Einšteino reliatyvumo teorija
Specialiojoje reliatyvumo teorijoje (SRT) pasiūlytas naujas požiūris į erdvėlaikį tapo tik pirmuoju einšteiniškosios revoliucijos fizikoje etapu. Etapu, kurį apvainikavo Bendroji reliatyvumo teorija (BRT), papildžiusi šį požiūrį gravitacijos įtaka. SRT pasirodė 1905 metais, BRT – po dešimtmečio, 1915–1916 metais.
Autorius nė žodeliu neužsimena nei apie Maikelsoną, nei apie Morlį. Einšteinas nepateikė ir nuorodų į didįjį prancūzų matematiką Henri Poincaré, kurio darbus aktyviai naudojo.
Tačiau dabar kai kurie tyrėjai linkę manyti, kad ši revoliucija prasidėjo dar XIX amžiuje. Jų manymu, tikrąsias BRT ištakas reikėtų priskirti dviejų amerikiečių mokslininkų darbams – fiziko Alberto Maikelsono ir chemiko Edvardo Morlio. Dar 1887 metais šie mokslininkai, tikrindami tuo metu populiarią pasaulinio eterio koncepciją, išsiaiškino, kad šviesos greitis išlieka pastovus ir nepriklauso nuo stebėtojo judėjimo šviesos šaltinio atžvilgiu. Žodžiu, jie aptiko būsimos Einšteino SRT pagrindus.
Svetimų rezultatų naudojimas moksliniame darbe, žinoma, nėra nieko keisto. Kiekvienas mokslininkas, kaip sakoma, stovi ant milžino pečių ir daugiau ar mažiau visada vadovaujasi ankstesniais pasiekimais. Neaišku kas kita. SRT pagrindai buvo pateikti Einšteino straipsnyje „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“, išėjusiame, kaip minėta, 1905 m. Tačiau jame autorius nė žodeliu neužsimena nei apie Maikelsoną, nei apie Morlį. Einšteinas nepateikė ir nuorodų į didįjį prancūzų matematiką Henri Poincaré, kurio darbus aktyviai naudojo.
Pats Einšteinas sakė, kad BRT pagrindus jis sumąstė dar jaunystėje ir nei Maikelsonas, nei Morlis jo darbų nepaveikė – iki 1905-ųjų jis išvis negirdėjo apie jų eksperimentus. Kad ir kaip būtų, Einšteinas taip iš pradžių tvirtino. Tačiau vėliau, trečiajame XX a. dešimtmetyje, mokslininkas visgi pripažino, kad būtent Maikelsono–Morlio bandymas tapo pirmuoju žingsniu formuojant BRT idėją. Pavyzdžiui, 1921 m., sakydamas kalbą Parkerio mokyklos mokiniams, mokslininkas papasakojo, kad Maikelsono darbai jam buvo žinomi jau studentavimo metais.
Kodėl atsirado tokia „parodymų“ painiava? Kažin ar verta kaltinti genialųjį fiziką užmaršumu, o tuo labiau – plagiatu. Veikiausiai jis tiesiog neskyrė šiam klausimui didelės reikšmės – jį domino visai kiti dalykai. Čia verta paminėti dar vieną aplinkybę, būdingą Einšteino skolinimosi temai. Reikalas tas, kad Albertas Maikelsonas iki pat mirties buvo BRT priešininku ir gynė senovinę nematomo eterio, neva užpildančio Visatą, idėją.
Nacizmas ir pirmoji žmona
Alberto Einšteino asmenybė buvo vertinama skirtingai tiek jam gyvam esant, tiek ir vėliau. Mokslininkas gimė Vokietijoje, žydų šeimoje, nors ištikimu judėju niekad nebuvo ir sakydavo, kad nepriklauso nei vienai egzistuojančiai religijai. Ateizmas ir pacifizmas buvo vieni iš svarbiausių Einšteino idėjinių postulatų, ir mokslininkas tai atvirai teigė visą savo gyvenimą.
Tačiau ar yra realių įrodymų, kad Marić prisidėjo prie teorijos? Tiesą sakant, ne.
Nenuostabu, kad atėjus į valdžią nacistams, pacifisto žydo gyvenimas galėjo susiklostyti kuo tragiškiausiai: ir Einšteino tautybė, ir retorika prieštaravo Vokietijos nacionalsocialistinės darbininkų partijos direktyvoms. Todėl 1933 metais Albertas Einšteinas su šeima emigravo į JAV ir netrukus nacistinės Vokietijos propaganda pavertė jį „išdaviku“ ir netgi „apsišaukėliu“, kurio darbai masiškai buvo šalinami iš bibliotekų. Nacionalsocializmo ideologai surengė prieš Einšteiną ir kitus mokslininkus žydus ištisą kampaniją. Ir nors nacizmas galiausiai žlugo, Einšteino kritika ir negatyvios prielaidos pasirodė esančios atsparesnės už Trečiąjį Reichą.
Kaip Einšteinas ir spėjo, Nobelio premiją jam įteikė. Tačiau ne už SRT ir BRT, o už fotoefekto išaiškinimą. Ši aplinkybė taip pat tapo kai kurių sąmokslo teorijų pagrindu. Neva, kažkokiems Einšteino globėjams gauti Nobelio premiją buvo gyvybiškai svarbu, kad jis taptų pripažinta garsenybe. Tačiau atsižvelgiant į Lorenco, Poincaré ir kitų darbus, jam skirti premiją būtent už BRT neįmanoma, todėl buvo pasirinktas toks kelias. Kai kas eina dar toliau ir tvirtina, kad galutinis tikslas buvo ne pats Einšteinas, o… mokslas bendrai. Girdi, BRT buvo sukurta tik vienu tikslu: nukreipti mokslo vystymąsi klaidingu keliu.
Tarp už ausų pritemptų idėjų ypač įdomi hipotezė apie Milevą Marić, pirmąją Einšteino žmoną, kuriai neva priklauso tikroji BRT autorystė. Mileva mokėsi Ciuricho politechnikos institute (ten pat įstojo ir Einšteinas) ir buvo vienintelė kurso mergina – jau vien iš to aišku, kad ji buvo talentinga fizikos ir matematikos srityse. Pats mokslininkas laiškuose žmonai minėjo BRT kaip „mūsų teoriją“. Einšteinas ir Marić susituokė ir Mileva pradėjo dirbti vyro asistente. Ji žavėjosi Einšteino darbu ir padėjo jam tyrinėti. Netiesiogiai Milevos įtaką Einšteino darbams nurodo rašytojas Johnas Stachelis, paskyręs savo gyvenimą BRT istorijos tyrinėjimui.
Tačiau ar yra realių įrodymų, kad Marić prisidėjo prie teorijos? Tiesą sakant, ne. Vieninteliu, ir tai netiesioginiu, kabliuku tapo tai, kad po skyrybų Einšteinas nieko reikšmingo nebesukūrė. Jie išsiskyrė 1914 metais, didžiąją dalį BRT skirtų darbų mokslininkas baigė dar iki tol. Milevos Marić tyrinėtojos talentai – gan ginčytinas klausimas bent jau dėl to, kad nėra publikuota nė vieno jos pasirašyto mokslinio darbo – nei iki Einšteino, nei po jo. Nors, žinoma, po vestuvių beveik visos Milevos pastangos buvo nukreiptos į vyro palaikymą, ir netgi jos diplominis projektas tapo šeimyninių aplinkybių auka. Didžioji dalis tyrėjų sutaria, jog Mileva Marić neturėjo pakankamo talento ir gebėjimų BRT sukūrimui.
Pavogė iš Poincare?
Egzistuoja nuomonė, kad BRT idėją Einšteinas pasiskolino iš kito mokslininko, didžiojo prancūzų matematiko Henri Poincaré. Pačioje savo karjeros pradžioje, dar tebedirbdamas patentų biure, Albertas Einšteinas neva pasisavino jo atradimus.
Čia reikėtų prisiminti, kad 1898 metais pasaulis išvydo Poincaré straipsnį „Apie laiko matavimą“. Jame mokslininkas tyrė tokias sampratas, kaip laiko atkarpų vienodumas, laiko atkarpų tapatumas skirtinguose erdvės taškuose. Viena Poincaré išvada iki skausmo primena Einšteino postulatus: absoliutus laikas ir vienlaikiškumas neegzistuoja. Kita svarbi išvada: šviesos sklidimo greitis visomis kryptimis vienodas.
Poincaré straipsnio pagrindas – olandų fiziko Lorenco suformuluoti pertvarkymai, leidžiantys apskaičiuoti laiką ir koordinates perinant iš vienos inercinės atskaitos sistemos į kitą. Poincaré suteikė šiems pertvarkymams teisingą fizinę formuluotę.
Apie Lorencą Einšteinas savo darbuose užsiminė. O ir paties olandų mokslininko santykis su Einšteinu, laikiusiu jį vienu iš savo mokytojų, buvo šiltas. Lorencas niekada neginčijo Einšteino vaidmens teorinių pagrindų formavime, tačiau pats SRT ir BRT šalininku niekad nebuvo ir ilgai mėgino ginti pasaulinio eterio koncepciją.
Tuo tarpu Poincaré įtaka, formuojant bendruosius BRT postulatus, buvo milžiniška. Jis vienas pirmųjų prakalbo apie keturmačio laiko ir erdvės kontinuumo egzistavimą. Nors tuo pačiu Poincaré, kaip ir Lorencas, visgi linko prie „eterio teorijos“ ir su Einšteinu sutiko toli gražu ne visur.
Be to, Alberto Einšteino išsakytos idėjos turėjo vieną esminį skirtumą nuo kitų tyrėjų spėjimų. Dažniausiai mokslininkai stengėsi įrašyti Maksvelo skaičiavimus į niutoniškosios mechanikos pasaulį, keisdami būtent juos. Bet Einšteinas nusprendė, kad modernizuoti kaip tik reikia kitą problemos pusę, Niutono mechaniką. Todėl būtent Einšteinas daugelį fizikos klausimų pajudino iš mirties taško.
Poincaré, be abejonės, išvystė galingą mokslinę sistemą. Tačiau globalią erdvės ir laiko koncepciją sukūrė ir apmąstė būtent Einšteinas. Darbe „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“ ir kituose jo darbuose detaliai išnagrinėti masės, energijos ir laiko klausimai. Judančios atskaitos sistemos laiką Einšteinas laikė tikru, o tuo tarpu Poincaré nagrinėjo jį kaip savotišką efektą, kažką panašaus į iliuziją, neįprastą mokslinį paradoksą.
E=?
Albertas Einšteinas Poincaré vertino už jo aštrų protą, bet nurodė „silpną fizikos dėsnių supratimą“ ir niekada nelaikė jo vienu iš svarbiausių BRT kūrėjų.
E=mc² – garsi formulė, susiejanti kūno bendrą vidinę šilumos energiją su jo mase. Garsiosios formulės autorystė ne kartą kritikuota. Be Poincaré, energijos ir masės ekvivalentiškumo formulę, kai kuriais duomenimis, aprašė rusų fizikas Nikolajus Umovas dar 1873 metais.
Tačiau tarp Einšteino būdo ir kitų mokslininkų skaičiavimų taip pat buvo skirtumas. Visi jie, netgi aptikę elegantišką formulę, naudojo ją tik siaurame savo mokslinių tyrimų kontekste – minėtasis Nikolajus Umovas nagrinėjo ją tyrinėdamas eterio teoriją. O štai Einšteino darbuose E=mc² – universalus dėsnis, taikomas visuose dinamikos klausimuose. Analogiškos hipotezės keliamos ir apie Poincaré su jo koordinačių pertvarkymu ir kitais išdėstymais. Vėliau Einšteinas tvirtino, kad prieš parašydamas „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“ su Poincaré darbais jis nebuvo susipažinęs. Tačiau, greičiausiai, daugelį Poincaré sukurtų modelių, jis panaudojo. Bet kadangi Poincaré sistema nebuvo tokia stipri ir išbaigta, kaip BRT, mokslo pasaulis neįžvelgė joje didelių perspektyvų, durų į naują fiziką, kurias atverti pavyko būtent Einšteinui.
Pats Poincaré apie tai nepasisakė. Jo santykiai su Einšteinu buvo šilti ir netgi draugiški. Prancūzas pažymėjo neginčijamą Einšteino talentą ir originalų mąstymą. Yra Poincaré kolegų atsiminimai, ir galime spėti, koks žmogus jis buvo. Poincaré niekada nesiveržė į šlovę, tačiau ir savo nuopelnams tapti aplinkybių aukomis nebūtų leidęs. Jo įsitikinimai nebūtų leidę susitaikyti su kitų mokslininkų įvykdyta jo idėjų vagyste. Kitaip tariant, tvirtinti apie atvirą Einšteino plagiatą mažų mažiausiai nekorektiška.
Albertas Einšteinas Poincaré vertino už jo aštrų protą, bet nurodė „silpną fizikos dėsnių supratimą“ ir niekada nelaikė jo vienu iš svarbiausių BRT kūrėjų. Einšteinas apskritai nemėgo minėti kitų mokslininkų, prisidėjusių prie BRT kūrimo. Tad jis beveik niekada paskaitų metu neužsimindavo apie Hermaną Minkovskį, vokiečių matematiką ir keturmačio BRT modelio kūrėją.
Tačiau BRT atradimas būtų buvęs neįmanomas be dešimčių mokslininkų pastangų. Einšteinas ir Lorencas, Minkovskis ir Poincaré, Maikelsonas ir Morlis, Maksvelas ir Niutonas – Einšteinas, pats būdamas mokslo milžinas, kaip ir kiti mokslininkai, stovėjo ant praeities gigantų pečių. Ar teisinga, kad laurai atiteko jam? Vargu. Tačiau nei einšteiniškame, nei niutoniškame fizikos pasaulyje teisingumui vietos nenumatyta.
