Текст книги "Думай, как Эйнштейн"

Следуй за интуицией

Все великие достижения науки должны начинаться с интуитивного знания аксиом, из которых потом делаются логические выводы… Интуиция суть необходимое условие для открытия таких аксиом.

Альберт Эйнштейн, 1920

Неизменной спутницей безудержного любопытства Эйнштейна выступала его вера в собственную интуицию. Не будет ошибкой отметить, что все его величайшие открытия явились результатом «умозрительных прорывов» к тому, для чего он уже потом подыскивал необходимые доказательства. Хотя мы вовсе не утверждаем, будто это – единственный способ для тренировки человеческого интеллекта. В науке, как и во всех прочих академических дисциплинах, много известных мужей сначала собирали доказательства, а потом на их основе выводили новые умозаключения. Эйнштейн же, напротив, сперва предвидел определенные сценарии в довольно абстрактной манере и лишь затем подбирал своим гипотезам конкретные доказательства или опровержения. Интуиция срабатывала для его великих прорывов, как топливо для движка. Как сам он сказал Джорджу Вьереку – американо-германскому писателю, поэту и журналисту (хотя позже, как выяснилось, стороннику нацистов) – в интервью 1929 года: «Я верю в интуицию и вдохновение… Иногда я просто чувствую, что прав. Хотя и не знаю этого».

Десять лет спустя он разовьет эту мысль в эссе «Индукция и дедукция в физике»:

По-настоящему великие прорывы в нашем постижении Природы генерируются способом, диаметрально противоположным индукции. Интуитивное понимание сути огромного числа фактов приводит ученого к постулированию гипотетического основного закона или законов. Из которых, в свою очередь, он и выводит новые умозаключения.

Не стоит считать, будто сам Эйнштейн не ценил индуктивное умозаключение – как способ прибытия к генеральным принципам путем размышления над фактами, собранными экспериментальным путем. На самом деле, он ясно осознавал, что все ученые в большей или меньшей степени перемешивают индуктивный и дедуктивный методы. Сам же он строил свои гипотезы вокруг фиксированных точек смысла, чья фиксация подтверждена экспериментальным путем. Эйнштейн восторгался тем, как индуктивный метод позволял разрозненным фактам «проходить отбор и группироваться друг с другом так, чтобы связывающие их законы стали максимально ясны». Тогда эти законы дарили возможность формулировать все более и более общие законы – «до тех пор, пока не была учреждена более-менее универсальная система для доступных разрозненных фактов».

Таким образом, он вовсе не брал свои гениальные теории «из пустоты» – в его мыслительном процессе обязательно присутствовало и некое эмпирическое измерение. Однако запускал он этот процесс в направлениях, невидимых для других наблюдателей, и его интуиция толкала его вперед – к умозаключениям, которых ранее никто и представить не мог. И такой подход, несомненно, оправдывал себя на все сто. Он вовсе не упирался в Общую теорию относительности всякий раз, когда садился за стол; иначе бы его интуиция бесконечно заходила в тупик. Но для того, чтобы сделать свою жизнь исключительной, достаточно и одного великого открытия. Эйнштейну же по праву принадлежит куда большее их число.

Долгие споры велись вокруг того, насколько повлиял на сознание Эйнштейна опыт, известный как «эксперимент Майкельсона – Морли»[4]4
  На протяжении долгих веков человеческой истории считалось, что мировое пространство заполнено некой первичной субстанцией – «светоносным эфиром». Опыт Майкельсона – Морли, поставленный в 1887 г. в ходе наблюдения за поведением солнечных лучей, окончательно доказал, что ни эфира, ни другой «абсолютной системы отсчета» в природе не существует, а именно это в итоге и привело Эйнштейна к созданию теории относительности. И сколько бы сам Эйнштейн впоследствии ни утверждал, что вообще не обращал внимания на результаты экспериментальных исследований, результаты опытов Майкельсона – Морли значительно поспособствовали тому, что радикальная теория Эйнштейна была так быстро и столь охотно воспринята научной общественностью.


[Закрыть], когда он формулировал свою Специальную теорию относительности. Вопрос этот до сих пор не закрыт окончательно, однако случайный комментарий, сделанный им по поводу эксперимента, прекрасно иллюстрирует его веру в старое доброе чутьё: «Лично я был абсолютно убежден в справедливости своих принципов еще до того, как узнал об этом эксперименте и его результатах».

В современном употреблении интуиция может предлагать нечто вроде догадки, вызванной озарением или вдохновением. «Шестое чувство», которое вдруг срабатывает, хотя источник его остается неясен. Эйнштейн, впрочем, не рассматривал это в подобном ключе. Согласно его пониманию, интуиция пользуется источниками, которые могут быть не сразу ясны, но источники эти – органичное порождение прежних знаний и мыслей, собравшихся наконец воедино. В 1949 году он написал доктору Х.Л. Гордону: «Любая новая идея приходит неожиданно и в большой степени интуитивно. Но интуиция – это не что иное, как выброс интеллектуального опыта, накопленного до сих пор». Таким образом, интуиция – вовсе не молния, вдруг озаряющая мозг великого гения, как мы любим себе это представлять, но осознанный философский подход к процессу собственного мышления.

Гляди на мир иначе

Воображение куда важнее знания. Знание ограничено. Воображение охватывает весь мир.

Альберт Эйнштейн, 1929

Наряду с доверием к интуиции, Эйнштейна толкала вперед и несокрушимая вера в силу воображения. Именно она помогала ученому брать привычные знания и реконструировать их на свой, совершенно оригинальный манер. Его воображения (равно как и смелости выпускать этого джинна из бутылки) хватало на то, чтобы видеть мир совершенно не так, как это видел кто-либо до него. Как однажды заметил нобелевский лауреат по физике Артур Комптон: «Эйнштейн велик потому, что показал наш мир в более истинной перспективе и помог нам понять чуть яснее, как мы связаны с окружающей нас Вселенной».

Кроме того, он обладал всеми необходимыми навыками, чтобы донести свое уникальное мировоззрение до других. Хотя работы Эйнштейна неизбежно таят в себе некоторые сложности для восприятия, любому читателю с умеренно широким кругозором всегда будет несложно отследить, как именно этот гений реформировал вековые пласты научной мудрости.

Когда в 1910 году Эйнштейну предлагали новую академическую должность в Пражском университете, огромное число студентов Цюриха подписало пламенную петицию с требованием, чтобы власти их университета уговорили его остаться. «Профессор Эйнштейн, – говорилось в петиции, – обладает поразительным талантом объяснять сложнейшие проблемы теоретической физики так внятно и всесторонне, что мы считаем великой радостью внимать его лекциям, на которых царит атмосфера идеального взаимопонимания». Иначе говоря, это был прорицатель, умевший транслировать свои идеи на широчайшую аудиторию, – дар, редчайший во все времена.

Из чего именно возникало его выдающееся ви́дение мира – угадать крайне сложно, хотя для этого существует несколько возможных подсказок. Например, не вызывает сомнения, что Эйнштейн, в отличие от большинства из нас, не мыслил вербально. «Я очень редко думаю при помощи слов, – заявил он однажды. – Мысль приходит сама по себе, а уж потом я могу попытаться выразить ее словами». Но если не слова – то что же именно рождалось у него в голове в моменты озарений?

Создается впечатление, будто его мысли рождались в физической реальности, не доступной для большинства из нас. Выступая соавтором в выдающемся исследовании Жака Адамара «Психология процесса изобретения в области математики» (1945), Эйнштейн объяснял, что «слова как единицы языка, написанные или произнесенные, не играют в моем механизме мышления никакой особо заметной роли». И далее описал некие «физические сущности, которые словно бы служат составными элементами мысли… и представляют собой более-менее отчетливые образы, которые можно воспроизводить и комбинировать так, как сам сочтешь нужным… В моем случае, – продолжил он ниже, – эти упомянутые элементы ощущаются как субстанции визуального или мускулаторного типа».

Этот «бессловесный мыслительный процесс» все-таки был неразрывно связан с языком – но с языком математики, в котором, как верил Эйнштейн, и сокрыты ключи к секретам окружающей нас Природы. Он обладал способностью «видеть» тождества – и, как описывал один из его учеников, всякий раз, когда представлял себе абстрактные формулы, всегда находил для их демонстрации точный пример в физическом мире.

Возможно, хотя научно это и не доказано, его сверхспособности объясняются необычным строением мозга. В 1999 году группа нейробиологов под руководством Сандры Вительсон из университета Макмастера (г. Гамильтон, Канада) опубликовала научную статью по анатомии мозга Эйнштейна. Работая преимущественно с фотографиями, эти ученые пришли к выводу, что теменные доли Эйнштейна – части мозга, отвечающие за математические способности, а также визуальное и пространственное восприятие – были на 15 процентов крупнее, чем у обычного мужчины того же возраста (и это несмотря на то что общий вес его мозга оказался для современного человека более чем средним). Несколько лет спустя антрополог Дин Фолк из университета Флориды (Таллахасси) стала утверждать, что характерные бороздки и рельефы, отличавшие эти лобные доли от обычных, скорее всего, и отвечали за способность Эйнштейна обращать физические проблемы в теоретические концепции.

Именно эта способность – думать преимущественно образами и озарениями, преобразуя физическую реальность в абстрактные математические конструкции, и питала гениальные прорывы его воображения. Но были и другие аспекты, сформировавшие уникальные рамки его восприятия. Например, неутолимая жажда к простым объяснениям великих проблем явно исходила из его искренне-детского (но отнюдь не «сопляческого») желания удивляться чудесам этого мира. О важности подобного взгляда на вещи он написал в 1921 году: «Борьба за знания, как и битва за правду и красоту вообще, – это сфера деятельности, где нам дозволено всю жизнь оставаться ребенком».

Отдельно стоит отметить и его постоянное желание брать заведомо разрозненные научные рельсы и отслеживать, как и в чем они все-таки сходятся. Иными словами, там, где другие были склонны видеть сплошную бессвязность, его разум стремился какие-то связи найти. Однажды он объяснял в письме другу, Марселю Гроссману: «самое интересное – обнаружить скрытое единство в совокупности явлений, которые кажутся совершенно не связанными между собой».

Также мы не должны забывать о том, что Эйнштейн не рассматривал свою персону в узком смысле слова «ученый». Как гласит его знаменитый афоризм, «величайшие ученые – непременно еще и художники». Посыл сего изречения очевиден: разработки великих ученых требуют столь же масштабных навыков, широты обзора и созидательности, какие он наблюдал у своих кумиров мировой культуры, от Моцарта и Баха – до Толстого и Шоу. В сердце любого художника таится мощнейший заряд воображения, и, как признался Эйнштейн все тому же Вьереку, в нем самом было «достаточно художника, чтобы создавать миры исключительно из собственных фантазий».

Умозрительные эксперименты

Что, если бежать вдогонку за световым лучом?.. А если попробовать оседлать его?.. А если бежать достаточно быстро, станет ли он для нас неподвижным?.. Что это такое вообще – «скорость света»?

Альберт Эйнштейн, 1916

Вероятно, Эйнштейн был величайшим из постановщиков т. н. умозрительных экспериментов (по-немецки – Gedankenexperiment), каких только знала История. Но что же такое умозрительный, или мысленный, эксперимент? В широком смысле – опыт, поставленный в собственном воображении, чтобы осознать появление новой идеи или гипотезы, для которых в физическом мире доказательств нет. Этот изысканный инструмент получали, использовали плодотворно в работе и передавали далее ученикам такие маститые ученые и философы, как Рене Декарт, Галилео Галилей, Готфрид Лейбниц и Исаак Ньютон.

Приведенная выше цитата описывает первый умозрительный опыт, задуманный Эйнштейном еще в «босоногом» шестилетнем возрасте. Когда он озадачился вопросом: что было бы, оседлай человек луч света? Над этим вопросом он бился все следующие десять лет – и пришел к выводам, которые послужили инструментарием для формулирования Специальной теории относительности. Вопрос «Каково прокатиться на солнечном луче?», заданный со стороны, мог бы смутить кого угодно, но Эйнштейн, несмотря на столь юные годы, добился выдающихся достижений, не только разобрав эту головоломку на составные, но и сразившись с результатами ее решения.

Много мысленных экспериментов не меньшей важности ждало его впереди. При разработке все той же Специальной теории относительности он придумал ситуацию, когда в несущийся мимо станции поезд попадает молния, причем двойным разрядом – одновременно и в хвост, и в голову состава. И стал размышлять, как это событие могло бы выглядеть для наблюдателя на станции, а как – для пассажира поезда. Выводы, к которым он пришел, перевернули вверх тормашками его (и наше) представление о Времени.

Третий из его великих умозрительных опытов (который он придумал, скучая однажды без дела в конторе) рассматривал ситуацию, при которой человек помещается в лифт, и этот лифт вдруг срывается в пропасть. Человек внутри лифта, осознал Эйнштейн, понятия не имеет, находятся они с лифтом в поле гравитации – или же пребывают в состоянии невесомости. Это озарение и привело его к разработке Общей теории относительности.

Примеры выше – лишь малая целой вереницы мысленных экспериментов, поставленных Эйнштейном за всю его карьеру. Многие из которых также приводили к гениальным выводам – например, опыт над воображаемой бочкой с порохом, которая в квантовой терминологии может быть обречена на состояние взорванной и не взорванной одновременно (что, согласно Эйнштейну, противоречит «реальному положению вещей»). Шрёдингер признавал, что именно эта воображаемая бочка с порохом послужила ему инструментом при создании образа его кошки – очевидно, самой знаменитой из всех концептуальных кошек Истории.

Большинство интеллектуальных полетов Эйнштейна в бездну собственного любопытства так и увенчалось лаврами славы, доставшейся экспериментам, описанным выше; но все они помогали ему оттачивать понимание физического мироустройства. Не говоря уже о том, что каждый из этих опытов – яркое свидетельство того, какую упряжь Эйнштейн использовал, чтобы обуздать свое титаническое воображение в интересах науки. Как сам он описывал, «это приходит как внезапная вспышка – нечто вроде молнии в голове. Позже, конечно, разум включает аналитику и экспериментирует, чтобы подтвердить или опровергнуть эту подспудную догадку. Но все-таки любой по-настоящему важный прорыв сознания происходит интуитивно».

Ищи себе подобных

Я – лошадь для одного седока и не гожусь ни для парной, ни для многоконной упряжки.

Альберт Эйнштейн, 1930

Как можно догадаться по вышеприведенной цитате, значительную часть жизни Эйнштейн проработал один. Большинство его величайших открытий было сделано в одиночестве. Говорили, что он обладал необъяснимой способностью находить себе интеллектуальных и философских единомышленников, которые, даже не оказывая прямого влияния на его работу, играли важные роли в развитии его личности.

Возьмем, к примеру, Макса Талмуда. Приглашать его, бедного студента-медика, на семейный обед каждый четверг вошло у Эйнштейна в привычку с десятилетнего возраста. Талмуд, который был старше Альберта на одиннадцать лет, позже вспоминал, что крайне редко видел Эйнштейна в компании приятелей-сверстников, хотя с Талмудом его дружба годами оставалась вне конкуренции.

Непреходящую жажду Эйнштейна к знаниям Талмуд утолял, как мог, постоянно снабжая мальчика книгами из своей научной библиотеки. Прежде всего их дружбу особенно прочно скрепили учебники по математике, задачки из которых Альберт щелкал, точно орехи, неделю за неделей демонстрируя все больший прогресс. И вскоре Талмуд осознал, что его протеже превзошел его самого. Тогда он стал знакомить Альберта с более философскими текстами – от Канта до Дэвида Юма и Эрнста Маха. Друзья обсуждали особо каверзные вопросы из серии «что мы вообще можем знать о реальности?», постепенно обеспечивая Эйнштейна необходимой философской базой для большинства трудов его жизни. Получив счастливый шанс встретиться с Талмудом, Эйнштейн распознал в молодом медике родственную душу и сумел использовать их дружбу для своего интеллектуального роста. Через какое-то время их пути разошлись, и они потеряли друг друга из виду, но много позже Талмуд с теплом вспоминал, как легко и быстро им удалось восстановить прежнюю дружбу, встретившись снова почти двадцать лет спустя.

В 1895-м, когда Эйнштейн переехал на учебу в Арау, он снова продемонстрировал свой дар «прибиваться к единомышленникам», переехав жить к семье Винтелер. Патриарх семейства Йост взял Альберта под свое крылышко, и они проводили часы напролет в дискуссиях о политике. Завзятый либерал Йост с глубоким подозрением относился к идеям национализма и милитаризма, что не могло не тронуть душу юного собеседника. Влияние Винтелера-старшего ощущалось во всех леволиберальных, демократических и федералистских воззрениях Эйнштейна на протяжении всей его жизни.

Здесь же стоит упомянуть и творческие союзы, которые он создавал с другими учеными. В цюрихском Политехникуме он встретился с Мишелем Бессо – пожалуй, важнейшим другом всей дальнейшей жизни, который выступал своеобразным резонатором большинства посещавших Эйнштейна идей. Вторым его однокашником и близким другом был Марсель Гроссман, чьи познания в математике Эйнштейн нещадно эксплуатировал на пути к созданию Общей теории относительности. Выпускницей того Политехникума была и будущая жена Эйнштейна, Милева Марич, отношения с которой расцвели в атмосфере взаимного интеллектуального обожания.

Хотя в целом Эйнштейну работалось лучше всего в одиночестве, он никогда не забывал об опасности т. н. «производственного вакуума». Для человека, который в относительно юные годы произвел на свет столько бесценных идей и удостоился всех мыслимых почестей не только в научных кругах, но и по всему белу свету, было бы несложно убедить себя в том, что ему не нужен никто. Но такому соблазну он, слава богу, поддаваться не стал.

Напротив, он то и дело создавал творческие союзы для поддержания самых плодотворных отношений, которые не прерывались десятилетиями (а зачастую переживали и периоды профессиональных расхождений во взглядах). Благодаря этому он завершил свои важнейшие научные труды при участии таких звезд науки, как Питер Бергман, Шатьендранат Бозе, Вандер Йоханнес де Хааз, Леопольд Инфельд, Борис Подольский, Натан Розен и Лео Силард. А также обнаружил огромное интеллектуальное родство с Марией Кюри, которая в 1917 году написала:

Я смогла оценить ясность ума, масштабы информированности и глубину знаний этого человека… Есть все основания для того, чтобы возлагать на него величайшие надежды и видеть в нем одного из ведущих теоретиков будущего.

Следует отметить, что Эйнштейн никогда не ограничивал свой круг знакомств лишь теми, кто в целом соглашался с его воззрениями. Сам постоянно бросавший вызов любым незыблемым постулатам, он с радостью общался с людьми, готовыми и способными оспаривать его собственные «очевидные истины». Особенно широко известен его интеллектуальный спарринг с датчанином Нильсом Бором, «крестным отцом» квантовой физики, – противостояние, которое явилось основой для их плодотворнейшего сотрудничества в дальнейшем. В 1920 году Эйнштейн написал Бору: «Нечасто в моей жизни встречаются люди, чье присутствие дарило бы мне столько радости, сколько это удается вам». В этот же список закадычных друзей с противоположной научной позицией можно с успехом внести и Макса Борна (столь же яростного, как и Бор, апологета квантовой теории), и Эрвина Шрёдингера, дискуссии с которым, как здесь уже упоминалось, Эйнштейн просто обожал: Альберт всячески поддерживал работу Шрёдингера, и это всегда происходило взаимно, несмотря на постоянные нестыковки их научных интерпретаций.

Для человека, по его собственному признанию, в общении сложного, Эйнштейн обладал могучим талантом выстраивать отношения вне всяких классовых, расовых и половых предрассудков. Те, с кем он подружился еще никому не известным молодым человеком, оставались верны ему до конца его жизни, хотя немало выдающихся личностей (и порой весьма неожиданных) пополнило армию его друзей уже после того, как он стал «мировой иконой». Так, например, в 1914 году он встретился и провел глубочайшую по содержанию беседу с нобелевским лауреатом Рабиндранатом Тагором. А в 1930-е годы состоял в интенсивной переписке с Зигмундом Фрейдом. И уж совсем маловероятный, но свершившийся факт – он умудрился подружиться даже с Елизаветой Баварской, супругой Альберта Первого и королевой Бельгии. Ее величество и ученый встретились в конце 1920-х годов и продолжали увлекательно переписываться на протяжении многих лет.

Что же можно сказать о самом «развлекательном» из его знакомцев, Чарли Чаплине? Вряд ли их дружба была особенно крепкой и долгой, но встретились они в самом начале 1930-х, когда Великий Бродяжка уже стал бесспорным королем Голливуда. И к тому времени, пожалуй, на всей Земле не было равных этим двоим по славе и всеобщему признанию. Оба, хотя и каждый по-своему, изменили взгляд человечества на окружающий мир. Оба к тому же разделяли левые взгляды в политике, и сам Эйнштейн во всеуслышание заявил, что давно уже хочет познакомиться с гением экрана. В итоге они договорились о встрече – и явились друг другу на красной ковровой дорожке после премьеры «Огней большого города» в 1931-м. И если Эйнштейн лучше всех разбирался в механике небесных тел, то Чаплин сам являлся ярчайшей звездой на небосклоне иллюзий. Оглядев ликующую толпу, он сухо произнес: «Мне аплодируют потому, что меня понимает каждый. А вам – потому, что вас не понимает никто». Как утверждают, тогда Эйнштейн поинтересовался: «Что вы имеете в виду?» «Ничего…» – невозмутимо ответил Чаплин.

Великий комик отлично понимал разницу между слепым обожанием толпы – и подлинной сопричастностью людей, которые действительно вас понимают. Список друзей Эйнштейна лишь подтверждает, что великий ученый руководствовался такими же принципами для себя.