Einsteino reliatyvumas
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 m.
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 Michelsono ir chemiko Edvardo Morley. 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 A. Einsteino straipsnyje „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“, išėjusiame, kaip minėta 1905 m. Tačiau jame autorius nė žodeliu neužsimena nei apie A. Michelsoną, nei apie E. Morley. A. Einsteinas nepateikė ir nuorodų į didžiojo prancūzų matematiko Henri Poincaré darbus, kurios aktyviai naudojo.
Pats A. Einsteinas sakė, kad BRT pagrindus jis sumąstė dar jaunystėje ir nei A. Michelsonas, nei E. Morley jo darbų nepaveikė – iki 1905-ųjų jis išvis negirdėjo apie jų eksperimentus. Kaip bebūtų A. Einsteinas taip iš pradžių tvirtino. Tačiau vėliau, trečiajame XX a. dešimtmetyje, mokslininkas visgi pripažino, kad būtent Michelsono–Morley bandymas tapo pirmuoju žingsniu, formuojant BRT idėją. Pavyzdžiui, 1921 m., sakydamas kalbą Parkerio mokyklos mokiniams, mokslininkas papasakojo, kad A. Michelsono 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 A. Einsteino skolinimosi temai. Reikalas tas, kad Albertas Michelsonas iki pat mirties buvo BRT priešininku ir gynė senovinę nematomo eterio, neva užpildančio Visatą, idėją.
Nacizmas ir pirmoji žmona
Alberto Einsteino asmenybė buvo vertinama prieštaringai tiek jam gyvam esant, tiek ir vėliau. Mokslininkas gimė Vokietijoje, žydų šeimoje, nors ištikimu judėju niekad nebuvo ir sakydavo, kad nepriklauso nė vienai egzistuojančiai religijai. Ateizmas ir pacifizmas buvo vieni iš svarbiausių Einšteino idėjinių postulatų, ir mokslininkas tai atvirai teigė visą savo gyvenimą.
Nenuostabu, kad atėjus į valdžią naciams, žydo-pacifisto gyvenimas galėjo susiklostyti kuo tragiškiausiai: ir A. Einsteino tautybė, ir retorika prieštaravo Vokietijos nacionalsocialistinės darbininkų partijos direktyvoms. Todėl 1933 metais Albertas Einsteinas 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 A. Einsteiną ir kitus mokslininkus žydus ištisą kampaniją. Ir nors nacizmas galiausiai žlugo, A. Einsteino kritika ir negatyvios prielaidos pasirodė esančios atsparesnės už Trečiąjį Reichą.
Tarp už ausų pritemptų idėjų ypač įdomi hipotezė apie Mileva Marić, pirmąją A. Einsteino žmoną, kuriai neva priklauso tikroji BRT autorystė. Mileva mokėsi Ciuricho politechnikos institute (ten pat įstojo ir A. Einsteinas) 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“. A. Einsteinas ir M. Marić susituokė ir Mileva pradėjo dirbti vyro asistente. Ji žavėjosi A. Einsteino darbu ir padėjo jam tyrinėti. Netiesiogiai Milevos įtaką A. Einsteino darbams nurodo rašytojas Johnas Stachelis, pašventęs 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 A. Einsteinas nieko taip pat reikšmingo nebesukūrė. Jie išsiskyrė 1914 metais ir 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 A. Einsteino, 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 Poincaré?
Egzistuoja nuomonė, kad BRT idėją A. Einsteinas pasiskolino iš kito mokslininko, didžiojo prancūzų matematiko Henri Poincaré. Pačioje savo karjeros pradžioje, dar tebedirbdamas patentų biure, Albertas Einsteinas neva pasisavino jo atradimus.
Čia reikėtų prisiminti, kad 1898 metais pasaulis išvydo H. Poincaré straipsnį „Apie laiko matavimą“. Jame mokslininkas tyrė tokias sampratas, kaip laiko atkarpų vienodumas, laiko atkarpų tapatumas skirtinguose erdvės taškuose. Viena H. Poincaré išvada iki skausmo primena Einšteino postulatus: absoliutus laikas ir vienlaikiškumas neegzistuoja. Kita svarbi išvada: šviesos sklidimo greitis visomis kryptimis vienodas.
H. Poincaré straipsnio pagrindas – olandų fiziko Hendriko Lorentzo suformuluoti pertvarkymai, leidžiantys apskaičiuoti laiką ir koordinates perinant iš vienos inercinės atskaitos sistemos į kitą. H. Poincaré suteikė šiems pertvarkymams teisingą fizinę formuluotę.
Apie H. Lorentzą A. Einsteinas savo darbuose užsiminė. O ir paties olandų mokslininko santykis su A. Einsteinu, laikiusiu jį vienu iš savo mokytojų, buvo šiltas. H. Lorentzas niekada neginčijo A. Einsteino vaidmens teorinių pagrindų formavime, tačiau pats SRT ir BRT šalininku niekad nebuvo ir ilgai mėgino ginti pasaulinio eterio koncepciją.
Tuo tarpu H. Poincaré įtaka, formuojant bendruosius BRT postulatus, buvo milžiniška. Jis vienas pirmųjų prakalbo apie keturmačio laiko ir erdvės kontinuumo egzistavimą. Nors tuo pačiu H. Poincaré, kaip ir H. Lorentzas, visgi linko prie „eterio teorijos“ ir su A. Einsteinu sutiko toli gražu ne visur.
Be to, Alberto Einsteino išsakytos idėjos turėjo vieną esminį skirtumą nuo kitų tyrėjų spėjimų. Dažniausiai mokslininkai stengėsi įrašyti Jameso C. Maxwello skaičiavimus į niutoniškosios mechanikos pasaulį, keisdami būtent juos. Bet A. Einsteinas nusprendė, kad modernizuoti kaip tik reikia kitą problemos pusę, Newtono mechaniką. Todėl būtent A. Einsteinas daugelį fizikos klausimų pajudino iš mirties taško.
H. Poincaré, be abejonės, išvystė galingą mokslinę sistemą. Tačiau globalią erdvės ir laiko koncepciją sukūrė ir apmąstė būtent A. Einsteinas. Darbe „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“ ir kituose jo darbuose detaliai išnagrinėti masės, energijos ir laiko klausimai. Judančios atskaitos sistemos laiką A. Einsteinas laikė tikru, o tuo tarpu H. Poincaré nagrinėjo jį kaip savotišką efektą, kažką panašaus į iliuziją, neįprastą mokslinį paradoksą.
E=?
Tačiau tarp A. Einsteino 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 eterio teorijos tyrimo rėmuose. O štai A. Einsteino darbuose E=mc² – universalus dėsnis, taikomas visuose dinamikos klausimuose. Analogiškos hipotezės keliamos ir apie H. Poincaré su jo koordinačių pertvarkymu ir kitais išdėstymais. Vėliau A. Einsteinas tvirtino, kad prieš parašydamas „Apie judančių kūnų elektrodinamiką“ su H. Poincaré darbais jis nebuvo susipažinęs. Tačiau, greičiausiai, daugelį H. Poincaré sukurtų modelių, jis panaudojo. Bet kadangi H. Poincaré sistema nebuvo tokia stipri ir išbaigta, kaip BRT, mokslo pasaulis neįžvelgė joje didelių perspektyvų, durų į naują fiziką, kurias atverti pavyko būtent A. Einsteinui.
Pats H. Poincaré apie tai nepasisakė. Jo santykiai su A. Einsteinu buvo šilti ir netgi draugiški. Prancūzas pažymėjo neginčijamą A. Einsteino talentą ir originalų mąstymą. Yra H. Poincaré kolegų atsiminimai, ir galime spėti, koks žmogus jis buvo. H. 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 A. Einsteino plagiatą mažų mažiausiai nekorektiška.
Albertas Einsteinas H. Poincaré vertino už jo aštrų protą, bet nurodė „silpną fizikos dėsnių supratimą“ ir niekada nelaikė jo vienu iš svarbiausių BRT kūrėjų. A. Einsteinas apskritai nemėgo minėti kitų mokslininkų, prisidėjusių prie BRT kūrimo. Tad, jis beveik niekada lekcijų metu neužsimindavo apie Hermanną Minkowski, vokiečių matematiką ir keturmačio BRT modelio kūrėją.
Tačiau BRT atradimas būtų buvęs neįmanomas be dešimčių mokslininkų pastangų. A. Einsteinas ir H. Lorentzas, H. Minkowskis ir H. Poincaré, A. Michelsonas ir E. Morley, J. C. Maxwellas ir Isaacas Newtonas – A. Einsteinas, pats būdamas mokslo milžinas, kaip ir kiti mokslininkai, stovėjo ant praeities gigantų pečių. Ar teisinga, kad visi laurai atiteko tik jam? Vargu. Tačiau nei einšteiniškame, nei niutoniškame fizikos pasaulyje teisingumui vietos nenumatyta.
