Включил заднюю

Почему Альберт Эйнштейн пытался «закрыть» гравитационные волны

Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн
Фото: Сергей Корненков / Sygma / Corbis / East News

Альберт Эйнштейн 80 лет назад был готов отказаться от теории гравитационных волн. Как досадная ошибка и честолюбие знаменитого ученого едва не оставили человечество без величайшего открытия последних лет, рассказывает «Лента.ру».

Зарегистрированные на прошлой неделе гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном еще сто лет назад — в 1916 году. В то время легендарный физик работал в Германии и публиковался исключительно в местных научных журналах, в том числе в Annalen der Physik. Именно в нем он опубликовал в 1905 году три важных статьи: «К электродинамике движущихся тел», «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» и «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты».

В 1933 году Эйнштейн покинул нацистскую Германию и переехал в США. С тех пор он отдавал предпочтение исключительно англоязычным журналам. Одним из самых престижных научных изданий того времени считался Physical Review, который возглавлял знаменитый физик Джон Тейт-старший (John Tate Sr.). Впервые в этом журнале Эйнштейн опубликовался в 1931 году, когда приехал в Штаты по приглашению Калифорнийского технологического института.

Впоследствии легендарный ученый продолжил публиковаться в Physical Review. Так, в 1935 году увидела свет публикация, описывавшая парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена. Еще через год Эйнштейн вместе с физиком Натаном Розеном (Nathan Rosen), который к тому моменту стал его постоянным ассистентом, опубликовали статью, в которой впервые описали «червоточины» — туннели сквозь пространство-время. После этого публиковаться в Physical Review физик перестал. Исключением явилось лишь письмо Эйнштейна главному редактору этого журнала, написанное в 1952 году в ответ на критику единой теории поля, появившейся в одном из номеров.

Причиной размолвки между ученым и редколлегией журнала явилась статья, которую Physical Review отказался публиковать. В ней Эйнштейн ни много ни мало пытался откреститься от гравитационных волн. А помогал ему в этом Натан Розен. По крайней мере, именно это следует из письма, которое немецкий физик написал своему товарищу — физику-теоретику Максу Борну. В частности, Эйнштейн пишет, что молодой ассистент помог ему понять, что «гравитационных волн не существует, а общая теория относительности и сформулированные в свете нее уравнения имеют еще больше ограничений, чем казалось».

Статья с подобными выводами получила название «Существуют ли гравитационные волны?». Она была написана в соавторстве с Розеном и отправлена в Physical Review. Эйнштейн настаивал на немедленной публикации своей статьи, однако главный редактор журнала Джон Тейт-старший решил отправить ее на рецензирование. Вскоре был получен негативный отзыв, и статью не опубликовали.

Эйнштейн пришел в бешенство и написал от себя и Розена (который находился в Советском Союзе) гневную отповедь, в которой указал, что не давал разрешения показывать свою статью до публикации другим ученым и что мнение рецензента является ошибочным. Заканчивалось письмо обещанием опубликовать статью в другом издании. Переписка продолжилась: Тейт-старший написал, что сожалеет о решении Эйнштейна, но не готов пренебречь правилами рецензирования даже ради одной хорошей статьи. Ответа от Эйнштейна он так и не получил.

К выводу о том, что гравитационные волны не существуют, Эйнштейна и Розена привела попытка описать плоские гравитационные волны, оказавшаяся невозможной без применения сингулярностей. Вместо того чтобы сделать это, ученые пошли от противного, попытавшись доказать, что гравитационные волны не существуют в принципе. Главная проблема заключалась в том, что Эйнштейн до конца не осознавал, что координатную сингулярность можно устранить путем преобразования координат, однако не рисковал делать этого.

Через год место Розена в качестве ассистента немецкого исследователя занял другой физик-теоретик — Леопольд Инфельд. Эйнштейн смог убедить его, что гравитационные волны существуют. А существенно переработанная статья с обратными предыдущей итерации выводами была опубликована в журнале Journal of the Franklin Institute в соавторстве все с тем же Розеном. Примечательно, что к публикации в журнале была принята та же версия статьи, которую до этого отправляли в Physical Review. Однако Эйнштейн настоял на публикации с «фундаментальными правками», которые объяснил новыми подходами к старым уравнениям.

Изменить свое мнение Эйнштейна заставил космолог Говард П. Робертсон (Howard P. Robertson), который летом подружился с ассистентом Эйнштейна Инфельдом. Другом Робертсон был довольно странным: он обладал редким свойством настраивать людей против себя. Вступив в спор с Инфельдом, Робертсон обнаружил в одном из уравнений готовившейся к выходу статьи ошибку, о чем не преминул сообщить Эйнштейну.

Немецкий физик признал, что в доказательство закралась ошибка, но заявил, что обнаружил ее за сутки до этого самостоятельно. Тем не менее это не приблизило Эйнштейна к тому, чтобы вновь поверить в существование гравитационных волн. Это вновь сделал Робертсон, показавший именитому исследователю, что с проблемой сингулярности можно разобраться посредством преобразования координат. Эйнштейн переделал статью и даже дал ей новое название: «О гравитационных волнах».

Легендарный ученый мог бы заметить ошибку гораздо раньше, если бы прочитал рецензию на статью, которую ему прислали из Physical Review. Более того, рецензент нашел и решение — применение цилиндрической системы координат. Впоследствии стало известно, что такое же решение на 11 лет раньше — в 1925 году — предложил немецкий физик Гвидо Бек (Guido Beck), однако его работа осталась незамеченной. А «злополучным» рецензентом статьи Эйнштейна оказался сам Робертсон.

Перед Эйнштейном возникла более трудная проблема: на следующий день после разговора с Робертсоном у него была запланирована лекция, заявленной темой которой как раз и было ошибочное доказательство. Знаменитый физик не пал духом и провел лекцию, рассказав о своей ошибке и объяснив правильное решение.

Эйнштейн закончил лекцию фразой: «Если вы спросите меня, существуют ли гравитационные волны, я отвечу, что не знаю. Но это довольно интересная проблема».

Натан Розен, уехавший в СССР, уже оттуда писал Эйнштейну об ошибках в их совместной работе. Однако с финальной версией статьи исследователь не согласился и опубликовал в одном из советских научных журналов статью, в которой пытался доказать невозможность существования плоских гравитационных волн. После Второй мировой войны постулаты Розена опровергли.

Обсудить
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Мило ДжукановичИнтриги Черной Горы
Зачем Подгорица обвиняет Москву в попытке переворота
Виталий ЧуркинМаэстро дипломатии
Накануне своего дня рождения скончался постпред России при ООН Виталий Чуркин
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
Тест: Самые безумные ПДД
Трудный тест на знание правил дорожного движения разных стран
Как купить Жигули в Америке
Пять реальных объявлений о продаже «нашемарок» в США
10 заброшенных суперкаров
Вызывающие боль фотографии великолепных автомобилей
Вырви глаз
15 слишком эпатажных проектов известных тюнинг-ателье
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды