3 days ago
12
Альберт Эйнштейн подарил миру теорию относительности, объяснил фотоэлектрический эффект и предсказал существование гравитационных волн. Он совершил революцию в научном понимании пространства, времени и гравитации. Но может ли даже такой гений допускать ошибки? Портал livescience.com разобрался в вопросе.
У нынешних физиков нет никаких иллюзий о достижениях Эйнштейна — да, он ошибался, и далеко не раз. Просто, по большей части, публика помнит и знает его по тем моментам, когда он был прав. Потому что открытия знаменитого ученого шокировали научный мир, что, в свою очередь, повлияло на жизнь каждого человека на Земле.
Например, одно из самых известных предсказаний Эйнштейна было смазано математической ошибкой. В 1916-м он правильно понял, что ускорение материи может сгенерировать волны в пространстве-времени — те волны, которые мы сегодня называем гравитационными. Но когда Эйнштейн и физик Натан Розен описывали гравитационные волны с помощью математики, они столкнулись с проблемой. Любое решение уравнений общей относительности позволяет гравитационным волнам «взорваться» — они не могут выступать физическими репрезентациями реальности.
В результате Эйнштейн передумал и решил, что, наверное, гравитационные волны все-таки не могут существовать. Он написал об итогах научной работы и подал их в журнал Physical Review, который не так давно начал рассылать публикации сторонним экспертам для оценки. Анонимный рецензент поймал ошибку в математике. Прознав об этом, Эйнштейн разозлился, отозвал работу и отправил ее в другой журнал.
Однако рецензент заметил реальную ошибку: математические бесконечности физика были артефактом координат. Точно так же, как линии долготы Земли сходятся в «сингулярности» на Северном полюсе, математику Эйнштейна можно было поправить, используя другой набор координат.
Не спрашивая разрешения у ученого, рецензент подружился с его ассистентом и продемонстрировал ему ошибку. Тот, в свою очередь, объяснил ее самому Эйнштейну. Он исправил ее и вновь опубликовал монографию, но уже с прямо противоположным заключением — гравитационные волны, на самом деле, существуют.
Примечательно, что Эйнштейн столкнулся с одной и той же ошибкой дважды — или, по крайней мере, на первый взгляд. При изучении математики вокруг черных дыр он вновь рассчитал невозможные бесконечности; на этот раз — на краю черной дыры. И вновь физик заключил, что подобный объект не может существовать. Эйнштейн в принципе очень скептически относится к черным дырам: он считал, что на горизонте событий должна существовать сингулярность. Хотя сегодня она считается лишь точкой невозврата для объектов, попадающих в черную дыру.
Но на этот раз никто не смог убедить ученого, что он ошибся. Причина не только в его упрямстве. Позиция Эйнштейна отражала его философскую веру в то, что математика и физика должны быть связаны друг с другом. На его мнение не смогли повлиять альтернативные расчеты, которые обнаружили, что математические бесконечности были всего лишь результатом методов, которые предпочитал Эйнштейн.
Пожалуй, самой известной ошибкой легендарного физика был отказ от квантовой механики. Центральным пунктом его протеста был феномен квантовой запутанности: идея, утверждавшая, что две частицы могут быть связаны таким образом, что измерение одной сразу же влияет на другую, вне зависимости от расстояния. По мнению Эйнштейна, моментальный феномен нарушал принцип специальной относительности, гласивший, что ничто не может перемещаться быстрее света. В результате физик считал квантовую механику незавершенной — где-то глубже должно было лежать неизвестное объяснение реальности, способное восстановить порядок.
Эйнштейн умер, испытывая неприязнь к квантовой механике. Лишь в 1964-м, спустя почти 10 лет после его смерти, Джон Белл доказал, что квантовая запутанность — реальное явление. Множество современных технологий опираются на квантовую механику, поэтому научное сообщество точно знает, что она корректна. Но, в то же время, она несовместима с общей относительностью, классической теорией Эйнштейна.
Тем не менее, многие ошибки Эйнштейна так или иначе помогли науке продвинуться вперед. Общая относительность — хороший пример. Изначально теория была построена на обобщениях относительности и принципе Маха, но в итоге ни одна из этих вещей не стала совместимой с его финальной теорией относительности.
