За физиката, относителността и Бога

Сто години по-късно

За физиката, относителността и Бога

25 ноември 2015 г. – денят, когато Айнщайн сътвори великата формула

 

 

През есента на 1915 г. Алберт Айнщайт е доста гневен. А и има основания – под аплодирсментите на повечето от колегите му в Берлин, за негово отвръщение Германия е започнала унищожителна световна война. В допълнение – той се е разделил с жена си, която се е преместила в Швейцария заедно със синовете му. Той живее сам и както си спомня приятелят му Янос Плеш – „спи, докато някой го събуди…стои буден,докато не му се каже да ходи да спи…стои гладен, докато някой му донесе нещо за ядене и спира да яде, когато му се каже да спре“.

Най-лошото е, че е открил фатална грешка в новата си теория за относителността, прокламирана с толкова апломб две години по-рано. А и за капак – вече не е единственият играч на терена, тъй като германският математик Давид Хилберт му диша във врата.

Така че Айнщайн се завръща пред черната дъска. И на 25 ноември 1915 г. написва уравнението, което управлява природата. Компактно и мистериозно като руническото писмо на викингите, уравнението описва връзката между пространство и време като един огъващ се матрак, където материята и енергията, подобно на дълбоко заспал човек, изкривяват геометрията на Космоса, за да произведат ефекта, който ние наричаме гравитация, предизвиквайки светлинните лъчи, подолно на заровете за игра и падащите ябълки да следват изкривена траектория през пространството.

Именно това е общата теория на относителността. Вече е станало стандартно правило в наукознанието твърдението, че именно определена теория или експеримент преобръщат нашето разбиране за пространството и времето. Общата теория на относителността направи точно това.

Теорията на относителността

Алберт Айнщайт предполага в своята обща теория на относителността, че гравитацията, когато е силна, забавя времето и изкривява пространството. Обхватът на това забавяне и изкривяване зависи от количеството на материята и енергията. Той обяснява, че във Вселената няма фиксирана точка за ориентация и всичко се движи относително спрямо всичко останало.

От зората на научната революция и дните на Исак Нютон – откривателят на гравитацията, учени и философи са разсъждавали за връзката между времето и пространството като сцена, върху която актьорите материя и енергия шестват и се подпират взаимно.

С общата теория на относителността самата сцена стана играч. Времето и пространството правят завои, прегъват се помежду си или опаковат сами себе си около мъртви звезди или самите те могат да изчезнат в черна дупка. Те могат да се смеят и подскачат като корема на Дядо Коледа, изпращайки вълни на компресирана гравитация или пък да се срутят в едно петънце с много голяма плътност в началото или края на времето.

Връзката пространство-време, която Айнщайн прави се оказва много по-игрива, отколкото той предполага в началото през 1907 г. Тогава, може би облекнал се твърде много на своя люлеещ се стол в кабинета му в Берн, Швейцария, той получил прозрението, че едно пасащо тяло се чувства като в безтегловност. Този проблясък на мисълта го довел до разшири своята нова теория за относителността като я прехвърли от внезапно-спиращите влакове в необятността на Вселената.

Според тази теория, известна днес като теория за специалната относитителност, законите на физиката не зависят от това с каква скорост се движите – законите на физиката и скоростта на светлината са константи. Айнщайн изчислил, че законите на физиката важат винаги, независимо с каква скорост се движите.

Като следствие от този извод, Айнщайн бързо разбрал, че дори светлинето лъчи се изкривяват и времето се забавя в гравитационно поле. Гравитацията не е сила, предавана през времето и пространството както се случва с магнетизма – всъщност именно геометрията на пространството и времето сама за себе си държи планетите в тяхната орбита и кара ябълките да падат.Айнщайн в кабинета си в Берлин през 20-те години

Ще му трябват още осем трудни години, за да изчисли как точно фонкционира тази еластичност на пространството и времето, а междувременно той ще се премести от Берн в Прага, а от там – в Цюрих, за да стигне накрая до престижен академичен пост в Берлин.

През 1913 г. той и няговият някогашен съученик Джером Гросман публикуват с много фанфари описание на теорията за относителността, която се оказала по-малко относителна, отколкото те са се надявали. В нея обаче, наистина се предсказва изкривяването на светлината, а Ервин Фройндлих – астроном в Берлинската обсерватория се запътил да измери отразяването на светлината по време на слънчево затъмнение в Крим. Със започването на Първата световна война Фройндлих и другите членове на неговата експедиция били арестувани като шпиони. Точно тогава Айнщайн открил грешката в изчисленията си.

„Има два начина да изкараш от релси един теоретик“, написал той в писмо до физика Хендрик Лоренц. „Единият е дяволът да го води за носа с лъжлива хипотеза – в такъв случай той заслужава съчувствие. Вторият е неговите аргументи да са грешни и смешни – в такъв случай той трябва да бъде набит“.

Така декорът вече бил поставен на сцената – серията лекции пред Пруската академия, която всъщност е финалното броене в неговото търсене на смисъла на гравитацията.

Някъде към средата на месеца той използвал формиращата се теория в изчисляването на странна аномалия в движението на Меркурий, чиято яйцеобразна се променя с 43 градуса от дъгата на столетие. Така отговорът бил фокусиран.

Уравнението, която Айнщайн написал след седмица е идентично на това, която той бил вече записал в дневника си две години по-рано, но после го изоставил. От едната страна на уравнението било разпределението на материята и енергията в пространството. От другата страна е геометрията на пространството, така наречения метричен аспект – рецептата как да се изчисли разстоянието между две точки.

Айнщайн всъщност се бил насочил към нещо друго – да направи всяко движение относително по думите на историка на науката Майкъл Янсен от Университета на Минесота. Той не успял, но междувременно успял да направи нещо друго, което било много интересно – да обедини ефекта на ускорението и гравитацията.

Историята има своето продължение в развитието на шоу-бизнеса, пак според Янсен, в правотата на Боб Дилан, който изпял в една песен, че „няма друг успех, подобен на провала“, въпреки че сгрешил, продължавайки в следващия стих „провалът въобще не може да бъде успех“.

Най-големият успех за Айнщайн дошъл през 1919 г., когато Артър Едингтън направил експериментът, който Фройндлих възнамерявал да направи, доказвайки, ме всички светлини в небесата се изкривяват по време на затъмнение като резултат от мрачната гравитация на Слънцето – точно така, както Айнщайн бил прогнозирал. Запитан какво би направил, ако общата теория на относителността се оказала погрешна, Айнщайн отговорил „Единственото, което бих казал би било, че ще съчувствам на скъпия ни Господ. Теорията е вярна“.

 

Категории Общество

Автор: Редакция "Трансмедия"

Bio

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *