Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Космос Эйнштейна. Как открытия Альберта Эйнштейна изменили наши представления о пространстве и времени

Покупка
Артикул: 629675.03.99
Описывая жизнь Альберта Эйнштейна, Митио Каку погружает нас в бурлящую атмосферу первой половины XX в. — две мировые войны, революция в Германии, создание атомной бомбы. Он показывает читателю невидимый обычно за триумфальной стороной открытий и озарений мир ученого — этапы становления, баталии в научном мире, зачастую непростые отношения с близкими. В книге представлен свежий взгляд на новаторскую деятельность Эйнштейна, перевернувшего представления человечества о пространстве и времени. Автор книги, Митио Каку, — всемирно известный физик и популяризатор науки. Его умение доносить научные знания до самого широкого читателя сродни великому Эйнштейну, любившему повторять, что новая теория никуда не годится, если не базируется на зримом образе, достаточно простом, чтобы понять его мог даже ребенок. В своей книге Митио Каку не только удается увлекательно рассказать о жизни великого гения, но и дать четкое представление об открытиях Альберта Эйнштейна даже тем, кто далек от науки.
Каку, М. Космос Эйнштейна. Как открытия Альберта Эйнштейна изменили наши представления о пространстве и времени / М. Каку, пер. с англ. Н. Лисовой. - Москва : Альпина нон-фикшн, 2016. - 272 с. - ISBN 978-5-91671-468-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2020562 (дата обращения: 18.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Эта книга посвящается Мишель и Элисон

Einstein’s
Cosmos 

How Albert Einstein’s Vision 
Transformed Our Understanding 
of Space and Time

MICHIO KAKU

A T L A S  B O O K S

W . W . N O R T O N  &  C O M P A N Y

N E W  Y O R K  •  L O N D O N

Москва
2016

Перевод с английского

Космос 
Эйнштейна 

Как открытия Альберта Эйнштейна 
изменили наши представления 
о пространстве и времени

МИТИО КАКУ

© Michio Kaku, 2004
 
First published as a Norton paperback 2005
© Издание на русском языке, перевод, 
оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2016
ISBN 978-5-91671-468-5 (рус.)
ISBN 0-393-32700-0 (англ.)

УДК 530.1(092)
ББК 22.3г
 
К16
Переводчик Наталья Лисова

Научный редактор Владимир Сурдин, к. ф.-м. н.

Редактор Антон Никольский

Каку М.
Космос Эйнштейна: Как открытия Альберта Эйнштейна изменили 
наши представления о пространстве и времени / Митио Каку ; Пер. 
с англ. — М.: Альпина нон-фикшн, 2016. — 272    с.

ISBN 978-5-91671-468-5

Описывая жизнь Альберта Эйнштейна, Митио Каку погружает 
нас в бурлящую атмосферу первой половины XX в. — две мировые 
войны, революция в Германии, создание атомной бомбы. Он по-
казывает читателю невидимый обычно за триумфальной стороной 
открытий и озарений мир ученого — этапы становления, баталии в 
научном мире, зачастую непростые отношения с близкими. В книге 
представлен свежий взгляд на новаторскую деятельность Эйнштей-
на, перевернувшего представления человечества о пространстве и 
времени.
Автор книги, Митио Каку, — всемирно известный физик и по-
пуляризатор науки. Его умение доносить научные знания до самого 
широкого читателя сродни великому Эйнштейну, любившему по-
вторять, что новая теория никуда не годится, если не базируется 
на зримом образе, достаточно простом, чтобы понять его мог даже 
ребенок. В своей книге Митио Каку не только удается увлекательно 
рассказать о жизни великого гения, но и дать четкое представление 
об открытиях Альберта Эйнштейна даже тем, кто далек от науки.

УДК 530.1(092)
ББК 22.3г

К16

Все права защищены. Никакая часть этой книги не может быть 
воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы 
то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет 
и в корпоративных сетях, а также запись в память ЭВМ 
для частного или публичного использования, без письменного 
разрешения владельца авторских прав. По вопросу организации 
доступа к электронной библиотеке издательства обращайтесь 
по адресу mylib@alpina.ru.

Содержание

Предисловие. Новый взгляд на наследие Альберта Эйнштейна 7
Благодарности 13

Часть I. КАРТИНА ПЕРВАЯ 
Верхом на луче

Глава 1 
Физика до Эйнштейна 17
Глава 2 
Ранние годы 29
Глава 3 
Специальная теория относительности 
и «год чудес» 57

Часть II. КАРТИНА ВТОРАЯ
Искривленное пространство-время

Глава 4 
Общая теория относительности 
и «счастливейшая мысль моей жизни» 93
Глава 5 
Новый Коперник 117
Глава 6 
Большой взрыв и черные дыры 137

М и т и о  К а к у

Часть III. НЕЗАВЕРШЕННАЯ КАРТИНА 
Единая теория поля

Глава 7 
Обобщение и квантовый вызов 155
Глава 8 
Война, мир и E = mc2 191
Глава 9 
Пророческое наследие Эйнштейна 219

Библиография 259
Предметно-именной указатель 263

П Р Е Д И С Л О В И Е

Новый взгляд на наследие 
Альберта Эйнштейна

Г

ений. Рассеянный профессор. Отец теории относительности. 
Легендарная фигура Альберта Эйнштейна — 
с пышными белыми волосами, развевающимися 
на ветру, в туфлях на босу ногу, в просторном 
джемпере, попыхивающий трубкой, не замечающий ничего 
вокруг — навсегда отпечаталась в нашем сознании. «Поп -
идол уровня Элвиса Пресли и Мэрилин Монро — загадочно 
смотрит на нас с открыток, журнальных обложек, футболок 
и огромных плакатов. Одно из агентств в Беверли-Хиллз 
предлагает его образ для использования в телевизионной 
рекламе. Ему все это очень бы не понравилось», — пишет 
биограф Эйнштейна Денис Брайан .
Эйнштейн принадлежит к числу величайших ученых 
всех времен, это грандиозная вершина, которую по вкладу 
в науку можно поставить в один ряд с Исааком Ньютоном. 
Неудивительно, что журнал Time именно его назвал Челове-

М и т и о  К а к у

ком столетия. Многие историки видят его среди ста самых 
влиятельных людей последней тысячи лет.
Учитывая место Эйнштейна в истории, можно назвать 
несколько причин для того, чтобы попытаться заново вспомнить 
и переосмыслить его жизнь. Во-первых, его теории 
столь глубоки и всеобъемлющи, что сделанные несколько 
десятилетий назад предсказания до сих пор будоражат 
общественность и мелькают в газетных заголовках, поэтому 
очень важно попытаться понять корни этих теорий. По мере 
того как новые поколения исследовательских инструментов, 
которые в 1920-е гг. даже представить себе было невозможно (
среди них можно назвать, к примеру, спутники, 
лазеры , суперкомпьютеры, детекторы гравитационных 
волн), зондируют дальний космос и внутренний мир атома, 
предсказания Эйнштейна приносят Нобелевские премии 
другим ученым. Даже крошки с эйнштейнова стола открывают 
в науке новые горизонты. Так, Нобелевская премия 
1993 г. досталась двум физикам, которые сумели косвенным 
образом, проанализировав движение двойной нейтронной 
звезды  , подтвердить существование гравитационных волн, 
предсказанных Эйнштейном в 1916 г. Нобелевская премия 
2001 г. была присуждена трем физикам, подтвердившим 
существование бозе-эйнштейновского конденсата — нового 
состояния вещества при температуре, близкой к абсолютному 
нулю ; Эйнштейн предсказал его в 1924 г.
Сегодня подтверждаются и другие предсказания. Черные 
дыры, когда-то считавшиеся причудой теории Эйнштейна, 
обнаружены телескопом «Хаббл» и многоэлементным 
радио телескопом VLA*. Кольца Эйнштейна и линзы  

* Very Large Array — буквально «очень большая решетка». Радиотелескоп 
построен в американском штате Нью-Мексико и состоит из 27 параболических 
антенн диаметром 25 м каждая. — Прим. пер.

К о с м о с  Э й н ш т е й н а

Эйнштейна не только нашли практическое подтверждение, 
но и являются теперь основным инструментом астрономов 
при измерении невидимых объектов в дальнем космосе.
Даже «ошибки» Эйнштейна, по общему признанию, 
внесли большой вклад в наши знания о Вселенной. В 2001 г. 
астрономы получили убедительные доказательства того, 
что «космологическая константа », считавшаяся ранее вели-
чайшим просчетом Эйнштейна, в действительности олице-
творяет максимальную концентрацию энергии во Вселен-
ной и что именно она определит окончательную судьбу 
самой Вселенной. Таким образом, мы наблюдаем свое-
образный ренессанс наследия Эйнштейна и накопление все 
большего числа доказательств, подтверждающих его пред-
сказания.
Во-вторых, физики в настоящее время пересматривают 
наследие Эйнштейна и особенно стиль его мышления. Пока 
биографы в подробностях изучают его личную жизнь в поис-
ках истоков блестящих теорий, физики все глубже осоз-
нают, что теории Эйнштейна основаны не столько на мудре-
ной математике (и уж тем более не на его личной жизни!), 
сколько на простых и элегантных образах. Эйнштейн любил 
говорить, что новая теория, вероятно, никудышна, если 
не базируется на зримом образе, достаточно простом, чтобы 
понять его мог даже ребенок.
В этой книге такого рода картины — результат научного 
воображения Эйнштейна — становятся формальным орга-
низующим принципом, вокруг которого выстраиваются 
описания его мыслительного процесса и величайших дости-
жений.
В первой части используется картина, которую Эйн-
штейн увидел в своем воображении, когда ему было 16 лет: 
как выглядел бы луч света, если бы можно было лететь 

М и т и о  К а к у

рядом с ним. Эта картина, в свою очередь, возникла, веро-
ятно, под влиянием детской книги, которую он прочел. 
Наглядно представив себе, что происходит, если лететь вме-
сте с лучом света, Эйнштейн выделил ключевое противоре-
чие между двумя основными физическими теориями того 
времени: законами Ньютона и электромагнитной теории 
Максвелла . В определенном смысле в этой картине заклю-
чена вся специальная теория относительности (которая 
со временем раскроет тайну звезд и ядерной энергии).
Во второй части мы увидим другую картину: Эйнштейн 
представил планеты в виде шариков, катающихся по искрив-
ленной поверхности с Солнцем в центре; это иллюстра-
ция к мысли о том, что гравитация возникает в результате 
искривления пространства и времени. Заменив ровную 
поверхность и действующие в ней силы Ньютона  искрив-
ленным пространством, Эйнштейн получил совершенно 
новую, революционную картину гравитации. В этих рамках 
ньютоновы «силы» были всего лишь иллюзией, вызванной 
искривлением самого пространства. Из этой простой кар-
тины со временем возникнут черные  дыры, Большой взрыв 
и конечная судьба самой Вселенной.
В третьей части книги картинка отсутствует — эта часть 
в основном посвящена неудачной попытке предложить 
образ-основу для «единой теории поля» — той, что позво-
лила бы Эйнштейну сформулировать итог двух тысяч лет 
исследования законов вещества и энергии. Здесь его инту-
иция начала спотыкаться, поскольку в то время о силах, 
управляющих ядром и элементарными частицами, почти 
ничего не было известно.
Незавершенную единую теорию поля и 30-летний поиск 
«теории всего» нельзя назвать неудачей, что признали лишь 
недавно. Современники же Эйнштейна видели в этих иссле-

К о с м о с  Э й н ш т е й н а

дованиях «валяние дурака». Физик и биограф Эйнштейна 
Абрахам Пайс сетовал: «В последние 30 лет жизни он про-
должал вести активную работу, но его слава не уменьши-
лась бы, а может, наоборот, выросла, если бы он вместо 
этого занялся рыбалкой». Иными словами, его наследие 
могло оказаться еще более величественным, если бы он 
оставил физику в 1925 г., а не в 1955-м.
Однако в последние годы с появлением новой теории, 
получившей название теории суперструн , или М-теории, 
ученые занялись переоценкой поздних трудов Эйнштейна 
и его наследия, поскольку на первое место в мире физики 
вышел поиск единой теории поля. «Теория всего» стала 
основной целью изысканий целого поколения молодых 
амбициозных ученых. Если раньше считалось, что обобще-
нием могут заниматься только стареющие физики на излете 
карьеры, то сегодня это доминирующая тема теоретической 
физики.
В своей книге я надеюсь представить новый, свежий 
взгляд на новаторскую деятельность Эйнштейна и, воз-
можно, более точное описание его непреходящего насле-
дия при помощи простых физических образов. Его озаре-
ния, в свою очередь, дали энергию нынешнему поколению 
революционных экспериментов, которые проводятся в космосе 
и в передовых физических лабораториях; они дают толчок 
интенсивным исследованиям, направленным на исполнение 
его заветной мечты — создание теории всего. Мне 
кажется, что такой подход к его жизни и работе больше 
всего понравился бы самому Эйнштейну.