Читать книгу Антиподы. Альберт Эйнштейн и другие люди в контексте физики и истории - Евгений Беркович - Страница 6

В одной из трех эпохальных работ 1905 года, а именно, в упомянутой статье о фотоэффекте [Einstein, 1905 S. 132–148], Эйнштейн с уважением отмечает публикацию Филиппа Ленарда 1902 года:

«Обычное представление, будто энергия света непрерывно распространяется в пространстве, вызывает в опыте с фотоэлектрическими явлениями особенно большие трудности, которые изложены в новаторской работе господина Ленарда» (имеется в виду статья [Lenard, 1902 S. 149–198]).

И далее Альберт пишет, что зависимость между частотой падающего света и энергией вылетающих электронов, установленная в экспериментах кильского профессора, согласуется с предложенными им, Эйнштейном, формулами.

Неизвестно, послал ли Альберт копию этой статьи Ленарду или тот сам обратил внимание на упоминание своего имени в публикации незнакомого автора, но Филипп отправил молодому коллеге оттиск своей новой заметки, опубликованной в том же 1905 году в том же томе журнала «Анналы физики», что и работа о фотоэффекте Эйнштейна. Тот ответил из Берна благодарственным письмом от 16 ноября 1905 года:

«Глубокоуважаемый господин профессор! Сердечно благодарю Вас за присланную работу, которую я проштудировал с тем же чувством восхищения, что и Ваши предыдущие работы» [Kleinert, et al., 1978 S. 169–170].[15]

Далее в этом письме Эйнштейн высказал несколько важных гипотез о строении атома, которые были подтверждены только спустя двадцать с лишним лет развившейся к тому времени квантовой механикой.

На это письмо Ленард ответил только спустя четыре года, в 1909 году, когда непрямые контакты между ним и Эйнштейном возобновились с помощью молодого физика и математика Йохана Якоба Лауба.[16] Он был родом из Галиции и защитил в 1906 году в Вюрцбурге докторскую диссертацию «О вторичных катодных лучах». Научным руководителем Лауба был в то время профессор Вильгельм Вин,[17] известный своими работами по излучению абсолютно черного тела. Лауб был одним из первых в мире физиков, который оценил теорию относительности Эйнштейна и применил ее в своей работе. Это отметил Макс Планк, когда в зимний семестр 1905/1906 года Лауб докладывал свои результаты на физическом семинаре в Берлине.

Молодой человек был настолько увлечен идеями автора теории относительности, что попросил разрешения приехать к нему для обсуждения некоторых физических проблем. Эйнштейн, конечно, не был против, в результате апрель и май 1908 года Лауб провел в Берне. Итогом их встреч стали три статьи в «Анналах физики», подписанные двумя авторами – Альбертом Эйнштейном и Якобом Лаубом. Так Якоб стал первым в мире соавтором великого физика. Между ним и Альбертом установились добрые, товарищеские отношения, о чем свидетельствует их переписка.

В 1907 году Филипп Ленард заменил своего учителя Георга Квинке на кафедре экспериментальной физики Гейдельбергского университета и на посту директора Физического института. Якобу Лаубу удалось в 1908 году получить место ассистента профессора Ленарда, чему молодой физик был несказанно рад. В письме Эйнштейну от 16 мая 1909 года Лауб поделился своей удачей:

«Дорогой друг! Что касается Ленарда, то он вообще известен как сатрап, который плохо обходится со своими ассистентами. По моему мнению, эти люди заслужили такое обращение, ибо зачем они вообще ползают перед ним на брюхе? Я могу только сказать, что Ленард в отношении меня выбрал совсем другой тон и что я обладаю полной свободой».

Дом, где жил Яков Лауб в Гейдельберге в 1908–1911 гг.

Далее Лауб рассказал о своих коллегах по Физическому институту и поведал, как он изучает современную физику, не привлекая внимания своего руководителя:

«Особенно приятен и скромен проф. Покельс[18]. Мы организовали (без Ленарда) один неофициальный коллоквиум на квартире Покельса, где обсуждается теория относительности. Следующей темой должна стать квантовая теория света… Я очень рассчитываю на Ваш приезд. Это ведь не так далеко от Гейдельберга» [Schönbeck, 2000 стр. 8–9].

То, как высоко ценил в то время Эйнштейн Ленарда-ученого, видно из письма Лаубу, написанного 17 мая 1909 года. Очевидно, Альберт еще не получил письма Якоба, отправленного накануне:

«Дорогой господин Лауб! Прежде всего, мое сердечное поздравление по случаю ассистентства и связанным с ним окладом. Меня очень порадовало это известие. Но я полагаю, что возможность работать вместе с Ленардом стоит еще больше, чем ассистентство и оклад вместе взятые! Терпите все капризы Ленарда, сколько бы их ни было. Он великий мастер, оригинальная голова! Возможно, он будет вполне обходителен с тем человеком, с кем он решил считаться».

И несколькими строчками ниже Эйнштейн еще раз подчеркивает свое уважение к гейдельбергскому профессору:

«Вы можете себя поздравить с тем, что работаете с Ленардом, к тому же Вы – как кажется – понимаете, как с ним следует ловко обходиться. Он не только умелый мастер в своем цеху, но, действительно, гений» [Schönbeck, 2000 стр. 9].

Зная независимый характер Эйнштейна и его критическое отношение ко многим коллегам-физикам, нужно признать, что эти необычно высокие оценки говорят о неподдельном восхищении работой Ленарда. Тот, в свою очередь, тоже весьма похвально отзывался о ранних статьях начинающего физика из Берна, особенно нравилось Ленарду объяснение фотоэффекта. Об этом позднее сообщал Якоб Лауб первому биографу Альберта Эйнштейна Карлу Зеелигу.[19]

Но и в теории относительности, против которой Ленард так активно выступал в двадцатые и тридцатые годы, в описываемое время он не находил ничего предосудительного. В июне 1909 года он рекомендовал в труды недавно созданной Гейдельбергской академии наук статью своего ассистента Лауба, посвященную теории Эйнштейна. Ленард был одним из основателей этой академии. На следующий год Ленард дал согласие еще на одну публикацию Лауба под характерным названием «Экспериментальные основания принципа относительности» [Laub, 1910 S. 405–420]. В ней, в частности, был приведен полный список всех научных работ Эйнштейна. Так как ни одна статья не выходила из стен Физического института без одобрения директора, можно быть уверенным, что Ленард был в курсе того, чем вообще занимался создатель теории относительности.

В июне 1909 года, спустя почти четыре года после получения упомянутого письма Эйнштейна от 16 ноября 1905 года, Ленард все же собрался ответить:

«Глубокоуважаемый господин коллега! Позвольте мне поблагодарить Вас за дружеские строки по поводу моего последнего послания. Что может быть мне приятнее, чем факт, что глубокий, разносторонний мыслитель находит удовольствие от чтения моей работы. По этому поводу я Вам должен также сказать, что Ваше содержательное послание от 16 ноября 1905 года постоянно лежит на моем письменном столе, сначала в Киле, теперь здесь, и я непрерывно размышляю о наших различных точках зрения на фотоэлектрические скорости и на то, что с ними связано. Я думаю, что в известном смысле мы оба правы; но я буду только тогда доволен, когда я увижу, как многогранные, чудесные, Вами найденные отношения подходят ко всему остальному, что я себе представляю как одно целое…

Возможно, необычайная близость Вашего места проживания даст мне удовольствие Вас здесь увидеть» [Schönbeck, 2000 стр. 10].

В этом письме упоминаются «различные точки зрения на фотоэлектрические скорости». Имеется в виду различный подход к объяснению фотоэффекта. Эйнштейн в своей «квантовой гипотезе фотоэффекта» допускал, что каждый квант света «выбивает» из освещенного катода один электрон, которому передает свою энергию, пропорциональную частоте света. Это совершенно новое представление, невозможное в рамках классической физики. Ленард, напротив, был убежден, что все можно объяснить, оставаясь в этих рамках. Он считал, в частности, что внутри атома происходят какие-то сложные движения, и при освещении возникает явление резонанса, в результате чего атом испускает электроны. Объяснить явление так просто и лаконично, как сделал Эйнштейн, Ленард не мог, но не терял надежды, что в будущем это ему удастся.

Уже в этом первом заочном столкновении мнений двух выдающихся физиков определилось принципиальное различие их подходов к изучению новых явлений. В последующих дискуссиях о теории относительности оно проявится еще отчетливее. Это различие состоит в следующем. Если какое-то физическое явление не удается понять на основе классических представлений, то Эйнштейн был готов этими представлениями пожертвовать и дать простое объяснение в рамках новой теории. С этим Ленард смириться не мог и всегда искал пусть сложную, но принципиально классическую модель явления. Он был убежден, что на основе классических физических принципов можно объяснить все, что происходит в природе, и отказываться от них только потому, что мы еще не можем понять результаты того или иного эксперимента, неразумно. Ленард всю жизнь был предан классической физике, как прусский офицер верен данной кайзеру присяге.

Несмотря на эти принципиальные расхождения, отношения между Ленардом и Эйнштейном в эти годы были взаимно уважительны. Каждый отдавал должное профессиональным достижениям своего коллеги. Сказанное справедливо в отношении Ленарда вплоть до 1913 года. В этом году умер уже упоминавшийся экстраординарный профессор теоретической физики Гейдельбергского университета Фридрих Покельс. Ленард написал по этому случаю письмо главе мюнхенской школы физиков-теоретиков Арнольду Зоммерфельду, в котором предлагал создать в Гейдельберге должность ординарного профессора теоретической физики, «коль скоро в нашем распоряжении есть такая личность как Эйнштейн» [Schönbeck, 2000 стр. 11].

Однако с 1910 года между Эйнштейном и Ленардом стало нарастать напряжение, связанное с различными подходами к другому основополагающему понятию классической физики девятнадцатого века – мировому эфиру.