Люди и формулы (Новеллы об ученых) - Репин Леонид (читать книги бесплатно полные версии .txt) 📗
Вдвоем они сконструировали новый чуткий прибор. Сделан он был необычайно тщательно, чтобы исключить все возможные помехи во время эксперимента. Потом серия опытов. И снова — прежний, майкельсоновский результат: эфир по-прежнему неуловим. Майкельсон настолько был уверен, что на этот раз он все-таки изловит эфир, что новый сверхточный интерферометр обязательно обнаружит изменения в скорости света — и вот опять то же самое… Он чувствует себя просто растерянным.
И снова он публикует свой отрицательный результат, впервые доказывая, что скорость света не зависит от движения Земли, что это величина постоянная. Что свет, как быстро ни мчаться за ним, догнать невозможно: он все время будет убегать со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Именно с такой скоростью, какую предсказал Джемс Клерк Максвелл.
Майкельсон не нашел то, за чем охотился все эти долгие годы, и результат его тончайших экспериментов был, как говорят физики, отрицательным, но, по выражению Джона Бернала, выдающегося физика двадцатого века, это был «величайший из всех отрицательных результатов в истории науки». Теперь на фундаменте, который заложил Альберт Майкельсон, Эйнштейн мог начинать строительство своей теории относительности.
А он сам, этот человек, для которого весь мир заключен в любимой науке, еще не понимает, что сделал. Рассказывая об этом эксперименте, он заявил как-то: «На мой взгляд, эксперимент не прошел впустую, поскольку поиски разрешения этой проблемы привели к изобретению интерферометра». Вот так. Интерферометр, и больше ничего.
А Эйнштейн? Он всегда говорил о том, что опыт Майкельсона оказал огромное влияние на его работу и что он многим обязан этому странноватому американцу, для которого главное в жизни — эксперимент и который так никогда и не понял его теорию относительности.
Он вообще никогда не мыслил глобальными категориями. Его стихия — эксперимент, здесь он — король точности, гений ошеломляюще простого решения. А если нужно было отступить один шаг, чтобы окинуть взглядом здание новой идеи или теории — это ему если и удавалось, то далеко не всегда. Однажды он спросил одного известного астронома, в чем суть новой теории звезд Эддингтона. Тот ответил: в том, что звездное вещество может быть сжатым до плотности, большей плотности воды в тридцать тысяч раз. Майкельсон переспросил: «То есть превосходящей плотность свинца?» Выслушал подтверждение и убежденно добавил: «Тогда в этой теории что-то не так».
Может показаться, что измерение скорости света было для Майкельсона нечто вроде навязчивой идеи. Но это не совсем так. После изобретения интерферометра он проделал совершенно иную работу. Только за одну эту работу он достоин того, чтобы его поставили в ряд великих экспериментаторов.
Ясно, чем ему не понравился метр — единица длины и ее эталон: весьма приблизительной точностью. Что такое метр? Одна сорокамиллионная доля парижского меридиана. А весь-то меридиан никто не мог измерить с достаточной точностью. Во всяком случае, с такой точностью, которая могла бы удовлетворить Майкельсона. Тем не менее эталон метра — стержень из сплава платины и иридия изготовили и упрятали в глубокий подвал, где старательно следили за постоянной температурой и неизменным давлением. Столько забот ради сомнительной точности…
Майкельсон подумал о том, что есть в природе иной эталон — вечный и неизменный. Надо только как следует его поискать и скрупулезно измерить. Но путь ясен: ничто в нашем мире не обладает таким постоянством, как длина волны света. Монохроматического света, имеющего определенную длину волны. И он нашел такой эталон и измерил так, как, кроме него, наверное, никто не мог бы измерить. Новый эталон — это 1553163,5 длины волны красного кадмия. Такая длина волны в точности соответствует тому драгоценному стержню, над которым трясутся хранители Палаты мер и весов. Этот эталон вечен и точен, как… Не с чем сравнить эту точность.
И мир принял эталон Майкельсона.
Нет, он не был исследователем ограниченным, с шорами на глазах, не дающими увидеть ничего, что находится по обе стороны дороги, им избранной. Однажды он написал исследование под названием, которое как-то совсем не вязалось с тем, что привыкли ждать от него: «О металлической окраске птиц и насекомых». Работу сопровождали великолепные иллюстрации автора.
И этот труд нельзя считать случайным. Майкельсон решил проверить — не обязаны ли бабочки, жуки и колибри своей пестротой особому отражению света. И убедился: да, это так, происходит явление, очень похожее на то, когда свет, отражаясь от тонких металлических поверхностей, рождает яркое буйство красок.
В сущности, это была его очередная работа по оптике. А что касается рисунков насекомых и птиц, то тех, кто его знал, и это не могло удивить: он всегда отлично рисовал акварелью, и, если приходило вдруг вдохновение, часами пропадал в ущелье или на море. Пейзажи его нравились многим и как-то раз выставлялись на выставке. Его и самого уговорили прийти на открытие, и он послонялся немного, чувствуя себя не у дел, а вскоре ушел, жалея о потерянном времени.
Этот человек дорого заплатил за свою страсть к науке. Семейная жизнь, хоть и тянулась вот уже двадцать лет, все не ладилась — жена не могла понять, как это он не может найти времени ни для нее, ни для детей. А он и дома был мыслями в лаборатории.
Они расстались, прожив вместе двадцать лет, а еще лет через тридцать, уже будучи второй раз женат, он вдруг сообразил, как было трудно его жене Маргарет Хэминуэй с ним, и стал просить о прощении.
Но, кажется, и с Эдной Стентон он не был счастлив.
В семьдесят лет Майкельсон возвращается к тому, с чего начал. Ему кажется, что его самые первые измерения, поражавшие всех своей точностью, на самом деле недостаточно точны.
Он едет в Калифорнию, куда жизненный ветер занес когда-то энергичного галантерейщика из Польши — его отца — и где он сам еще малышом стал впервые познавать мир. Он решил уточнить здесь ответ на одну из самых увлекательных загадок природы.
В Калифорнии, на горе Сан-Антонио, на высоте около шести километров, он ставит одну установку и другую — на горе Маунт-Вильсон, на расстоянии тридцати пяти километров. Многие ночи подряд узкий луч света прорезывал непроглядную темень, отражаясь от зеркала на горе Сан-Антонио, и попадал на вращающуюся призму на горе Маунт-Вильсон. Три года почти каждую ночь — опыт за опытом…
Он получил средний результат скорости света — 299 798 километров в секунду.
Ну вот, кажется, и можно поставить точку в конце жизненного пути, где пусть было не все так гладко, зато целеустремленно и где, в общем-то, он жил так, как хотел. Кажется, можно позволить себе удалиться от дел, отдавая все свое время прогулкам с мольбертом — или по берегу моря, от которого пахнет вечностью, или в горах, где человек невольно размышляет о смысле собственной жизни.
Но нет: Майкельсон задумывает свой новый опыт. Он хочет сделать расстояние между зеркалами как можно больше. Опять ему не нравится точность.
Во время последнего опыта ему часто мешали туман и дым: в Калифорнии горели леса, и физик хочет избавиться от всех этих помех и пропустить световой луч через вакуум. Тогда уже никто не скажет, что атмосфера влияет на опыт.
Для эксперимента сделали гигантскую трубу — диаметром около метра и длиной в полтора километра. Из нее выкачали воздух — одна только эта работа отняла несколько суток. Никогда прежде скорость света не измерялась в почти полном вакууме. Полтора года, сотни вычислений…
А Майкельсона на площадке, где ставили опыт, не было. Он только что перенес кровоизлияние в мозг и руководил экспериментом лежа в постели. Потом он как будто поправился, во всяком случае, ему показалось, что он чувствует себя значительно лучше, начал вставать и даже приехал на конференцию, на которой присутствовал доктор Эйнштейн.
На банкете в его честь Эйнштейн обратился к старому, скромно сидящему среди других Майкельсону: «Вы, уважаемый доктор Майкельсон, начали свои исследования, когда я был еще мальчишкой. Вы открыли физикам новые пути и своими замечательными экспериментами проложили дорогу для теории относительности… Без вашей работы эта теория была бы и поныне лишь интересным предположением, она получила первое реальное подтверждение в ваших опытах».
