Ученый, распахнувший дверь в новую физику с трех ударов. Нобелевская премия эйнштейна за теорию фотоэффекта
В истории мировой науки трудно найти ученого такого же масштаба, как Альберт Эйнштейн. Однако его путь к славе и всеобщему признанию не был легким. Достаточно сказать, что Нобелевскую премию Альберт Эйнштейн получил лишь после того, как безуспешно номинировался на нее более 10 раз.
Краткая биографическая справка
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в немецком городе Ульме в еврейской семье среднего достатка. Его отец сначала занимался производством матрацев, а после переезда в Мюнхен открыл фирму, торговавшую электрооборудованием.
В 7 лет Альберта отдали в католическую школу, а затем в гимназию, которая сегодня носит имя великого ученого. По воспоминаниям одноклассников и учителей, он не проявлял особого рвения к учебе и имел высокие оценки только по математике и латыни. В 1896 году Эйнштейн со второй попытки поступил в Цюрихский Политехникум на педагогический факультет, так как хотел впоследствии работать учителем физики. Там он посвящал много времени изучению электромагнитной теории Максвелла. Хотя не заметить выдающиеся способности Эйнштейна уже было невозможно, к моменту получения диплома ни один из преподавателей не захотел видеть его своим ассистентом. Впоследствии ученый отмечал, что в Цюрихском Политехникуме ему чинили препятствия и третировали за независимый характер.
Начало пути к мировой славе
После окончания вуза Альберт Эйнштейн долго не мог найти работу и даже голодал. Тем не менее, именно в этот период он написал и опубликовал свой первый труд.
В 1902 году будущий великий ученый стал работать в Бюро патентов. Спустя 3 года он опубликовал в ведущем немецком журнале «Анналы физики» 3 статьи, которые впоследствии были признаны предвестниками научной революции. В них он изложил основы теории относительности, фундаментальной квантовой теории, из которой в дальнейшем появилась теория фотоэффекта Эйнштейна, и свои идеи относительно статистического описания броуновского движения.
Революционность идей Эйнштейна
Все 3 статьи ученого, опубликованные в 1905 году в «Анналах физики», стали предметом горячего обсуждения коллег по цеху. Идеи, которые он представил научному сообществу, безусловно, заслуживали того, чтобы принести Альберту Эйнштейну Нобелевскую премию. Однако они не сразу были признаны в академических кругах. Если часть ученых безоговорочно поддержали коллегу, то нашлась довольно большая группа физиков, которые, будучи экспериментаторами, требовали представить результаты эмпирических исследований.
Нобелевская премия
Незадолго до смерти известный оружейный магнат написал завещание, согласно которому все его имущество передавалось специальному фонду. Эта организация должна была вести отбор кандидатов и ежегодно вручать крупные денежные премии тем, «кто принес наибольшую пользу человечеству», сделав значимое открытие в области физики, химии, а также физиологии или медицины. Кроме того, премии присуждались создателю самого выдающегося произведения в области литературы, а также за вклад в сплочение наций, снижение численности вооруженных сил и «содействие проведению мирных конгрессов».
В своем завещании Нобель отдельным пунктом потребовал, чтобы при выдвижении кандидатов не учитывали их национальность, так как не хотел, чтобы его премия была политизирована.
В первый раз Нобелевская церемония награждения состоялась в 1901 году. В течение следующего десятилетия ее лауреатами уже стали такие выдающиеся физики, как:
- Хендрик Лоренц;
- Питер Зееман;
- Антуан Беккерель;
- Мария Кюри;
- Джон Уильям Стретт;
- Филипп Ленард;
- Джозеф Джон Томсон;
- Альберт Абрахам Майкельсон;
- Габриэль Липпман;
- Гульельмо Маркони;
- Карл Браун.
Альберт Эйнштейн и Нобелевская премия: первое выдвижение
Впервые великий ученый был номинирован на эту награду в 1910 году. Его «крестным отцом» стал в области химии Вильгельм Оствальд. Интересно, что за 9 лет до этого события последний отказался взять Эйнштейна на работу. В своем представлении он подчеркивал, что теория относительности является глубоко научной и физической, а не просто философскими рассуждениями, как ее пытались представить недоброжелатели Эйнштейна. В последующие годы Оствальд неоднократно отстаивал эту точку зрения, повторно выдвигая его на протяжении нескольких лет.
Нобелевский комитет отклонил кандидатуру Эйнштейна, с той формулировкой, что теория относительности не соответствует точно ни одному из этих критериев. В частности, было отмечено, что следует дождаться более явного ее экспериментального подтверждения.
Как бы там ни было, в 1910 году премия была присуждена Яну Ван-дер-Ваальсу, за вывод уравнения состояния газов и жидкостей.
Выдвижения в последующие годы
В течение следующих 10 лет Альберта Эйнштейна на Нобелевскую премию номинировали практически ежегодно, за исключением 1911 и 1915 годов. При этом всегда в качестве работы, которая была достойна такой престижной награды, указывалась теория относительности. Именно это обстоятельство стало причиной того, что даже современники часто сомневались, сколько Нобелевских премий получил Эйнштейн.
К несчастью, 3 из 5 членов Нобелевского комитета были из шведского Уппсальского университета, известного своей мощной научной школой, представители которой достигли больших успехов в деле усовершенствования измерительных приборов и экспериментальной техники. Они крайне подозрительно относились к чистым теоретикам. Их «жертвой» стал не один только Эйнштейн. Нобелевская премия так и не была вручена выдающемуся ученому Анри Пуанкаре, а Макс Планк получил ее в 1919 году после долгих обсуждений.
Солнечное затмение
Как уже было сказано, большинство физиков требовали экспериментального подтверждения теории относительности. Однако на тот момент сделать это не представлялось возможным. Помогло Солнце. Дело в том, что для того, чтобы убедиться в правильности теории Эйнштейна требовалось, предсказать поведение объекта с огромной массой. Для этих целей как нельзя лучше подходило Солнце. Было принято решение выяснить положение звезд во время солнечного затмения, которое должно было произойти в ноябре 1919 года, и сравнить их с «обычными». Результаты должны были подтвердить или опровергнуть наличие пространственно-временного искажения, являющегося следствием теории относительности.
Были организованы экспедиции на остров Принцип и в тропики Бразилии. Замеры, произведенные в течение 6 минут, пока длилось затмение, были изучены Эддингтоном. В итоге ньютоновская классическая теория про инертное пространство потерпела поражение и уступила место эйнштейновской.
Признание
1919 год стал временем триумфа Эйнштейна. Даже Лоренц, который до этого относился к его идеям скептически, признал их ценность. Одновременно с Нильсом Бором и еще 6-ю другими учеными, имевшими право выдвигать коллег на Нобелевскую премию, он высказался в поддержку Альберта Эйнштейна.
Однако в дело вмешалась политика. Хотя всем было ясно, то самая заслуженная кандидатура — Эйнштейн, Нобелевская премия по физике за 1920 год была вручена Шарлю Эдуарду Гийому за исследование аномалий в сплавах никеля и стали.
Тем не менее, споры продолжались, и было очевидно, что мировая общественность не поймет, если ученый останется без заслуженной награды.
Нобелевская премия и Эйнштейн
В 1921 году число ученых, предложивших кандидатуру создателя теории относительности, достигло апогея. За Эйнштейна высказалось 14 человек, которые официально имели право выдвигать претендентов. Один из самых авторитетных членов Королевского общества Швеции Эддингтон в своем письме даже сравнил его с Ньютоном и указал, что он превосходит всех своих современников.
Тем не менее, Нобелевский комитет поручил выступить с докладом о ценности теории относительности лауреату в области медицины за 1911 год Альвару Гульстранду. Этот ученый, будучи профессором офтальмологии университета Уппсалы, резко и безграмотно раскритиковал Эйнштейна. В частности, он утверждал, что изгибание светового луча нельзя считать истинной проверкой теории Альберта Эйнштейна. Он также призвал не считать доказательством наблюдения, сделанные относительно орбит Меркурия. Кроме того, его особенно возмутил факт, что длина измерительной линейки может меняться в зависимости от того, движется или нет наблюдатель, и с какой скоростью он это делает.
В результате Нобелевская премия Эйнштейну в 1921-м году не была присуждена, и было решено никого не награждать.
1922 год
Сохранить лицо Нобелевскому комитету помог физик-теоретик Карл Вильгельм Озеен из университета в Уппсале. Он исходил из того, что совсем неважно, за что Эйнштейн получит Нобелевскую премию. В связи с этим он предложил присудить ее «за открытие закона фотоэлектрического эффекта».
Озеен также посоветовал членам комитета, чтобы в ходе 22-й церемонии был награжден не только Эйнштейн. Нобелевская премия в год, предшествовавший 1921-му не вручалась, поэ тому стало возможно отметить заслуги сразу двух ученых. Вторым лауреатом стал Нильс Бор.
Эйнштейн пропустил официальную церемонию вручения Нобелевской премии. Свою речь он произнес позже, и она была посвящена теории относительности.
Теперь вы знаете, за что Эйнштейн получил Нобелевскую премию. Время показало значимость открытий этого ученого для мировой науки. Даже если бы Нобелевская премия Эйнштейну не была вручена, он все равно вошел бы в анналы мировой истории, как человек, изменивший представления человечества о пространстве и времени.
Правительство Германии объявило текущий год годом Альберта Эйнштейна («Einsteinjahrs»). Будут проведены многочисленные выставки, конференции, акции для школьников. На финансирование этих мероприятий, проходящих под лозунгом «Lust auf Zukunft», федеральный министр культуры и образования госпожа Эдельград Бульман выделила 13 миллионов евро. ЮНЕСКО назвало 2005 год как «World Year of Physics», а канцлер Германии Герхард Шрёдер 19 января в Немецком историческом музее в Берлине произнес торжественную речь по поводу открытия года Эйнштейна.
О его жизни и научных достижениях на разных языках написано в тысячи раз больше, чем написал он сам. О жизни великого ученого можно рассказывать и рассказывать. Наш рассказ - о присуждении ему Нобелевской премии.
Многие думают, что ученый получил почетную награду за разработанную им теорию относительности. Это неверно. В 1905 году он опубликовал не только знаменитую специальную теорию относительности, которой в текущем году исполняется ровно 100 лет, но еще две важнейшие работы: теорию фотоэлектронного эффекта и теорию «Броуновского движения». В 1908 году Эйнштейн впервые номинировался на Нобелевскую премию именно за получившую мировую известность специальную теорию относительности. В связи с тем, что в 1987 году были рассекречены материалы, связанные с подготовкой решений о присуждении Нобелевских премий с 1901 по 1937 годы (по решению Нобелевского комитета рассекречивание происходит только через 50 лет!), мы сегодня знаем, что происходило тогда в Стокгольме.
Большинство экспертов Нобелевского комитета по физике дали работе Эйнштейна положительные отзывы. Но несколько сомневающихся всё же были. И комиссия по присуждению Нобелевских премий не захотела рисковать. В 1915 году Эйнштейн опубликовал общую теорию относительности, и его снова номинировали на эту премию. За присуждение премии Эйнштейну было подано 64 предложения. Практически все эксперты в этот раз высказались «за». Но член Нобелевского комитета Аллвар Гуллштранд (Нобелевская премия по медицине за 1911 год) заподозрил нечто невероятное. Его, как специалиста по лечению глазных болезней, очень интересовала теория световых лучей Эйнштейна, однако он никак не мог понять, почему эти лучи при встрече со звездами большой массы должны их огибать и отклоняться от своего пути. Как честный человек он опубликовал свои возражения. И кандидатуру Эйнштейна вновь отклонили.
Мнение Аллвара Гуллштранда не изменилось и в 1920 году, когда Нобелевский комитет вновь рассматривал кандидатуру Эйнштейна. Но тут вмешался молодой профессор теоретической физики Андерс Барани, секретарь Нобелевского комитета по физике, который предложил вместо теории относительности рассматривать теорию фотоэлектрического эффекта. Аллвару Гуллштранду ничего не оставалось, как согласиться. Нобелевские премии за 1921 год были обнародованы 9 ноября 1921 года, а вручались месяцем позже, в день смерти Нобеля. Эйнштейн тогда не смог присутствовать на вручении премии. Тогдашний председатель Нобелевского комитета, знаменитый Свен Аррениус, в своей речи сказал, что все дискуссии были сконцентрированы на теории относительности. В ответ на это Эйнштейн свой традиционный нобелевский доклад лукаво назвал «Фундаментальные идеи и проблемы теории относительности», лишь упомянув в нем о теории фотоэлектрического эффекта.
Основные даты жизни и научной деятельности Альберта Эйнштейна
1880. Семья переехала в Мюнхен.
1896. Альберт Эйнштейн поступил на математико-физическое отделение Высшей технической школы Цюриха.
1900. Получение диплома преподавателя физики и математики.
1902-1909. Эйнштейн - технический эксперт Патентного ведомства в Берне.
1903. Бракосочетание с Милевой Марис (Mileva Maric).
1905. Знаменательный год для Эйнштейна: защита диссертации «Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen», публикация других основополагающих работ - о фотоэлектрическом эффекте, о «Броуновском движении молекул» и специальной теории относительности.
1908. Получение доцентуры в Бернском университете.
1909. Получение должности экстраординарного профессора теоретической физики в Цюрихском университете.
1911. Получение должности профессора в Политехническом немецком университете в Праге.
1912. Приглашения на должность профессора в Швейцарскую Высшую техническую школу в Цюрихе.
1913. Избрание действительным членом Прусской академии наук в Берлине.
1915. Формулирование Общей теории относительности.
1917. Основание в Берлине специального Кайзер-Вильгельм-Института для физических исследований и избрание на должность директора этого института.
1919. Организация специальной экспедиции Лондонского королевского общества для исследования предсказанного Эйнштейном искривления световых лучей солнечной массой. Международное признание. Развод с Милевой. Обручение с его кузиной Эльзой.
1921. Организация Эйнштейном совместно с Катей Коллвитс, Георгом Шау, Кларой Цеткин, Анатолем Франсом, Максимилианом Гарденом и Генрихом Фогелером общества помощи безработным. Торжественное открытие в Потсдаме обсерватории по проекту Эриха Мендельсона (здание впоследствии получило название Башня Эйнштейна).
1922. Получение Нобелевской премии по физике за 1921 год за открытие фотоэлектрического эффекта.
1927. Участие в открытии университета в Иерусалиме.
1929. Строительство собственного дома в городке Капут, земля Бранденбург.
1933. Альберт Эйнштейн выведен из состава Прусской академии наук (еще до решения национал-социалистических властей), всё его имущество в Германии конфискуют. Эйнштейн переезжает в США, где становится профессором Института Продвинутых технологий в Принстоне.
1936. Смерть второй жены Эльзы.
1939, 2 августа. Эйнштейн направляет президенту США Рузвельту письмо, в котором предупреждает о возможности разработки нацистами атомной бомбы.
1941. Получение американского гражданства.
1945, август. Эйнштейн пишет письмо Рузвельту, в котором предупреждает президента США о катастрофических последствиях использования атомного оружия. Письмо попадает на стол президента в день его смерти. Американцы осуществляют атомные бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки. Эйнштейн создает антивоенный комитет «Emergency Kommitee of Atomik Scientists».
1952. Эйнштейн отклоняет предложение президента Израиля о предоставлении ему израильского гражданства.
Виктор Фишман, Мюнхен
Всем привет!
В данный момент я активно (ха) готовлюсь к защите минимума. Кто учился в докторантуре (аспирантуре), тот понимает о чём я. Для всех остальных: надеюсь, что вы не захотите испытать это на себе:). Ну так вот. Готовиться, понятное дело, мне совсем не хочется. Поэтому, решила написать для вас небольшую статью о Нобелевской премии Эйнштейна.
Где-то год назад я прочла биографию Альберта Эйнштейна от Уолтера Айзексона (книга просто супер, всем советую). Всю жизнь я была абсолютна уверена, что Эйнштейн получил Нобелевскую премию за теорию относительности. Но как оказалось это совсем не так.
Впервые Эйнштейн был номинирован на эту премию в 1910 году другим Нобелевским лауреатом Вильгельмом Оствальдом. Тот ссылался на специальную теорию относительности как на фундаментальную физическую теорию. Но члены Нобелевского комитета считали, что теория относительности не соответствует предписанию завещания Альфреда Нобеля. Поэтому отвечали, что следует дождаться эксперементального подтверждения этой теории.
В течение следующих десяти лет Эйнштейна продолжали номинировать за работу по созданию теории относительности. Но поддержки членов Академии он так и не получил.
В 1919 году наблюдение солнечного затмения в значительной мере подвердило теорию относительности. В этот момент Эйнштейн стал суперзвездой — самым известным учёным в международном маштабе. Но и тут его критики во главе с председателем Нобелевского комитета считали, что результаты наблюдения затмения неоднозначны.
В 1921 году Эйнштейн был очередной раз номинирован на Нобелевскую премию. Доклад о теории относительности поручили сделать шведскому профессору Гульстранду, лауреату Нобелевской премии по медицине за 1911 год. Он намеревался отклонить кандидатуру Эйнштейна. Поэтому подготовил доклад о несостоятельности теории относительности. Некоторые члены Академии отдавали себе отчёт, что возражения эти наивны. Но противостоять уважаемому профессору было нелегко. В результате, члены Академии проголосовали за то, чтобы не выбирать никого и перенести присуждение премии за 1921 год на другой год.
В этот момент отсутствие премии у Эйнштейна стало негативно сказываться на самой премии. Спасение пришло от физика-теоретика Карла Озеена. Он понимал, что история с теорией относительности зашла слишком далеко. Поэтому предложил присудить премию «за открытие закона фотоэлектрического эффекта» (здесь речь идёт о его более ранней работе).
Ну и в 1922 год Эйнштейну наконец-то вручили Нобелевскую премию. Самое примечательное в этой истории то, что даже в письме секретаря Академии, официально извещавшем Эйнштейна о присуждении премии, особо подчёркивалось, что премия присуждается «не принимая во внимание ваши теории относительности и гравитации, важность которых будет оценена после их подтвверждения».
Альберт Эйнштейн несколько раз номинировался на Нобелевскую премию по физике, однако члены Нобелевского комитета долгое время не решались присудить премию автору такой революционной теории, как теория относительности. В конце концов был найден дипломатичный выход: премия за 1921 год была присуждена Эйнштейну за теорию фотоэффекта, то есть за наиболее бесспорную и хорошо проверенную в эксперименте работу; впрочем, текст решения содержал нейтральное добавление: «и за другие работы в области теоретической физики» .
«Как я уже сообщил Вам телеграммой, Королевская академия наук на своём вчерашнем заседании приняла решение присудить Вам премию по физике за прошедший (1921) год, отмечая тем самым Ваши работы по теоретической физике, в частности открытие закона фотоэлектрического эффекта, не учитывая при этом Ваши работы по теории относительности и теории гравитации, которые будут оценены после их подтверждения в будущем.»
Естественно, традиционную Нобелевскую речь Эйнштейн посвятил теории относительности.
В сентябре 1905 г. Альберт Эйнштейн публикует знаменитую работу «К электродинамике движущихся сред», посвященные теории, описывающей движение, законы механики и пространственно-временные отношения при скоростях движения, близких к скорости света. В последствии эта теория была названа специальной теорией относительности.
Многие учёные сочли «новую физику» чересчур революционной. Она отменяла эфир, абсолютное пространство и абсолютное время, пересматривала механику Ньютона, которая 200 лет служила опорой физики. Время в теории относительности течёт по-разному в разных системах отсчёта, инерция и длина зависят от скорости, движение быстрее света невозможно - все эти необычные следствия были неприемлемы для консервативной части научного сообщества.
Сам Эйнштейн относился к недоверию коллег с юмором, известно его высказывание во Французском философском обществе в Сорбонне, 6 апреля 1922 г: «Если теория относительности подтвердится, то немцы скажут, что я немец, а французы - что я гражданин мира; но если мою теорию опровергнут, французы объявят меня немцем, а немцы - евреем.»
В 1915 г. Эйнштейн создал математическую модель Общей теории относительности, рассматривающую искривление пространства и времени.
Новая теория предсказала два ранее неизвестных физических эффекта, вполне подтверждённые наблюдениями, а также точно и полностью объяснила вековое смещение перигелия Меркурия, долгое время приводившее в недоумение астрономов. После этого теория относительности стала практически общепризнанным фундаментом современной физики. Кроме того общая теория относительности нашла практическое применение в системах глобального позиционирования GPS, где расчёты координат производятся с очень существенными релятивистскими поправками.
Тезис о дискретности электромагнитного излучения, выдвинутый Эйнштейном в 1905 году позволил ему объяснить две загадки фотоэффекта: почему фототок возникал не при всякой частоте света, а только начиная с определённого порога, а энергия и скорость вылетающих электронов зависели не от интенсивности света, а только от его частоты. Теория фотоэффекта Эйнштейна с высокой точностью соответствовала опытным данным, что позднее подтвердили эксперименты Милликена (1916). Именно за эти научные открытия Эйнштейн и получил Нобелевскую премию.
Было очевидно, что когда-нибудь Эйнштейн получит Нобелевскую премию по физике. На самом деле он уже даже дал согласие, когда это случится, премиальные деньги перевести своей первой жене Милеве Марич. Вопрос был только в том, когда это произойдёт. И за что.
Когда в ноябре 1922 было объявлено, что ему присуждена премия за 1921 год, появились новые вопросы: почему так поздно? И почему «особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта»?
Бытует такая легенда: Эйнштейн узнал, что победителем наконец стал он, на пути в Японию. «Нобелевская премия присуждена вам. Подробности письмом», - гласила телеграмма, отправленная 10 ноября. Однако на самом деле его предупредили об этом задолго до поездки, сразу же, как только в сентябре Шведская академия приняла своё решение.
Даже зная, что он наконец выиграл, Эйнштейн не счёл возможным отложить поездку - в какой-то мере и из-за того, что его обходили так часто, что это уже стало его раздражать.
1910-е
Впервые он был номинирован на эту премию в 1910 году Вильгельмом Оствальдом, лауреатом Нобелевской премии по химии, за девять лет до того отказавшимся принять Эйнштейна на работу. Оствальд ссылался на специальную теорию относительности, подчёркивая, что это фундаментальная физическая теория, а не просто философия, как утверждали некоторые недоброжелатели Эйнштейна. Эту точку зрения он отстаивал снова и снова, повторно выдвигая Эйнштейна ещё несколько лет подряд.
Шведский нобелевский комитет строго следовал предписанию завещания Альфреда Нобеля: Нобелевская премия присуждается за «наиболее важное открытие или изобретение». Члены комитета считали, что теория относительности не соответствует точно ни одному из этих критериев. Поэтому они отвечали, что «прежде чем согласиться с этой теорией, и в частности присудить за неё Нобелевскую премию», следует дождаться её более явного экспериментального подтверждения.
Бытует такая легенда: Эйнштейн узнал, что победителем наконец стал он, на пути в Японию. Однако на самом деле его предупредили об этом задолго до поездки
В течение всего следующего десятилетия Эйнштейна продолжали номинировать на Нобелевскую премию за работу по созданию теории относительности. Он получил поддержку многих выдающихся теоретиков, например Вильгельма Вина. Правда, Хендрик Лоренц, всё ещё скептически относившийся к этой теории, в их число не входил. Основным препятствием было то, что в то время в комитете подозрительно относились к чистым теоретикам. В период с 1910 по 1922 год трое из пяти членов комитета были из шведского Уппсальского университета, известного пылким пристрастием к усовершенствованию экспериментальной техники и измерительных приборов. «В комитете доминировали шведские физики, известные своей любовью к экспериментам, - замечает Роберт Марк Фридман, историк науки из Осло. - Прецизионное измерение они считали высшей целью своей науки». Это была одна из причин, почему Максу Планку пришлось ждать до 1919 года (ему была присуждена премия за 1918 год, не вручавшаяся в предыдущем году), а Анри Пуанкаре вообще Нобелевской премии не получил.
1919 год
В ноябре 1919 года пришло волнующее известие: наблюдение солнечного затмения в значительной мере подтвердило теорию Эйнштейна; 1920 год стал годом Эйнштейна. К этому времени Лоренц уже не был настроен столь скептически. Одновременно с Бором и ещё шестью другими учёными, официально имевшими право номинировать на Нобелевскую премию, он высказался в поддержку Эйнштейна, делая акцент на завершённости его теории относительности. (Планк тоже написал письмо в поддержку Эйнштейна, но оно опоздало, поступив после окончания срока выдвижения кандидатов.) Как утверждалось в письме Лоренца, Эйнштейн «стоит в одном ряду с самыми выдающимися физиками всех времён». Письмо Бора было столь же ясным: «Здесь мы имеем дело с достижением основополагающей важности».
Вмешалась политика. До сих пор главное оправдание отказа в присуждении Нобелевской премии было чисто научным: работа полностью теоретическая, не основана на эксперименте и, как кажется, не связана с открытием новых законов. После наблюдения затмения, объяснения сдвига орбит Меркурия и других экспериментальных подтверждений эти возражения всё ещё высказывались, но теперь в них звучало скорее предубеждение, связанное как с различием культурных уровней, так и с предвзятым отношением к самому Эйнштейну. Для критиков Эйнштейна тот факт, что он внезапно стал суперзвездой, самым известным учёным в международном масштабе со времён, когда укротитель молний Бенджамин Франклин был кумиром парижских улиц, скорее был свидетельством его склонности к саморекламе, а не того, что он достоин присуждения Нобелевской премии.
1921 год
Хорошо ли, плохо ли, но в 1921 году эйнштейномания достигла апогея, а его работы обрели широкую поддержку как среди теоретиков, так и среди экспериментаторов. В их числе был немец Планк, а среди иностранцев - Эддингтон. За Эйнштейна высказалось четырнадцать человек, официально имевших право выдвигать претендентов, - гораздо больше, чем за любого из его конкурентов. «Эйнштейн, как и Ньютон, далеко превосходит всех своих современников», - написал Эддингтон. В устах члена Королевского общества это была высшая похвала.
Теперь комитет поручил сделать доклад о теории относительности Альвару Гульстранду, профессору офтальмологии из университета в Уппсале, лауреату Нобелевской премии по медицине за 1911 год. Не будучи компетентным ни в физике, ни в математическом аппарате теории относительности, он резко, но безграмотно критиковал Эйнштейна. Гульстранд явно намеревался отклонить кандидатуру Эйнштейна любым способом, поэтому в своём пятидесятистраничном докладе он, например, утверждал, что изгибание светового луча на самом деле не может служить истинной проверкой теории Эйнштейна. Он говорил, что результаты Эйнштейна не подтверждены экспериментально, но, даже если это и так, остаются другие возможности объяснить это явление в рамках классической механики. Что же касается орбит Меркурия, заявлял Гульстранд, «без дальнейших наблюдений вообще непонятно, соответствует ли теория Эйнштейна экспериментам, в которых определялась прецессия его перигелия». А эффекты специальной теории относительности, по его словам, «лежат за границей ошибки эксперимента». Как человека, стяжавшего лавры изобретением аппаратуры для прецизионных оптических измерений, Гульстранда в теории Эйнштейна, по-видимому, особенно возмущал тот факт, что длина жёсткой измерительной линейки может меняться в зависимости от движения наблюдателя.
Отсутствие Нобелевской премии у Эйнштейна начало негативно сказываться не столько на Эйнштейне, сколько на самой премии
Хотя некоторые члены всей Академии отдавали себе отчёт, что возражения Гульстранда наивны, преодолеть это препятствие было нелегко. Он был уважаемым, популярным шведским профессором. Он и публично, и в узком кругу настаивал, что великая премия Нобеля не должна присуждаться в высшей степени спекулятивной теории, вызывающей необъяснимую массовую истерию, окончания которой можно ожидать в самом скором времени. Вместо того чтобы найти другого докладчика, Академия сделала нечто, что в меньшей степени (а может, и в большей) можно было считать публичной пощёчиной Эйнштейну: академики проголосовали за то, чтобы не выбирать никого и в качестве эксперимента перенести на другой год присуждение премии за 1921 год.
Зашедшая в тупик ситуация угрожала стать неприличной. Отсутствие Нобелевской премии у Эйнштейна начало негативно сказываться не столько на Эйнштейне, сколько на самой премии.
1922 год
Спасение пришло от физика-теоретика Карла Вильгельма Озеена из университета в Уппсале, ставшего членом Нобелевского комитета в 1922 году. Озеен был коллегой и другом Гульстранда, что помогло ему осторожно справиться с некоторыми маловразумительными, но упрямо отстаиваемыми возражениями офтальмолога. Но Озеен понимал, что вся эта история с теорией относительности зашла столь далеко, что лучше применить другую тактику. Поэтому именно он приложил немалые усилия, чтобы премия была присуждена Эйнштейну «за открытие закона фотоэлектрического эффекта».
Каждая часть этой фразы была тщательно обдумана. Конечно, номинировалась не теория относительности. Хотя некоторые историки так считают, но по сути это была и не теория квантов света Эйнштейна, даже несмотря на то, что главным образом имелась в виду соответствующая статья за 1905 год. Премия вообще была не за какую-либо теорию, а за открытие закона. В докладе за предыдущий год обсуждалась «теория фотоэлектрического эффекта» Эйнштейна, но Озеен ясно обозначил другой подход к проблеме, назвав свой доклад «Закон фотоэлектрического эффекта Эйнштейна». Озеен не останавливался подробно на теоретических аспектах работы Эйнштейна. Вместо этого он вёл речь о предложенном Эйнштейном и подтверждённом с достоверностью экспериментами законе природы, который был назван фундаментальным. А именно, подразумевались математические формулы, показывающие, как можно объяснить фотоэлектрический эффект, если предположить, что свет испускается и поглощается дискретными квантами, и каким образом это соотносится с частотой света.
Озеен также предложил вручить Эйнштейну премию, не вручённую в 1921 году, что позволяло Академии использовать это как основание для одновременного вручения премии за 1922 год Нильсу Бору, учитывая, что его модель атома строилась на законах, которые объясняют фотоэлектрический эффект. Это был разумно выписанный билет на двоих, гарантировавший, что два величайших теоретика того времени становятся нобелевскими лауреатами, не вызывая раздражения консервативных академических кругов. Гульстранд согласился. Аррениус, встретивший Эйнштейна в Берлине и очарованный им, был готов принять неизбежное. Шестого сентября 1922 года в Академии прошло голосование: Эйнштейн получил премию за 1921 год, а Бор, соответственно, за 1922 год. Итак, Эйнштейн стал обладателем Нобелевской премии за 1921 год, которая, согласно официальной формулировке, была вручена «за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». И здесь, и в письме секретаря Академии, официально извещавшем об этом Эйнштейна, было добавлено явно необычное разъяснение. В обоих документах особо подчёркивалось, что премия присуждается «не принимая во внимание ваши теории относительности и гравитации, важность которых будет оценена после их подтверждения». Кончилось тем, что Эйнштейн не получил Нобелевскую премию ни за специальную, ни за общую теорию относительности и ни за что другое, кроме фотоэлектрического эффекта.
Эйнштейн пропустил 10 декабря официальную церемонию вручения премии. После долгих препирательств о том, надо ли считать его немцем или швейцарцем , премию вручили немецкому послу
То, что именно фотоэлектрический эффект позволил Эйнштейну получить премию, походило на плохую шутку. При выводе этого «закона» он основывался главным образом на измерениях, сделанных Филиппом Ленардом, который теперь был самым страстным участником кампании гонений на Эйнштейна. В работе 1905 года Эйнштейн хвалил «новаторскую» работу Ленарда. Но после антисемитского митинга 1920 года в Берлине они стали злейшими врагами. Поэтому Ленард был разъярён вдвойне: несмотря на его противодействие, Эйнштейн премию получил, и, что хуже всего, за работу в той области, где первопроходцем был он, Ленард. Он написал разъярённое письмо в Академию - единственный полученный официально протест, - где утверждал, что Эйнштейн неправильно понимает реальную природу света и, кроме того, он еврей, заигрывающий с публикой, что чуждо духу истинно немецкого физика.
Эйнштейн пропустил 10 декабря официальную церемонию вручения премии. В это время он на поезде путешествовал по Японии. После долгих препирательств о том, надо ли считать его немцем или швейцарцем, премию вручили немецкому послу, хотя в документах было указано оба гражданства.
Речь председателя Комитета Аррениуса, представлявшего Эйнштейна, была тщательно выверена. «Вероятно, среди живущих сейчас физиков нет такого, чьё имя было бы столь широко известно, как имя Альберта Эйнштейна, - начал он. - Его теория относительности стала центральной темой большинства дискуссий». Затем он с явным облегчением продолжил, что «главным образом это имеет отношение к эпистемологии и поэтому вызывает жаркие споры в философских кругах».
В тот год премия в денежном выражении составляла 121 572 шведские кроны, или 32 250 долларов, что больше чем в десять раз превосходило среднее жалование профессора за год. Согласно договору при разводе с Милевой Марич, Эйнштейн часть этой суммы направил непосредственно в Цюрих, поместив их в трастовый фонд, доход от которого должна была получать она и их сыновья. Остальное было отправлено на счёт в Америку, процентами от которого она тоже могла пользоваться.
В конечном счёте Марич потратила деньги на покупку трёх доходных домов в Цюрихе.
Книга ПРЕДОСТАВЛЕНА издательством Corpus