бюро к Галлеру, где ему так понравилось и так хорошо работалось, он просто не считал необходимым “подкрепить” свое положение докторским дипломом. A о переходе в какой-либо университет Эйнштейн в 1902 г. еще помышлял. Но мысль о карьере ученого его все-таки не оставляла. К тому же год от года у него крепла уверенность в своих силах. В самом деле, его работы всякий раз безотказно печатал самый престижный физический журнал - “Annalen der Physik”. В 1905 г. там вышли в свет статьи Эйнштейна по световым квантам [10] 17 марта), теории относительности [11] (30 июня), броуновскому движению [12] (11 мая). На этом блестящем фоне исследований “Новое определение размеров молекул” [13] (30 апреля) на первый взгляд выглядит куда более скромным *. Однако именно эту работу Эйнштейн решил представить Цюрихскому университету в качестве своей докторской диссертации. Почему? Имеются указания, что неопубликованные работы имели больше шансов быть принятыми к защите, - может быть, дело именно в этом. Ведь и в самом деле, диссертационная работа была им направлена в “Annalen der Physik” не сразу после защиты, а более чем через полгода, только в январе 1906 г. Таким образом, кстати, она не попала| в знаменитый благодаря предшествующим работам Эйнштейна [10-12] 17-й том журнала ** и увидела свет в 19-м его томе. Другая причина - в развитии заключенных в диссертации идей в цикле знаменитых статей по броуновскому движению, которыми Эйнштейн был буквально захвачен.

* Указываемые даты - время отсылки статей Эйнштейна из Берна в Лейпциг, где издавался журнал, или получение их в Лейпциге. Иногда в конце статьи проставлены обе даты, из которых видно, что путешествие письма из Швейцарии в Германию занимало всего один день.

** 17-й том "Annalen der Physik" в конце 60-х годов оценивался коллекционерами редких книг более чем в 2400 фунтов стерлингов.

Едва ли Эйнштейн считал свою “диссертационную” статью наиболее сильной из “обоймы 1905 г.”. Может быть, напротив, он полагал, что для возможных оппонентов и их коллег из Цюрихского университета понимание других его работ будет слишком трудным? По воспоминаниям сестры Эйнштейна, он получил на это прямое указание, послав статью по теории относительности в Цюрих, где эту статью как диссертационную отвергли, “усмотрев в его работе крайне неуважительное отношение к авторитетам” [4, с. 66]. Документально это не подтверждается, однако есть другие свидетельства, относящиеся к этой работе. Когда чуть позднее рассматривался вопрос о приват-доцентуре Эйнштейна на кафедре теоретической физики Бернского университета (1907 г.), он в качестве конкурсной работы, которую необходимо было представить для занятия этой должности, выбрал свою основополагающую статью по теории относительности. Поначалу она была отвергнута на заседании совета философского факультета (история утверждения Эйнштейна приват-доцентом Бернского университета, подкрепленная документами, подробно изложена в книге М. Флюккигера [1, с. 111-112]).

Возвращаясь к работе “Новое определение размеров молекул”, заметим, что и ее сочли трудной, - мы увидим это из отзывов оппонентов, причем, разумеется, они не придирались к соискателю *. Эту работу Эйнштейн показал профессору физики Цюрихского университета А. Клейнеру, принимавшему участие в его судьбе. По словам Ф. Франка, одного из первых биографов Эйнштейна и его друга, Клейнер, воспитанный в духе классической физики и механики, не мог до конца понять работу Эйнштейна, но отдавал себе полный отчет в экстраординарном таланте скромного служащего бернского Бюро патентов. Эйнштейн вспоминал позднее, что единственное замечание, сделанное Клейнером по рассмотрении диссертации, сводилось к тому, что уж очень она короткая: в ней была всего 21 страница текста! К пожеланию профессора Эйнштейн отнесся вполне формально, добавив в свою работу всего одну фразу. После этого Клейнер рекомендовал ее к защите и в соответствующем представлении отметил: “Приведенные рассуждения и расчеты принадлежат к самым трудным в гидродинамике, и взяться за них мог только человек, обладающий большим опытом и познаниями в математике и физике”. Клейнер счел поэтому желательным, чтобы к оценке работы Эйнштейна был привлечен наряду с ним самим еще один оппонент, являющийся специалистом в данной области. Таким специалистом он считал профессора Г. Буркхарда, известного математика, который также высоко отозвался о способностях диссертанта и полученных им результатах.

* Достаточно сказать, что эта диссертация, как и все статьи Эйнштейна, по броуновскому движению, была тщательно прокомментирована и разъяснена известным физиком Р. Фюртом (он, в частности, восстановил в ряде мест опущенные Эйнштейном промежуточные вычесления), когда эти работы объединенные под названием "Исследования по теории броуновского движения", были изданы в 1922 г. в оствальдовской серии классиков точных наук. "Броуновский цикл" Эйнштейна и работы на эту же тему М. Смолуховского были опубликованы ( с дополнительными статьями известных советских теоретиков Б.И. Давыдова и Ю.А. Круткова) в нашей стране в сборнике [14].

После этого диссертация была в конце апреля 1905 г. отпечатана в бернской типографии К. Висса. Эйнштейн, вероятно, знал его по Бернскому обществу естествоиспытателей, членом которого был Висс. Помимо названия, на ее титульном листе указывалось: “Диссертация на соискание ученой степени доктора философии, представленная на естественно-математическое отделение философского факультета Цюрихского университета”. Далее сообщалось: “Прорецензирована господами проф. д-ром А. Клейнером и проф. д-ром Г. Буркхардом”. Но в диссертации имелась еще одна надпись, которая носила менее официальный характер Она гласила: “Моему другу господину доктору Марселю Гроссману посвящается” - и выражала, видимо, не только дружеские чувства, но и признательность товарищу по цюрихскому Политехникуму, которому Эйнштейн был обязан устройством на работу в Бюро патентов. Ведь именно служба в бюро, как он не раз подчеркивал, обеспечила возможность выполнения всех исследований середины 1900-х годов, в частности и тех, которые были включены в диссертацию.

Неизвестна и точная дата защиты диссертации. Галлер в рапорте о переводе Эйнштейна на должность эксперта II класса бернского Бюро патентов, отправленном в бундесрат 10 марта 1906 г., упоминает, что Эйнштейн защитил диссертацию в Цюрихе “этой зимой” [1, с. 68]. X. Мелькер указывает, что диплом о присуждения степени доктора помечен 15 января [15]. А. Пайс [4] пишет, что свою диссертацию Эйнштейн передал Клейнеру 20 июля 1905 г. (значит, она пролежала у него более 2,5 месяца без движения), а объясняет это занятостью будущего доктора “броуновскими исследованиями”. 24 июля диссертация была уже принята к защите. Видимо, вскоре искомая степень и была им получена.

Как отмечалось, свою диссертацию (и статью) Эйнштейн назвал “Новое определение размеров молекул”. Слово “новое” было выбрано им не только потому, что в результате было найдено новое значение числа Авогадро, но главным образом потому, что стандартный метод определения размеров молекул был (еще ранее) разработан для газов. Идея же Эйнштейна сводилась к тому, чтобы получить интересующие его размеры по данным экспериментов с жидкостями. Это оказалось возможным, несмотря па отсутствие в то время молекулярно-кннетической теории жидкого состояния, благодаря смелому предположению Эйнштейна о допустимости трактовки молекулы растворенного и жидкости вещества (сахара) как некоего твердого шарика, движение которого определяется уравнениями гидродинамики, не учитывающими молекулярного строения жидкостей.

Мы не будем сколько-нибудь подробно излагать содержание диссертационной работы Эйнштейна а ограничимся указанием на то, что решенная Эйнштейном сложная гидромеханическая задача определения связи между вязкостью жидкости с взвешенными в ней шариками h* и вязкостью “чистой” жидкости h, с одной стороны, и объемом взвешенных в жидкости твердых шариков h=4/3pr³n (здесь r - радиус шарика, а n - их число в единице объема) - с другой, привела к известной формуле *:

h*/h=1+2,5f.

На этой основе Эйнштейн сделал физически смелое предположение, полагая, что полученная им формула может быть обобщена и на случаи не твердых маленьких шариков, взвешенных в жидкости, а больших находящихся в ней (и не диссоциировавших) молекул. В качестве примера, для которого были хорошо известны данные о вязкости растворов соответствующей концентрации, Эйнштейн выбрал растворы в воде сахара, молекулярная масса которого достаточно велика (более 300). Оперируя с этими данными, Эйнштейн и определил значение постоянной Авогадро N, а также размер молекулы сахара (r_c=4,9·10^-8 см).

* Отметим, что численный расчет Эйнштейна вкралась ошибка, незамеченая обоими его оппонентами и исправленная позднее. В приведенной нами формуле для h*/h подставлено правильное значение коэффициента, стоящего перед f. Указанная численная ошибка (коэффициент при f был равен 1) поначалу привела Эйнштейна к заниженному значению постоянной Авогадро N, первоначально оказавшейся равной, по его данным, N=4,15·10²³. Потом, с учетом поправки, он получил для N значение N=6.56·10²³, мало отличающееся от современного. Укажем для полноты, что в работе [10] по квантовой теории фотоэффектам Эйнштейн не упустил возможности определить N и получил для числа Авогадро значение 6.17·10²³.

Наконец, укажем, что исключительно важным результатом, полученным в диссертации, было установление соотношения между коэффициентами диффузии и вязкости.

Предыдущие страницы, посвященные докторской диссертации Эйнштейна, основаны главным образом на работе [16], в которой подчеркнуто самостоятельное значение этой диссертации. Такая же точка зрения с большой убедительной силой приводится в упомянутой выше биографии Эйнштейна [4]. Ее автор справедливо полагает, что “диссертация находится на одном уровне со статьей по броуновскому движению ([12] - Авт.). По существу, в некоторых - не во всех - отношениях его результаты по броуновскому движению являются побочными продуктами диссертационной работы” [4, с. 89].

Косвенным тому подтверждением служат приведенные А. Пайсом чрезвычайно любопытные “статистические данные”, полученные при изучении частоты цитирования * различных авторов в течение 1961-1975 гг. в основных физических журналах мира. Оказалось, что из одиннадцати статей по физике, опубликованных до 1912 г. и наиболее часто цитируемых, четыре принадлежат Эйнштейну. Сейчас это, конечно, особого удивления вызвать не может. Но вот что поразительно: из этих четырех статей на первом месте по частоте цитирования стоит статья в “Annalen der Physik” 1906 г. [17], с небольшим добавлением воспроизводящая его докторскую диссертацию! Если же сузить временной интервал до 5 лет, т.е. ограничиться пределами 1970-1974 гг., то и тут “докторская” статья Эйнштейна первенствует! За этот промежуток времени ее цитируют в 8 раз чаще, чем статью по квантовой теории фотоэффекта (1905 г. [10]), и в 4 раза чаще, чем статью по общей теории относительности (1916 г.).

* Данные о частоте цитирования публикуются в известном американском издании "Science Citation Index", которое выходит с середины 60-х годов по инициативе американского ученого и предпринимателя Ю. Гарфилда.

Конечно, эти цифры надо принять с определенными оговорками. Из того, скажем, что в современных статьях по теоретической механике, классической оптике и т. д. практически отсутствуют ссылки, например, на работы Ньютона, отнюдь не следует, что значимость этих его гениальных работ подверглась столь радикальному пересмотру и они оказались просто-напросто забытыми. Они настолько вошли в плоть и кровь науки, что существуют в ней в виде неких “скрытых параметров”, или, по модному ныне сравнению, составляют подводную часть айсберга соответствующей области науки, т.е. ту часть, которая обеспечивает его плавучесть, движение! Встав на крайнюю точку зрения, можно было бы утверждать, что показателем фундаментальности, общепризнанности той или иной физической работы является, напротив, отсутствие упоминаний о ней в текущей литературе, поскольку не принято говорить о самоочевидных и известных вещах вообще, а в лаконичных научных работах нашего времени - тем более.

Что же касается внутренней причины этого внешнего показателя популярности “докторской” работы Эйнштейна, то она заключается в том, что рассмотренный в ней вопрос о влиянии на жидкость взвешенных в ней частичек или растворенных в ней молекул имеет необычайно важное прикладное значение в целом ряде задач, которые решаются теоретическими и техническими науками, занимающимися коллоидами, суспензиями, растворами полимеров и т.д.

Именно благодаря этому Эйнштейн - за свою диссертационную работу прежде всего и за последовавшие за ней “броуновские” статьи - считается одним из основоположников реологии - науки о деформации и текучести веществ, получившей “права гражданства” в семье наук о природе еще при его жизни, в конце 20-х годов. Процитируем одного из крупнейших специалистов в этой области, профессора М. Рейнера: “Большая часть материалов, исследуемых реологией, представляет собой дисперсные системы, состоящие из двух или более фаз” [18, с. 9]. Классический пример одной из самых распространенных дисперсных систем дают золи. В них сплошной средой является жидкость, в которой взвешены либо твердые (суспензия), либо жидкие (эмульсия) частички. Таким образом, выражаясь современным языком, Эйнштейн в своей работе, в ее гидромеханической части, исследовал суспензию, приложив полученные выводы к растворам (сахара в воде), откуда уже потом был сделан логический шаг и к другим растворам, в первую очередь к растворам высокополимерных веществ.

Реология, как и многие другие физические науки, может быть подразделена на макрореологию, которая рассматривает материалы и их свойства, не вдаваясь в их микроскопическую структуру, и микрореологию, в которой на первый план выступают элементы структуры компонентов соответствующих объектов. “Первым и наиболее известным микрореологическим исследованием, - пишет Рейнер, - является работа Эйнштейна, посвященная выводу соотношения для вязкости суспензии” * [18, с. 11]. Эта работа подробно излагается М. Рейнером в “Микрореологии” - одной из трех частей его классической монографии.

* Райнер ссылается здесь на статью Эйнштейна в "Annalen der Physik", представляющую собой изложение докторской диссертации, и на ее дополнение [19].

Добавим сюда еще одно свидетельство исключительной значимости вклада, внесенного в реологию докторской диссертацией Эйнштейна. Когда в США отмечался золотой юбилей (50-летие) возникновения реологии, президент реологического общества И. Кригер, перечисляя немногих ученых, на трудах которых построен фундамент этой “междисциплинарной науки”, т.е. науки, объединяющей в себе физику, химию, математику, гидродинамику и т.д., назвал Эйнштейна, сблизив его имя в этом контексте с именами Ньютона и Максвелла, как это делается в более широком плане в связи с механикой и электродинамикой в приложении к специальной теории относительности [20].

Таким образом, оказалось, что докторская диссертация Эйнштейна, полученные в ней соотношения и формулы лежат в основе объяснения и расчета процессов переработки дисперсных систем (таких, например, “прозаических”, как бетон, и более “экзотических”, как полимерный бетон, композитные вещества) и полимеров. Развитые на основе полученных в работе Эйнштейна формул и методов идеи позволяют описывать вязкость полимеров. А величина вязкости (и ее зависимость от температуры) предопределяет практически все физико-механические свойства дисперсных систем и растворов и расплавов полимеров, служащих сырьем для приготовления пластмасс, синтетических волокон, пленок и т.д. - всего того, без чего немыслима современная промышленность.

На броских плакатах зловещий атомный гриб часто увенчивают знаменитой эйнштейновской формулой Е=mс², описывающей, в частности, энергетический источник взрыва атомной или водородной бомбы. Имеются многочисленные данные о том, в какой мере неверным и несправедливым Эйнштейн считал эти попытки записать его в “отцы атомной бомбы”. Хорошо известно, что, напротив, вместе с другими прогрессивными учеными он призывал к запрету атомного оружия. Уместно здесь вспомнить фразу, сказанную Эйнштейном в 1927 г. и как бы обращенную к тем, кто будет двадцатилетие спустя связывать его исследования со зловещими применениями успехов ядерной физики. Эйнштейн писал в работе, посвященной Ньютону: “Интеллектуальные средства, без которых было бы невозможно развитие современной техники, возникли в основном из наблюдения звезд. За злоупотребления этой техникой в наше время творческие умы, подобные Ньютону, так же мало ответственны, как сами звезды, созерцание которых окрыляло их мысли” [21, с. 80-81].

Однако, как бы там ни было, тяготевший к изобретательству и техническому творчеству создатель теории относительности наверняка был бы счастлив узнать о том широком и чисто практическом применении, которое получил его сугубо теоретический анализ “нового определения размеров молекул”, выполненный в безмятежные бернские времена. В самом деле, полученные результаты повсеместно используются теперь в установках и процессах химической, пищевой, строительной промышленности, а также в исследованиях и разработках по центральной для современного мира экологической проблеме.

В этом доме Альберт Эйнштейн в 1903-1905 гг.
создал свою основополагающую работу по теории относительности

 

Литература

1. Fluckiger М. Albert Einstein in Bern. Bern: Haupt, 1974.

2. Зелиг К. Альберт Эйнштейн. М.: Атомиздат, 1966.

3. Clark R, Einstein: The life and times. N. Y.; Cleveland: World Publ. со, 1971.

4. Pais A. «Subtle is the Lord»: The science and the life of Albert Einstein. N. Y.: Oxford Univ. press, 1982.

5. Klein M. J., Needell A. Some unnoticed publications by Einstein// ISIS. 1977. Vol. 68, N 244. P. 601-604.

6. Френкель Я.И. Воспоминания, письма, документы. Л.: Наука, 1986.

7. Hoffmann В., Ducas Н. Einstein: the human side. N. Y.; Cleveland: World Publ. со, 1979.

8. Broda E. Einstein und Osterreich. Wien: Verl. Osterr. Akad. Wiss., 1980.

9. Переписка А. Эйнштейна и M. Борна // Эйнштейновский сборник, 1972. M.: Наука, 1974.

10. Эйнштейн А. Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света // Собр. науч. тр. M., Наука, 1966. Т. 3. С. 92-107.

11. Эйнштейн А. К электродинамике движущихся сред // Там же. 1965. Т. 1. С. 7-35.

12. Эйнштейн А. О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты//Там же. 1966. Т. 3. С. 108-117.

13. Einstein A. Eine neue Bestimmung der Molekuldimensionen. Bern, 1905.

14. Эйнштейн Л., Смолуховский М.  Броуновское движение. M.: ОНТИ, 1934.

15. Melcher Я. Albert Einstein wider Vorurteile und Denkgewohnheiten. B.: Akad. -Verl, 1979.

16. Френкель В. Я. Докторская диссертация А. Эйнштейна // Вопр. истории естествознания и техники. 1983. Вып. 2. С. 136—141.

17. Эйнштейн А. Новое определение размеров  молекул // Собр. науч. тр. М.: Наука, 1966. Т. 3. С. 72-91.

18. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965.

19. Einstein A. Beitrag zu ineiner Arbeit «Eine neue Bestimmung der Molekuldimensionen» // Ann. Phys. 1911. Bd. 34. Н. 3. S. 591-592.

20. Krieger M.I. Golden anniversary for rheology // Phys. Today. 1979. Vol. 72, N 10. P. 128.

21. Эйнштейн А. Исаак Ньютон // Собр. науч. тр. М.: Наука 1967. Т. 4. С. 78-81.
 

Оглавление

Глава 1. Начало пути

Глава 3. Флуктуации и потенциал-мультипликатор
 

---

В подготовке издания участвовали ученики московской гимназии №1543
Андрей Васильев и Павел Миронов

---

---

Июль 2003